3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸及其中間體的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸及其中間體的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 麥草畏值icamba)又名百草敵,化學(xué)名3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸。屬于安息香 酸類除草劑,具有高效、廣譜、低毒等特點(diǎn),除草性強(qiáng),用量少,成本低。主要用于防治小麥等 禾本科植物田間一年生或多年生闊葉雜草,如豬狹狹、養(yǎng)麥蔓、大巢菜、襲、牛繁縷、蒼耳、莽 菜、田旋花問荊等上百種。麥草畏具有內(nèi)吸傳導(dǎo)作用,用于苗后噴霧,通常施藥24小時(shí)內(nèi)雜 草出現(xiàn)崎形卷曲癥狀,15-20天內(nèi)死亡。小麥、玉米、水稻、谷子等禾本科作物吸收藥劑后能 很快代謝分解,表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗藥性,藥劑對(duì)此類禾本科作物比較安全。麥草畏在±壤中經(jīng) 微生物作用可迅速分解,不會(huì)造成對(duì)±壤和水源的污染,相對(duì)綠色環(huán)保。
[0003] 麥草畏的合成方法主要有W下幾種:(1)專利US3013054 W l,2,4-s氯苯為原 料,經(jīng)堿性水解,Ko化e-Schmi化反應(yīng)簇基化得到3,6-二氯水楊酸,再經(jīng)甲基化反應(yīng)得麥 草畏,其中第一步堿性水解會(huì)形成難W分離的酪異構(gòu)體,會(huì)影響到最終產(chǎn)品含量。(2)專利 US4161611 W 2, 5-二氯苯胺為原料,經(jīng)重氮化、水解、Ko化e-Schmi化反應(yīng)簇基化、甲基化制 得麥草畏,該方法原藥含量高,但廢水量大,成本相對(duì)較高。(3)專利US3928432 W 2, 5-二 氯-4-漠苯酪為原料,經(jīng)徑甲基化、酪徑基酸化、脫漠、氧化徑甲基為簇基制得麥草畏,該方 法原料不易得,成本較高,路線不適合工業(yè)化。(4)專利JP485574 W 2, 5-二氯苯酪為原料, 經(jīng)締丙基化、Claisen重排、甲基化、氧化制得麥草畏,此法收率較低,=廢排放量大,成本較 高,不適合工業(yè)化生產(chǎn)。(5)專利CN102516072 ^2,5-二氯苯酪為原料,經(jīng)乙酷化、化163重 排、酸化、氧化制得麥草畏,該法S廢排放量大,成本較高。(6)專利CN103819327 W 2, 5-二 氯苯甲酸為原料,先于二氯甲基酸反應(yīng),再經(jīng)水解、氧化制得麥草畏,該法收率較高,但中間 體1,1-二氯甲基酸和2,5-二氯苯甲酸均無(wú)工業(yè)化產(chǎn)品,成本較高。(7)專利〔化02838483 W 2,5-二氯苯酪為原料,經(jīng)橫化、漠代、格氏反應(yīng)、二氧化碳簇基化、脫橫基、甲基化制得麥 草畏,該方法路線長(zhǎng),廢酸量大,不適合工業(yè)生產(chǎn)。因此,尋找反應(yīng)步驟簡(jiǎn)單制得的產(chǎn)品純度 好、生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好、適合于工業(yè)化生產(chǎn)的麥草畏的制備方法是目前急需解決的技術(shù) 問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中麥草畏的制備方法反應(yīng)步驟 繁瑣、轉(zhuǎn)化率低、收率低、生產(chǎn)成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重、不適合于工業(yè)化生產(chǎn)等缺陷而提供了 一種3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸及其中間體的合成方法。本發(fā)明的合成方法反應(yīng)步驟簡(jiǎn) 單、轉(zhuǎn)化率高、收率高、制得的產(chǎn)品純度好、生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好、適合于工業(yè)化生產(chǎn)。 陽(yáng)0化]本發(fā)明提供了一種2, 3,6-S氯苯甲酸的合成方法,其包括W下步驟:在催化劑存 在的條件下,將2,3,6- S氯甲苯與氧化試劑進(jìn)行氧化反應(yīng),得到2,3,6- S氯苯甲酸即可;
[0006]
[0007] 所述的2,3,6-S氯苯甲酸的合成方法可W采用本領(lǐng)域中該類氧化反應(yīng)的常規(guī)方 法,本發(fā)明中特別優(yōu)選W下反應(yīng)方法和條件:
[0008] 在所述的2,3,6-S氯苯甲酸的合成方法中,所述的氧化劑優(yōu)選氧氣、空氣、雙氧 水、臭氧、高儘酸鐘、重銘酸鐘、過氧乙酸、過氧叔下醇、銘酸、硝酸、過硫酸鐘、高氯酸鐘和氯 酸鐘中的一種或多種;進(jìn)一步優(yōu)選高儘酸鐘、硝酸、氧氣中的一種或多種。所述的硝酸可W 為常規(guī)市售硝酸試劑,所述的硝酸的質(zhì)量濃度優(yōu)選10%~30%,所述的質(zhì)量濃度是指硝酸 的質(zhì)量占硝酸溶液總質(zhì)量的百分比。當(dāng)所述的氧化劑為氣體,例如氧氣、空氣或臭氧時(shí),所 述的反應(yīng)體系的壓強(qiáng)優(yōu)選> 0. 7Mpa。
[0009] 在所述的2,3,6-^氯苯甲酸的合成方法中,所述的氧化劑與所述的2,3,6-^氯 甲苯的摩爾比值優(yōu)選1~10,進(jìn)一步優(yōu)選2~5。
[0010] 在所述的2,3,6-S氯苯甲酸的合成方法中,所述的催化劑優(yōu)選五氧化二饑、饑酸 錠、四下基氯化錠、四下基漠化錠、四下基艦化錠、鉆鹽和儘鹽中的一種或多種。所述的鉆鹽 是指鉆離子與酸根構(gòu)成的物質(zhì),例如四水合乙酸鉆或乙酸鉆。所述的儘鹽是指儘離子與酸 根構(gòu)成的物質(zhì),例如乙酸儘。當(dāng)氧化劑為高猛酸鐘時(shí),所述的催化劑優(yōu)選四下基氯化錠、四 下基漠化錠和四下基艦化錠中的一種或多種;當(dāng)氧化劑為硝酸時(shí),所述的催化劑優(yōu)選五氧 化二饑;當(dāng)所述的氧化劑為氧氣或空氣時(shí),所述的催化劑優(yōu)選四水合乙酸鉆、乙酸鉆和乙酸 儘中的一種或多種。當(dāng)所述的催化劑為儘鹽(例如乙酸儘)時(shí),所述的氧化反應(yīng)優(yōu)選在助 催化劑存在的條件下進(jìn)行,所述的助催化劑優(yōu)選漠化鐘。所述的助催化劑與所述的催化劑 的摩爾比值優(yōu)選1~3,進(jìn)一步優(yōu)選1~1. 5。
[0011] 在所述的2, 3,6- S氯苯甲酸的合成方法中,所述的催化劑與所述的2, 3,6- S氯 甲苯的摩爾比值優(yōu)選0.0 Ol~0. 1,進(jìn)一步優(yōu)選0. 005~0. 05,再進(jìn)一步優(yōu)選0. 007~0. 01。
[0012] 在所述的2, 3,6-S氯苯甲酸的合成方法中,所述的氧化反應(yīng)的溫度優(yōu)選50°C~ 190°C,進(jìn)一步優(yōu)選 50°C~150°C,例如 120°C~140°C。
[0013] 在所述的2,3,6-S氯苯甲酸的合成方法中,所述的氧化反應(yīng)的進(jìn)程可W采用本 領(lǐng)域中常規(guī)監(jiān)測(cè)方法(例如化C、HPLC、NMR或GC)進(jìn)行監(jiān)測(cè),一般W 2, 3,6- S氯甲苯消失 時(shí)為反應(yīng)終點(diǎn),氧化反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選1小時(shí)~20小時(shí),進(jìn)一步優(yōu)選2小時(shí)~18小時(shí),再進(jìn) 一步優(yōu)選2小時(shí)~7小時(shí),例如4小時(shí)~5小時(shí)。
[0014] 所述的2,3,6-S氯苯甲酸的合成方法可W在溶劑中或無(wú)溶劑的條件下進(jìn)行。當(dāng) 反應(yīng)在溶劑中進(jìn)行時(shí),所述的溶劑優(yōu)選水、無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸和諷類溶劑中的一種或多種。所 述的無(wú)機(jī)酸優(yōu)選硫酸。所述的硫酸可W為常規(guī)市售硫酸試劑,所述的硫酸的質(zhì)量濃度優(yōu)選 50%~70%,所述的質(zhì)量濃度是指硫酸的質(zhì)量占硫酸溶液總質(zhì)量的百分比。所述的有機(jī)酸 優(yōu)選乙酸、丙酸和下酸中的一種或多種。所述的諷類溶劑優(yōu)選環(huán)下諷。所述的溶劑與所述 的2, 3,6-S氯甲苯的質(zhì)量比值優(yōu)選1~100,進(jìn)一步優(yōu)選1~10,例如2~3。
[0015] 所述的2, 3,6-S氯苯甲酸的合成方法,優(yōu)選在助催化劑存在的條件下進(jìn)行,所述 的助催化劑優(yōu)選漠化鐘。所述的助催化劑與所述的催化劑的摩爾比值優(yōu)選1~3,進(jìn)一步優(yōu) 選I~I. 5。
[0016] 當(dāng)氧化劑為高儘酸鐘時(shí),優(yōu)選采用W下后處理步驟:反應(yīng)結(jié)束后熱濾、濾液調(diào)節(jié) P冊(cè)左右,過濾、洗涂、烘干得到2,3,6-S氯苯甲酸。所述的洗涂?jī)?yōu)選采用水。所述的調(diào)節(jié) pH優(yōu)選采用鹽酸,所述的鹽酸的質(zhì)量濃度優(yōu)選1%~10%,進(jìn)一步優(yōu)選5%~10%。所述的 質(zhì)量濃度是指氯化氨的質(zhì)量占鹽酸總質(zhì)量的百分比。
[0017] 當(dāng)氧化劑為硝酸時(shí),優(yōu)選采用W下后處理步驟:反應(yīng)結(jié)束后,過濾得到2,3,6-S 氯苯甲酸。
[0018] 當(dāng)氧化劑為氧氣或空氣時(shí),優(yōu)選采用W下后處理步驟:反應(yīng)結(jié)束后除去溶劑、洗 涂、烘干得到2,3,6-S氯苯甲酸。所述的洗涂?jī)?yōu)選采用水。所述的除去溶劑、洗涂、烘干可 W采用本領(lǐng)域中該類操作的常規(guī)方法。
[0019] 所述的2, 3,6-S氯苯甲酸的合成方法優(yōu)選進(jìn)一步包括W下步驟:將2, 3, 5-S氯 對(duì)甲基苯甲酸在脫簇試劑和/或催化劑作用下進(jìn)行脫簇反應(yīng),得到所述的2, 3,6-S氯甲苯 即可;
[0020]
[0021] 2,3,6-S氯甲苯的合成方法可W為本領(lǐng)域中該類脫簇反應(yīng)的常規(guī)方法,也可W采 用電解或者化nsdiecker反應(yīng)實(shí)現(xiàn)脫簇,本發(fā)明中特別優(yōu)選W下反應(yīng)方法和條件:
[0022] 在2, 3,6-=氯甲苯的合成方法中,所述的脫簇試劑優(yōu)選無(wú)機(jī)堿、有機(jī)堿、無(wú)機(jī)酸 或有機(jī)酸。所述的無(wú)機(jī)堿例如堿石灰、氨氧化鋼和氨氧化鐘中的一種或多種。堿石灰的主 要成分為:氧化巧(CaO,大約75% )、氨氧化鋼(化0H,大約3% )、氨氧化鐘化0H,大約1 % ) 和水化2〇,大約20% ),其中的百分比是指質(zhì)量百分比,是指各組分的質(zhì)量占?jí)A石灰總質(zhì)量 的百分比。所述的有機(jī)堿例如N,N-二甲基苯胺、S乙胺、S正下胺、二異丙基乙胺和哇嘟中 的一種或多種。所述的無(wú)機(jī)酸例如硫酸。所述的有機(jī)酸例如甲基橫酸、=氣乙酸或=氣甲 橫酸。
[0023] 在2,3,6-^氯甲苯的合成方法中,所述的脫簇試劑與所述的2,3,5-^氯對(duì)甲基 苯甲酸的摩爾比值優(yōu)選1~10,進(jìn)一步優(yōu)選3~5,例如4。
[0024] 在所述的2,3,6-S氯甲苯的合成方法中,所述的催化劑優(yōu)選銅鹽、銅、氧化亞銅、 碳酸銀、氯化鋼、氯化裡和氯化儀中的一種或多種;進(jìn)一步優(yōu)選氧化亞銅。所述的銅鹽是指 銅離子或亞銅離子與酸根構(gòu)成的化合物,例如氯化亞銅或艦化亞銅。
[00巧]在所述的2, 3,6- S氯甲苯的合成方法中,所述的催化劑與所述的2, 3, 5- S氯對(duì) 甲基苯甲酸的摩爾比值優(yōu)選0. 005~0. 1,進(jìn)一步優(yōu)選0. 009~0. 02,例如0. 01。
[00%] 在2,3,6-^氯甲苯的合成方法中,所述的脫簇反應(yīng)的溫度優(yōu)選100°(:~180°(:,例 如 12(TC ~14(TC。
[0027] 在2,3,6-S氯甲苯的合成方法中,所述的脫簇反應(yīng)的進(jìn)程可W采用本領(lǐng)域中常 規(guī)監(jiān)測(cè)方法(例如化C、HPLC、NMR或GC)進(jìn)行監(jiān)測(cè),一般W 2, 3, 5- S氯對(duì)甲基苯甲酸消失 時(shí)為反應(yīng)終點(diǎn),脫簇反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選1小時(shí)~20小時(shí),進(jìn)一步優(yōu)選2小時(shí)~12小時(shí),例如 2小時(shí)~6小時(shí)。
[0028] 所述的2,3,6-=氯甲苯的合成方法優(yōu)選在含氮配體存在的條件下進(jìn)行,所述的 含氮配體優(yōu)選叔胺類化合物;所述的叔胺類化合物優(yōu)選四甲基乙二胺、N,N-二甲基苯胺、 S乙胺、S正下胺、二異丙基乙基胺、哇嘟和1,10-菲羅嘟中的一種或多種,進(jìn)一步優(yōu)選四 甲基乙二胺和/或1,10-菲羅嘟。所述的含氮配體與所述的2, 3, 5-=氯對(duì)甲基苯甲酸的 摩爾比值優(yōu)選0. 005~2,進(jìn)一步優(yōu)選0. 005~0. 007。
[0029] 所述的2, 3,6-S氯甲苯的合成方法可W在溶劑中或者無(wú)