一種1-氯-1’-氯乙?；h(huán)丙烷的合成工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種1-氯-1’-氯乙?；h(huán)丙烷的合成工藝，屬于精細(xì)化工工藝【技術(shù)領(lǐng)域】。該工藝是以α-乙酰基-γ-丁內(nèi)酯和磺酰氯為原料，經(jīng)氯代、開環(huán)、環(huán)合及再次氯代共四步反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物。該合成方法以價廉的工業(yè)化學(xué)品為原料及反應(yīng)試劑，采用單一溶劑體系，實(shí)現(xiàn)流暢的工藝連接，提高了反應(yīng)收率，簡化了工藝操作，降低了原料成本的同時降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】-種1-氯-r-氯乙?；h(huán)丙烷的合成工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及精細(xì)化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種1-氯-1' -氯乙?；h(huán)丙烷的合成 工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 丙硫菌唑（prothioconazole)，商品名稱Proline、Input,化學(xué)名稱（R, S)-2-[2-(1-氯環(huán)丙基）-3-(2-氯苯基）-2-羥基丙基]-2, 4-二氫-1，2, 4-三唑-3-硫 酮，是拜耳公司研制的一種廣譜三唑類殺菌劑，主要用于防治谷類、麥類和豆類作物等眾多 病害。丙硫菌唑?yàn)橥庀w，純品為白色或淺灰棕色粉末狀結(jié)晶。其作用機(jī)理是抑制真菌 中甾醇的前體-羊毛甾醇或2,4-亞甲基二氫羊毛甾醇14位上的脫甲基化作用。丙硫菌唑 具有良好的生物毒性和生態(tài)毒性，對人和環(huán)境安全。丙硫菌唑主要用于防治禾谷類作物如 小麥、大麥、油菜、花生、水稻和豆類作物等多病害。幾乎對所有麥類病害都有很好的防治效 果，如小麥和大麥的白粉病、紋枯病、枯萎病、葉斑病、銹病、菌核病、網(wǎng)斑病、云紋病等。除了 對谷物病害有很好的效果外，防治油菜和花生的土傳病害，如菌核病，以及主要葉面病害， 如灰霉病、黑斑病、褐斑病、黑脛病、菌核病和銹病等。
[0003] 丙硫菌唑的合成工藝路線目前有很多種，專利US2003018201、US2003013890、 CN1515558、US4913727、US5146001、DE4030039、US6172236、DE3942240、US5216006、 DE0564810等分別報道了合成丙硫菌唑的不同方法，但每種方法都用到了中間體 1-氯-1' _氯乙?；h(huán)丙烷，而且化合物1-氯-1' _氯乙?；h(huán)丙烷作為農(nóng)藥中間體在其他 的農(nóng)藥種類中也有報道使用，如專利W02012165498和W02012169523報道了 1-氯-1' -氯 乙?；h(huán)丙烷作為中間體合成植保農(nóng)藥的工藝方法，而專利W02011070742報道了利用 1-氯-1' -氯乙酰基環(huán)丙烷合成植保及工業(yè)材料保護(hù)劑的工藝方法。
[0004] 盡管1-氯-1' -氯乙酰基環(huán)丙烷有如此廣泛的用途，但文獻(xiàn)報道中介紹此化合 物由工業(yè)化學(xué)品為起始原料合成的方法卻很少。如專利US4913727、W02013035674介紹 了以1-氯-1' -乙?；h(huán)丙烷為起始原料，二氯甲烷為溶劑，合成1-氯-1' -氯乙?；?環(huán)丙烷的實(shí)驗(yàn)室方法。專利US20050222451介紹了以堿水為溶劑，由3, 5-二氯-2-戊 酮在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下通過水蒸氣蒸餾產(chǎn)品的方法合成1-氯-1' _乙酰基環(huán)丙烷。 而專利W02010029066以a-乙?；?Y-丁內(nèi)酯為起始原料，經(jīng)過與與磺酰氯反應(yīng)生成 a-氯-a乙?；?Y_ 丁內(nèi)酯，加水提純處理后進(jìn)一步在鹽酸、醋酸體系中合成3, 5-二 氯-2-戊酮；3, 5二氯-2-戊酮在氟化鉀和二甘醇體系中環(huán)合生成1-氯-1' -乙?；h(huán)丙 烷。上述工藝方法中涉及的溶劑不斷切換，且一些步驟收率偏低，明顯不適合工業(yè)化放大生 產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是針對上述方法存在的不足之處，提供一種1-氯-1'_氯乙?；?環(huán)丙烷的合成工藝，該工藝以價廉的工業(yè)化學(xué)品為原料及反應(yīng)試劑，采用單一溶劑體系，實(shí) 現(xiàn)流暢的工藝連接，提高了反應(yīng)收率，簡化了工藝操作，降低了原料成本的同時降低了生產(chǎn) 成本，減少了對環(huán)境的污染，適合于工業(yè)化放大生產(chǎn)。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] -種1-氯-1' -氯乙?；h(huán)丙烷的合成工藝，該工藝是以a_乙?；鵢Y_ 丁內(nèi)酯 和磺酰氯為原料，依次經(jīng)氯代、開環(huán)、環(huán)合及再次氯代共四步反應(yīng)制得1-氯-1' _氯乙?；?環(huán)丙烷，各步驟具體如下：
[0008] (1)氯代反應(yīng)I:在無溶劑體系中，向a-乙酰基-Y-丁內(nèi)酯中加入磺酰氯，攪拌 條件下發(fā)生氯代反應(yīng)生成a-氯-a乙酰基-Y - 丁內(nèi)酯，原料轉(zhuǎn)化完全后減壓蒸除反應(yīng) 產(chǎn)物中殘留的磺酰氯和酸性氣體二氧化硫與氯化氫，獲得a-氯-a 乙?；?Y - 丁內(nèi)酯 粗品，無需提純，直接用于下步反應(yīng)。
[0009] 該步驟中，原料a-乙?；?Y -丁內(nèi)酯和磺酰氯的摩爾比例為1: (1-1. 5)，優(yōu)選等 當(dāng)量反應(yīng)（即1:1)，選用該摩爾比時，能夠保證原料a_乙?；鵢Y_ 丁內(nèi)酯轉(zhuǎn)化完全，同時 避免原料浪費(fèi)且二氯代副產(chǎn)最少，強(qiáng)酸性磺酰氯在后處理時較少過量，減輕后處理設(shè)備腐 蝕壓力。
[0010] (2)開環(huán)反應(yīng)：將步驟⑴所得a-氯-a 乙?；?Y-丁內(nèi)酯粗品與冰醋酸混 合，滴加濃鹽酸后進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，生成3, 5-二氯-2-戊酮，加水和有機(jī)溶劑I萃取分液，有 機(jī)層經(jīng)堿溶液洗滌和分液后，獲得3, 5-二氯-2-戊酮溶于有機(jī)溶劑I中的中間體反應(yīng)液， 該中間體反應(yīng)液直接用于下步反應(yīng)。
[0011] 該步驟中，所述a_氯-a' _乙?；鵢Y_ 丁內(nèi)酯粗品、冰醋酸和濃鹽酸的摩爾比 例為1: (1-1.5) : (2-4);所述有機(jī)溶劑I選用與水難互溶的氯代物如二氯乙烷、二氯甲烷、 氯仿或氯代芳烴等；還可選用芳烴類有機(jī)溶劑如甲苯或二甲苯等。
[0012] (3)環(huán)合反應(yīng)：向步驟（2)所得中間體反應(yīng)液中加入堿溶液和相轉(zhuǎn)移催化劑，發(fā)生 環(huán)合反應(yīng)生成1-氯-1' _乙酰基環(huán)丙烷，有機(jī)相水洗后獲得的1-氯-1' _乙?；h(huán)丙烷的 溶液直接用于下步反應(yīng)。
[0013] 該步驟中，所述堿溶液中的堿、相轉(zhuǎn)移催化劑和中間體反應(yīng)液中的3, 5-二 氯-2-戊酮的配比為（1000-3000)g: (50-200)g: (10-30)moL。
[0014] 所述相轉(zhuǎn)移催化劑選用多烷基溴化銨，為降低原料成本，優(yōu)選四丁基溴化銨。
[0015] (4)氯代反應(yīng)II:向步驟⑶所得的1-氯-r-乙?；h(huán)丙烷的溶液滴加磺酰氯 (按照摩爾比例1-氯-1' -乙?；h(huán)丙烷：磺酰氯=1 : (1-2))，發(fā)生氯代反應(yīng)得到以目標(biāo) 產(chǎn)物1-氯-1' _氯乙?；h(huán)丙烷為主的反應(yīng)混合物，有機(jī)相用堿溶液洗滌后，減壓蒸餾脫除 有機(jī)溶劑I，收集目標(biāo)產(chǎn)物主餾分，得到1-氯-1' -氯乙酰基環(huán)丙烷。
[0016] 上述步驟中，所述堿可選用有機(jī)堿或無機(jī)堿，為降低原料成本，便于后處理操作和 廢水處理，選用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀，碳酸鈉、碳酸氫鉀和碳酸氫鈉中的一種或幾 種；所述堿溶液為上述堿的水溶液，其濃度為5_25wt. %。
[0017]上述步驟（1)氯代反應(yīng)I的反應(yīng)溫度為0-60°C，優(yōu)選5-30°C，反應(yīng)時間為l_3h; 步驟⑵開環(huán)反應(yīng)溫度〇-l〇〇°C，優(yōu)選50-100°C，反應(yīng)時間為2-4h;步驟（3)環(huán)合反應(yīng)的 反應(yīng)溫度為0-60°C，優(yōu)選5-40°C，反應(yīng)時間為l-3h;步驟（4)氯代反應(yīng)II的反應(yīng)溫度為 0-60°C，優(yōu)選0-40°C，反應(yīng)時間為2-6h;各步反應(yīng)及后處理的壓力為0. 01-1.Oatm。選用該 優(yōu)選的條件，各步反應(yīng)的收率較高，且反應(yīng)過程中溫度和壓力條件較易控制，適合工業(yè)化生 產(chǎn)。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0019] 1、本發(fā)明以工業(yè)化學(xué)品CI-乙?；?Y- 丁內(nèi)酯為原料，經(jīng)過四步常規(guī)反應(yīng)，采用 無溶劑和單一有機(jī)溶劑體系反應(yīng)，前三步中間體無需純化，實(shí)現(xiàn)了流暢的工藝連接，減少了 單元操作，縮短了工藝周期。
[0020] 2、本發(fā)明合成方法工藝條件典型可控，操作簡便，四步總收率高達(dá)45-55%，設(shè)備 消耗和能耗低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0021] 3、本發(fā)明在單一溶劑體系中合成的1-氯-1' -氯乙?；h(huán)丙烷，可作為丙硫菌唑 中間體直接用于格氏反應(yīng)或其他反應(yīng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為實(shí)施例1制備的1-氯-1' _氯乙?；h(huán)丙烷核磁共振氫譜。
[0023] 圖2為實(shí)施例1制備的1-氯-1' _氯乙?；h(huán)丙烷核磁共振碳譜。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本發(fā)明。
[0025] 本發(fā)明1-氯-1'_氯乙?；h(huán)丙烷的化學(xué)合成工藝路線如下式所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種1-氯-Γ-氯乙?；h(huán)丙烷的合成工藝，其特征在于：該方法是以α-乙 ?；?Υ-丁內(nèi)酯和磺酰氯為原料，依次經(jīng)氯代、開環(huán)、環(huán)合及再次氯代共四步反應(yīng)制得 1-氯-Γ -氯乙?；h(huán)丙烷，各步驟具體如下： ⑴氯代反應(yīng)I :在無溶劑體系中，向α-乙?；?Υ-丁內(nèi)酯中加入磺酰氯，攪拌條件 下發(fā)生氯代反應(yīng)生成α -氯-α 乙?；?Υ - 丁內(nèi)酯，原料轉(zhuǎn)化完全后減壓蒸除反應(yīng)產(chǎn)物 中殘留的磺酰氯和酸性氣體二氧化硫與氯化氫，獲得α-氯-α 乙?；? Υ-丁內(nèi)酯粗 品； ⑵開環(huán)反應(yīng)：將步驟⑴所得α-氯-α ' -乙?；?Υ-丁內(nèi)酯粗品與冰醋酸混合， 滴加濃鹽酸后進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，生成3, 5-二氯-2-戊酮，加水和有機(jī)溶劑I萃取分液，有機(jī)層 經(jīng)堿溶液洗滌和分液后，獲得3, 5-二氯-2-戊酮溶于有機(jī)溶劑I中的中間體反應(yīng)液； (3) 環(huán)合反應(yīng)：向堿溶液和相轉(zhuǎn)移催化劑混合體系中滴加步驟（2)所得中間體反應(yīng)液， 發(fā)生環(huán)合反應(yīng)生成1-氯-Γ -乙?；h(huán)丙烷，有機(jī)相水洗后獲得1-氯-Γ -乙?；h(huán)丙烷 的溶液； (4) 氯代反應(yīng)II :向步驟（3)所得1-氯-Γ-乙?；h(huán)丙烷的溶液滴加磺酰氯，發(fā)生氯 代反應(yīng)得到以目標(biāo)產(chǎn)物1-氯-Γ -氯乙?；h(huán)丙烷為主的反應(yīng)混合物，有機(jī)相用堿溶液洗 滌后，減壓蒸餾脫除有機(jī)溶劑I，收集目標(biāo)產(chǎn)物主餾分，得到1-氯-Γ -氯乙?；h(huán)丙烷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1-氯-Γ -氯乙?；h(huán)丙烷的合成工藝，其特征在于：步驟 ⑴氯代反應(yīng)I中，原料α-乙酰基-Υ-丁內(nèi)酯和磺酰氯的摩爾比例為1: (1-1.5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1-氯-Γ -氯乙?；h(huán)丙烷的合成工藝，其特征在于：步驟 ⑵開環(huán)反應(yīng)中，所述氯乙?；?Υ-丁內(nèi)酯粗品、冰醋酸和濃鹽酸的摩爾比例 為 1: (1-1.5) :(2-4)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1-氯-Γ -氯乙?；h(huán)丙烷的合成工藝，其特征在于：步驟 (2) 中，所述有機(jī)溶劑I選用二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿或氯代芳烴；或者，有機(jī)溶劑I選用 甲苯或二甲苯。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1-氯-Γ -氯乙?；h(huán)丙烷的合成工藝，其特征在于：步驟 (3) 環(huán)合反應(yīng)中，所述堿溶液中的堿、相轉(zhuǎn)移催化劑和中間體反應(yīng)液中的3, 5-二氯-2-戊酮 的配比為（1000-3000) g : (50-200) g : (10-30)moL。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1-氯-Γ-氯乙酰基環(huán)丙烷的合成工藝，其特征是：步驟（3) 中，所述相轉(zhuǎn)移催化劑選用多烷基溴化銨。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1-氯-Γ-氯乙?；h(huán)丙烷的合成工藝，其特征是：步驟（4) 中，所述1-氯-Γ -乙?；h(huán)丙烷的溶液中的1-氯-Γ -乙?；h(huán)丙烷與磺酰氯的摩爾比 例為 1 :(1-2)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1-氯-Γ -氯乙酰基環(huán)丙烷的合成工藝，其特征在于：步驟 (2)-(4)中，所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鉀和碳酸氫鈉中的一種 或幾種；所述堿溶液為堿的水溶液，其濃度為5-25wt. %。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1-氯-Γ -氯乙?；h(huán)丙烷的合成工藝，其特征在于：步驟 (1)氯代反應(yīng)I的反應(yīng)溫度為0_60°C，反應(yīng)時間為l-3h ;步驟（2)開環(huán)反應(yīng)溫度0-KKTC， 反應(yīng)時間為2-4h ;步驟（3)環(huán)合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為0-60°C，反應(yīng)時間為l_3h ;步驟（4)氯代 反應(yīng)II的反應(yīng)溫度為0-60°C，反應(yīng)時間為2-6h ;各步反應(yīng)及后處理的壓力為0. 01-1. Oatm。
【文檔編號】C07C49/327GK104292089SQ201410520401
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】李 雨, 王海英, 徐德勝, 于圣慧, 李殿虎, 王榮良 申請人:大連九信生物化工科技有限公司