一種4,5-二氫-5,5-二苯基異噁唑-3-甲酸及其衍生物的制備方法技術

本發明專利技術提供一種4,5

【技術實現步驟摘要】
一種4,5
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二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸及其衍生物的制備方法


[0001]本專利技術涉及一種4,5
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二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸及其衍生物制備方法，屬于農藥化工


技術介紹

[0002]除草劑安全劑(Safener)又稱為解毒劑和保護劑，可用來保護作物免受除草劑的藥害，從而增加除草劑的安全性和改進雜草防除效果。除草劑安全劑可增強除草劑去除雜草的選擇性，可以提高作物的耐藥性、保護作物免受農藥殘留物的損害。其中雙苯噁唑酸是一種重要的除草劑安全劑，雙苯噁唑酸的化學名稱為4,5
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二氫
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5,5
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二苯基
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異噁唑
?3?
甲酸乙酯，CAS號為[163520
?
33
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0]，是由安萬特公司研究開發的除草劑安全劑，用來和除草劑復配，防除玉米田間的一年及常年生的雜草，廣泛使用于拜爾和杜邦公司的相關產品中，具有廣泛的市場，因此研究優化其合成具有重要意義。
[0003][0004]對于雙苯噁唑酸的制備，現階段主要是利用1,1
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二苯基乙烯和2
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氯
?2?
肟基乙酸乙酯通過1,3
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偶極環加成反應而得。專利DE4331448、中國專利CN103709113A、CN103172582 A、CN1133038A、CN108440435A和“農藥，2012，51(11)792
?
793，810”均使用2
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氯
?2?
肟基乙酸乙酯和1,1
?
二苯基乙烯于不同溶劑和不同種類縛酸劑作用下制備雙苯噁唑酸(反應路線1)，環加成一步收率差別較大，報道收率64
?
90％之間。
[0005][0006][0007]該方法所用原料1,1
?
二苯基乙烯和2
?
氯
?2?
肟基乙酸乙酯不易獲得，成本較高。1,1
?
二苯基乙烯需要由溴苯經格氏反應得到苯基溴化鎂、然后和苯乙酮加成、脫水制得。2
?
氯
?2?
肟基乙酸乙酯由2
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氨基乙酸酯化制備2
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氨基乙酸乙酯鹽酸鹽，然后和亞硝酸鈉
?
鹽酸作用得到。整體路線長，涉及格氏反應、重氮化反應，操作安全性差，廢水量大。另外2
?
氯
?2?
肟基乙酸乙酯穩定性差，反應選擇性差，雜質多，并且非成環雜質含量高，純化困難，不利于綠色工業化生產。
[0008]4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸(I)是制備雙苯噁唑酸的關鍵中間體，具有如下所示結構：
[0009][0010]優化研究一種簡單、安全環保、低成本、反應選擇性高、副反應少、收率和純度高的4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸的綠色工業化制備方法，對于制備雙苯噁唑酸及其衍生物研究具有重要意義。

技術實現思路

[0011]針對現有技術的不足，本專利技術提供一種4,5
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二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸及其衍生物的制備方法，所制備的4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸可用于進一步制備雙苯噁唑酸和4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸異丙胺鹽。本專利技術原料易得，制備方法簡單，安全環保，成本低；所用原料及中間產物穩定，反應選擇性高，副反應少，目標產物收率和純度高，利于綠色工業化生產。
[0012]術語說明：
[0013]式Ⅱ化合物：二苯甲烷；
[0014]式Ⅲ化合物:4,4
?
二苯基丁酸酯；
[0015]式Ⅳ化合物：2,2,4
?
三氯
?
4,4
?
二苯基丁酸酯；
[0016]式
Ⅴ
化合物:4
?
氯
?
4,4
?
二苯基
?2?
氧代丁酸；
[0017]式Ⅰ化合物：4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸；
[0018]本說明書中，化合物編號與結構式編號完全一致，具有相同的指代關系，以結構式
為依據。
[0019]本專利技術的技術方案如下：
[0020]一種4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸的制備方法，包括步驟：
[0021](1)于溶劑A中，在催化劑1作用下，式Ⅱ化合物和丙烯酸酯經加成反應得到式Ⅲ化合物；
[0022][0023]其中，式Ⅲ化合物中取代基R為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基或芐基；
[0024](2)于溶劑B中，在催化劑2作用下，式Ⅲ化合物和氯氣經氯代反應制備式Ⅳ化合物；然后在堿1作用下經水解反應、酸化得到式
Ⅴ
化合物；
[0025][0026]其中，式Ⅳ化合物中的取代基R與式Ⅲ化合物中的取代基R相同；
[0027](3)于溶劑C中，在堿2的作用下，式
Ⅴ
化合物和羥胺鹽經環化反應得到4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸Ⅰ；
[0028][0029]根據本專利技術優選的，步驟(1)所述溶劑A為N,N
?
二甲基甲酰胺、N,N
?
二甲基乙酰胺、二甲亞砜、四氫呋喃、2
?
甲基四氫呋喃、乙二醇二甲醚、乙腈、1,2
?
二氯乙烷、碳數6至8的烷烴、苯、甲苯、乙醇或二甲苯中的一種或兩種以上的組合；所述溶劑A和式Ⅱ化合物的質量比為2
?
7:1。
[0030]根據本專利技術優選的，步驟(1)中，所述催化劑1為哌啶、4
?
二甲氨基吡啶、三正丁胺、1,8
?
二氮雜二環十一碳
?7?
烯(DBU)、1,4
?
二氮雜二環[2,2,2]辛烷(DABCO)、1,8
...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸的制備方法，包括步驟：(1)于溶劑A中，在催化劑1作用下，式Ⅱ化合物和丙烯酸酯經加成反應得到式Ⅲ化合物；其中，式Ⅲ化合物中取代基R為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基或芐基；(2)于溶劑B中，在催化劑2作用下，式Ⅲ化合物和氯氣經氯代反應制備式Ⅳ化合物；然后在堿1作用下經水解反應、酸化得到式
Ⅴ
化合物；其中，式Ⅳ化合物中的取代基R與式Ⅲ化合物中的取代基R相同；(3)于溶劑C中，在堿2的作用下，式
Ⅴ
化合物和羥胺鹽經環化反應得到4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸Ⅰ；2.根據權利要求1所述4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，包括以下條件中的一項或多項：i、所述溶劑A為N,N
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二甲基甲酰胺、N,N
?
二甲基乙酰胺、二甲亞砜、四氫呋喃、2
?
甲基四氫呋喃、乙二醇二甲醚、乙腈、1,2
?
二氯乙烷、碳數6至8的烷烴、苯、甲苯、乙醇或二甲苯中的一種或兩種以上的組合；所述溶劑A和式Ⅱ化合物的質量比為2
?
7:1；ii、所述催化劑1為哌啶、4
?
二甲氨基吡啶、三正丁胺、1,8
?
二氮雜二環十一碳
?7?
烯(DBU)、1,4
?
二氮雜二環[2,2,2]辛烷(DABCO)、1,8
?
雙二甲胺基萘、四甲基胍、甲醇鈉、乙醇鈉或叔丁醇鉀中的一種或兩種以上的組合；所述催化劑1的質量為式Ⅱ化合物質量的0.5％
?
5.0％；iii、所述丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯或丙烯酸芐基酯；所述丙烯酸酯和式
Ⅱ
化合物的摩爾比為(1.0
?
1.5):1；iv、所述加成反應溫度為50
?
100℃，優選為60
?
80℃。3.根據權利要求1所述4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，包括以下條件中的一項或多項：i、式Ⅲ化合物為4,4
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二苯基丁酸甲酯、4,4
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二苯基丁酸乙酯或4,4
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二苯基丁酸叔丁酯；ii、丙烯酸酯是以滴加的方式加入含有溶劑A、催化劑1和式Ⅱ化合物的體系中；iii、式Ⅱ化合物和丙烯酸酯經加成反應所得反應液的后處理步驟如下：向反應液中加入水和二氯甲烷，調節體系pH值為1
?
3，分層，水層用二氯甲烷萃取，合并有機相，有機相經無水硫酸鈉干燥，過濾，蒸餾濾液回收有機溶劑，減壓蒸餾即得式Ⅲ化合物。4.根據權利要求1所述4,5
?
二氫
?
5,5
?
二苯基異噁唑
?3?
甲酸的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，包括以下條件中的一項或多項：i、所述溶劑B為二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2
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二氯乙烷、三氯乙烷、環己烷、沸程為60
?
90℃的石油醚、正己烷或氯苯中的一種或兩種以上的組合；所述溶劑B和式Ⅲ化合物的質量比為2
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10:1；ii、所述催化劑2為三氯化磷、有機磷亞磷酸酯或有機胺中的一種或兩種以上的組合；優選的，所述有機磷亞磷酸酯為亞磷酸三甲酯、亞磷酸三乙酯、亞磷酸三丙酯或亞磷酸三丁酯；所述有機胺為三正丁胺、4
?
二甲基氨基吡啶、N
?
甲基哌啶或吡啶；所述催化劑2是式Ⅲ化合物質量的0.1
?
5.0％；iii、所述氯氣和式Ⅲ化合物的摩爾比為(3.0
?
5.0):1；iv、所述氯代反應溫度為50
?
100℃。5.根據權利要求1所述4,5
?
二氫
?
5,5
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戚聿新，呂強三，周立山，
申請(專利權)人：新發藥業有限公司，
類型：發明
國別省市：