水解1,2,4-三鹵代苯的方法
【專利說明】水解1，2,4-Ξ面代苯的方法
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及一種水解1，2，4-Ξ面代苯的方法。本發(fā)明方法可W在沒有有機(jī)溶劑存 在下進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種通過水解1，2,4-Ξ氯苯得到2,5-二氯苯 酪的方法。2,5-二氯苯酪為除草劑麥草畏(dicamba)(3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸)生產(chǎn)中的 重要中間體。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 麥草畏是當(dāng)前用于處理例如玉米、小麥或草原的選擇性除草劑。它在闊葉雜草發(fā) 芽之前和之后殺滅它們。俗名麥草畏設(shè)及化合物3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸。2012年麥草畏 的全球需求估計(jì)為約12.000公噸/年。然而，預(yù)期麥草畏的全球需求將顯著增加。
[0004] 麥草畏通常經(jīng)由2,5-二氯苯酪并使用在Κο化e-Schmitt條件下的簇化、甲基化和 隨后皂化/酸化而W工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。2,5-二氯苯酪又可W由1,4-二氯苯或1，2,4-Ξ氯苯得 到。然而，設(shè)及硝化和隨后重氮化的經(jīng)由1,4-二氯苯的合成途徑對(duì)于工業(yè)規(guī)模使用可能是 不希望的。經(jīng)由1，2，4-Ξ氯苯的合成途徑可能具有該原料的有限可得性和在2，5-二氯苯酪 的合成中形成幾種副產(chǎn)物的問題。
[0005] 本領(lǐng)域需要一種得到2，5-二面代苯酪，如2，5-二氯苯酪的有效方法。
[0006] 發(fā)明概述
[0007] 本發(fā)明的目的是要滿足上述需要。具體而言，本發(fā)明的目的是要提供一種得到具 有改進(jìn)區(qū)域選擇性的2,5-二面代苯酪如2,5-二氯苯酪的方法。本發(fā)明的另一目的是要實(shí)施 W工業(yè)規(guī)模合成麥草畏的改進(jìn)方法。就此而言應(yīng)注意的是在得到麥草畏的反應(yīng)序列中產(chǎn)率 和/或2,5-區(qū)域選擇性的甚至微小改善將提供具體的益處。例如，1%的產(chǎn)率和/或2,5-區(qū)域 選擇性改善將額外提供120公噸麥草畏的年產(chǎn)量。
[000引本發(fā)明設(shè)及一種水解1，2,4-Ξ面代苯而得到式(I)化合物的方法：
[0009]
[001日]其中化1為面原子。
[0011] 具體而言，本發(fā)明設(shè)及一種提供上述式(I)化合物的方法，包括使式(II)化合物：
[0012]
[oou] 其中化1如上所定義，
[0014] 與式X2SO3的堿金屬亞硫酸鹽和式Y(jié)0H的堿金屬氨氧化物反應(yīng)的步驟，其中X和Y獨(dú) 立地選自堿金屬。
[0015] 當(dāng)使式(II)化合物與如上所述的式X2SO3的堿金屬亞硫酸鹽和式Y(jié)0H的堿金屬氨氧 化物反應(yīng)時(shí)，可W得到式(I)的堿金屬酪鹽，例如式(I)的苯酪鋼或式(I)的苯酪鐘。該式(I) 的堿金屬酪鹽隨后可W通過加入酸如也S化或HC1而轉(zhuǎn)化成式（I)化合物。在該酸化步驟中的 抑可W為1.5或更小。
[0016] 上述方法可W在基本或完全不存在有機(jī)溶劑下進(jìn)行。例如從環(huán)境角度看使用有機(jī) 溶劑可能是不希望的。此外，該方法可W在水存在下進(jìn)行。任選地，進(jìn)一步可W存在少量Ci- C4醇。在一些實(shí)施方案中，該方法除了任選存在少量C1-C4醇外在不存在有機(jī)溶劑下進(jìn)行。在 其他實(shí)施方案中，該方法在完全不存在有機(jī)溶劑下進(jìn)行。
[0017] 水解1，2，4-Ξ面代苯的傳統(tǒng)方法通常使用堿金屬氨氧化物如化0H和大過量的醇 類溶劑如甲醇進(jìn)行。該反應(yīng)可能得到不同區(qū)域異構(gòu)體如2,5-區(qū)域異構(gòu)體、2,4-區(qū)域異構(gòu)體 和3,4-區(qū)域異構(gòu)體的混合物，W及如下文進(jìn)一步詳細(xì)定義的衍生物。
[001 引
[0019] 例如，在甲醇中使用化0Η水解1，2，4-Ξ氯苯可能得到2，5-二氯苯酪、2，4-二氯苯 酪、3，4-二氯苯酪、2，5-二氯苯酪甲基酸、2，4-二氯苯酪甲基酸和3，4-二氯苯酪甲基酸的混 合物。鑒于2，5-二氯苯酪在麥草畏的合成中作為中間體的作用，中間體2，5-二氯苯酪的產(chǎn) 率和/或2,5-區(qū)域選擇性的甚至少量改善可能對(duì)終產(chǎn)物如麥草畏的總產(chǎn)率提供益處。
[0020] 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)通過將堿金屬亞硫酸鹽和堿金屬氨氧化物用于1，2,4-Ξ面代苯的水解 反應(yīng)，該方法可W在基本或甚至完全不存在有機(jī)溶劑下進(jìn)行，得到良好的2,5-二面代苯酪 產(chǎn)率。還發(fā)現(xiàn)如下文進(jìn)一步詳細(xì)描述的那樣在一些反應(yīng)條件下可W改善2,5-區(qū)域選擇性。
[0021] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，使約1摩爾當(dāng)量式(II)化合物在約1.0-1.4摩爾當(dāng)量 式X2S03的堿金屬亞硫酸鹽存在下反應(yīng)。任選地，使約1摩爾當(dāng)量式（II)化合物在約1.1-1.3 摩爾當(dāng)量式拉S〇3的堿金屬亞硫酸鹽存在下反應(yīng)。
[0022] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，使約1摩爾當(dāng)量式(II)化合物在約0.5-4.0摩爾當(dāng)量 式Y(jié)0H的堿金屬氨氧化物存在下反應(yīng)。任選地，使約1摩爾當(dāng)量式(II)化合物在約1.2-2.0摩 爾當(dāng)量式Y(jié)0H的堿金屬氨氧化物存在下反應(yīng)。
[0023] 在另一實(shí)施方案中，使約1摩爾當(dāng)量式（II)化合物在約20-40摩爾當(dāng)量水存在下反 應(yīng)。任選地，使約1摩爾當(dāng)量式(II)化合物在約25-38摩爾當(dāng)量水存在下反應(yīng)。
[0024] 如上所述，該方法可W在基本或完全不存在有機(jī)溶劑下進(jìn)行，但可W存在少量Ci- C4醇。在該實(shí)施方案中，上述方法可W在每約1摩爾當(dāng)量式（II)化合物任選存在至多3摩爾 當(dāng)量C1-C4醇下進(jìn)行。任選地，在存在任何醇時(shí)使用0-2摩爾當(dāng)量C1-C4醇。若存在醇的話，貝U 合適的C1-C4醇可W包括甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、正下醇、異下醇和叔下醇，例如甲醇。在 另一實(shí)施方案中，該方法不使用醇且在完全不存在任何其他有機(jī)溶劑下進(jìn)行。
[0025] 使式（II)化合物反應(yīng)的步驟可W在至少約250°C的溫度下進(jìn)行。任選地，該方法在 至少約265 °C，或至少約270 °C，如約250-290 °C，或約265-290 °C，或約270-290 °C的溫度下進(jìn) 行。
[0026] 此外，使式(II)化合物反應(yīng)的步驟通常在升高的壓力下進(jìn)行。在一些實(shí)施方案中， 使式（II)化合物反應(yīng)的步驟在約2050-5600k化的壓力下進(jìn)行。任選地，該方法在約3500- 5370kPa，例如約4820-5350k化的壓力下進(jìn)行。
[0027] 如上所述，可W在上述反應(yīng)步驟中得到的堿金屬酪鹽可W借助酸化，例如使用合 適的酸如出S〇4或HC1轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的式(I)化合物。
[0028] 式(I)化合物根據(jù)本發(fā)明的水解產(chǎn)物可能代表有價(jià)值的終產(chǎn)物或化學(xué)合成其他化 合物的中間體。因此，式（I)的水解產(chǎn)物可W進(jìn)一步反應(yīng)而得到其他有價(jià)值化學(xué)品或中間 體。在本發(fā)明的特殊實(shí)施方案中，使式(I)化合物反應(yīng)而得到式(III)化合物：
[0029]
[0030] 其中化1如上所定義且Ri為堿金屬。
[0031 ] 式（I)化合物到式（III)化合物的上述反應(yīng)在本領(lǐng)域已知為"Κο化e-Schmitt反 應(yīng)"。在Κο化e-Schmitt條件下的反應(yīng)可W在工業(yè)規(guī)模上W良好產(chǎn)物進(jìn)行。例如，上述轉(zhuǎn)化為 由2,5-二氯苯酪得到麥草畏的已知反應(yīng)序列的一部分。該反應(yīng)通常在堿金屬氨氧化物和二 氧化碳存在下進(jìn)行。
[0032] 在另一實(shí)施方案中，使用式(III)化合物得到式(IV)化合物：
[0033]
[0034] 其中R2為-C1-C4烷基，Ri'為堿金屬或?yàn)?CrC4烷基且化1如上所定義。例如，Ri'與R2相同。在該實(shí)施方案中，簇基可W部分轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的醋且可去質(zhì)子化形式部分保留。因 為呈游離簇酸基團(tuán)的麥草畏根據(jù)本發(fā)明為優(yōu)選的反應(yīng)產(chǎn)物，因此若簇酸基團(tuán)僅部分轉(zhuǎn)化， 則在該反應(yīng)步驟中是無害的。然而，含有游離簇酸基團(tuán)的終產(chǎn)物還可W如下所述在隨后的 反應(yīng)步驟中得到。
[0035] 例如，在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，通過在堿性條件下水解式(IV)的醋（即其中Ri' 為-C1-C4烷基)將式(IV)化合物轉(zhuǎn)化成相應(yīng)簇酸并隨后酸化而得到式(V)化合物：
[0036]
[0037] 其中R2和化1如上所定義。
[0038] 上述反應(yīng)步驟可W類似于例如在工業(yè)規(guī)模上W良好產(chǎn)率由2,5-二氯苯酪得到麥 草畏的現(xiàn)有技術(shù)反應(yīng)序列進(jìn)行。
[0039] 在本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，X和/或Y選自鋼或鐘。例如，X和/或Y為鋼。在一個(gè)實(shí) 施方案中，X和Y為鋼。因此，用于得到式(I)化合物的水解反應(yīng)的式Y(jié)0H的堿金屬氨氧化物可 W是氨氧化鐘或氨氧化鋼，例如