本發(fā)明屬于有機合成領(lǐng)域，具體涉及一種噻呋酰胺關(guān)鍵中間體-2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的合成方法。
背景技術(shù)：
噻呋酰胺最先由孟山都在1992年開始研制，1994年賣給羅門哈斯公司開發(fā)，2001年羅門哈斯并入美國陶氏益農(nóng)公司，商品名為滿穗。滿穗是一種新的噻唑羧基N-苯酰胺類廣譜性殺菌劑，在水稻、小麥、其他大田作物和草坪、草場上對許多擔(dān)子菌綱病害有特效。
目前，制備2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的工藝路線主要是選擇以4-三氟甲氧基苯胺為原料，通過在不同體系體中發(fā)生溴化反應(yīng)而獲得。
US5045554公開了2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺是制備噻呋酰胺的關(guān)鍵中間體，公開了以溴素為溴化劑，冰乙酸為溶劑體系的合成2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的方法，雖然反應(yīng)能順利進(jìn)行，但乙酸用量大，溴元素浪費嚴(yán)重，不環(huán)保且不經(jīng)濟，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
US6114584公開了以水做溶劑，用溴素作為溴化劑，由于反應(yīng)生成的溴化氫不能有效利用，造成溴原子的浪費，違背了經(jīng)濟性原則，同時因為是非均相反應(yīng)，反應(yīng)不能徹底，收率偏低，不經(jīng)濟也。
《有機氟工業(yè)》2008年第3期，34-36頁公開了以溴素-雙氧水為溴化劑，以有機溶劑和水作為溶劑體系合成2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的方法，該方法溴元素得到較好的利用，因引入有機溶劑，使得反應(yīng)能夠在均相條件下進(jìn)行，反應(yīng)較徹底。但由于用到有機溶劑，使得合成過程變得復(fù)雜，同時有機溶劑也會對水體和大氣產(chǎn)生污染，經(jīng)劑性和環(huán)保性能都不好。
ZL 2011 1 0406829.8公開了公開了以溴素-雙氧水為溴化劑，以水作反應(yīng)介質(zhì)加入了惰性的研磨介質(zhì)合成2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的方法，該方法提高了溴素的利用率，避免了有機溶劑的使用，不存在有機溶劑的消耗和環(huán)保問題，同時因為加入了惰性的研磨介質(zhì)，辟免了中間的包裹，提高了成品收率。但該方法是非均相反應(yīng)，反應(yīng)時間長，在工業(yè)化生產(chǎn)中惰性介質(zhì)和成品的分離比較困難，同時因溴素毒性大、蒸氣易揮發(fā)大規(guī)模的使用對環(huán)保和安全要求較高。
以上方法雖然有已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的例子，但在環(huán)保、安全、經(jīng)濟性等方面不能兼顧，因此開發(fā)一種安全、環(huán)保、經(jīng)濟的合成2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的方法是非常有意義的。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種提供一種2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的制備方法，該方法采用金屬溴化物（溴化鈉或溴化鉀）、硫酸與雙氧水作為溴化劑，以水作為反應(yīng)介質(zhì)，以四丁基溴化銨作為相轉(zhuǎn)移催化劑，避免了使用溴素、有機溶劑，解決了反應(yīng)不徹底問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：
一種噻呋酰胺關(guān)鍵中間體—2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的制備方法，其特征在于該方法包括以下操作步驟：
（1）將水投入反應(yīng)瓶中，攪拌下滴入濃硫酸，再投入金屬溴化物和催化劑，然后再加入4-三氟甲氧基苯胺，攪拌30 min；
（2）在30℃下，滴加雙氧水，控制滴加速度，使反應(yīng)溫度慢慢上升至50℃，并在50～ 55℃用冷卻液控制反應(yīng)瓶內(nèi)溫度繼續(xù)滴加雙氧水，滴加完畢后，在50 ～ 55℃下保溫反應(yīng)2 ～ 3.0h ；
（3）反應(yīng)畢，加水?dāng)嚢?，過濾得到類白色2,6- 二溴-4- 三氟甲氧基苯胺；過濾后的母液降溫至0度，析出硫酸鈉或硫酸鉀晶體，再過濾所得母液可直接套用，催化劑在母液套用過程中不添加。
進(jìn)一步的，所述的金屬溴化物為溴化鈉或溴化鉀，優(yōu)選溴化鈉。
進(jìn)一步的，所述的催化劑為四丁基溴化銨。
進(jìn)一步的，三氟甲氧基苯胺的摩爾比為1.8～2.3 ：1。
進(jìn)一步的，所述的金屬溴化物與硫酸的摩爾比為2.0～2.2 ：1。
進(jìn)一步的，所述的雙氧水與金屬溴化物的摩爾比為0. 9～1.5 ：1。
進(jìn)一步的，所述的催化劑四丁基溴化銨與4-三氟甲氧基苯胺的摩爾比為0.002～0.01 ：1。
進(jìn)一步的，母液通過降溫結(jié)晶方法付產(chǎn)硫酸鹽后可直接套用至體系。
進(jìn)一步的，滴加雙氧水溫度為30～65度，最佳滴加溫度為50～55度。
作為本發(fā)明的第七種限定，所述的投料順序為 水——硫酸——溴化鈉或溴化鉀——催化劑——4-三氟甲氧基苯胺——滴加雙氧水，按此投料順序4-三氟甲氧基苯胺先形成白色的溴酸鹽，滴加雙氧水后溴化氫中的溴被氧化為溴單原子，在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下溴單原子迅速取代4-三氟甲氧基苯胺苯環(huán)上胺基鄰位的氫原子，形成液態(tài)單溴代物，單溴代物再被溴代，生成二溴代物并以固體形式析出，經(jīng)濾出成品，母液降溫結(jié)晶，析出硫酸鹽后，母液再套用至反應(yīng)體系中，最終使得溴元素被充分利用，避免了資源的浪費，更適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的原理如下化學(xué)式所示：
由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于：
本發(fā)明采用溴化鈉或溴化鉀為金屬溴化物、稀硫酸和4-三氟甲氧基苯胺反應(yīng)生成酸式鹽，再與雙氧水反應(yīng)進(jìn)行溴化反應(yīng)，避免使用溴素對生產(chǎn)造成的不安全因素，并使用水作介質(zhì)，使用相轉(zhuǎn)移催化劑，使反應(yīng)變得迅速徹底，更安全環(huán)保，更適用于工業(yè)化生產(chǎn)，本發(fā)明所述制備方法較目前已報道的制備方法在收率和純度上均有提高，具體地，收率能夠達(dá)到98.0%以上，純度能夠達(dá)到99.2～ 99.8%。
本發(fā)明適用農(nóng)藥殺菌劑噻呋酰胺的關(guān)鍵中間體的制備，也適用于除草劑和殺蟲劑重要中間體的制備。
具體實施方式
實施例1
一種2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的制備方法，包括以下操作步驟：
將250g 水投入1000mL 三口瓶中，開動攪拌滴入 17.5(0.175mol)硫酸，再投入45g的溴化鉀（0.378moL）和四丁基溴化銨0.3g,然后再投入30g(99%,0.168mol)4-三氟甲氧基苯胺，調(diào)節(jié)溫度到30℃以上，開始滴加35%雙氧水38g ，滴加時溫度上升，當(dāng)溫度上升到50℃時，通過控制冷卻液控制滴加溫度在50～55℃之間，保持該溫度滴完，滴完保溫3小時，降溫至30℃左右，過濾，濾餅烘干，得白色結(jié)晶2，6- 二溴-4- 三氟甲氧基苯胺55.6g,純度99.8%（HPLC）,收率99%。
抽濾母液降溫到0度，再過濾，得濾餅10g,母液310g。
實施例2
一種2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的制備方法，包括以下操作步驟：
將實例1 中濾去硫酸鉀結(jié)晶的母液310g投入1000mL 三口瓶中，開動攪拌滴入 17.5(0.175mol)硫酸，再投入43.5g的溴化鉀（0.365moL）和30g(99%,0.168mol)4-三氟甲氧基苯胺，調(diào)節(jié)溫度到30℃以上，開始滴加35%雙氧水38g （0.391mol），滴加時溫度上升，當(dāng)溫度上升到50℃時，通過控制冷卻液控制滴加溫度在50～55℃之間，保持該溫度滴完，滴完保溫3.5小時，降溫至30℃左右，過濾，濾餅烘干，得白色結(jié)晶2，6- 二溴-4- 三氟甲氧基苯胺55.3g,純度99.7%（HPLC）,收率98.4%。
抽濾母液降溫到0度，再過濾，得濾餅30.5g,母液350g。
實施例3
一種2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的制備方法，包括以下操作步驟：
將實例2 中濾去硫酸鉀結(jié)晶的母液350g投入1000mL 三口瓶中，開動攪拌滴入 17.5(0.175mol)硫酸，再投入43.5g的溴化鉀（0.365moL）和30g(99%,0.168mol)4-三氟甲氧基苯胺，調(diào)節(jié)溫度到30℃以上，開始滴加35%雙氧水38g （0.391mol），滴加時溫度上升，當(dāng)溫度上升到50℃時，通過控制冷卻液控制滴加溫度在50～55℃之間，保持該溫度滴完，滴完保溫3.5小時，降溫至30℃左右，過濾，濾餅烘干，得白色結(jié)晶2，6- 二溴-4- 三氟甲氧基苯胺55.4g,純度99.2%（HPLC）,收率98.1%。
抽濾母液降溫到0度，再過濾，得濾餅31g,母液389g。
實施例4
一種2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的制備方法，包括以下操作步驟：
將130g 水投入250mL 四口瓶中，開動攪拌滴入 17.5(0.175mol)硫酸，投入40g的溴化鈉（0.388moL）和四丁基溴化銨0.3g,再投入30g(99%,0.168mol)4-三氟甲氧基苯胺，調(diào)節(jié)溫度到30℃以上，開始滴加35%雙氧水38g ，滴加時溫度上升，當(dāng)溫度上升到50℃時，通過控制冷卻液控制滴加溫度在50～55℃之間，保持該溫度滴完，滴完保溫3小時，降溫至30℃左右，過濾，濾餅烘干，得白色結(jié)晶2，6- 二溴-4- 三氟甲氧基苯胺56g,純度99.7%（HPLC）,收率99.6%。
抽濾母液降溫到0度，過濾，得濾餅40g,母液156克。
實施例5
一種2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的制備方法，包括以下操作步驟：
將實施例4 中濾去硫酸鈉結(jié)晶母液156g 投入250mL 四口瓶中，開動攪拌滴入 17.5(0.175mol)硫酸，再投入36.5g的溴化鈉（0.354moL）,再投入30g(99%,0.168mol)4-三氟甲氧基苯胺，調(diào)節(jié)溫度到30℃以上，開始滴加35%雙氧水38g ，滴加時溫度上升，當(dāng)溫度上升到50℃時，通過控制冷卻液控制滴加溫度在50～55℃之間，保持該溫度滴完，滴完保溫3小時，降溫至30℃左右，過濾，濾餅烘干，得白色結(jié)晶2，6- 二溴-4- 三氟甲氧基苯胺55.8g,純度99.6%（HPLC）,收率99.2%。
抽濾母液降溫到0度，再過濾，得濾餅56.5g,母液163克。
實施例6
一種2,6-二溴-4-(三氟甲氧基)苯胺的制備方法，包括以下操作步驟：
將實施例5 中濾去硫酸鈉結(jié)晶母液163 g 投入250mL 四口瓶中，開動攪拌滴入 17.5(0.175mol)硫酸，再投入36.5g的溴化鈉（0.354moL）,再投入30g(99%,0.168mol)4-三氟甲氧基苯胺，調(diào)節(jié)溫度到30℃以上，開始滴加35%雙氧水38g ，滴加時溫度上升，當(dāng)溫度上升到50℃時，通過控制冷卻液控制滴加溫度在50～55℃之間，保持該溫度滴完，滴完保溫3小時，降溫至30℃左右，過濾，濾餅烘干，得白色結(jié)晶2，6- 二溴-4- 三氟甲氧基苯胺55.5g,純度99.7%（HPLC）,收率98.7%。
抽濾母液降溫到0度，再過濾，得濾餅57g,母液169克。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。