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1、(10)申请公布号 CN 104327010 A (43)申请公布日 2015.02.04 CN 104327010 A (21)申请号 201410498214.6 (22)申请日 2014.09.25 C07D 271/113(2006.01) (71)申请人 合肥星宇化学有限责任公司 地址 230031 安徽省合肥市长江西路 551 号 鼎鑫大厦 BOSS 中心 25 层 (72)发明人 何普泉 王龙 王兰兰 王传品 徐文军 雷世超 秦震霓 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 赵青朵 (54) 发明名称 一种噁草酮的合成工艺 (57) 摘要 本发明公。
2、开了一种噁草酮的合成工艺， 包括 以下步骤 ： a) 将 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼 与氯甲酸甲酯在有机溶剂中反应， 得到酰肼甲酯 ； b) 将所述酰肼甲酯在催化剂的作用下进行环合 反应， 得到噁草酮。在合成噁草酮的过程中， 本申 请以2,4-二氯-5-异丙氧基苯酰肼与氯甲酸甲酯 为原料， 其中氯甲酸甲酯代替光气或三光气作为 羰基化关环试剂， 合成噁草酮， 避免了传统光气工 艺中的安全隐患， 从而使本申请提供的噁草酮的 合成工艺安全性较高， 并且本发明噁草酮的收率 较高， 实验结果表明， 噁草酮的收率为 97以上。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 。
3、4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104327010 A CN 104327010 A 1/1 页 2 1. 一种噁草酮的合成工艺， 包括以下步骤 ： a) 将 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼与氯甲酸甲酯在有机溶剂中反应， 得到酰肼甲酯 ； b) 将所述酰肼甲酯在催化剂的作用下进行环合反应， 得到噁草酮。 2. 根据权利要求 1 所述的合成工艺， 其特征在于， 所述步骤 a) 具体为 ： a1) 将 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼溶于有机溶剂中， 得到混合液 ； a2) 向所述混合。
4、液中滴加氯甲酸甲酯， 保温后回流反应， 得到酰肼甲酯。 3. 根据权利要求 2 所述的合成工艺， 其特征在于， 所述滴加氯甲酸甲酯的时间为 0.5h 2h。 4. 根据权利要求 2 所述的合成工艺， 其特征在于， 所述保温的时间为 0.5h 2h。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的合成工艺， 其特征在于， 所述有机溶剂为苯、 甲苯、 二甲 苯、 二氯甲苯、 二氯乙烷和二氯甲烷中的一种或多种。 6. 根据权利要求 1 或 2 所述的合成工艺， 其特征在于， 步骤 a) 中所述反应的时间为 0.5h 5h。 7. 根据权利要求 1 或 2 所述的合成工艺， 其特征在于， 所述催化剂为碱金属醇。
5、氧化物、 碱金属氢氧化物、 碱金属盐、 烷基苯磺酸和氨基磺酸盐中的一种或多种。 8. 根据权利要求 7 所述的合成工艺， 其特征在于， 所述催化剂为甲醇钠、 甲醇钾、 乙醇 钠、 乙醇钾、 氢氧化钠、 氢氧化钾、 氨基磺酸钠和对甲基苯磺酸中的一种或多种。 9. 根据权利要求 1 或 2 所述的合成工艺， 其特征在于， 所述 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯 酰肼、 氯甲酸甲酯与催化剂的摩尔比为 1 ： (1 2) ： (0.01 0.05)。 10.根据权利要求1或2所述的合成工艺， 其特征在于， 步骤b)中所述环合反应的时间 为 1h 6h。 权 利 要 求 书 CN 104327010 。
6、A 2 1/5 页 3 一种噁草酮的合成工艺 技术领域 0001 本发明涉及有机物合成技术领域， 尤其涉及一中噁草酮的合成工艺。 背景技术 0002 噁草酮 (oxadiazon)， 又名恶草灵， 是一种有机杂环类触杀型芽前除草剂， 主要用 于水田除草， 对旱田的花生、 棉花、 甘蔗等亦有效。噁草酮以其杀草谱广、 高效、 低毒、 用量 少、 低残留、 对后茬作物无影响、 生态效益好以及使用方便等优点， 深受用户欢迎。 0003 目前国内外噁草酮是由光气与三光气中的一种与 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼 进行环合反应制备得到， 其中2,4-二氯-5-异丙氧基苯酰肼(简称酰肼)作为关键中间。
7、体， 而光气或三光气作为羰基化关环试剂。 0004 在上述噁草酮的制备过程中， 关键中间体酰肼的合成可以由以下合成路线制备得 到 ： 以 2,4- 二氯苯酚为原料， 经酯化、 硝化、 水解、 醚化、 还原、 重氮化、 还原、 中和与酰化反 应， 得到酰肼 ； 而羰基化关环试剂光气又称碳酰氯， 在常温和常压下无色， 具有窒息性与剧 毒， 主要损害呼吸道， 导致化学性支气管炎、 肺炎以及肺水肿等疾病， 因此其在反应中比较 危险， 对工艺安全和劳动保护要求较高 ； 三光气也称为固体光气， 作为光气的替代物， 在储 存、 使用过程中会分解产生光气， 具有与光气一样的剧毒危害。由此可知， 在以酰肼为关键。
8、 中间体合成噁草酮的过程中， 若以光气或三光气作为羰基化关环试剂， 易发生光气中毒事 故， 存在较大安全隐患。 发明内容 0005 本发明解决的技术问题在于提供一种噁草酮的合成工艺， 本申请的合成工艺安全 性较高， 且噁草酮的收率较高。 0006 有鉴于此， 本申请提供了一种噁草酮的合成工艺， 包括以下步骤 ： 0007 a)将2,4-二氯-5-异丙氧基苯酰肼与氯甲酸甲酯在有机溶剂中反应， 得到酰肼甲 酯 ； 0008 b) 将所述酰肼甲酯在催化剂的作用下进行环合反应， 得到噁草酮。 0009 优选的， 所述步骤 a) 具体为 ： 0010 a1) 将 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼溶。
9、于有机溶剂中， 得到混合液 ； 0011 a2) 向所述混合液中滴加氯甲酸甲酯， 保温后回流反应， 得到酰肼甲酯。 0012 优选的， 所述滴加氯甲酸甲酯的时间为 0.5h 2h。 0013 优选的， 所述保温的时间为 0.5h 2h。 0014 优选的， 所述有机溶剂为苯、 甲苯、 二甲苯、 二氯甲苯、 二氯乙烷和二氯甲烷中的一 种或多种。 0015 优选的， 步骤 a) 中所述反应的时间为 0.5h 5h。 0016 优选的， 所述催化剂为碱金属醇氧化物、 碱金属氢氧化物、 碱金属盐、 烷基苯磺酸 和氨基磺酸盐中的一种或多种。 说 明 书 CN 104327010 A 3 2/5 页 4 。
10、0017 优选的， 所述催化剂为甲醇钠、 甲醇钾、 乙醇钠、 乙醇钾、 氢氧化钠、 氢氧化钾、 氨基 磺酸钠和对甲基苯磺酸中的一种或多种。 0018 优选的， 所述 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼、 氯甲酸甲酯与催化剂的摩尔比为 1 ： (1 2) ： (0.01 0.05)。 0019 优选的， 步骤 b) 中所述环合反应的时间为 1h 6h。 0020 本申请提供了一种噁草酮的合成工艺。在合成噁草酮的过程中， 将 2,4- 二 氯 -5- 异丙氧基苯酰肼与氯甲酸甲酯反应生成酰肼甲酯， 然后在催化剂的作用下酰肼甲酯 脱甲醇进行环合反应， 得到噁草酮。本发明在合成噁草酮的过程中， 以 。
11、2,4- 二氯 -5- 异丙 氧基苯酰肼为原料， 采用氯甲酸甲酯代替光气作为羰基化关环试剂， 合成噁草酮， 避免了传 统光气工艺中的安全隐患， 从而使本申请提供的噁草酮的合成工艺安全性较高。实验结果 表明， 本申请噁草酮的收率达到 97以上。 附图说明 0021 图 1 为噁草酮标样的气相色谱图 ； 0022 图 2 为实施例 1 合成的产物的气相色谱图 ； 0023 图 3 为实施例 2 合成的产物的气相色谱图 ； 0024 图 4 为实施例 3 合成的产物的气相色谱图。 具体实施方式 0025 为了进一步理解本发明， 下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述， 但是 应当理解， 这些描述。
12、只是为进一步说明本发明的特征和优点， 而不是对本发明权利要求的 限制。 0026 本发明实施例公开了一种噁草酮的合成工艺， 包括以下步骤 ： 0027 a)将2,4-二氯-5-异丙氧基苯酰肼与氯甲酸甲酯在有机溶剂中反应， 得到酰肼甲 酯 ； 0028 b) 将所述酰肼甲酯在催化剂的作用下进行环合反应， 得到噁草酮。 0029 本申请在合成噁草酮的过程中， 将2,4-二氯-5-异丙氧基苯酰肼与氯甲酸甲酯在 有机溶剂中发生缩合反应脱去氯化氢， 生成酰肼甲酯 ； 然后将所述酰肼甲酯在催化剂的作 用下脱甲醇环合反应， 生成噁草酮。 0030 为了避免噁草酮光气工艺潜在的安全风险， 本发明采用氯甲酸甲酯。
13、代替光气或三 光气来合成噁草酮。在合成噁草酮的过程中， 本申请首先将 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼 与氯甲酸甲酯在有机溶剂中反应， 得到酰肼甲酯。制备酰肼甲酯的过程具体为 ： 0031 a1) 将 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼溶于有机溶剂中， 得到混合液 ； 0032 a2) 向所述混合液中滴加氯甲酸甲酯， 保温后， 升温回流反应， 得到氯甲酸甲酯。 0033 在上述制备氯甲酸甲酯的过程中， 所述有机溶剂优选为芳香烃类溶剂和卤化烃类 溶剂中的一种或多种， 所述氯化烃类溶剂优选为苯、 甲苯和二甲苯中的一种或多种， 所述卤 化烃类溶剂优选为二氯乙烷和二氯甲烷中的一种或两种 ； 。
14、所述有机溶剂更优选为甲苯。 0034 按照本发明， 在上述步骤a2)中所述滴加氯甲酸甲酯的时间优选为0.5h2h。 所 述氯甲酸甲酯沸点低易挥发， 缓慢滴加氯甲酸甲酯能够使物料充分混合， 防止滴加过快， 氯 说 明 书 CN 104327010 A 4 3/5 页 5 甲酸甲酯挥发逸出进入尾气系统、 损失物料， 同时避免滴加速度过慢浪费时间。 在滴加氯甲 酸甲酯后， 本申请先进行了保温再进行回流反应 ； 上述保温反应， 反应缓慢， 之后缓慢升温 回流反应， 上述反应分阶段进行， 能够使反应进行得更充分， 防止剧烈反应造成的冲料， 使 合成过程更安全 ； 同时所述回流反应有利于氯化氢逸出， 促进。
15、反应进行。 0035 步骤 a2) 中， 所述保温的时间优选为 0.5h 2h， 所述回流反应的终点为 2,4- 二 氯 -5- 异丙氧基苯酰肼残留量小于 0.5， 所对应的反应时间优选为 0.5h 5h， 更优选为 1h 2h， 如果未达到反应终点， 可继续反应直至达到反应终点， 一般为 0.5h 1h。 0036 按照本发明， 在所述氯甲酸甲酯制备完成后， 将所述氯甲酸甲酯在催化剂的作用 下进行环合反应， 脱去甲醇， 得到噁草酮。 在上述环合反应过程中， 副产品甲醇脱出， 反应结 束后降温、 水洗、 结晶与干燥后即得到噁草酮。上述过程中， 所述催化剂优选为碱性催化剂 和有机酸性催化剂中的一。
16、种或多种， 所述碱性催化剂优选为碱金属醇氧化物、 碱金属氢氧 化物和碱金属盐中的一种或多种， 所述酸性催化剂优选为烷基苯磺酸和氨基磺酸盐中的一 种或两种。 所述催化剂进一步优选为甲醇钠、 甲醇钾、 乙醇钠、 乙醇钾、 氢氧化钠、 氢氧化钾、 醋酸钠、 醋酸钾、 氨基磺酸钠和对甲基苯磺酸中的一种或多种。 所述环合反应的温度优选为 60 200， 所述环合反应的时间优选为 1h 6h， 更优选为 4h。 0037 本发明在制备噁草酮的过程中， 作为优选， 所述2,4-二氯-5-异丙氧基苯酰肼、 氯 甲酸甲酯和催化剂的摩尔比为 1:(1 2):(0.01 0.05) ； 所述 2,4- 二氯 -5-。
17、 异丙氧基苯 酰肼、 氯甲酸甲酯和催化剂的摩尔比更优选为 1:(1.05 1.2):0.02。 0038 本申请合成噁草酮的反应方程式如下所示 ： 0039 0040 0041 本申请提供了一种噁草酮的合成工艺。在合成噁草酮的过程中， 将 2,4- 二 氯 -5- 异丙氧基苯酰肼与氯甲酸甲酯反应生成酰肼甲酯， 然后在催化剂的作用下酰肼甲酯 脱甲醇进行环合反应， 得到噁草酮。本发明在合成噁草酮的过程中， 以 2,4- 二氯 -5- 异丙 氧基苯酰肼为原料， 采用氯甲酸甲酯代替光气， 合成噁草酮， 避免了传统光气工艺中的安全 说 明 书 CN 104327010 A 5 4/5 页 6 隐患， 从。
18、而使本申请提供的噁草酮的合成工艺安全性较高。另外， 在合成噁草酮的过程中， 回流反应无需加入缚酸剂， 故反应过程中生成的氯化氢可直接吸收为副产品， 生产的甲醇 经过回收处理得到副产品甲醇， 均是常用的化工原料， 不造成污染， 反应结束后结晶脱出的 有机溶剂回收循环套用， 因此本发明产生的三废少， 同时本发明噁草酮的收率较高， 工艺简 单易操作， 适合工业生产。实验结果表明， 本申请噁草酮的收率达到 97以上。 0042 为了进一步理解本发明， 下面结合实施例对本发明提供的合成噁草酮的详细过程 进行说明， 本发明的保护范围不受以下实施例的限制。 0043 实施例 1 0044 向反应釜中加入 2。
19、,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼 5.0Kmol 与适量的甲苯溶液， 搅拌 溶解， 缓慢滴加计量的氯甲酸甲酯溶液 5.3Kmol， 2h 滴加完毕， 保温 2h， 缓慢升温至回流， 回 流反应 3h， 取样检测酰肼残留为 0.1， 视为反应终点， 加入催化剂无水甲醇钠 0.05Kmol， 90 110保温反应 6h， 反应过程中将副产物甲醇脱出， 反应结束后降温、 水洗、 结晶、 干燥 得到噁草酮产品1712.2kg。 采用气相色谱法检测， 在相同色谱操作条件下， 试样用三氯甲烷 溶解， 以二十四烷为内标物， 图 1 为噁草酮标样的气相色谱图， 其中第二个峰为噁草酮， 第 三个峰为内标物。。
20、经气相色谱法检测， 本实施例中合成产品溶液中某个色谱峰保留时间如 图2所示， 与图1中噁草酮标样溶液中噁草酮色谱峰的保留时间， 相对差值在1.5以内， 因 此鉴别图 2 中的色谱峰为噁草酮。内标法检测噁草酮含量 98.9， 计算其收率为 98.1。 0045 实施例 2 0046 向反应釜中加入 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼 5.0Kmol 与适量的二氯乙烷溶液， 搅拌溶解， 在 2h 缓慢滴加计量的氯甲酸甲酯溶液 6.0Kmol， 1.5h 滴加完毕， 保温 1.5h， 缓慢 升温至回流， 回流反应 5h， 取样检测酰肼为 0， 反应完全， 加入催化剂无水乙酸钠 0.2Kmol， 。
21、60 70保温反应 4h， 反应过程中将副产物甲醇脱出， 反应结束后降温、 水洗、 结晶、 干燥 得到噁草酮产品1695.4kg。 采用气相色谱法检测， 在相同色谱操作条件下， 试样用三氯甲烷 溶解， 以二十四烷为内标物， 图 1 为噁草酮标样的气相色谱图， 其中第二个峰为噁草酮， 第 三个峰为内标物。经气相色谱法检测， 本实施例中合成产品溶液中某个色谱峰保留时间如 图3所示， 与图1中噁草酮标样溶液中噁草酮色谱峰的保留时间， 相对差值在1.5以内， 因 此鉴别图 3 中的色谱峰为噁草酮。内标法检测噁草酮含量 98.1， 计算其收率为 97.1。 0047 实施例 3 0048 向反应釜中加入。
22、 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼 2.0Kmol 与适量的二氯苯溶液， 搅拌溶解， 缓慢滴加计量的氯甲酸甲酯溶液 3Kmol， 1h 滴加完毕， 保温 1h， 缓慢升温至回 流， 回流反应 0.5h， 取样检测酰肼残留为大于 0.5， 继续回流反应 1h， 取样检测酰肼残留 为 0.2， 视为反应终点， 加入研碎催化剂氢氧化钠 0.1Kmol， 升温至 180 200保温反 应 3h， 反应过程中将副产物甲醇脱出， 反应结束后降温、 水洗、 结晶、 干燥得到噁草酮产品 685.3kg。 采用气相色谱法检测， 在相同色谱操作条件下， 试样用三氯甲烷溶解， 以二十四烷 为内标物， 图 1 。
23、为噁草酮标样的气相色谱图， 其中第二个峰为噁草酮， 第三个峰为内标物。 经气相色谱法检测， 本实施例中合成产品溶液中某个色谱峰保留时间如图4所示， 与图1中 噁草酮标样溶液中噁草酮色谱峰的保留时间， 相对差值在 1.5以内， 因此鉴别图 4 中的色 谱峰为噁草酮。内标法检测噁草酮含量 98.3， 计算其收率为 97.5。 0049 实施例 4 说 明 书 CN 104327010 A 6 5/5 页 7 0050 向反应釜中加入 2,4- 二氯 -5- 异丙氧基苯酰肼 2.0Kmol 与适量的氯苯溶液， 搅 拌溶解， 在 1h 缓慢滴加计量的氯甲酸甲酯溶液 2.5Kmol， 1.5h 滴加完毕。
24、， 保温 1.5h， 缓慢升 温至回流， 回流反应 2h， 取样检测酰肼为 0， 反应完全， 加入催化剂对甲基苯磺酸 0.25Kmol， 140 160保温反应 3h， 反应过程中将副产物甲醇脱出， 反应结束后降温、 水洗、 结晶、 干 燥得到噁草酮产品 685.9kg。内标法检测噁草酮含量 98.5， 计算其收率为 97.8。 0051 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出， 对 于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以对本发明进行 若干改进和修饰， 这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 0052 对所公开的实施例的上述。
25、说明， 使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。 因此， 本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。 说 明 书 CN 104327010 A 7 1/4 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 104327010 A 8 2/4 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 104327010 A 9 3/4 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 104327010 A 10 4/4 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 104327010 A 11 。