高純度戊唑醇的製備方法
2023-10-20 10:58:32
專利名稱：高純度戊唑醇的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種農藥戊唑醇(4，4-二甲基-3-(1H-1，2，4-三唑-1-基甲基)-1-(4-氯苯基)-3-戊醇)的合成方法。
背景技術：
戊唑醇(4，4-二甲基-3-(1H-1，2，4-三唑-1-基甲基)-1-(4-氯苯基)-3-戊醇，1)，是德國拜爾公司開發的三唑類低毒高效殺菌劑，是甾醇脫甲基化抑制劑，用於重要經濟作物的種子處理或葉面噴灑。其結構式為 合成的戊唑醇中主要雜質為開環反應中生成的異構體副產物——4，4-二甲基-3-(4H-1，2，4-三唑-4-基甲基)-1-(4-氯苯基)-3-戊醇(2)，由於2與1性質相近，不易分離，導致產品純度只有95％，收率低於76％(以1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷，3計)。由於在1，2，4-三唑類化合物中1-位取代基衍生物才具有殺菌活性，4-位取代基衍生物無殺菌活性。因此在合成戊唑醇過程中，應控制4-位取代基衍生物異戊唑醇的產生，不僅可以省去產品精製工序，而且提高了收率和產品質量，降低生產成本。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術的缺陷，提供一種產品純度高、收率高、成本低及單元操作簡單方便的高純度戊唑醇的製備方法。
本發明的技術構思是這樣的1，2，4-三唑有二種異構體1H-1，2，4-三唑(4)，4H-1，2，4-三唑(5)處於動態平衡中
其中4較穩定，為主要異構體。4與3反應生成主產物1。含量較少的5與3反應生成雜質2，含量少。利用1，2，4-三唑兩種異構體穩定性的差異，選擇具有優良選擇性的催化劑，在反應體系中有效地將5轉化為4，將在不使用催化劑時可能生成的2轉化為1。這樣可控制生產，使反應液中w(2)＜0.5％(液相色譜，面積歸一)，不需重結晶產品純度達到w(1)≥98.0％(液相色譜，外標)，收率≥80.0％(以3計))。
本發明的技術方案以1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷為原料，在鹼存在的極性有機溶劑中與1，2，4-三唑反應，反應時加入催化劑，所述催化劑為N，N-二甲基-4-氨基吡啶、N，N-二甲基苯胺、甲基吡咯烷酮、二甲基甲醯胺、甲醇鈉、乙醇鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉中的任一種，催化劑用量為1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷用量的0.1～5.0％，反應溫度為90～150℃，反應時間為4～12h，得到高純度戊唑醇。
反應式如下 所述1，2，4-三唑用量為1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷用量的30.0-50.0％。
鹼可以為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、碳酸鉀、碳酸鈉、甲醇鈉、乙醇鈉等中的任一種，鹼用量為1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷用量的1.0～10.0％。
極性有機溶劑可以為脂肪醇、環己酮、乙酸乙酯、二甲基甲醯胺等中的任一種，極性有機溶劑用量為1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷用量的50.0～200.0％。
1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷為1-(4-氯苯基)-4，4-二甲基-3-戊酮的環氧化產物。
與其他合成方法相比，本發明具有以下優點1)產品純度高，w(1)≥98.0％(液相色譜，外標)；2)收率高，收率≥80.0％(以3計)；3)不需重結晶，操作方便。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明進行進一步地詳細說明。
現有技術實施例不加催化劑的情況下的現有技術的合成方法，該例用於與本發明作對比。
120g(0.40mol)3、氫氧化鉀3g(0.05mol)、1，2，4-三唑40g(0.55mol)、正丁醇100mL加入帶有攪拌和回流管的500mL三口燒瓶，回流溫度120℃下攪拌6h，反應畢，加入鹽酸中和、分相，有機相冷卻結晶，過濾乾燥得白色固體105g，w(1)≥88.0％(液相色譜，外標)，收率≥75.1％(以3計)。對合成的產品進行多次分離提純得到5g白色晶體2，熔點182～183℃。得到89g白色晶體1，w(1)≥95.0％(液相色譜，外標)，熔點102～104℃(文獻[5]值熔點102～104℃)。
異戊唑醇2的譜圖數據如下ESI-MS(m/z)308(M+)。1H NMR(400M Hz，CDCl3)，δ1.03(s，9H，C(CH3)3)，1.64(tt，J＝14.0Hz，4.0Hz，1H，CH2)，1.87(m，2H，CH2CH2)，2.20(s，1H，OH)，2.36(tt，J＝14.0Hz，4.0Hz，1H，CH2C6H4Cl)，4.11(d，J＝14.0Hz，1H，CH2)，4.24(d，J＝14.0Hz，1H，CH2)，6.92(d，J＝8.8Hz，2H，苯環2，6-H)，7.18(d，J＝8.0Hz，2H，苯環3，5-H)，8.37(s，2H，4H-1，2，4-三唑環3，5-H)。13C NMR(400MHz，CDCl3)，δ25.38(3C，3×CH3)，30.10(1C，CH2)，36.37(1C，CH2)，38.45(1C，C)，51.06(1C，CH2)，65.90(1C，C-OH)，128.68(2C，苯環3，5-C)，129.49(2C，苯環2，6-C)，132.20，139.86(2C，苯環1，4-C)，144.23(2C，4H-1，2，4-三唑環3，5-C)，符合結構特徵。
本發明實施例1120g(0.40mol)3、氫氧化鉀3g(0.05mol)、1，2，4-三唑40g(0.55mol)、N，N-二甲基-4-氨基吡啶1g、正丁醇100mL加入帶有攪拌和回流管的500mL三口燒瓶，回流溫度120℃下攪拌6h，反應畢，加入鹽酸中和、分相，有機相冷卻結晶，過濾乾燥得白色固體102g，w(1)≥98.0％(液相色譜，外標)，收率≥81.4％(以3計)。熔點102～104℃(文獻值熔點102～104℃)。
戊唑醇1的譜圖數據如下ESI-MS(m/z)308(M+)。1H NMR(400MHz，CDCl3)，δ1.03(s，9H，C(CH3)3)，1.67(tt，J＝14.0Hz，4.0Hz，1H，CH2)，1.82(m，2H,CH2CH2)，2.44(tt，J＝14.0Hz，4.0Hz，1H，CH2)，3.01(s，1H，OH)，4.33(d，J＝14.4Hz，1H，CH2)，4.38(d，J＝14.4Hz，1H，CH2)，6.95(d，J＝8.4Hz，2H，苯環2，6-H)，7.23(d，J＝8.4Hz，2H，苯環3，5-H)，8.02(s，1H，1H-1，2，4-三唑環5-H)，8.25(s，1H，1H-1，2，4-三唑環3-H)，符合結構特徵。
本發明實施例2120g(0.40mol)3、氫氧化鉀6g(0.10mol)、1，2，4-三唑40g(0.55mol)、N，N-二甲基苯胺1g、二甲基甲醯胺100mL加入帶有攪拌和回流管的500mL三口燒瓶，130℃下攪拌4h，反應畢，加入鹽酸中和、副壓蒸餾回收溶劑，有機相冷卻結晶，水洗過濾乾燥得白色固體106g，w(1)≥98.6％(液相色譜，外標)，收率≥85.0％(以3計)。
本發明實施例3120g(0.40mol)3、乙醇鈉7g(0.10mol)、1，2，4-三唑40g(0.55mol)、N，N-二甲基-4-氨基吡啶0.5g、正丁醇100mL加入帶有攪拌和回流管的500mL三口燒瓶，120℃下攪拌6h，反應畢，加入鹽酸中和、副壓蒸餾回收溶劑，有機相冷卻結晶，過濾乾燥得白色固體101g，w(1)≥98.3％(液相色譜，外標)，收率≥80.7％(以3計)。
本發明實施例4120g(0.40mol)3、乙醇鈉7g(0.10mol)、1，2，4-三唑40g(0.55mol)、N，N-二甲基-4-氨基吡啶0.5g、環己酮100mL加入帶有攪拌和回流管的500mL三口燒瓶，130℃下攪拌4h，反應畢，加入鹽酸中和、副壓蒸餾回收溶劑，有機相冷卻結晶，水洗過濾乾燥得白色固體100g，w(1)≥98.9％(液相色譜，外標)，收率≥80.4％(以3計)。
權利要求
1.一種高純度戊唑醇的製備方法，以1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷為原料，在鹼存在的極性有機溶劑中與1，2，4-三唑反應，其特徵在於反應時加入催化劑，所述催化劑為N，N-二甲基-4-氨基吡啶、N，N-二甲基苯胺、甲基吡咯烷酮、二甲基甲醯胺、甲醇鈉、乙醇鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉中的任一種，催化劑用量為1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷用量的0.1-5.0％，反應溫度為90-150℃，反應時間為4-12h，得到高純度戊唑醇。
2.根據權利要求1所述的高純度戊唑醇的製備方法，其特徵在於1，2，4-三唑用量為1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷用量的30.0-50.0％。
3.根據權利要求1所述的高純度戊唑醇的製備方法，其特徵在於鹼為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、碳酸鉀、碳酸鈉、甲醇鈉、乙醇鈉中的任一種，鹼用量為1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷用量的1.0-10.0％。
4.根據權利要求1所述的高純度戊唑醇的製備方法，其特徵在於極性有機溶劑為脂肪醇、環己酮、乙酸乙酯、二甲基甲醯胺中的任一種，極性有機溶劑用量為1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷用量的50.0-200.0％。
5.根據權利要求1所述的高純度戊唑醇的製備方法，其特徵在於1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-環氧乙烷為1-(4-氯苯基)-4，4-二甲基-3-戊酮的環氧化產物。
全文摘要
一種高純度戊唑醇的製備方法，是以1－(4－氯苯乙基)－1－叔丁基－1，2－環氧乙烷為原料，在鹼存在的極性有機溶劑中與1，2，4－三唑反應，反應時加入催化劑，催化劑為N，N－二甲基－4－氨基吡啶、N，N－二甲基苯胺、甲基吡咯烷酮、二甲基甲醯胺、甲醇鈉、乙醇鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉中的任一種，催化劑用量為1－(4－氯苯乙基)－1－叔丁基－1，2－環氧乙烷用量的0.1－5.0％，反應溫度為90－150℃，反應時間為4－12h，得到高純度戊唑醇。本製備方法具有產品純度高、收率高、不需重結晶，操作方便等優點。
文檔編號C07D249/00GK1760187SQ200510032349
公開日2006年4月19日 申請日期2005年11月8日 優先權日2005年11月8日
發明者胡艾希, 王宇, 張建宇 申請人:湖南大學