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1、(10)申请公布号 CN 102617560 A (43)申请公布日 2012.08.01 CN 102617560 A *CN102617560A* (21)申请号 201110032875.6 (22)申请日 2011.01.30 C07D 413/04(2006.01) (71)申请人 南京理工大学 地址 210094 江苏省南京市孝陵卫 200 号 申请人 常州华南化工有限公司 (72)发明人 黄启凤 蔡春 魏晓廷 石永飞 (74)专利代理机构 南京理工大学专利中心 32203 代理人 朱显国 (54) 发明名称 呋喃解草唑的制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种呋喃解草唑的制备方。
2、法， 由四步构成， 第一步 ： 呋喃甲醛与三甲基硅腈的 亲核加成反应， 第二步 ： - （2- 呋喃） - 三甲基 硅氧乙腈的还原反应， 第三步， - 氨甲基 -2- 呋 喃甲醇与丙酮的加成消除反应， 第四步 ： 5- （2- 呋 喃） -2,2- 二甲基噁唑烷的酰胺化反应， 本发明工 艺操作简单， 目标产物纯， 收率高， 这为该类除草 剂安全剂的合成提供了另一途径。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 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 4 页 附图 5 页 1/1 页 2 1. 一种呋喃解草唑的制备方。
3、法， 其特征在于步骤如下 ： 第一步 ： 呋喃甲醛与三甲基硅腈的亲核加成反应 ： 将呋喃甲醛滴加到装有 (CH3)3SiCN 和路易斯酸催化剂的烧瓶中， 得到溶液 A ； 第二步 ： -（2- 呋喃） - 三甲基硅氧乙腈的还原反应 ： 将溶液 A 滴加到装有氢化铝 锂的非质子性溶剂中， 回流反应， 待反应液冷却至室温后加入 NaOH 溶液并在室温下继续反 应， 过滤， 滤液经干燥、 旋蒸后得到固体 B ； 第三步， - 氨甲基 -2- 呋喃甲醇与丙酮的加成消除反应 ： 将丙酮加入到固体 B 和对甲 苯磺酸的苯溶液中， 回流反应， 得到溶液 C ； 第四步 ： 5- （2- 呋喃） -2,2- 。
4、二甲基噁唑烷的酰胺化反应 ： 向溶液 C 中加入 NaOH 和二氯 乙酰氯， 在 0以下搅拌反应， 反应结束后加水， 分液取有机相， 有机相经饱和食盐水洗涤、 无水硫酸镁干燥、 旋蒸后得到固体 D， 进一步纯化得到目标化合物。 2. 根据权利要求 1 所述的呋喃解草唑的制备方法， 其特征在于 ： 路易斯酸催化剂为 ZnI2、 CuI2或 KI， 反应时间为 34 小时。 3. 根据权利要求 1 所述的呋喃解草唑的制备方法， 其特征在于 ： 所述呋喃甲醛与三甲 基硅腈的摩尔比为 1:1.01:1.5， 反应温度在 520， 反应时间为 1.04.0h。 4. 根据权利要求 1 所述的呋喃解草唑的。
5、制备方法， 其特征在于 ： 所述步骤 2 中的非质 子性溶剂为乙醚或四氢呋喃， 回流反应时间为 2.5 小时， 加入的 NaOH 溶液的浓度为 10%， 在 室温下继续反应的时间为 2 小时。 5. 根据权利要求 1 所述的呋喃解草唑的制备方法， 其特征在于 ： 所述步骤 3 中， 丙酮在 50下加入到固体 B 和对甲苯磺酸的苯溶液中， 回流条件下反应时间为 1.03.0h， 用乙腈、 甲醇重结晶。 6. 根据权利要求 1 所述的呋喃解草唑的制备方法， 其特征在于 ： 所述步骤 4 中， 搅拌反 应时间为 12h。 7. 根据权利要求 1 所述的呋喃解草唑的制备方法， 其特征在于 ： 氨醇与丙。
6、酮环化成噁 唑烷， 对甲苯磺酸为酸催化剂。 8. 根据权利要求 1 所述的呋喃解草唑的制备方法， 其特征在于 ： 氨醇与化合物 C 的摩 尔比为 1:11:5， 苯、 乙酸乙酯、 氯仿、 甲苯为夹带剂， 回流反应时间约 14h。 9. 根据权利要求 1 所述的呋喃解草唑的制备方法， 其特征在于 ： 氢氧化钠为缚酸剂， 氨 醇与氢氧化钠的摩尔比为 1:1.01:1.5， 反应温度在 -105， 反应时间为 814h， 用乙醇、 苯、 乙腈重结晶。 权 利 要 求 书 CN 102617560 A 2 1/4 页 3 呋喃解草唑的制备方法 技术领域 0001 本发明属于有机合成和农药合成领域， 特。
7、别涉及一种新型的二氯乙酰基噁唑烷类 除草剂安全剂的制备方法。 背景技术 0002 二氯乙酰基噁唑烷类化合物是一种新型的除草剂安全剂。国外从 70 年代就已经 开始研究除草剂安全剂的合成及应用， 并且相继开发了许多不同的品种 ( 例如 ： AD67， R28725， R29148 等 )。我国有关除草剂安全剂的合成及生物活性研究起步较晚， 其中 研究较多的是二氯乙酰胺类结构的除草剂安全剂， 此类安全剂能较好地保护玉米、 高粱和 水稻等作物免受氯代乙酰替苯胺类 ( 如乙草胺 ) 和硫代氨基甲酸酯类除草剂 ( 如 EPTC) 的 伤害， 尤其对磺酰脲类和咪唑啉酮类除草剂有较好的解毒效果， 可以减少除。
8、草剂所引起的 伤害。关于它们较为全面的研究， 特别是在噁唑环上所连的取代基不同对安全剂活性的影 响仍在探索之中。 0003 安全剂与除草剂混配形成新的混配剂将是安全剂的发展方向， 而安全剂的研制及 使用技术的研究将有利于新除草剂的开发和除草剂的安全使用， 减少因除草剂的使用对农 业生产所造成的损失， 以利于农业生产的持续发展。 0004 目前中国还没有关于呋喃解草唑合成方法的专利， 只有关于噁唑烷的制备方法 （CN200410012505.6） ， 但反应条件要求高， 方法复杂， 收率低。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种操作简单、 产率高、 能工业化的呋喃解草唑制备方法。 000。
9、6 实现本发明目的的技术解决方案为 ： 一种呋喃解草唑的制备方法， 步骤如下 ： 第一步 ： 呋喃甲醛与三甲基硅腈的亲核加成反应 ： 将呋喃甲醛滴加到装有 (CH3)3SiCN 和路易斯酸催化剂的烧瓶中， 得到溶液 A ； 第二步 ： -（2- 呋喃） - 三甲基硅氧乙腈的还原反应 ： 将溶液 A 滴加到装有氢化铝 锂的非质子性溶剂中， 回流反应， 待反应液冷却至室温后加入 NaOH 溶液并在室温下继续反 应， 过滤， 滤液经干燥、 旋蒸后得到固体 B ； 第三步， - 氨甲基 -2- 呋喃甲醇与丙酮的加成消除反应 ： 将丙酮加入到固体 B 和对甲 苯磺酸的苯溶液中， 回流反应， 得到溶液 C。
10、 ； 第四步 ： 5- （2- 呋喃） -2,2- 二甲基噁唑烷的酰胺化反应 ： 向溶液 C 中加入 NaOH 和二氯 乙酰氯， 在 0以下搅拌反应， 反应结束后加水， 分液取有机相， 有机相经饱和食盐水洗涤、 无水硫酸镁干燥、 旋蒸后得到固体 D， 进一步纯化得到目标化合物。 0007 本发明与现有技术相比， 其显著优点 ： 第三步合成是回流反应形成噁唑烷， 温度 过高会导致开环， 现有技术中用甲苯做溶剂， 其沸点较高， 回流温度过高不利于噁唑烷的形 成， 使用苯做溶剂明显提高了产率 ； 第四步合成中背景技术用三乙胺做缚酸剂副反应较多， 产品纯化复杂， 用氢氧化钠无机碱做缚酸剂其副反应明显减。
11、少 ； 文献中采用过柱的方法纯 说 明 书 CN 102617560 A 3 2/4 页 4 化产品， 不利于实现工业化， 采用乙醇重结晶操作简单、 产率高。 附图说明 0008 图 1 为本发明中的中间体- 氨甲基 -2- 呋喃甲醇的核磁表征图， 其中，（a） 1HNMR 表征结果图， (b) 13CNMR 表征结果图。 0009 图 2 为本发明中的中间体- 氨甲基 -2- 呋喃甲醇的气质表征图。 0010 图 3 为本发明中的目标产物呋喃解草唑的核磁表征图， 其中，（c） 1HNMR 表征结 果图， (d) 13CNMR 表征结果图。 0011 图 4 为本发明中的目标产物呋喃解草唑的质。
12、谱表征图。 0012 图 5 为本发明中的中间体- 氨甲基 -2- 呋喃甲醇的合成工艺流程图。 0013 图 6 为本发明中的目标产物呋喃解草唑的合成工艺流程图。 具体实施方式 0014 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。 0015 本发明呋喃解草唑的制备方法， 其步骤如下 ： 第一步 ： 以 ZnI2、 CuI2、 KI 路易斯酸催化剂中的任意一种为催化剂， 加入呋喃甲醛和三 甲基硅腈， 其中， 呋喃甲醛和三甲基硅腈的摩尔比为 1:1.01.5， 反应温度为 520， 反应 时间为 1.04.0h， 反应制得 -（2- 呋喃） - 三甲基硅氧乙腈。 0016 第二步 ： 以乙醚、 四氢呋。
13、喃中的一种为溶剂， 用氢化铝锂还原 - （2- 呋喃） - 三 甲基硅氧乙腈， 回流条件下反应 1.03.0h， 用乙腈、 甲醇等溶剂重结晶得到 - 氨甲 基 -2- 呋喃甲醇。 0017 第三步 ： 以苯、 乙酸乙酯、 氯仿、 甲苯中的任意一种溶剂作为夹带剂， 加入 - 氨甲 基 -2- 呋喃甲醇、 甲苯磺酸、 丙酮， 其中， - 氨甲基 -2- 呋喃甲醇与丙酮的摩尔比为 1:15， 回流 1 4h, 反应制得 5-（2- 呋喃） -2,2- 二甲基噁唑烷。 0018 第四步 ： 以氢氧化钠、 三乙胺中的一种为缚酸剂， 加入 5-（2- 呋喃） -2,2- 二甲基 噁唑烷和二氯乙酰氯， 其中。
14、， 5-（2- 呋喃） -2,2- 二甲基噁唑烷和二氯乙酰氯的摩尔比为 1:1.01.3， 反应温度在 -105， 反应时间为 814h， 用乙醇、 苯、 乙腈等溶剂重结晶得到目 标化合物呋喃解草唑。 0019 实施例 1 第一步 ： 在 100ml 的四口烧瓶中加入 0.10mol(CH3)3SiCN 和 30mgZnI2； 缓慢滴加呋喃甲 醛， 两者的摩尔比为 1:1.0， 滴加结束后， 继续在 510下反应 1h ； 反应结束后用硅藻土过 滤以除去 ZnI2固体， 所得产品为黄色油状液体 A。 0020 第二步 ： 在250ml的四口烧瓶中加入100ml无水乙醚， 待温度降至0再加入2.。
15、09 gLiAlH4， 缓慢滴加 0.1mol 液体 A， 滴加结束后在回流条件下反应 1 h， 反应结束后用冰盐浴 冷却至5， 再缓慢滴加3ml冰水和3ml33%NaOH的水溶液， 滴加结束后再在室温条件下反应 2h， 抽滤， 滤饼用乙醚洗涤， 合并滤液 , 用无水 MgSO4干燥后旋蒸得到黄色固体， 滤饼及旋蒸 得到的黄色固体用 100ml 四氢呋喃加热溶解并抽滤， 滤饼再用少量四氢呋喃洗涤， 合并滤 液， 用无水 MgSO4干燥后旋蒸得黄色固体， 用甲醇重结晶得淡黄色晶体 B。 0021 第三步 ： 在 100ml 四口烧瓶中加入 0.01mol 晶体 B、 40mg 对甲苯磺酸和 30。
16、.0mL 苯， 说 明 书 CN 102617560 A 4 3/4 页 5 加热反应， 当温度升至50后加入丙酮， 晶体B和丙酮的摩尔比为1:1.0， 并在50-54下搅 拌反应 2h ； 再回流反应 1h， 得到淡黄色的液体 C。 0022 第四步 ： 在 100ml 四口烧瓶中加入 0.01mol 液体 C， 冷却至 0以下， 加入 0.01molNaOH 作为缚酸剂 ； 搅拌 30min 后， 缓慢滴加二氯乙酰氯， 两者的摩尔比为 1:1.0， 滴 加结束后， 在 -10-5以下搅拌反应 8h ； 反应结束后加入 50ml 水 ； 将反应体系倒入分液漏 斗， 有机层用饱和食盐水洗涤， 。
17、无水硫酸镁干燥 ； 旋蒸掉溶剂得到黄色固体， 乙醇重结晶得 到白色针状晶体呋喃解草唑。 0023 - 氨甲基 -2- 呋喃甲醇的结构表征 ： m.p. 82.984.3 元素分析 ： C6H9NO2 % 计算值 实测值 C 56.69 55.85 H 7.09 7.13 N 11.02 10.55 核磁谱图如图 1 所示 ： 其中 1H-NMR (500 MHz, CDC13) ppm: =2.268, 2.432 (dd, 3H，NH2、 OH) ； =2.997,3.008 (d,2H,CH2) ； =4.618,4.630,4.641 (s, lH,CH) ； =6.253,6.256,。
18、6.333,7.368 (m.,3H, furan-H) ； =7.280( 溶剂峰 )。 0024 13C-NMR (500 MHz, CDC13) ppm: =45.97 (s， 1C，CH2) ； =68.16 (s， 1C，CH) ； =106.30， 110.18， 142.00， 155.44 (s， 4C， furan-C) ； =76.80， 77.06， 77.31 (dd， 溶剂峰 )。 0025 气质谱图如图 2 所示 ： 其中 M+=126.89 呋喃解草唑的结构表征 ： m.p. 93.596.2 元素分析 ： C11H13NO3Cl % 计算值 实测值 C 47.4。
19、8 46.90 H 4.68 4.74 N 5.03 4.74 核磁谱图如图 3 所示 ： 其中 1H-NMR (500 MHz, CDC1 3)ppm:=1.677,1.732(s, 6H， CH3) ； =3.992,4.011,4.029, 4.169,4.184,4.196(m,2H,CH2) ； =5.209,5.224,5.237 (t, lH,CH) ； =6.084(s， 1H， NH) ； =6.413,6.502,7.481 (s,3H,furan-H) ； =7.278( 溶剂峰 )。 0026 13C-NMR (500 MHz, CDC1 3) ppm: =23.47,。
20、25.28 (s， 1C，CH3) ； =66.95， 69.93(s， 2C， CH) ； =96.87(s， 1C， C) ； =109.93， 110.60， 143.60， 148.99 (s， 4C， furan-C) ； =159.63(s， 1C，CO) ； =76.78， 77.04， 77.29 ( 溶剂峰 )。 0027 质谱图如图 4 ： 其中 高分辨质谱 ： M+Na=299.95， M+K=318.01 说 明 书 CN 102617560 A 5 4/4 页 6 实施例 2 反应步骤与实施例 1 完全相同， 不同之处 ： 对于第一步选择 CuI2为路易斯酸催化剂， 。
21、反应物的摩尔比为 1:1.3， 反应温度 1015， 反应时间为 2.5h ； 第二步选择四氢呋喃为反 应溶剂， 反应时间为 2h， 采用乙腈重结晶 ； 第三步用乙酸乙酯为夹带剂， 反应物的摩尔比为 1:1.3， 回流反应时间为 2.5h ； 第四步中选择三乙胺为缚酸剂， 反应物的摩尔比为 1:1.2 ； 反 应温度为 -50， 反应时间为 10h， 采用苯为重结晶溶剂。 0028 本条实施例的化合物的确认方法与实施例 1 相同。 0029 实施例 3 反应步骤与实施例1完全相同， 不同之处 ： 对于第一步选择KI为路易斯酸催化剂， 反应 物的摩尔比为 1:1.5， 反应温度 1520， 反应。
22、时间为 4h ； 第二步反应时间为 3h ； 第三步中 用氯仿为夹带剂， 反应物的摩尔比为 1:1.5， 回流反应时间为 4h ； 第四步中反应物的摩尔比 为 1:1.3 ； 反应温度为 05， 反应时间为 14h， 采用乙腈为重结晶溶剂。 0030 本条实施例的化合物的确认方法与实施例 1 相同。 0031 实施例 4 反应步骤与实施例 1 完全相同， 不同之处 ： 对于第三步中采用甲苯为夹带剂。 0032 本条实施例的化合物的确认方法与实施例 1 相同。 说 明 书 CN 102617560 A 6 1/5 页 7 图 1（a） 图 1（b） 说 明 书 附 图 CN 102617560 A 7 2/5 页 8 图 2 图 2 说 明 书 附 图 CN 102617560 A 8 3/5 页 9 图 3（c） 图 3（d） 说 明 书 附 图 CN 102617560 A 9 4/5 页 10 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102617560 A 10 5/5 页 11 图 6 说 明 书 附 图 CN 102617560 A 11 。