本發(fā)明屬于農(nóng)藥中間體合成技術(shù)領(lǐng)域,涉及農(nóng)用殺菌劑中間體的制備方法,特別涉及一種啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的制備方法。
背景技術(shù):
啶酰菌胺是由德國巴斯夫公司開發(fā)的新型煙酰胺類內(nèi)吸性殺菌劑,其化學(xué)名稱為2-氯-N-(4-氯聯(lián)苯基-2-基)煙酰胺,是線粒體呼吸鏈中琥珀酸輔酶Q還原酶抑制劑,其主要用于防治白粉病、灰霉病、菌核病以及各種腐爛病。其作用機理較為特殊,與多菌靈、速克靈等沒有交互抗性,可用于包括油菜、番茄等蔬菜,葡萄等水果的作物的相關(guān)病害的防治?;诖?,啶酰菌胺已經(jīng)成為一種重要的新型殺菌劑,市場潛力巨大。
4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯是合成啶酰菌胺的重要中間體,傳統(tǒng)的合成4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的方法,有以鄰碘硝基苯為原料,例如CN 103073489A專利,以鄰碘硝基苯和對氯苯硼酸為原料,使用甲苯和堿水為混合溶劑,以Pd/C為催化劑,反應(yīng)得到中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯。后處理較為復(fù)雜,成本也較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成本低、后處理簡便的啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的合成方法。
所述的一種啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的制備方法,其特征在于以鄰氯硝基苯、對氯苯硼酸為原料,在堿性試劑和鎳類催化劑的作用下,在氮氣或其他惰性氣體保護下,經(jīng)偶聯(lián)反應(yīng)及后處理得到4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯,4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的結(jié)構(gòu)式如(I)所示:
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所述的啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的制備方法,其特征在于包括如下步驟:
1)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng):向反應(yīng)溶劑中先加入堿性試劑,然后加入鄰氯硝基苯和對氯苯硼酸,攪拌溶解后加入KI以及鎳類催化劑,在氮氣或惰性氣體的保護下,75-130℃反應(yīng)5-20個小時,冷卻到30-50℃過濾,得濾液;
2)后處理過程
將步驟1)的濾液先水洗,再用二氯甲烷萃取,有機層經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸干,所得固體用石油醚洗滌,抽濾得到產(chǎn)品4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯。
所述的啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的制備方法,其特征在于步驟1)中的反應(yīng)溶劑為有機溶劑與水的混合物。
所述的啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的制備方法,其特征在于有機溶劑選自DMF、DMAC、二氧六環(huán)、二甲亞砜、THF、C2-C5一元醇、甲苯中的任意一種或幾種混合物,C2-C5一元醇優(yōu)選為乙醇或丙醇。
所述的啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的制備方法,其特征在于有機溶劑體積與鄰氯硝基苯的質(zhì)量比為3-8:1;有機溶劑與水的體積比為5-20:1。
所述的啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的制備方法,其特征在于步驟1)中的堿性試劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫中的一種或幾種混合物,堿性試劑與鄰氯硝基苯的摩爾比為1-2:1。
所述的啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的制備方法,其特征在于步驟1)中KI的投料質(zhì)量為鄰氯硝基苯質(zhì)量的0.001-0.01%。
所述的啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的制備方法,其特征在于步驟1)中的催化劑為鎳類催化劑或CuI催化劑,其投料質(zhì)量為鄰氯硝基苯質(zhì)量的0.01-1%。
所述的啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的制備方法,其特征在于步驟1)中的鎳類催化劑選自氯化鎳、醋酸鎳、雙三苯基膦氯化鎳、[1,1′-雙(二苯基膦)二茂鐵]二氯化鎳或1,2-雙(二苯基膦基)乙基氯化鎳,其用量是鄰氯硝基苯質(zhì)量的0.01-1%。
所述的啶酰菌胺中間體4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的制備方法,其特征在于鄰氯硝基苯與對氯苯硼酸的摩爾比為1:1-1.5。
本發(fā)明的反應(yīng)機理如下:
通過采用上述技術(shù),與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
1)本發(fā)明通過采用限定量的有機溶劑與水的混合作為偶聯(lián)溶劑,有利于堿性試劑的溶解,在加入鎳類催化劑或CuI催化劑后使用氮氣或其他惰性氣體保護,有利于保護催化劑,使其不被氧化,從而保證催化劑的催化效果;
2)本發(fā)明將反應(yīng)溫度限定為75-130℃,該溫度范圍內(nèi)反應(yīng)選擇性較好且反應(yīng)速度較快,避免了反應(yīng)溫度過高容易發(fā)生副反應(yīng),出現(xiàn)雙偶聯(lián)雜質(zhì),反應(yīng)溫度過低使反應(yīng)不完全,同時限定了過濾溫度,過濾溫度過高則使溶劑揮發(fā)嚴(yán)重,過低則使產(chǎn)物析出,影響反應(yīng)效率,因此反應(yīng)溫度選擇30-50℃;
3)本發(fā)明根據(jù)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)需要隔絕空氣的特殊性,采用氮氣或其他惰性氣體作為保護氣體,提高其反應(yīng)效果;
4)本發(fā)明的4’-氯-2-硝基-1,1’-聯(lián)苯的合成方法,采用鎳類催化劑或CuI催化劑,其成本較低,通過加入碘化鉀,可以提高鄰氯硝基苯上氯的活性,縮短了反應(yīng)時間并且節(jié)約了成本,其原料簡單易得,反應(yīng)工藝品相對簡單,且蒸餾后的溶劑可以重復(fù)利用,實現(xiàn)了高效的回收利用率,降低了環(huán)保壓力。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述,但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此:
實施例1
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入20mlDMF和2ml水,7.8克碳酸銫和0.3mg KI,3.75g(99%,0.024mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入0.3mg Ni(dppf)Cl2,攪拌升溫至120℃,反應(yīng)18h,反應(yīng)液冷卻到40℃,而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品1.67g,收率35.8%。
實施例2
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入25ml DMF和2ml 水,7.5g碳酸銫和0.4mg KI,4.06g(99%,0.026mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入0.2mg 1,2-雙(二苯基膦基)乙基氯化鎳,攪拌升溫至110℃,反應(yīng)15小時,反應(yīng)液冷卻到30℃而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品1.37g,收率29.3%。
實施例3
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入20ml DMF 和 1ml 水,4.14g碳酸鉀和0.35mg KI,4.68g(99%,0.03mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入5mgNi(Ac)2.4H2O,攪拌升溫至130℃,反應(yīng)17小時,反應(yīng)液冷卻到30℃而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品0.97g,收率20.8%。
實施例4
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入25ml DMF 和 1.5ml 水,3.18g碳酸鈉和0.33mg KI,3.43g(99%,0.022mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入0.8mgNi(dppf)Cl2,攪拌升溫至130℃,反應(yīng)19小時,反應(yīng)液冷卻到35℃而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品1.97g,收率42.2%。
實施例5
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入25ml DMAC 和 1.5ml 水,1.2g氫氧化鈉和0.25mg KI,3.75g(99%,0.028mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入0.6mg雙三苯基膦氯化鎳,攪拌升溫至125℃,反應(yīng)20小時,反應(yīng)液冷卻到35℃而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品1.63g,收率34.9%。
實施例6
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入25ml 二氧六環(huán) 和 1.5ml 水,1.12g氫氧化鉀和0.26mg KI,3.12g(99%,0.02mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入1.2mg氯化鎳,攪拌升溫至130℃,反應(yīng)20小時,反應(yīng)液冷卻到45℃而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品0.62g,收率13.3%。
實施例7
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入20mlDMF和2ml水,7.8克碳酸銫和0.35mg KI,3.75g(99%,0.024mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入1.0 mg CuI,攪拌升溫至120℃,反應(yīng)18h,反應(yīng)液冷卻到40℃,而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品1.38g,收率29.5%。
實施例8
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入25ml DMF和2ml 水,7.5g碳酸銫和0.33mg KI,4.06g(99%,0.026mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入1.5 mg CuI,攪拌升溫至110℃,反應(yīng)15小時,反應(yīng)液冷卻到30℃而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品1.53g,收率32.7%。
實施例9
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入20ml DMF 和 1ml 水,4.14g碳酸鉀和0.35mg KI,4.68g(99%,0.03mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入2 mg CuI,攪拌升溫至130℃,反應(yīng)17小時,反應(yīng)液冷卻到30℃而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品1.02g,收率21.8%。
實施例10
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入25ml DMF 和 1.5ml 水,3.18g碳酸鈉和0.38mg KI,3.43g(99%,0.022mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入2.5mgCuI,攪拌升溫至130℃,反應(yīng)19小時,反應(yīng)液冷卻到35℃而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品1.52g,收率32.4%。
實施例11
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入25ml DMAC 和 1.5ml 水,1.2g氫氧化鈉和0.25mg KI,3.75g(99%,0.028mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入3.0mgCuI,攪拌升溫至125℃,反應(yīng)20小時,反應(yīng)液冷卻到35℃而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品1.60g,收率34.2%。
實施例12
在室溫及氮氣保護下,向四口瓶中加入25ml 二氧六環(huán) 和 1.5ml 水,1.12g氫氧化鉀和0.26mg KI,3.12g(99%,0.02mol)對氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)鄰氯硝基苯,攪拌溶解后加入3.5mgCuI,攪拌升溫至130℃,反應(yīng)20小時,反應(yīng)液冷卻到45℃而后過濾取濾液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后將有機層旋蒸得到固體,之后用石油醚洗滌兩次,抽濾得到產(chǎn)品1.59g,收率34.1%。