3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5-二氫異噁唑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種制備3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5-二氫異噁唑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5_二氫異噁唑是合成苯唑草酮的重要中間體。苯唑草 酮商品名稱有Convey、Impact、Cl io、荀衛(wèi)等，為吡挫啉酮類化合物中的第一個(gè)有效成分，作 為芽后除草劑用于防除世界范圍內(nèi)玉米作物上的主要禾本科雜草和闊葉雜草。苯唑草酮在 中國推廣的商品名為苞衛(wèi)，其登記作物為各種類型的玉米，包括常規(guī)玉米、甜玉米、制種玉 米和爆裂玉米等，是目前所有玉米田除草劑中安全性最高的一個(gè)。3-(2-甲基-6-硝基苯 基)-4，5-二氫異嚼唑分子結(jié)構(gòu)式：
[0004]目前3_( 2-甲基-6-硝基苯基)-4，5-二氫異噁唑的合成方法，都是以2-甲基-6-硝 基苯甲醛肟為原料，經(jīng)氯化后加縛酸劑、通入乙烯得3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5_二氫異 噁唑。
[0006] 3_( 2-甲基-6-硝基苯基)-4，5-二氫異噁唑的合成研究主要集中在氯化試劑、氯化 反應(yīng)溶劑、縛酸劑、環(huán)合溶劑和環(huán)合反應(yīng)壓力的選擇上。
[0007] Rheinheimer J等[US 20030216580 A1,2003-11-20]發(fā)明了2-甲基-6-硝基苯甲 醛肟在兩種不同溶劑中合成3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5-二氫異噁唑的方法:方法A以乙 腈為溶劑，加熱后滴加 N-氯代琥珀酰亞胺的乙腈溶液。氯化完成后加入甲苯，攪拌、抽濾后 將濾液投入到一個(gè)小型高壓釜中，保持乙烯壓力30bar 5h，計(jì)量地加入碳酸氫鈉溶液，繼續(xù) 保持乙烯壓力5h。反應(yīng)結(jié)束后后處理得3-(2-甲基-6-硝基苯基）-4,5-二氫異噁唑，收率 86%;方法B以冰醋酸為溶劑，通入氯氣，反應(yīng)完成后用氮?dú)獯得撨^量的氯氣，減壓脫溶，殘 留物與甲苯混合后移入到高壓釜中，保持乙烯壓力6bar lh，計(jì)量地加入三乙胺的甲苯溶 液，繼續(xù)保持乙烯壓力l〇h。反應(yīng)結(jié)束后后處理得產(chǎn)品，收率87%。
[0008] 張大永等[CN 103788083 A，2014-05-14]也是以乙腈為溶劑，加熱后滴加 N-氯代 琥珀酰亞胺的乙腈溶液。氯化完成后減壓蒸除乙腈，殘余物用甲苯溶解后抽濾，濾液轉(zhuǎn)移到 高壓釜中，緩慢滴加三乙胺，然后通入乙烯于6bar壓力下反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束后后處理得產(chǎn) 品，收率90.6%。
[0009]以上方法都是中間體2_甲基_6_硝基苯甲酰氯月虧需脫溶后進(jìn)行下步廣品合成，由 于中間體2-甲基-6-硝基苯甲酰氯肟性質(zhì)不穩(wěn)定，遇熱易爆炸，脫溶時(shí)存在安全隱患等問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明提供的3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5-二氫異噁唑的制備方法，是一鍋法制 備3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5_二氫異噁唑，即采用一個(gè)反應(yīng)釜，原料2-甲基-6-硝基苯甲 醛肟在溶劑鹵代烴中進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)完后用氮?dú)獯得撨^量的氯氣，然后在縛酸劑條件 下通入乙烯進(jìn)行環(huán)合反應(yīng)得到3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5_二氫異噁唑反應(yīng)液。反應(yīng)液經(jīng) 水洗、干燥、脫溶后處理得到產(chǎn)品3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5_二氫異噁唑。反應(yīng)式如下：
[0012] 本發(fā)明的具體操作步驟是將原料2-甲基-6-硝基苯甲醛肟在溶劑鹵代烴中，室溫 下通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)完成后通入氮?dú)獯得撨^量的氯氣，然后通入乙烯進(jìn)行環(huán)合 反應(yīng)。在通入乙稀10~30min后開始緩慢滴加縛酸劑，持續(xù)通入乙稀至反應(yīng)完全。所得反應(yīng) 液經(jīng)水洗、干燥、脫溶后處理后得到產(chǎn)品3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5_二氫異噁唑。
[0013] 本發(fā)明所述鹵代烴為二氯甲烷或三氯甲烷、四氯化碳、1，2_二氯乙烷、氯苯、鄰二 氯苯中的一種?？`酸劑為三乙胺或吡啶、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉中的一種。鹵 代烴與2-甲基-6-硝基苯甲醛肟的投料質(zhì)量比為4~10:1;氯氣與2-甲基-6-硝基苯甲醛肟 的投料摩爾比為1~1.5:1;通入氯氣時(shí)間為1~1.5h，通完氯氣繼續(xù)反應(yīng)0.5~1.5h后通入 氮?dú)?~9h;縛酸劑在通入乙烯10~30min后開始緩慢滴加，縛酸劑與2-甲基-6-硝基苯甲醛 肟的投料摩爾比為1~3:1;通入乙烯反應(yīng)時(shí)間為8~18h。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0015] 1)采用一鍋法制備3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5_二氫異噁唑，工藝流程簡單，操 作安全，避免了氯化中間體2-甲基-6-硝基苯甲酰氯肟脫溶時(shí)易產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)；
[0016] 2)收率高，一鍋法收率大于85%;
[0017] 3)-鍋法工藝操作簡單，反應(yīng)條件溫和，設(shè)備常溫常壓，生產(chǎn)成本低，使用的其他 原料和溶劑均便宜易得，原材料成本低，三廢少，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 1000mL四口燒瓶中，將54.0g(0.3mol)2-甲基-6-硝基苯甲醛月虧溶解于500g二氯甲 烷，室溫?cái)嚢柘略?.5h內(nèi)通入32.0g( 0.45mol)氯氣，繼續(xù)反應(yīng)0.5h后通入氮?dú)?h，然后在通 入乙烯20min后開始緩慢滴加91.0g(0.9mol)三乙胺與40g二氯甲烷的混合物，持續(xù)通入乙 烯l〇h，所得反應(yīng)液經(jīng)水洗、無水硫酸鈉干燥后脫溶得到56.0g褐色顆粒狀晶體，m.p. 101~ 103.5。(3，收率90.5%。1^：-]\^:207.0[]\1+1]，208.0[]\1+2]。1!1-匪1?(0)(：13,3001〇3 :2.40(8,3!1， CH3)，3.32(t，2H，CH2)，4.60(t，2H，CH2〇)，7.55(t，lH，Ar-H)，7.58(d，lH，Ar-H)，8.00(d，lH， Ar-H)〇
[0020] 實(shí)施例2
[0021] 1000mL四口燒瓶中，將54.0g(0.3mol)2-甲基-6-硝基苯甲醛肟溶解于400g三氯甲 烷，室溫?cái)嚢柘略?.4h內(nèi)通入29.8g( 0.42mol)氯氣，繼續(xù)反應(yīng)0.6h后通入氮?dú)?h，然后在通 入乙烯20min后開始緩慢滴加59.3g(0.75mol)吡啶與32g三氯甲烷的混合物，持續(xù)通入乙烯 8h，所得反應(yīng)液經(jīng)水洗、無水硫酸鈉干燥后脫溶得到56.8g褐色顆粒狀晶體，收率91.9%。 [0022] 實(shí)施例3
[0023] lOOOmL四口燒瓶中，將54.0g(0.3mol )2_甲基-6-硝基苯甲醛肟溶解于324g四氯化 碳，室溫?cái)嚢柘略?.3h內(nèi)通入27.7g( 0.39mol)氯氣，繼續(xù)反應(yīng)0.7h后通入氮?dú)?h，然后在通 入乙烯30min后開始緩慢滴加593g碳酸氫鈉水溶液(含碳酸氫鈉50.4g，0.6mol)，持續(xù)通入 乙烯12h，所得反應(yīng)液經(jīng)水洗、無水硫酸鈉干燥后脫溶得到54. lg褐色顆粒狀晶體，收率 87.5%〇
[0024] 實(shí)施例4
[0025] 1000!1^四口燒瓶中，將54.(^(0.3111〇1)2-甲基-6-硝基苯甲醛肟溶解于2168 1，2- 二氯乙烷，室溫?cái)嚢柘略?.2h內(nèi)通入25.6g(0.36mol)氯氣，繼續(xù)反應(yīng)0.8h后通入氮?dú)?h，然 后在通入乙烯lOmin后開始緩慢滴加382g碳酸鈉水溶液(含碳酸鈉38.2g，0.36mol)，持續(xù)通 入乙烯15h，所得反應(yīng)液經(jīng)水洗、無水硫酸鈉干燥后脫溶得到55.5g褐色顆粒狀晶體，收率 89.7%〇
[0026] 實(shí)施例5
[0027] lOOOmL四口燒瓶中，將54.0g(0.3mol)2-甲基-6-硝基苯甲醛肟溶解于270g氯苯， 室溫?cái)嚢柘略?. lh內(nèi)通入23.4g(0.33mol)氯氣，繼續(xù)反應(yīng)lh后通入氮?dú)?h，然后在通入乙 烯20min后開始緩慢滴加350g碳酸鉀水溶液(含碳酸鉀41.58,0.3111〇1)，持續(xù)通入乙烯1811， 所得反應(yīng)液經(jīng)水洗、無水硫酸鈉干燥后脫溶得到53.4g褐色顆粒狀晶體，收率86.4%。
[0028] 實(shí)施例6
[0029] lOOOmL四口燒瓶中，將54.0g(0.3mol )2_甲基-6-硝基苯甲醛肟溶解于324g鄰二氯 苯，室溫?cái)嚢柘略趌h內(nèi)通入21.3g(0.3mol)氯氣，繼續(xù)反應(yīng)1.5h后通入氮?dú)鈒h，然后在通入 乙烯30min后開始緩慢滴加240g氫氧化鈉水溶液(含氫氧化鈉24g，0.6mol)，持續(xù)通入乙烯 14h，所得反應(yīng)液經(jīng)水洗、無水硫酸鈉干燥后脫溶得到54.4g褐色顆粒狀晶體，收率88.0%。 [0030] 實(shí)施例7
[0031] lOOOmL四口燒瓶中，將54.0g(0.3mol)2-甲基-6-硝基苯甲醛肟溶解于320g三氯甲 烷，室溫?cái)嚢柘略趌h內(nèi)通入21.3g(0.3mol)氯氣，繼續(xù)反應(yīng)1.5h后通入氮?dú)?h，然后在通入 乙烯30min后開始緩慢滴加70.8g(0.7mol)三乙胺與40g三氯甲烷的混合物，持續(xù)通入乙烯 15h，所得反應(yīng)液經(jīng)水洗、無水硫酸鈉干燥后脫溶得到53.8g褐色顆粒狀晶體，收率87.1 %。
[0032] 實(shí)施例8
[0033] lOOOmL四口燒瓶中，將54.0g(0.3mol)2-甲基-6-硝基苯甲醛肟溶解于320gl，2-二 氯乙烷，室溫?cái)嚢柘略趌h內(nèi)通入21.3g(0.3mol)氯氣，繼續(xù)反應(yīng)1.3h后通入氮?dú)鈒h，然后在 通入乙烯30min后開始緩慢滴加80.9g(0.8mol)三乙胺與40g 1，2-二氯乙烷的混合物，持續(xù) 通入乙烯12h，所得反應(yīng)液經(jīng)水洗、無水硫酸鈉干燥后脫溶得到55.2g褐色顆粒狀晶體，收率 89.2%〇
[0034] 實(shí)施例9
[0035] lOOOmL四口燒瓶中，將54.0g(0.3mol)2-甲基-6-硝基苯甲醛肟溶解于300gl，2-二 氯乙烷，室溫?cái)嚢柘略?.2h內(nèi)通入25.6g(0.36mol)氯氣，繼續(xù)反應(yīng)1.2h后通入氮?dú)?h，然后 在通入乙烯30min后開始緩慢滴加264g氫氧化鈉水溶液(含氫氧化鈉26.4g，0.66mol)，持續(xù) 通入乙烯14h，所得反應(yīng)液經(jīng)水洗、無水硫酸鈉干燥后脫溶得到54.7g褐色顆粒狀晶體，收率 88.5%〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1.3-(2-甲基-6-硝基苯基)_4，5-二氛異B,惡唑的制備方法，其特征在于是一鍋法制備3_ (2-甲基-6-硝基苯基)-4,5_二氫異噁唑，即采用一個(gè)反應(yīng)釜，原料2-甲基-6-硝基苯甲醛肟 在溶劑鹵代烴中進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)完后用氮?dú)獯得撨^量的氯氣，然后在縛酸劑條件下通 入乙烯進(jìn)行環(huán)合反應(yīng)得到3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5_二氫異噁唑反應(yīng)液，反應(yīng)液經(jīng)水 洗、干燥、脫溶后處理得到產(chǎn)品3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5_二氫異噁唑，反應(yīng)式如下：所述鹵代烴為二氯甲烷或三氯甲烷、四氯化碳、1，2_二氯乙烷、氯苯、鄰二氯苯中的一 種;縛酸劑為三乙胺或吡啶、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉中的一種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5_二氫異噁唑的制備方法，其特 征在于室溫下通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng);在通入乙烯10~30min后開始緩慢滴加縛酸劑，持續(xù) 通入乙烯至反應(yīng)完全；鹵代烴與2-甲基-6-硝基苯甲醛肟的投料質(zhì)量比為4~10:1;氯氣與 2-甲基-6-硝基苯甲醛肟的投料摩爾比為1~1.5:1;通入氯氣時(shí)間為1~1.5h，通完氯氣繼 續(xù)反應(yīng)0.5~1.5h后通入氮?dú)?~9h;縛酸劑與2-甲基-6-硝基苯甲醛肟的投料摩爾比為1~ 3:1;通入乙烯反應(yīng)時(shí)間為8~18h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一鍋法制備3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5-二氫異噁唑的方法，即采用一個(gè)反應(yīng)釜，原料2-甲基-6-硝基苯甲醛肟在溶劑鹵代烴中進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)完后用氮?dú)獯得撨^量的氯氣，然后在縛酸劑條件下通入乙烯進(jìn)行環(huán)合反應(yīng)得到3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5-二氫異噁唑反應(yīng)液。反應(yīng)液經(jīng)水洗、干燥、脫溶后處理得到產(chǎn)品3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5-二氫異噁唑。反應(yīng)式如下：本發(fā)明采用一鍋法制備3-(2-甲基-6-硝基苯基)-4,5-二氫異噁唑，工藝流程簡單，操作安全，反應(yīng)條件溫和，設(shè)備常溫常壓，生產(chǎn)成本低，避免了氯化中間體2-甲基-6-硝基苯甲酰氯肟脫溶時(shí)易產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)。而且反應(yīng)收率高，收率大于85％，使用的其他原料和溶劑均便宜易得，原材料成本低，三廢少，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C07D261/04
【公開號】CN105481787
【申請?zhí)枴緾N201510848853
【發(fā)明人】羅先福, 王曉光, 羅和安, 王燕, 臧陽陵, 王宇, 周錦萍, 黃騰
【申請人】湖南海利化工股份有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月30日