專利名稱：雙醚化新法合成乙氧氟草醚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明介紹了一種生產(chǎn)含氟二苯醚類除草劑的合成方法。乙氧氟草醚是由美國(guó)羅姆-哈斯公司開發(fā)的一個(gè)高效、低毒、低殘留、水旱田兼用，高選擇性的廣譜芽前芽后除草劑。具有使用范圍廣、除草譜寬、殺草力強(qiáng)、持效期長(zhǎng)、畝用量少、污染小、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等特點(diǎn)，可與多種除草劑復(fù)配使用。其通用名稱為oxyfluozfen，化學(xué)名為2-氯-4-三氟甲基苯基-4′-硝基-3′-乙氧基苯基醚，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下 國(guó)內(nèi)外有關(guān)乙氧氟草醚報(bào)導(dǎo)較多的合成路線有常規(guī)雙醚化法(U.S.4,093,446，U.S.4,358,308.U.S.4,419,122，U.S.4,419,123，U.S.4,419,124)。上述方法所生成的2-氯-4-三氟甲基苯酚鉀鹽尚無(wú)法利用，因而3，4-二氯三氟甲苯的單耗高，且原藥含量低(70％左右)，外觀質(zhì)量差，粘性大、不易干燥、生產(chǎn)成本高。目前美國(guó)羅姆·哈斯公司所采用的乙氧氟草醚工業(yè)生產(chǎn)路線為單醚化羥基保護(hù)法(U.S.4,093,446，U.S.4,358,308.U.S.4,419,122，U.S.4,419,123，U.S.4,419,124)，該法存在合成步驟較長(zhǎng)，有五步反應(yīng)，原藥含量低(50-60％)總收率低(45％左右)的缺點(diǎn)。國(guó)內(nèi)上海農(nóng)藥研究所發(fā)明的單醚化新法(CN.1068106A)雖然3，4-二氯三氟甲苯的用量省一半，工藝流程也不長(zhǎng)，但其所用原料種類多，合成收率不高(總收率約46％)。產(chǎn)品質(zhì)量欠佳(原藥含量為70％左右)，在經(jīng)濟(jì)上還不宜實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，此外雖然還有后醚化法(竹松哲夫，除草劑研究總覽P448 Ger2.619.489)及后醚化后硝化法(公開特許49-70,937，Ger 2,007.737)等報(bào)導(dǎo)，但這些方法均難于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
為彌補(bǔ)上述不足，本發(fā)明介紹一種雙醚化新法合成乙氧氟草醚的新工藝路線。該法的優(yōu)點(diǎn)是合成路線短、只三步反應(yīng)工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品收率高。該路線以3，4-二氯三氟甲苯和間苯二酚為原料，在二甲基亞砜和甲苯溶液中用氧化銅催化縮合生成中間體。1，3-雙[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]苯(簡(jiǎn)稱雙醚)。
所得雙醚在二氯乙烷溶液中經(jīng)硝化劑(硝酸和硫酸的混合物)硝化成1，3-雙[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]-4-硝基苯后，再以醚交換試劑乙醇醚化而得乙氧氟草醚。其反應(yīng)式如下 上述反應(yīng)式中第一步反應(yīng)以3，4-二氯三氟甲苯和間苯二酚為原料，在二甲基亞砜、甲苯、氫氧化鉀溶液中反應(yīng)制取中間體雙醚，其收率為75％左右。
在第二步反應(yīng)中雙醚經(jīng)硝化劑(硝酸和硫酸)在二氯乙烷溶液中硝化制取硝化物，其收率為92％左右。
雙醚成硝化物時(shí)所使用的溶劑可為低級(jí)鹵代烷烴，其中以對(duì)稱二氯乙烷為最佳，其硝化劑則以硝酸和硫酸的混酸為好。
雙醚與硝酸和硫酸的摩爾比可在1∶1∶1-1∶2∶10之間而以1∶1.4∶5.0-1∶1.8∶7.2為最好，滴加硝化劑的時(shí)間應(yīng)控制在0.5-2小時(shí)之間，硝酸濃度控制在60-70％之間為最佳。在硝基雙醚的合成過(guò)程中，應(yīng)控制反應(yīng)溫度在10-30℃之間，其中以15-25℃為最佳。在第三步反應(yīng)中所使用的醚化制劑為工業(yè)酒精。
硝基雙醚與氫氧化鉀、酒精的摩爾比可在1∶1∶1-1∶5∶20之間而以1∶3.5∶8-1∶4∶12為最佳，其醚化溫度宜選擇在10-60℃之間，而以15-45℃為最佳，醚化時(shí)間宜在1-6小時(shí)之間，以3-5小時(shí)為最佳。
本步驟反應(yīng)在過(guò)量氫氧化鉀存在下，在以一種強(qiáng)極性的特殊有機(jī)溶劑中進(jìn)行，其收率可達(dá)95％左右，原藥含量≥95％。原藥外觀呈微紅至米白色閃亮晶體，無(wú)粘性，便于氣流干燥。
本發(fā)明所采用的雙醚化新合成路線，比美國(guó)羅姆·哈斯公司現(xiàn)今所使用的單醚化羥基保護(hù)法工業(yè)化路線縮短了二步。原藥含量≥95％比羅姆·哈斯的50-60％高出35個(gè)以上百分點(diǎn)?？偸章蕿?5.55％(以3，4-二氯三氟甲苯計(jì))比其45％高出20個(gè)百分點(diǎn)。與上海市農(nóng)藥研究所的小試水平比，原藥含量高25個(gè)百分點(diǎn)，總收率高近20個(gè)百分點(diǎn)。
因該發(fā)明使用了具有強(qiáng)極性和特殊性質(zhì)的可回收套用有機(jī)溶劑因而不僅原藥質(zhì)量好、總收率高，而且成本也低。
采用本發(fā)明所述的工藝路線進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)所得產(chǎn)品的含量可穩(wěn)定在95-98％之間，大大高于其他工藝路線所得的產(chǎn)品。
實(shí)例一在2000ml三口燒瓶中，加入50g間苯二酚，56g氫氧化鉀400g甲苯，500g二甲基亞砜，攪拌升溫脫水，溫度控制在110-130℃之間。脫完水后冷卻至80℃以下，真空脫除甲苯，脫完后，冷卻至70℃以下。加入190g3，4-二氯三氟甲苯，4g氧化銅，升溫至143-147℃保溫14小時(shí)后，真空脫除二甲基亞砜。脫完后加入500g苯，鍋內(nèi)料放至布氏漏斗真空吸濾，濾液經(jīng)堿洗2次后，真空脫除溶劑苯。加入200g二氯乙烷攪拌，均勻后得400g雙醚的二氯乙烷溶液，含量為36.4％，收率為75.2％。
實(shí)例二在2000ml三口燒瓶中，加入400g含量為36.4％的雙醚二氯乙烷溶液，再加入200g二氯乙烷，在20℃滴加硝化劑250g(其中含98％硝酸45g，98％硫酸180g，水25g)。30分鐘滴完后升溫至40℃保溫2小時(shí)，然后加入400ml冰水進(jìn)行水洗，水洗后真空脫除溶劑二氯乙烷，出料至布氏漏斗抽濾，烘干后得干硝基雙醚188g，含量78.3％，收率92.1％。
實(shí)例三在2000ml三口燒瓶中，加入400g含量為36.4％的雙醚二氯乙烷溶液，再加入300g二氯乙烷，在45℃滴加硝化劑180g(其中含98％硝酸45g，冰醋酸110g，水25g)。90分鐘滴完后升溫至35℃保溫2小時(shí)，然后加入400ml冰水進(jìn)行水洗，水洗后真空脫除溶劑二氯乙烷，出料至布氏漏斗抽濾，烘干后得干硝基雙醚190g，含量76.5％，收率90.9％。
實(shí)例四在2000ml三口燒瓶中，加入400g含量為36.4％的雙醚二氯乙烷溶液，再加入400g二氯乙烷，在25℃滴加硝化劑232g(其中含98％硝酸45g，醋酐187g，水25g)。2小時(shí)滴完后升溫至30℃保溫2小時(shí)，然后加入400ml冰水進(jìn)行水洗，水洗后真空脫除溶劑二氯乙烷，出料至布氏漏斗抽濾，烘干后得干硝基雙醚186g，含量77.1％，收率89.7％。
實(shí)例五在2000ml三口燒瓶中加入188g硝基雙醚(含量78.3％)，氫氧化鉀70g溶劑三乙胺300g，在20-25℃之間滴加酒精180g。滴完后升溫至40℃保溫40分鐘，再升溫至45℃保溫10分鐘，結(jié)束后加入冰水進(jìn)行結(jié)晶。在10℃以下放入布氏漏斗吸濾，濕粉水洗3次后送烘干，得乙氧氟草醚干粉103g，含量96.5％，收率95.7％。
權(quán)利要求
1.一種以3，4-二氯三氟甲苯和間苯二酚為原料制備乙氧氟草醚的方法，其特征在于由3，4-二氯三氟甲苯和間苯二酚縮合生成中間體1，3-雙[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]苯(簡(jiǎn)稱雙醚)，經(jīng)硝化劑硝化生成1，3-雙[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]-4-硝基苯(簡(jiǎn)稱硝基雙醚)，再以醚交換試劑制得乙氧氟草醚。
2.按權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于雙醚的縮合在二甲基亞砜與甲苯的混合溶液中進(jìn)行。
3.按權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所使用的硝化制劑為硝酸加硫酸、醋酸或醋酐的混酸，以硝酸加硫酸為最佳。
4.按權(quán)利要求1，3所述的雙醚硝化，其特征在于硝化時(shí)以低級(jí)鹵代烷烴為溶劑，其中以對(duì)稱二氯乙烷為較好。
5.按權(quán)利要求3所述的雙醚硝化，其特征在于中間體雙醚、硝酸、硫酸的摩爾比可在1∶1∶1-1∶2∶10之間，而以1∶1.4∶5.0-1∶1.8∶7.2為最好。
6.按權(quán)利要求3所述的硝化制劑，其滴加時(shí)間應(yīng)控制在0.5-2小時(shí)之間。
7.按權(quán)利要求1所述的硝基雙醚的醚化，其特征在于所使用的醚化制劑為工業(yè)酒精。
8.按權(quán)利要求5所述的硝酸，其濃度在50-98％之間均可，以60-70％之間為最佳。
9.按權(quán)利要求1，7所述的硝基雙醚和氫氧化鉀、醚化制劑，其摩爾比可在1∶1∶1-1∶5∶20之間，而以1∶3.5∶8-1∶4∶12為最好。
10.按權(quán)利要求1，7所述的醚化，其醚化溫度宜在10-60℃之間，而以15-45℃為最佳。
11.按權(quán)利要求1，7所述的醚化，其醚化時(shí)間在1-6小時(shí)為好。以3-5小時(shí)為最佳。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種雙醚化新法合成除草劑乙氧氟草醚的工業(yè)路線,該路線以3,4－二氯三氟甲苯和間苯二酚為原料,經(jīng)縮合、硝化、醚化三步反應(yīng)制得產(chǎn)品。該工藝較之現(xiàn)有其他工藝路線具有工藝簡(jiǎn)便、收得率高、原藥含量高、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C205/00GK1363548SQ01103278
公開日2002年8月14日 申請(qǐng)日期2001年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月20日
發(fā)明者許康林, 周京仙, 何文秀, 范蓮生, 王亞琴, 舒文光, 周靈芝, 錢紅東 申請(qǐng)人:浙江巨化股份有限公司蘭溪農(nóng)藥廠