專利名稱：咪酰胺的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種咪酰胺的制備方法。
背景技術(shù)：
咪酰胺是氨基甲酰咪唑中的一種，氨基甲酰咪唑是一類新型的廣譜農(nóng)用殺菌劑，也是新一代優(yōu)于噻苯咪唑的水果保鮮劑。它對(duì)柑橘的青霉病、炭疽病、蒂腐病，以及香蕉的軸腐病、炭疽病等，都有顯著的防治效果。同時(shí)，也可防治稻瘟病，以及北方的小麥、油菜、煙草等的病害。
隨著取代基不同，氨基甲酰咪唑的殺菌效果不同，其中效果最好的是咪酰胺——N-正丙基N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]氨基甲酰咪唑，其國(guó)際通用名為Prochloraz，商品名為Sprotak或Trimidal[見Sharvit Joseph，Pereferkovich Abraham Adolf.An Environmentally State Method ofPreparing A Certain Dialkylamine.EP 0403952，1990；Sharvit Joseph.A Novel Method of PreparingPhenoxy Ethers for Use As Agrochemical Intermediates.EP 0404092，1990；杜渭松，寧斌科，葛忠學(xué)，邱甬生.殺菌劑咪鮮安的性質(zhì)及合成.陜西化工，1998，27(4)24～26；王小偉，杜渭松，葛忠學(xué)，丘甬生.N-丙基N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]-1H-咪唑-1-甲酰胺的合成.合成化學(xué)，2002，10(6)506-509]。
在咪酰胺的傳統(tǒng)合成方法中(參考文獻(xiàn)同上)，通常從2，4，6-三氯苯酚出發(fā)，需要經(jīng)過1，2-二氯(溴)乙烷醚化、丙胺取代胺化、光氣酰基化、咪唑縮合等四步進(jìn)行合成。其中，需要使用加壓、高真空減壓蒸餾等操作，而且涉及劇毒試劑光氣的使用，因此其存在路線長(zhǎng)、設(shè)備投資大、安全隱患多、工藝路線長(zhǎng)等不足，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種咪酰胺的制備方法，省去發(fā)生光氣的設(shè)備和氣液相反應(yīng)的加壓設(shè)備，避免劇毒的光氣污染環(huán)境；采用“一鍋法”，簡(jiǎn)化操作步驟，縮短了反應(yīng)時(shí)間，有利于環(huán)保。同時(shí)，為了進(jìn)一步降低成本和環(huán)保安全，除采用綠色試劑——三氯甲基碳酸酯(三光氣)外，本發(fā)明無需高壓醚化、無需高真空減壓蒸餾。
本發(fā)明的咪酰胺的制備方法包括如下步驟(1)1，2-二溴乙烷與2，4，6-三氯苯酚鈉反應(yīng)，合成1-溴-2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙烷，稱為中間體I；1，2-二溴乙烷與2，4，6-三氯苯酚鈉溶液回流5～15小時(shí)，至水相澄清、pH＝7時(shí)停止回流。
(2)在乙醇溶液中中間體I與正丙胺反應(yīng)，制備N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺氫溴酸鹽，稱為中間體II；(3)在三氯甲基碳酸酯和三乙胺存在的條件下，通過一鍋法中間體II與咪唑縮合，合成N-正丙基N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]氨基甲酰咪唑，即咪酰胺。
在步驟(1)中，1，2-二溴乙烷與2，4，6-三氯苯酚鈉反應(yīng)結(jié)束后，加入氯仿溶解固體，分出油層，回收溶劑和過量1，2-二溴甲烷，殘留液冷卻析固、抽濾、有機(jī)溶劑重結(jié)晶，得1-溴-2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙烷。(中間體I)，收率為87％左右。該步驟通過冷卻、抽濾、重結(jié)晶等溫和的工藝方法制備中間體I，避免減壓蒸餾時(shí)殘留酚類帶來的管道堵塞，并使產(chǎn)率提高。
重結(jié)晶采用的有機(jī)溶劑為石油醚、正己烷或乙醚。
步驟(2)中，乙醇溶液的體積分?jǐn)?shù)為75～100％，中間體I與正丙胺反應(yīng)的回流時(shí)間為10～30小時(shí)。
反應(yīng)完全后回收溶劑和過量三乙胺，堿余物用氫溴酸處理，析固、抽濾、有機(jī)溶劑洗滌，得N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺氫溴酸鹽。收率為92％左右。該步驟直接以成鹽、抽濾、洗滌的方法獲得中間體II，避免了以前獲得中間體N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺過程中的使用具有強(qiáng)腐蝕性的強(qiáng)堿氫氧化鈉和具有易燃易爆性質(zhì)的有機(jī)溶劑乙醚，故經(jīng)濟(jì)、安全，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
殘余物處理所用氫溴酸的濃度為15％～48％質(zhì)量。
洗滌所用的有機(jī)溶劑為石油醚、正己烷、乙醚、或四氯化碳。
直接制備的N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺氫溴酸鹽為首次制備，為白色粉末狀固體，熔點(diǎn)124～127℃，其結(jié)構(gòu)經(jīng)IR、1H NMR和元素分析等方法測(cè)試，表明正確無誤。
步驟(2)直接制備N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺氫溴酸鹽，以之為中間體II，避免了以前對(duì)中間體N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺純化過程中復(fù)雜的減壓蒸餾工藝。
步驟(3)中，往三氯甲基碳酸酯的氯仿溶液，滴入中間體II和三乙胺的氯仿溶液，再加入咪唑和三乙胺的氯仿溶液，回流反應(yīng)4～8小時(shí)，三乙胺與中間體II的摩爾比為1.0～2.5∶1，三氯甲基碳酸酯與中間體II的質(zhì)量之比為0.38～0.33/1.00。
反應(yīng)完全后回收溶劑，加入水洗滌殘留固體，甲苯與石油醚混合溶劑重結(jié)晶，得N-正丙基-N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]氨基甲酰咪唑(咪酰胺)。收率為85％左右。
甲苯與石油醚的體積比為1.2～0.8∶1。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、步驟(1)中，由于中間體I室溫下為固體，因此可以采用石油醚等有機(jī)溶劑重結(jié)晶的方法進(jìn)行提純，從而省去了復(fù)雜的減壓蒸餾操作，不僅大大地降低了設(shè)備和能耗的成本，也增加了產(chǎn)率，提高了產(chǎn)品純度。本發(fā)明中，重結(jié)晶法提純產(chǎn)品，得無色針狀晶體，產(chǎn)率87％。
2、步驟(2)中，由于中間體II為固體，因此可以采用抽濾、四氯化碳等有機(jī)溶劑洗滌的方法進(jìn)行提純，從而省去了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺提純的復(fù)雜減壓蒸餾操作(160℃～162℃/4mmHg)，大大地降低了設(shè)備和能耗的成本，也有利于提高產(chǎn)品純度。
3、步驟(2)中，由于采用成鹽法獲得中間體II，與現(xiàn)有的制備N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺為中間體的工藝相比，在反應(yīng)完全、回收溶劑和過量三乙胺的工藝之后，除減少了高真空減壓蒸餾步驟外，還省去了殘余物用強(qiáng)堿氫氧化鈉堿化、分液、乙醚萃取水層、水洗滌合并的有機(jī)層、干燥、水浴蒸乙醚等多個(gè)處理步驟。本發(fā)明中，處理步驟為成鹽、抽濾、洗滌，其步驟簡(jiǎn)潔，易于實(shí)施；更重要的是，可以避免使用具有強(qiáng)腐蝕性的強(qiáng)堿氫氧化鈉和具有易燃易爆性質(zhì)的有機(jī)溶劑乙醚，故既經(jīng)濟(jì)又安全，大大有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
4、本發(fā)明采用綠色試劑三氯甲基碳酸酯(三光氣)，使用重結(jié)晶提純產(chǎn)品，工藝條件環(huán)保、溫和，省去了危險(xiǎn)試劑光氣和高真空減壓蒸餾等不利因素，更加節(jié)能、安全，而且產(chǎn)率高、產(chǎn)品易于純化，因此更加適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。
實(shí)施例1第一步取150g(66.7mL，0.8mol)1，2-二溴乙烷置于250mL三頸瓶中，加入50mL水，加熱至沸，回流條件下滴加2，4，6-三氯苯酚鈉溶液(約1h滴完)，繼續(xù)回流10h，至水相澄清、pH＝7時(shí)停止回流，冷卻，加入氯仿20mL溶解固體，分出有機(jī)層。水相用(20mL×3)氯仿萃取，有機(jī)層用2mol/LNaOH溶液洗三次，在用水洗至pH＝8-12，無水NaSO4干燥。蒸干溶劑，130℃蒸出過量的1，2-二溴乙烷，剩余固體用石油醚重結(jié)晶純化，中間體I產(chǎn)率87％。
第二步往7.68g正丙胺和20mL 95％乙醇的混合溶液中，滴加6.08g(0.02mol)1-溴-2(2，4，6-三氯苯氧基)乙烷(中間體I)與35mL 95％乙醇的溶液，回流反應(yīng)17h。自然冷卻后常壓蒸去過量正丙胺，攪拌下將產(chǎn)物倒入38mL 20％氫溴酸溶液中，析出淡黃色固體，過濾后用四氯化碳洗滌，得白粉末狀固體6.2g，產(chǎn)率89％。
第三步在冰水浴冷卻、攪拌下，往裝有尾氣吸收裝置、放有0.762g(0.0029mol)三氯甲基碳酸酯與7mL氯仿的混合溶液的三口燒瓶中，滴入2.8g(0.0077mol)N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺氫溴酸鹽(中間體II)與2.1mL(0.015mol)三乙胺、10mL氯仿配成的混合液，滴完后反應(yīng)0.5小時(shí)，繼續(xù)滴入0.5g(0.0077mol)咪唑與2.1mL(0.015mol)三乙胺、10mL氯仿配成的混合液，回流反應(yīng)5h。反應(yīng)完全后回收溶劑，加入大量水洗滌殘留固體，甲苯與石油醚混合溶劑(體積比1.1∶1)重結(jié)晶，得白色固體2.5g，產(chǎn)率85％。
實(shí)施例2第一步取75g(33.3mL，0.4mol)1，2-二溴乙烷置于150mL三頸瓶中，加入30mL水，加熱至沸，回流條件下滴加2，4，6-三氯苯酚鈉溶液(約1h滴完)，繼續(xù)回流14h，至水相澄清、pH＝7時(shí)停止回流，冷卻，加入氯仿12mL溶解固體，分出有機(jī)層。水相用(20mL×3)氯仿萃取，有機(jī)層用2mol/LNaOH溶液洗三次，在用水洗至pH＝8-12，無水NaSO4干燥。蒸干溶劑，130℃蒸出過量的1，2-二溴乙烷，剩余固體用石油醚重結(jié)晶純化，中間體I產(chǎn)率85％。
第二步往3.84g正丙胺和10mL 95％乙醇的混合溶液中，滴加3.04g(0.01mol)1-溴-2(2，4，6-三氯苯氧基)乙烷(中間體I)與20mL 95％乙醇的溶液，回流反應(yīng)15h。自然冷卻后常壓蒸去過量正丙胺，攪拌下將產(chǎn)物倒入20mL 20％氫溴酸溶液中，析出淡黃色固體，過濾后用四氯化碳洗滌，得白粉末狀固體3.2g，產(chǎn)率92％。
第三步在冰水浴冷卻、攪拌下，往裝有尾氣吸收裝置、放有1.346g(0.0051mol)三氯甲基碳酸酯與15mL氯仿的混合溶液的三口燒瓶中，滴入5.6g(0.0154mol)N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺氫溴酸鹽(中間體II)與4.0mL(0.029mol)三乙胺、20mL氯仿配成的混合液，滴完后反應(yīng)0.5小時(shí)，繼續(xù)滴入1.0g(0.0154mol)咪唑與4.0mL(0.029mol)三乙胺、20mL氯仿配成的混合液，回流反應(yīng)6h。反應(yīng)完全后回收溶劑，加入大量水洗滌殘留固體，甲苯與石油醚混合溶劑(體積比1∶1)重結(jié)晶，得白色固體4.8g，產(chǎn)率82％。
實(shí)施例3第一步取150g(66.7mL，0.8mol)1，2-二溴乙烷置于250mL三頸瓶中，加入50mL水，加熱至沸，回流條件下滴加2，4，6-三氯苯酚鈉溶液(約1h滴完)，繼續(xù)回流10h，至水相澄清、pH＝7時(shí)停止回流，冷卻，加入氯仿20mL溶解固體，分出有機(jī)層。水相用(20mL×3)氯仿萃取，有機(jī)層用2mol/LNaOH溶液洗三次，在用水洗至pH＝8-12，無水NaSO4干燥。蒸干溶劑，130℃蒸出過量的1，2-二溴乙烷，剩余固體用己烷重結(jié)晶純化，中間體I產(chǎn)率87％。
第二步往7.68g正丙胺和20mL 90％乙醇的混合溶液中，滴加6.08g(0.02mol)1-溴-2(2，4，6-三氯苯氧基)乙烷(中間體I)與35mL 90％乙醇的溶液，回流反應(yīng)17h。自然冷卻后常壓蒸去過量正丙胺，攪拌下將產(chǎn)物倒入38mL 17％氫溴酸溶液中，析出淡黃色固體，過濾后用石油醚洗滌，得白粉末狀固體6.1g，產(chǎn)率88％。
第三步在冰水浴冷卻、攪拌下，往裝有尾氣吸收裝置、放有0.736g(0.0028mol)三氯甲基碳酸酯與7mL氯仿的混合溶液的三口燒瓶中，滴入2.8g(0.0077mol)N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺氫溴酸鹽(中間體II)與2.0mL(0.014mol)三乙胺、10mL氯仿配成的混合液，滴完后反應(yīng)0.5小時(shí)，繼續(xù)滴入0.5g(0.0077mol)咪唑與2.0mL(0.014mol)三乙胺、10mL氯仿配成的混合液，回流反應(yīng)7h。反應(yīng)完全后回收溶劑，加入大量水洗滌殘留固體，甲苯與石油醚混合溶劑(體積比1.2∶1)重結(jié)晶，得白色固體2.5g，產(chǎn)率85％。
實(shí)施例4第一步取75g(33.3mL，0.4mol)1，2-二溴乙烷置于150mL三頸瓶中，加入30mL水，加熱至沸，回流條件下滴加2，4，6-三氯苯酚鈉溶液(約1.5h滴完)，繼續(xù)回流13h，至水相澄清、pH＝7時(shí)停止回流，冷卻，加入氯仿12mL溶解固體，分出有機(jī)層。水相用(20mL×3)氯仿萃取，有機(jī)層用2mol/LNaOH溶液洗三次，在用水洗至pH＝8-12，無水NaSO4干燥。蒸干溶劑，130℃蒸出過量的1，2-二溴乙烷，剩余固體用乙醚重結(jié)晶純化，中間體I產(chǎn)率84％。
第二步往3.84g正丙胺和10mL85％乙醇的混合溶液中，滴加3.04g(0.01mol)1-溴-2(2，4，6-三氯苯氧基)乙烷(中間體I)與20mL 85％乙醇的溶液，回流反應(yīng)15h。自然冷卻后常壓蒸去過量正丙胺，攪拌下將產(chǎn)物倒入20mL 30％氫溴酸溶液中，析出淡黃色固體，過濾后用四氯化碳洗滌，得白粉末狀固體3.2g，產(chǎn)率92％。
第三步在冰水浴冷卻、攪拌下，往裝有尾氣吸收裝置、放有1.399g(0.0053mol)三氯甲基碳酸酯與15mL氯仿的混合溶液的三口燒瓶中，滴入5.6g(0.0154mol)N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺氫溴酸鹽(中間體II)與4.0mL(0.029mol)三乙胺、20mL氯仿配成的混合液，滴完后反應(yīng)0.5小時(shí)，繼續(xù)滴入1.0g(0.0154mol)咪唑與4.0mL(0.029mol)三乙胺、20mL氯仿配成的混合液，回流反應(yīng)8h。反應(yīng)完全后回收溶劑，加入大量水洗滌殘留固體，甲苯與石油醚混合溶劑(體積比0.8∶1)重結(jié)晶，得白色固體4.9g，產(chǎn)率83％。
權(quán)利要求
1.一種咪酰胺的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)1，2-二溴乙烷與2，4，6-三氯苯酚鈉反應(yīng)，合成1-溴-2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙烷，稱為中間體I；1，2-二溴乙烷與2，4，6-三氯苯酚鈉溶液回流5～15小時(shí)，至水相澄清、pH＝7時(shí)停止回流。(2)在乙醇溶液中中間體I與正丙胺反應(yīng)，制備N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺氫溴酸鹽，稱為中間體II；(3)在三氯甲基碳酸酯和三乙胺存在的條件下，通過一鍋法中間體II與咪唑縮合，合成N-正丙基N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]氨基甲酰咪唑，即咪酰胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(1)中，1，2-二溴乙烷與2，4，6-三氯苯酚鈉反應(yīng)結(jié)束后，加入氯仿溶解固體，分出油層，回收溶劑和過量1，2-二溴甲烷，殘留液冷卻析固、抽濾、有機(jī)溶劑重結(jié)晶，得1-溴-2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于重結(jié)晶采用的有機(jī)溶劑為石油醚、正己烷或乙醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(2)中，乙醇溶液的體積分?jǐn)?shù)為75～100％，中間體I與正丙胺反應(yīng)的回流時(shí)間為10～30小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于反應(yīng)完全后回收溶劑和過量三乙胺，殘余物用氫溴酸處理，析固、抽濾、有機(jī)溶劑洗滌，得N-2-[(2，4，6-三氯苯氧)乙基]丙胺氫溴酸鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于殘余物處理所用氫溴酸的濃度為15％～48％質(zhì)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于洗滌所用的有機(jī)溶劑為石油醚、正己烷、乙醚、或四氯化碳。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(3)中，往三氯甲基碳酸酯的氯仿溶液，滴入中間體II和三乙胺的氯仿溶液，再加入咪唑和三乙胺的氯仿溶液，回流反應(yīng)4～8小時(shí)，三乙胺與中間體II的摩爾比為1.0～2.5∶1，三氯甲基碳酸酯與中間體II的質(zhì)量之比為0.38～0.33/1.00。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于反應(yīng)完全后回收溶劑，加入水洗滌殘留固體，甲苯與石油醚混合溶劑重結(jié)晶，得N-正丙基N-[2-(2，4，6-三氯苯氧基)乙基]氨基甲酰咪唑，即咪酰胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于甲苯與石油醚的體積比為1.2～0.8∶1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種咪酰胺的制備方法，是以2，4，6－三氯苯酚、1，2－二溴乙烷、正丙胺、咪唑、三氯甲基碳酸酯為原料，利用非光氣路線，通過簡(jiǎn)單易行的一鍋法，合成N－正丙基－N－[2－(2，4，6－三氯苯氧基)乙基]氨基甲酰咪唑(咪酰胺)。本發(fā)明摒棄了傳統(tǒng)的光氣路線和加壓、高溫高真空減壓蒸餾等不利于大規(guī)模合成的工藝，使用綠色試劑——三氯甲基碳酸酯(三光氣)，并采用“一鍋法”縮合縮短路線，以及優(yōu)選出冷卻、抽濾、重結(jié)晶、洗滌等溫和的技術(shù)條件，其操作更加安全、簡(jiǎn)化，總產(chǎn)率進(jìn)一步提高，更加有利于環(huán)保。
文檔編號(hào)C07D233/00GK1763014SQ20051003730
公開日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月16日
發(fā)明者汪朝陽, 鄭綠茵, 李淑璉, 郭維 申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)