專利名稱：殺菌劑丙環唑的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種農用殺菌劑，特別是指丙環唑的制備方法。
背景技術：
丙環唑是1_[2- (2， 4-二氯苯基)-4-丙基-1， 3-二氧戊環-2-甲基]-l-氫 -1， 2， 4-三唑的通用名。是一種具有保護和治療作用的內吸性三唑類殺菌劑， 可被根、莖、葉部吸收，并能很快地在植株體內向上傳導，防治子囊菌、擔子 菌和半知菌引起的病害，特別是對小麥全蝕病、白粉病、銹病、根腐病、水稻 惡菌病、香蕉葉斑病具有較好的防治效果。
美國專利US4079062(1979)申請文件公開了丙環唑等系列化合物的合成方 法，其中丙環唑是采用了2， 4-二氯苯基-ci-溴甲基酮為起始原料，經與l， 2-戊二醇環合得到溴縮酮，再與1， 2， 4-三唑鈉縮合得到丙環唑粗品。在醚類溶 劑中，粗品與硝酸反應，經分離得到丙環唑固體硝酸鹽，然后在有機溶劑中， 用堿中和丙環唑固體硝酸鹽，充分水洗后，有機相經回收溶劑，剩余物為95% 以上含量的丙環唑成品。
上述專利方法的不足之處是(一)在起始原料2， 4-二氯苯基-a-溴甲基酮 的制備過程中，很難達到理想的質量和收率，主要原因是有8%的2， 4-二氯苯 基-a， ci-二溴甲基酮的副產，和有6%的2， 4-二氯苯乙酮不能反應，造成提 純分離困難，從而極大地影響了丙環唑粗品的含量。同時該化合物對眼睛、皮 膚有非常強的刺激作用，對操作人員的危害比較大，要配備先進的防護設備。(二) 由于上述雜質的存在，只有用硝酸與丙環唑粗品反應，將液體副產物經過濾分離除去，而得到高純度丙環唑固體硝酸鹽。在有機溶劑中，用液堿中和丙環唑 固體硝酸鹽，經充分水洗分層后，有機相回收溶劑后剩余物為丙環唑成品，水 相去生化處理。該操作過程中，要使用強腐蝕、強氧化性的硝酸，不但對設備 腐蝕嚴重，同時反應過程中存在一定的安全問題。在成鹽和中和反應過程中還 需要用到大量的有機溶劑，在回收有機溶劑過程中有損耗，易造成大氣污染。 另外水洗過程中，產生的大量含硝酸鈉廢水，較難處理達標排放。
發明內容
本發明的目的在于提供一種反應條件溫和、工藝簡單、產率高的制備方法。
本發明的技術方案是選擇高效的催化劑，以提高丙環唑粗品的質量，采 用減壓蒸餾的提純方法， 一步得到95%以上含量的丙環唑成品，反應總收率可
提高20%以上。反應過程中最大限度的減少反應所需溶劑種類和使用量以及及 應洗滌廢水產生量，從而做到清潔生產。
本發明的制備方法包括如下步驟 (1)縮酮制備
將1， 2-戊二醇與2， 4-二氯苯乙酮以摩爾投料比為1 1.3 : 1投入于用量為 2， 4-二氯苯乙酮重量的1 5倍的有機溶劑中，同時在用量為2， 4-二氯苯乙酮 重量的1 10%的酸性催化劑作用下，進行常壓回流脫水，測得2， 4-二氯苯乙 酮含量小于0.5%時反應結束，生成中間產物縮酮反應液——2-(2， 4-二氯苯基) -4-丙基-1， 3-二氧戊環-2-甲基；
所述的有機溶劑為下述之一苯，氯苯，環己垸，甲基環己垸；最佳用量 為2， 4-二氯苯乙酮重量的2倍；
所述的的酸性催化劑為下述之一苯磺酸，對甲苯磺酸，甲基磺酸，磷酸；最佳用量為2， 4-二氯苯乙酮重量的5%;
所述的l， 2-戊二醇與2， 4-二氯苯乙酮的最佳摩爾投料比為1.1 : 1。
所述的常壓回流脫水時間為6 15小時；最佳為10小時；
(2) 溴縮酮的制備
將上述得到的縮酮反應液在0 4(TC的溫度下，慢慢滴加液溴，液溴與縮銅 的摩爾投料比為1 1.02:1，加完后繼續反應至結束，再用純堿水溶液中和到 中性，有機相減壓回收，剩余物為溴縮酮——2- (2， 4-二氯苯基)-4-丙基-1， 3-二氧戊環-2-溴甲基；
所述的反應溫度最佳25~30°C; 所述的滴加時間為1 3小時；
(3) 丙環唑粗品制備
取1， 2， 4-三唑鉀鹽與溴縮酮以摩爾投料比為1~1.05 : 1，在用量為溴縮酮 重量的0.5~5%的相轉移催化劑作用下，在用量為溴縮酮重量的1~5倍的極性溶 劑中，控制反應溫度在130~180°C，測得溴縮酮含量小于0.5%時反應結束，得 到丙環唑粗品。
所述的相轉移催化劑為下述之一四丁基溴化銨，芐基三乙基氯化胺，聚 二乙醇；最佳用量為溴縮酮重量的1.5%;
所述的極性溶劑為下述之一N， N-二甲基甲酰胺，二甲基亞砜，N-甲基吡 咯烷酮；
所述的極性溶劑最佳為N， N-二甲基甲酰胺；最佳用量為溴縮酮重量的2
倍；所述的反應溫度為145~155°C; 所述的反應時間為6 10小時； (4)精制提純
在得到的丙環唑粗品中加入用量為丙環唑粗品重量1~5%的抗氧化劑，在真 空度小于5mmHg、溫度為180 220。C的條件下，蒸餾得到95%以上含量的丙環 唑成品；
所述的抗氧化劑為下述之一亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉，亞硫酸鉀，亞硫酸 氫鉀；
所述的抗氧化劑最佳用量為丙環唑粗品重量的2.5%; 本發明反應式如下
本發明實現的有益效果如下
1、 溴縮酮制備中無需更換溶劑種類，避免了溶劑的回收損耗。
2、 在生產過程中產生很少的廢水，而且易處理，對環境沒有危害。3、 總收率高。
4、 工藝簡單、易操作。
具體實施例方式
實施例1
(1)縮酮制備
450g (99%， 2. 36mol) 2， 4-二氯苯乙酮，22. 5g對甲苯磺酸，262g (98%， 2.47mol) 1， 2-戊二醇和900g環己烷，分別投入裝有分水器和冷凝管的2L的反 應瓶中，攪拌升溫到溶劑回流，常壓脫水10小時，GC分析表明2， 4-二氯苯乙 酮含量小于0.5%，結束反應冷卻到40'C以下，所得的縮酮直接用于下步反應。
(2) 溴縮酮的制備
向上述的反應液中，緩慢滴加390g (99%， 2.41mol)液溴，滴加時間控制 在1 3小時，控制溫度25 3(TC，反應過程中放出的溴化氫尾氣，用水吸收。滴 加完，繼續攪拌1小時結束。用10%純堿水溶液中和體系里殘留的酸。分去廢 水，有機相減壓回收溶劑套用到下批，剩余物為溴縮酮，800g，含量94%。用 于下步反應。
(3) 丙環唑粗品制備
800g (94%, 2.12mol)溴縮酮，250g (95%， 2.23mol)無水三唑鉀，12g 四丁基溴化銨，1600gN，N-二甲基甲酰胺分別投入裝有冷凝管的3L的反應瓶中， 攪拌升溫到145~155°C，保溫反應8小時。，GC分析表明溴縮酮含量小于0. 5%， 結束反應冷卻到4(TC以下，過濾除去溴化鉀固體鹽，濾液減壓回收溶劑套用到 下批，剩余物為丙環唑粗品，700g，含量86%。用于下步精制提純。(4)精制提純
700g (86%， 1.76mol)丙環唑粗品，17.5g亞硫酸鈉分別投入1L的反應瓶 中，控制真空小于5mmHg的條件下，加熱升溫，收集180-220°C的餾分為丙環 唑成品，598g，含量95.3%，蒸餾收率94.7%。剩余物為有機高沸物釜殘，去焚 燒無害處理。
實施例2
(1)縮酮制備
450g (99%, 2. 36mol) 2， 4-二氯苯乙酮，22.5g對甲苯磺酸，262g (98%, 2.47md) 1， 2-戊二醇和900g苯，分別投入裝有分水器和冷凝管的2L的反應瓶 中，攪拌升溫到溶劑回流，常壓脫水10小時，GC分析表明2， 4-二氯苯乙酮含 量小于0. 5%，結束反應冷卻到40°C以下，所得的縮酮直接用于下步反應。
(2) 溴縮酮的制備
向上述的反應液中，緩慢滴加390g (99%, 2.41mol)液溴，滴加時間控制 在1 3小時，控制溫度25 3(TC,反應過程中放出的溴化氫尾氣，用水吸收。滴 加完，繼續攪拌1小時結束。用10%純堿水溶液中和體系里殘留的酸。分去廢 水，有機相減壓回收溶劑套用到下批，剩余物為溴縮酮，799g，含量94.2%。用 于下步反應。
(3) 丙環唑粗品制備
799g (94.2%， 2. 13mol)溴縮酮，250g (95%， 2.23mol)無水三唑鉀，12g 四丁基溴化銨，1600gN，N-二甲基甲酰胺分別投入裝有冷凝管的3L的反應瓶中， 攪拌升溫到145~155°C，保溫反應8小時。，GC分析表明溴縮酮含量小于0. 5%， 結束反應冷卻到4(TC以下，過濾除去溴化鉀固體鹽，濾液減壓回收溶劑套用到下批，剩余物為丙環唑粗品，701g，含量85.9%。用于下步精制提純。 (4)精制提純701g (85.9%， 1.76mol)丙環唑粗品，17.5g亞硫酸鈉分別投入1L的反應 瓶中，控制真空小于5mmHg的條件下，加熱升溫，收集180~220°C的餾分為丙 環唑成品，597g，含量95.4%，蒸餾收率94.6%。剩余物為有機高沸物釜殘，去 焚燒無害處理。實施例3(1) 縮酮制備450g (99%， 2. 36mol) 2， 4-二氯苯乙酮，22. 5g對甲苯磺酸，262g (98%， 2.47mol) 1， 2-戊二醇和900g環己烷，分別投入裝有分水器和冷凝管的2L的反 應瓶中，攪拌升溫到溶劑回流，常壓脫水10小時，GC分析表明2， 4-二氯苯乙 酮含量小于0.5%，結束反應冷卻到4(TC以下，所得的縮酮直接用于下步反應。(2) 溴縮酮的制備向上述的反應液中，緩慢滴加390g (99%， 2.41mol)液溴，滴加時間控制 在1 3小時，控制溫度25 3(TC，反應過程中放出的溴化氫尾氣，用水吸收。滴 加完，繼續攪拌1小時結束。用10%純堿水溶液中和體系里殘留的酸。分去廢 水，有機相減壓回收溶劑套用到下批，剩余物為溴縮酮，801g，含量93.9%。用于下步反應。(3) 丙環唑粗品制備801g (93.9%， 2. 12mol)溴縮酮，250g (95%, 2.23mol)無水三唑鉀，12g 聚二乙醇，1600gN-甲基吡咯烷酮分別投入3L的裝有冷凝管的反應瓶中，攪拌 升溫到145~155°C,保溫反應8小時，GC分析表明溴縮酮含量小于0.5。/。，結束反應冷卻到4(TC以下，過濾除去溴化鉀固體鹽，濾液減壓回收溶劑套用到下批， 剩余物為丙環唑粗品，699g，含量86.1%。用于下步精制提純。 (4)精制提純699g (86.1%， 1.76mol)丙環唑粗品，17.5g亞硫酸鈉分別投入1L的反應 瓶中，控制真空小于5mmHg的條件下，加熱升溫，收集180 22(TC的餾分為丙 環唑成品，599g，含量95.1%，蒸餾收率94.6%。剩余物為有機高沸物釜殘，去 焚燒無害處理。實施例4(1)縮酮制備450g (99%， 2.36mol) 2， 4-二氯苯乙酮，22. 5g對甲苯磺酸，262g (98%， 2.47mol) 1， 2-戊二醇和900g環己垸，分別投入裝有分水器和冷凝管的2L的反 應瓶中，攪拌升溫到溶劑回流，常壓脫水10小時，GC分析表明2， 4-二氯苯乙 酮含量小于0. 5%，結束反應冷卻到40°C以下，所得的縮酮直接用于下步反應。(2) 溴縮酮的制備向上述的反應液中，緩慢滴加390g (99%， 2.41mol)液溴，滴加時間控制 在1 3小時，控制溫度25 3(TC，反應過程中放出的溴化氫尾氣，用水吸收。滴 加完，繼續攪拌1小時結束。用10%純堿水溶液中和體系里殘留的酸。分去廢 水，有機相減壓回收溶劑套用到下批，剩余物為溴縮酮，798g，含量94.1%。用 于下步反應。(3) 丙環唑粗品制備798g (94.1%, 2.12mol)溴縮酮，250g (95%, 2.23mol)無水三唑鉀，12g 四丁基溴化銨，1600gN，N-二甲基甲酰胺分別投入裝有冷凝管的3L的反應瓶中，攪拌升溫到145~155°C，保溫反應8小時。，GC分析表明溴縮酮含量小于0.5呢， 結束反應冷卻到4CTC以下，過濾除去溴化鉀固體鹽，濾液減壓回收溶劑套用到 下批，剩余物為丙環唑粗品，698g，含量86.2%。用于下步精制提純。(4)精制提純698g (86.2%， 1.76mol)丙環唑粗品，17.5g亞硫酸氫鉀分別投入1L的反 應瓶中，控制真空小于5mmHg的條件下，加熱升溫，收集180 22(TC的餾分為 丙環唑成品，596g，含量95.4%，蒸餾收率94.5%。剩余物為有機高沸物釜殘， 去焚燒無害處理。
權利要求
1、殺菌劑丙環唑的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)縮酮制備將1，2-戊二醇與2，4-二氯苯乙酮以摩爾投料比為1～1.3∶1投入于用量為2，4-二氯苯乙酮重量的1～5倍的有機溶劑中，同時在用量為2，4-二氯苯乙酮重量的1～10％的酸性催化劑作用下，進行常壓回流脫水，測得2，4-二氯苯乙酮含量小于0.5％時反應結束，生成中間產物縮酮反應液——2-(2，4-二氯苯基)-4-丙基-1，3-二氧戊環-2-甲基；上述的有機溶劑為下述之一苯，氯苯，環己烷，甲基環己烷；上述的酸性催化劑為下述之一苯磺酸，對甲苯磺酸，甲基磺酸，磷酸；(2)溴縮酮的制備將上述得到的縮酮反應液在0～40℃的溫度下，慢慢滴加液溴，液溴與縮銅的摩爾投料比為1～1.02∶1，加完后繼續反應至結束，再用純堿水溶液中和到中性，有機相減壓回收，剩余物為溴縮酮——2-(2，4-二氯苯基)-4-丙基-1，3-二氧戊環-2-溴甲基；(3)丙環唑粗品制備取1，2，4-三唑鉀鹽與溴縮酮以摩爾投料比為1～1.05∶1，在用量為溴縮酮重量的0.5～5％的相轉移催化劑作用下，在用量為溴縮酮重量的1～5倍的極性溶劑中，控制反應溫度在130～180℃，GC測得溴縮酮含量小于0.5％時反應結束，得到丙環唑粗品所述的相轉移催化劑為下述之一四丁基溴化銨，芐基三乙基氯化胺，聚二乙醇；所述的極性溶劑為下述之一N，N-二甲基甲酰胺，二甲基亞砜，N-甲基吡咯烷酮；(4)精制提純在得到的丙環唑粗品中加入用量為丙環唑粗品重量1～5％的抗氧化劑，在真空度小于5mmHg、溫度為180～220℃的條件下，蒸餾得到95％以上含量的丙環唑成品；所述的抗氧化劑為下述之一亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉，亞硫酸鉀，亞硫酸氫鉀。
2、 如權利要求1所述的殺菌劑丙環唑的制備方法，其特征在于步驟(1) 所述的1， 2-戊二醇與2， 4-二氯苯乙酮的摩爾投料比為1.1 : 1。
3、 如權利要求1所述的殺菌劑丙環唑的制備方法，其特征在于步驟(1) 所述的有機溶劑用量為2， 4-二氯苯乙酮重量的2倍；所述的酸性催化劑用量為 2， 4-二氯苯乙酮重量的5%。
4、 如權利要求1所述的殺菌劑丙環唑的制備方法，其特征在于步驟(1) 所述的常壓回流脫水時間為6 15小時。
5、 如權利要求1或4所述的殺菌劑丙環唑的制備方法，其特征在于步驟(l) 所述的常壓回流脫水時間為IO小時。
6、 如權利要求1所述的殺菌劑丙環唑的制備方法，其特征在于步驟(2) 所述的反應溫度為25~30°C 。
7、 如權利要求1所述的殺菌劑丙環唑的制備方法，其特征在于步驟(2) 所述的滴加時間為1 3小時。
8、 如權利要求1所述的殺菌劑丙環唑的制備方法，其特征在于步驟(3)所述的相轉移催化劑用量為溴縮酮重量的1.5%;所述的極性溶劑為N， N-二甲基甲酰胺；用量為溴縮酮重量的2倍。
9、 如權利要求1所述的殺菌劑丙環唑的制備方法，其特征在于步驟(3) 所述的反應溫度為145~155°C;反應時間6 10小時。
10、 如權利要求1所述的殺菌劑丙環唑的制備方法，其特征在于步驟(4) 所述的抗氧化劑用量為丙環唑粗品重量的2.5%。
全文摘要
本發明公開了殺菌劑丙環唑的制備方法，本發明包括四步驟首先2，4-二氯苯乙酮與1，2-戊二醇在有機溶劑中，在酸性催化劑存在的條件下，進行常壓回流脫水得到縮酮反應液，然后將縮酮反應液與溴素反應生成溴縮酮，再由溴縮酮與1，2，4-三唑鉀鹽在相轉移催化劑的作用下，在極性溶劑中反應得到丙環唑粗品，最后將丙環唑粗品在抗氧化劑的作用下，在高真空、高溫下蒸餾得到丙環唑成品，本發明最大限度的減少反應所需溶劑種類和使用量以及反應洗滌廢水產生量，從而達到清潔生產的目的。
文檔編號C07D405/00GK101323612SQ20081012302
公開日2008年12月17日 申請日期2008年7月14日 優先權日2008年7月14日
發明者彬 周, 斌 周, 周耀德, 偉 陶 申請人:江蘇七洲綠色化工股份有限公司