本發(fā)明涉及藥物中間體技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種1-(3-氯吡啶
-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸的制備工藝。
背景技術(shù):
無脊椎動(dòng)物會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物的嚴(yán)重減產(chǎn),在高效農(nóng)業(yè)中的危害巨大,如何生產(chǎn)一種高效、低毒、價(jià)格低廉以及對環(huán)境安全的農(nóng)藥迫在眉睫。氯蟲酰胺是杜邦公司于2000年發(fā)現(xiàn)并開發(fā)的新型鄰甲酰氨基苯甲酰胺類殺蟲劑,是一類高效、低毒和作用機(jī)制獨(dú)特的新型魚尼丁受體殺蟲劑,而1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸是合成氯蟲酰胺關(guān)鍵中間體。氯蟲酰胺主要作用機(jī)制是誘導(dǎo)昆蟲魚尼丁受體的活化、使內(nèi)源鈣離子庫的釋放,有光譜、殘效期長、毒性低、與環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),對鱗翅目害蟲有特效。
目前,氯蟲酰胺市場前景看好,且在國內(nèi)尚無大規(guī)模生產(chǎn),因此研究其中間體1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸的合成,至關(guān)重要。
參考相關(guān)文獻(xiàn),1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸的合成主要有以下三種路線:線路1是由3-溴吡咯與2,3-二氯吡啶縮合得到3-溴-1-(5-氯-2-吡咯基)吡咯,然后用二異丙氨基鋰處理,得到的鋰鹽再經(jīng)二氧化碳淬滅來制備;線路2是以2,3-二氯吡啶和馬來酸二乙酯為起始原料來制備;線路3是以馬來酸單甲酯和2,3-二氯吡啶為起始原料來制備;以上路線均存在收率低的問題,有的還存在操作復(fù)雜,條件苛刻,難以工業(yè)化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡單經(jīng)濟(jì)、條件溫和且能提高產(chǎn)品收率的1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸的制
備方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸的制備工藝,其創(chuàng)新點(diǎn)在于:所述制備工藝具體步驟如下:
(1)在反應(yīng)瓶中加入2,3-二氯吡啶60~80g和質(zhì)量濃度為95%的乙醇200~300ml,劇烈攪拌下滴加質(zhì)量濃度為50%的水合肼100~150ml,滴加完畢后,加熱回流20-30h,冷卻至室溫,有大量白色結(jié)晶析出,過濾,干燥得3-氯-2-肼基吡啶;
(2)在反應(yīng)瓶中加入乙醇鈉溶液100~150ml,然后在回流狀態(tài)下加入3-氯-2-肼基吡啶25~30g,滴加馬來酸二乙酯40~45g,約1-2h滴完,繼續(xù)回流反應(yīng)2-3h,然后降至室溫,加15~25ml冰醋酸和250~350ml水,回收大部分溶劑后,往濃縮液中加入40~50ml質(zhì)量濃度為95%的乙醇,析出固體,過濾,濾餅用質(zhì)量濃度為40%乙醇洗滌,真空干燥得2-(3-氯吡啶-2-基)-5-羥基吡唑-3-甲酸乙酯;
(3)在反應(yīng)瓶中加入2-(3-氯吡啶-2-基)-5-羥基吡唑-3-甲酸乙酯20~30g、三溴氧磷30~35g、乙腈200~250ml和二甲基甲酰胺20~25ml,加熱回流4~5h,緩慢加入飽和碳酸氫鈉溶液,攪拌10~15min,再加入200~300ml二氯甲烷攪拌分層,合并有機(jī)層,用亞硫酸氫鈉干燥,減壓蒸餾,脫除溶劑得3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-4,5-二氫-1H-吡唑-5-甲酸乙酯;
(4)在反應(yīng)瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-4,5-二氫-1H-吡唑-5-甲酸乙酯30~35g、濃硫酸20~25g、乙腈250~300ml,然后攪拌均勻,攪拌下滴加質(zhì)量濃度為30%的雙氧水進(jìn)行回流,回流反應(yīng)2~3h,緩慢傾入500~600ml水中,過濾,干燥得3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯;
(5)在反應(yīng)瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯30~35g、氫氧化鈉5~6g、甲醇100~120ml和水80~120ml,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)5~6h,減壓蒸出甲醇,用乙醚萃取有機(jī)層,水相用濃鹽酸酸化至pH=2,有固定析出,過濾,干燥得1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸的制備工藝,直接采用乙醇鈉溶液,與采用乙醇和金屬鈉相比,加快了反應(yīng),從而縮短了反應(yīng);同時(shí),針對反應(yīng)中殘留的溴素,用亞硫酸氫鈉進(jìn)行去除,從而大大提高了產(chǎn)品的純度,整個(gè)工藝,各反應(yīng)條件都相對溫和,適合工業(yè)化生產(chǎn),且大大提高了產(chǎn)品的收率。
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明,但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
實(shí)施例1
本實(shí)施例1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸的制備工藝,該制備工藝具體步驟如下:
(1)在反應(yīng)瓶中加入2,3-二氯吡啶70g和質(zhì)量濃度為95%的乙醇250ml,劇烈攪拌下滴加質(zhì)量濃度為50%的水合肼125ml,滴加完畢后,加熱回流25h,冷卻至室溫,有大量白色結(jié)晶析出,過濾,干燥得3-氯-2-肼基吡啶;
(2)在反應(yīng)瓶中加入乙醇鈉溶液125ml,然后在回流狀態(tài)下加入3-氯-2-肼基吡啶28g,滴加馬來酸二乙酯42g,約1.5h滴完,繼續(xù)回流反應(yīng)2.5h,然后降至室溫,加20ml冰醋酸和300ml水,回收大部分溶劑后,往濃縮液中加入45ml質(zhì)量濃度為95%的乙醇,析出固體,過濾,濾餅用質(zhì)量濃度為40%乙醇洗滌,真空干燥得2-(3-氯吡啶-2-基)-5-羥基吡唑-3-甲酸乙酯;
(3)在反應(yīng)瓶中加入2-(3-氯吡啶-2-基)-5-羥基吡唑-3-甲酸乙酯25g、三溴氧磷32g、乙腈225ml和二甲基甲酰胺23ml,加熱回流4.5h,緩慢加入飽和碳酸氫鈉溶液,攪拌12min,再加入250ml二氯甲烷攪拌分層,合并有機(jī)層,用亞硫酸氫鈉干燥,減壓蒸餾,脫除溶劑得3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-4,5-二氫-1H-吡唑-5-甲酸乙酯;
(4)在反應(yīng)瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-4,5-二氫-1H-吡唑-5-甲酸乙酯32g、濃硫酸23g、乙腈275ml,然后攪拌均勻,攪拌下滴加質(zhì)量濃度為30%的雙氧水進(jìn)行回流,回流反應(yīng)2.5h,緩慢傾入550ml水中,過濾,干燥得3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯;
(5)在反應(yīng)瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯32g、氫氧化鈉5.5g、甲醇110ml和水100ml,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)5.5h,減壓蒸出甲醇,用乙醚萃取有機(jī)層,水相用濃鹽酸酸化至pH=2,有固定析出,過濾,干燥得1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸。
實(shí)施例2
本實(shí)施例1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸的制備工藝,該制備工藝具體步驟如下:
(1)在反應(yīng)瓶中加入2,3-二氯吡啶60g和質(zhì)量濃度為95%的乙醇200ml,劇烈攪拌下滴加質(zhì)量濃度為50%的水合肼100ml,滴加完畢后,加熱回流20h,冷卻至室溫,有大量白色結(jié)晶析出,過濾,干燥得3-氯-2-肼基吡啶;
(2)在反應(yīng)瓶中加入乙醇鈉溶液100ml,然后在回流狀態(tài)下加入3-氯-2-肼基吡啶25g,滴加馬來酸二乙酯40g,約1h滴完,繼續(xù)回流反應(yīng)2h,然后降至室溫,加15ml冰醋酸和250ml水,回收大部分溶劑后,往濃縮液中加入40ml質(zhì)量濃度為95%的乙醇,析出固體,過濾,濾餅用質(zhì)量濃度為40%乙醇洗滌,真空干燥得2-(3-氯吡啶-2-基)-5-羥基吡唑-3-甲酸乙酯;
(3)在反應(yīng)瓶中加入2-(3-氯吡啶-2-基)-5-羥基吡唑-3-甲酸乙酯20g、三溴氧磷30g、乙腈200ml和二甲基甲酰胺20ml,加熱回流4h,緩慢加入飽和碳酸氫鈉溶液,攪拌10min,再加入200ml二氯甲烷攪拌分層,合并有機(jī)層,用亞硫酸氫鈉干燥,減壓蒸餾,脫除溶劑得3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-4,5-二氫-1H-吡唑-5-甲酸乙酯;
(4)在反應(yīng)瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-4,5-二氫-1H-吡唑-5-甲酸乙酯30g、濃硫酸20g、乙腈250ml,然后攪拌均勻,攪拌下滴加質(zhì)量濃度為30%的雙氧水進(jìn)行回流,回流反應(yīng)2h,緩慢傾入500ml水中,過濾,干燥得3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯;
(5)在反應(yīng)瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯30g、氫氧化鈉5g、甲醇100ml和水80ml,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)5h,減壓蒸出甲醇,用乙醚萃取有機(jī)層,水相用濃鹽酸酸化至pH=2,有固定析出,過濾,干燥得1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸。
實(shí)施例3
本實(shí)施例1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸的制備工藝,該制備工藝具體步驟如下:
(1)在反應(yīng)瓶中加入2,3-二氯吡啶80g和質(zhì)量濃度為95%的乙醇300ml,劇烈攪拌下滴加質(zhì)量濃度為50%的水合肼150ml,滴加完畢后,加熱回流30h,冷卻至室溫,有大量白色結(jié)晶析出,過濾,干燥得3-氯-2-肼基吡啶;
(2)在反應(yīng)瓶中加入乙醇鈉溶液150ml,然后在回流狀態(tài)下加入3-氯-2-肼基吡啶30g,滴加馬來酸二乙酯45g,約2h滴完,繼續(xù)回流反應(yīng)3h,然后降至室溫,加25ml冰醋酸和350ml水,回收大部分溶劑后,往濃縮液中加入50ml質(zhì)量濃度為95%的乙醇,析出固體,過濾,濾餅用質(zhì)量濃度為40%乙醇洗滌,真空干燥得2-(3-氯吡啶-2-基)-5-羥基吡唑-3-甲酸乙酯;
(3)在反應(yīng)瓶中加入2-(3-氯吡啶-2-基)-5-羥基吡唑-3-甲酸乙酯30g、三溴氧磷5g、乙腈250ml和二甲基甲酰胺25ml,加熱回流5h,緩慢加入飽和碳酸氫鈉溶液,攪拌15min,再加入300ml二氯甲烷攪拌分層,合并有機(jī)層,用亞硫酸氫鈉干燥,減壓蒸餾,脫除溶劑得3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-4,5-二氫-1H-吡唑-5-甲酸乙酯;
(4)在反應(yīng)瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-4,5-二氫-1H-吡唑-5-甲酸乙酯35g、濃硫酸25g、乙腈00ml,然后攪拌均勻,攪拌下滴加質(zhì)量濃度為30%的雙氧水進(jìn)行回流,回流反應(yīng)3h,緩慢傾入600ml水中,過濾,干燥得3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯;
(5)在反應(yīng)瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯35g、氫氧化鈉6g、甲醇120ml和水120ml,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)6h,減壓蒸出甲醇,用乙醚萃取有機(jī)層,水相用濃鹽酸酸化至pH=2,有固定析出,過濾,干燥得1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸。
下表是實(shí)施例1-3的1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸的制備中各中間體的收率對比表。
由上表可以看出,通過本發(fā)明制備得的1-(3-氯吡啶-2-基)-3-溴-1H-吡唑-5-甲酸,其收率大大提高了,可達(dá)90%以上,且整個(gè)工藝,各反應(yīng)條件都相對溫和,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。