專利名稱：一種咪鮮胺中間體的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種咪鮮胺中間體N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺的新 方法。
背景技術：
近年來，作為一類環境友好的化合物，室溫離子液體的研究備受關注。離子液體又 稱室溫熔融鹽，是在室溫及相鄰溫度下完全由離子組成的有機液體物質，其具有一系列的 優點幾乎沒有蒸氣壓，不揮發，無色，無嗅，具有較大的液相范圍，較好的化學穩定性和較 寬的電化學窗口。室溫離子液體的這些特殊性能，不僅為化學研究提供了一個嶄新領域，而 且對解決現代工業帶來的環境污染問題將會有突破性進展，是一種理想的綠色化學溶劑。離子液體不僅可貢獻于綠色化學，開發清潔工藝。由于離子液體不會形成恒沸系， 有利于分離，對于產物分離提純也極為有利。離子液體是一種極新的領域，不僅從基礎化學的觀點極為關注，而且從工業的角 度也會帶來極大的沖擊。自Seddon K R和Hussey C L等人第一次報導用離子液體作非水 的極性溶劑介質，研究過渡金屬絡合物的合成和有機催化反應后，離子液體從氯鋁酸鹽類 擴大到低熔點的四氟硼酸鹽類，到一大類陽、陰離子組合的低熔點離子液體系列。在這些研 究工作的帶動下，有關新離子液體的合成，其物理、化學性質的系統研究，離子液體作為溶 劑和催化劑等的應用研究，正在世界范圍內迅速開展。而其中1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼 酸鹽是應用較多的一種離子液體，屬于典型的親水型離子液體，在有機合成領域占有重要 地位。咪鮮胺(Prochloraz)，又名施保克、施保功等，化學名稱為N-丙基-N-[2_(2，4， 6_三氯苯氧基)乙基]咪唑-1-甲酰胺，是一種新型咪唑類廣譜性多用途殺菌劑。它是德 國先靈農業化學有限公司(現德國艾格福公司，AgroEvo GmbH) 1977年開發的，具有較高的 殺菌活性，廣泛應用于防治水稻、柑桔、果樹、蘑菇及其它各種谷類、油料、蔬菜等各種作物 的多種病害。也可廣泛用于種子、苗木處理及防治獲后水果貯存期的病害。咪鮮胺的制備方法有很多，工藝路線龐雜。1975年，美國專利US3 868 458描述 了采用2，4，6-三氯苯酚和二溴乙烷作主要原料的制備方法。而二溴乙烷價格昂貴，毒性很 強，并且致癌。1990年，歐洲專利EP0 403 929A2, EP0 404 092A2和匈牙利專利HU0 207 709報道以2-苯氧基乙醇為主要原料的制備方法，但由于這種原料價格昂貴，供應困難，難 以工業化。2000年，中國專利CN1 246 473A提出以2，4，6-三氯苯酚為原料，用二氯乙烷替 代二溴乙烷在氫氧化鉀中反應制備中間體的方法。2006年，中國專利CN1 763 014A介紹 了采用三氯甲基碳酸酯的“一鍋煮”法工藝，合成咪鮮胺農藥的方法，但生產成本高且廢水 多。目前，國內生產廠家均采用2，4，6-三氯苯酚和二氯乙烷在氫氧化鈉中醚化、再經胺化、 酰化、酰胺化的生產方法，生產過程基本相同。但是，因2，4，6-三氯苯酚醚化后需要水洗，胺化后與鹽酸成鹽，與咪唑縮合后也 要水洗除無機鹽，以及酰氯化廢氣吸收和三乙胺回收，導致產生大量生產廢水。中國專利CN1 014 026 08A介紹了減少廢水產生的一鍋煮法。但其缺點是胺化反應的收率不高，而且 周期較長。本專利即使用親水型離子液體作溶劑，縮短胺化反應時間，提高胺化反應收率。
發明內容
本發明的目的是針對現行生產工藝中胺化反應周期長且產率不高的缺陷，提出一 種使用親水型離子液體作為溶劑進行胺化反應的合成方法，新方法大大縮短反應時間，由 原來的反應2天縮短為2小時。原料的轉化率達到100%，產物收率高達98%左右，純度提
尚o本發明采用的技術方案是一種咪鮮胺中間體的合成方法，所述咪鮮胺中間體為如式I所示的N-[2_(2，4， 6_三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺，所述的方法為式II所示的2-(2，4，6_三氯苯氧基)氯 乙烷和正丙胺以離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽為溶劑，加熱至回流進行反應， TLC跟蹤檢測至反應完全，反應液后處理制得N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙 胺，所述式II所示的2-(2，4，6_三氯苯氧基)氯乙烷和正丙胺的物質的量之比為1 2 6 ； 所述離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的用量以2- (2，4，6-三氯苯氧基) 氯乙烷的質量計為1 3mL/g。所述反應液后處理方法為反應液水洗后過濾，得濾餅和濾液，取濾餅烘干即得 N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺。所述的濾液水洗后，減壓蒸餾除水，得到回收的離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四
氟硼酸鹽，可重復使用。所述反應用TLC跟蹤檢測，反應時間通常為2 5小時。較為具體的，推薦本發明所述咪鮮胺中間體的合成方法按以下步驟進行式II所 示的2-(2，4，6-三氯苯氧基)氯乙烷和正丙胺以離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸 鹽為溶劑，加熱至回流進行反應，TLC跟蹤檢測至反應完全，反應液水洗后過濾，得濾餅和濾 液，取濾餅烘干即得N-[2- (2,4,6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺，所述的濾液水洗后，減 壓蒸餾除水，得到回收的離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，可重復使用；所述式 II所示的2-(2，4，6_三氯苯氧基)氯乙烷和正丙胺的物質的量之比為1 2 6，所述離 子液體1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的用量以2-(2，4，6_三氯苯氧基)氯乙烷的質量 計為1 3mL/g。
本發明所述原料2- (2，4，6-三氯苯氧基)氯乙烷可采用本領域公知的技術制備得 到，通常是以2，4，6-三氯苯酚溶于堿液，與二氯乙烷加壓回流反應制得。本發明還提供一 種優選的2-(2,4,6-三氯苯氧基)氯乙烷的合成方法，采用相轉移催化劑，在常壓下回流反 應制得，可縮短反應時間，從原來的反應2天縮短為6 8小時。具體的，本發明所述原料2_(2，4，6_三氯苯氧基)氯乙烷優選按以下方法制備得 到2，4，6-三氯苯酚溶于10 20wt%的氫氧化鈉水溶液中(優選15襯％的氫氧化鈉水溶 液)，加入過量的二氯乙烷、相轉移催化劑四丁基溴化銨，加熱至回流進行反應，TLC跟蹤檢 測至反應完全，通常反應6 8小時反應完全，反應結束后反應液靜置分層，取有機層蒸餾 回收過量的二氯乙烷，殘留物冷卻后用重結晶溶劑重結晶，得到2-(2，4，6_三氯苯氧基)氯 乙烷，所述重結晶溶劑為石油醚、乙醚或環己烷。所述2，4，6-三氯苯酚、二氯乙烷、氫氧化鈉水溶液中的NaOH、相轉移催化劑四丁 基溴化銨的物質的量之比為1 3 8 1 0.02 0.08。所述反應液靜置分層，取水相用二氯甲烷萃取，然后合并所有的有機相，先蒸除二 氯甲烷，再蒸餾回收過量的二氯乙烷，得到殘留物冷卻后用重結晶溶劑重結晶。取水相用二 氯甲烷萃取的作用在于提高產品收率。本發明所述離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽可以購買得到，也可以按以 下方法制備得到將N-甲基咪唑與氯丁烷按物質的量1 1.2混合，加熱至80°C溫度下反 應24h，然后反應液冷卻至4 10°C靜置8 12小時，有白色晶體析出，減壓過濾，取濾餅 得到白色固體即氯化1- 丁基-3-甲基咪唑。氯化1- 丁基-3-甲基咪唑與NaBF4以物質的 量1 1混合，溶于乙腈，室溫下攪拌24h后過濾，減壓蒸除溶劑，剩余物用二氯甲烷溶解， 有少量沉淀析出，過濾除去沉定后，蒸除二氯甲烷，剩余物真空干燥24h，得到無色透明粘稠 液體即為1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。本發明與現有技術相比，具有以下優點1、本發明以親水型離子液體作溶劑，無需加入催化劑，大大縮短反應時間，由原來 的反應2天縮短為2小時。原料的轉化率達到100%，產物收率高達98%左右，純度提高。2、由于溶劑為親水型離子液體，反應結束后的后處理只需要萃取分液即可，省去 了以往對N-[2- (2,4,6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺提純的減壓蒸餾操作，操作簡化，也 降低了能耗。3、離子液體水洗干燥后，可以重復回收使用，節約成本，綠色環保。4、原料2_(2，4，6_三氯苯氧基)氯乙烷室溫下為固體，因此可以采用有機溶劑 (如石油醚、乙醚、環己烷等)重結晶的方法進行提純。從而省去了減壓蒸餾操作，降低了能 耗，提高了產品純度。并且，使用相轉移催化劑催化反應，反應時間縮短一半，重結晶法提純 產品，得無色片狀晶體，收率99%。本專利使用親水型離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽為溶劑，縮短了胺化 反應時間，提高了胺化反應收率。
具體實施例方式下面結合實例對本發明作進一步說明，但本發明的保護范圍并不限于此。取19. 8g 2，4，6_三氯苯酚于250mL三口燒瓶中，加入63mL二氯乙烷、1.6g四丁基溴化銨及27mL 15%氫氧化鈉溶液，90°C下回流反應，TLC跟蹤檢測，反應8小時反應完全， 反應結束，冷卻至室溫，靜置分層，取水相用二氯甲烷(3X20mL)萃取，合并所有有機相，水 洗，無水硫酸鈉干燥，蒸除二氯甲烷，回收二氯乙烷，用石油醚重結晶，得產物2- (2,4,6-三 氯苯氧基)氯乙烷25. 8g，收率99%。按此方法多做幾鍋，制得2-(2，4，6-三氯苯氧基)氯 乙烷作為以下各實施例的起始原料。在500mL圓底燒瓶中加入重蒸的N_甲基咪唑79. 2mL(lmol)和氯丁烷 125. 8mL(l. 2mol)，80°C油浴中反應24h。反應液在4°C冰箱中存放過夜，有白色晶體析出。 減壓過濾后，得到白色固體即BMIC(氯化1- 丁基-3-甲基咪唑)140g。稱取中間體BMIC 26. 2g(0. 15mol), NaBF416. 5g(0. 15mol)，加入到 250mL 燒瓶中，再加入乙腈 90mL，室溫下攪 拌24h。過濾，減壓蒸除溶劑，用30mL 二氯甲烷溶解剩余物，有少量沉淀析出。過濾除去沉定 后，蒸除二氯甲烷，剩余物真空干燥24h，得到無色透明粘稠液體26. 3g，即為1- 丁基-3-甲 基咪唑四氟硼酸鹽。按此方法多做幾鍋，制得離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽作 為實施例1、2、3的反應溶劑。實施例1取2-(2，4，6-三氯苯氧基)氯乙烷26g于250mL三口燒瓶中，加入25mL正丙胺 和50mL新制備的離子液體，80°C下回流，TLC跟蹤檢測，反應2h反應完全，冷卻至室溫，用 300mL水洗3次，過濾，得濾餅和濾液，取濾餅烘干，得到產物N-[2- (2,4,6-三氯苯氧基)乙 基]-N-正丙胺27. 8g，收率98 %，純度99.2% (液相色譜檢測)。實施例2取2-(2，4，6-三氯苯氧基)氯乙烷26g于250mL三口燒瓶中，加入15mL正丙胺 和26mL新制備的離子液體，80°C下回流，TLC跟蹤檢測，反應3h反應完全，冷卻至室溫，用 300mL水洗3次，過濾，得濾餅和濾液，取濾餅烘干，得到產物N-[2- (2,4,6-三氯苯氧基)乙 基]-N-正丙胺26. 2g，收率93 %，純度99.0% (液相色譜檢測)。實施例3取2-(2，4，6-三氯苯氧基)氯乙烷26g于250mL三口燒瓶中，加入50mL正丙胺 和78mL新制備的離子液體，80°C下回流，TLC跟蹤檢測，反應2h反應完全，冷卻至室溫，用 300mL水洗3次，過濾，得濾餅和濾液，取濾餅烘干，得到產物N-[2- (2,4,6-三氯苯氧基)乙 基]-N-正丙胺27. 5g，收率97 %，純度99.5% (液相色譜檢測)。實施例4將實施例1、實施例2和實施例3中的濾液，減壓蒸餾除水，回收得到150mL回收的 離子液體。取2-(2，4，6-三氯苯氧基)氯乙烷26g于250mL三口燒瓶中，加入25mL正丙胺和 50mL回收的離子液體，80°C下回流，TLC跟蹤反應，3h反應完全，反應結束后，冷卻至室溫， 用300mL水洗3次，過濾，取濾餅烘干，得到產物N-[2- (2,4,6-三氯苯氧基)乙基]-N-正 丙胺27. lg，收率96%，純度97% (液相色譜檢測)。實施例5取2-(2，4，6_三氯苯氧基)氯乙烷26g于250mL三口燒瓶中，加入15mL正丙胺 和實施例4中回收的50mL離子液體，80°C下回流，TLC跟蹤反應，5h反應完全，反應結束 后，冷卻至室溫，用300mL水洗3次，過濾，取濾餅烘干，得到N-[2- (2,4,6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺產物26g，收率92 %，純度96 % (液相色譜檢測)。
權利要求
一種咪鮮胺中間體的合成方法，所述咪鮮胺中間體為如式Ⅰ所示的N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺，其特征在于所述的方法為式Ⅱ所示的2-(2，4，6-三氯苯氧基)氯乙烷和正丙胺以離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽為溶劑，加熱至回流進行反應，TLC跟蹤檢測至反應完全，反應液后處理制得N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺，所述式Ⅱ所示的2-(2，4，6-三氯苯氧基)氯乙烷和正丙胺的物質的量之比為1∶2～6；FDA0000022286530000011.tif
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸 鹽的用量以2-(2，4，6-三氯苯氧基)氯乙烷的質量計為1 3mL/g。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述反應液后處理方法為反應液水洗后過 濾，得濾餅和濾液，取濾餅烘干即得N-[2- (2,4,6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于所述的濾液水洗后，減壓蒸餾除水，得到回收 的離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，可重復使用。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述2-(2，4，6_三氯苯氧基)氯乙烷按以下 方法制備得到2，4，6-三氯苯酚溶于10 20wt%的氫氧化鈉水溶液中，加入過量的二氯 乙烷、相轉移催化劑四丁基溴化銨，加熱至回流進行反應，TLC跟蹤檢測至反應完全，反應 液靜置分層，取有機層蒸餾回收過量的二氯乙烷，殘留物冷卻后用重結晶溶劑重結晶，得到 2- (2,4,6-三氯苯氧基)氯乙烷，所述重結晶溶劑為石油醚、乙醚或環己烷。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于所述2，4，6_三氯苯酚、二氯乙烷、氫氧化鈉 水溶液中的NaOH、相轉移催化劑四丁基溴化銨的物質的量之比為1 3 8 1 0.02 0. 08。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述咪鮮胺中間體的合成方法為式II所示 的2-(2，4，6_三氯苯氧基)氯乙烷和正丙胺以離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽為 溶劑，加熱至回流進行反應，TLC跟蹤檢測至反應完全，反應液水洗后過濾，得濾餅和濾液， 取濾餅烘干即得N-[2- (2,4,6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺，所述的濾液水洗后，減壓蒸 餾除水，得到回收的離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，可重復使用；所述式II所示 的2-(2，4，6_三氯苯氧基)氯乙烷和正丙胺的物質的量之比為1 2 6，所述離子液體 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的用量以2- (2,4,6-三氯苯氧基)氯乙烷的質量計為1 3mL/g。
全文摘要
本發明公開了一種咪鮮胺中間體的合成方法，所述咪鮮胺中間體為N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺，所述的方法為式Ⅱ所示的2-(2，4，6-三氯苯氧基)氯乙烷和正丙胺以離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽為溶劑，加熱至回流進行反應，TLC跟蹤檢測至反應完全，反應液后處理制得N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]-N-正丙胺，所述式Ⅱ所示的2-(2，4，6-三氯苯氧基)氯乙烷和正丙胺的物質的量之比為1∶2～6。本發明以親水型離子液體作溶劑，無需加入催化劑，大大縮短反應時間，由原來的反應2天縮短為2小時。原料的轉化率達到100％，產物收率高達98％左右，純度提高。
文檔編號C07C213/02GK101851167SQ20101019898
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月12日 優先權日2010年6月12日
發明者吳華悅, 朱海峰, 江吉旺, 熊靜, 陳久喜 申請人:溫州大學