一種三酮類化合物及其中間體的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機合成領域，具體設及一種Ξ酬類化合物及其中間體的制備方法。
【背景技術】
[0002] Ξ酬類化合物是一類重要的有機中間體，廣泛用于醫(yī)藥和農(nóng)藥領域。例如，甲基橫 草酬是瑞±先正達公司開發(fā)的一種Ξ酬類除草劑，2000年在歐洲登記，于2001年開始在德 國和奧地利銷售，由于其對環(huán)境友好，同年通過了美國環(huán)境保護局的批準，其單劑和混合制 劑于2002年在歐盟各國與美國銷售。甲基橫草酬W其殺草譜廣、活性高、使用靈活、環(huán)境相 容性強等特點，在植物保護領域具有廣泛的應用價值和市場前景。
[0003] 目前，工業(yè)化制備甲基橫草酬的方法采用2-硝基-4-甲諷基甲苯為原料 扣S542448UCN101177369和DE4235155)?；衔铮╝)在五氧化二饑催化下，W硝酸/硫酸 作氧化劑，在高溫下反應，得到2-硝基-4-甲諷基苯甲酸化），化合物化）與酷氯化試劑反 應得酷氯（C)，酷氯（C)再與1,3-環(huán)己二酬反應得到締醇醋（d)，后者經(jīng)重排得目標產(chǎn)物甲 基橫草酬（e)，用反應式表示如下：
[0004]
陽〇化]上述工藝雖然可W用于大量生產(chǎn)，但存在許多問題，其中最大的問題是化合物 2-硝基-4-甲諷基甲苯（a)的氧化反應。該氧化反應不僅要用到硝酸-硫酸混酸，反應溫 度高，存在安全隱患，同時產(chǎn)生大量的氮氧化物尾氣和廢酸，而且所用的催化劑五氧化二饑 是劇毒化合物，除此之外，高溫反應還產(chǎn)生許多雜質(zhì)，所得的中間體酸化）需要進一步精制 扣S7285678和US7820863)，導致總收率降低，成本增加。
[0006] US5591980公開了在乙酸鉆催化下，W空氣代替硝酸硫酸作氧化劑制備中間體酸 化）的方法。該方法雖然可W制備中間體酸化），但產(chǎn)率只有68. 8%，且需要在100°C和6MPa 壓力下反應，存在安全隱患，不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0007] W02004058698公開了使用雙氧水氧化2-硝基-4-甲諷基甲苯的方法。此方法使 用大量的雙氧水（~30倍）和硫酸（~20倍）。該工藝不僅產(chǎn)率不夠理想，并且產(chǎn)生大量 的廢酸，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0008] CN101503383公開了另一種用雙氧水作氧化劑制備中間體酸化）的方法。該方法 使用發(fā)煙硫酸和雙氧水反應首先形成過硫酸，增加雙氧水的氧化效能，W 70~80%的收率 得到中間體酸。但工藝過程中設及過硫酸，增加了安全隱患。另外，發(fā)煙硫酸的使用還帶來 大量的廢酸。
[0009] W02007099450公開了在過渡金屬催化劑下的雙氧水作氧化劑的方法，雖然該方法 有效減少了雙氧水的用量，但產(chǎn)生的金屬鹽廢水對環(huán)境造成污染，而且其收率也大大降低， 僅有40 %左右。
[0010] CN101628885公開了另一種制備2-硝基-4-甲諷基苯甲酸的方法。該方法采用 2-硝基-4-甲諷基氯苯訊為原料，與金屬氯化物（化CN/KCN/tuCN)在Ni化2的催化作用 下，首先生成苯臘中間體（g)，后者再進一步水解成酸。該方法要使用劇毒的氯化物，產(chǎn)生大 量含氯廢水，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0011]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種產(chǎn)率高、Ξ廢少、成本低、后處理 簡單的制備高純度Ξ酬類化合物及其中間體的方法。
[0013] 一種Ξ酬類化合物的制備方法，包括如下步驟：
[0014] 步驟1，在溶劑中及堿存在下，化合物訊與化合物（Π )在一定溫度下反應后，繼 續(xù)與氧化劑反應，得到化合物（III);
[0015] 步驟2,化合物（III)與酷氯化試劑反應，制得化合物（IV);
[0016] 步驟3,在縛酸劑的作用下，化合物（IV)與1，3-環(huán)己二酬發(fā)生醋化反應，得到化合 物（V);
[0017] 步驟4,在催化劑的作用下，化合物（V)發(fā)生重排，得到Ξ酬類目標化合物（VI);
[0018] 用反應式表述如下：
[0019]
[0020] 其中，X為面素、橫酷基或亞橫酷基，R為C1-C6的烷基或C6-C10的芳基，Ri為燒 氧基、氨基、燒胺基、烷基、芳基或氨。
[0021] 所述的X優(yōu)選為氣、氯或漠；所述的R優(yōu)選為甲基；所述的Ri優(yōu)選為甲氧基、乙氧 基或氨基；步驟1所述的堿優(yōu)選為堿金屬碳酸鹽、堿金屬氨氧化物、堿±金屬碳酸鹽、堿± 金屬氨氧化物、堿金屬醋酸鹽、堿金屬甲酸鹽、堿金屬有機醇鹽、季錠堿、季麟堿或有機胺； 步驟1所述的氧化劑優(yōu)選為氧氣、臭氧、過氧酸、次氯酸鋼、氯氣、漠或雙氧水。 陽02引步驟1所述的溶劑優(yōu)選為DMF、NMP、DMSO、THF、乙醇、甲醇、乙臘、水的一種或多種， 步驟1所述的堿進一步優(yōu)選為碳酸鋼、碳酸鐘、氨氧化鋼、氨氧化鐘、乙醇鋼、甲醇鋼、Ξ乙 胺或化晚，步驟1所述的堿與化合物（I)的摩爾比優(yōu)選為1-3:1，所述的化合物（II)與化 合物（I)的摩爾比優(yōu)選為1-2:1，步驟1所述的反應溫度優(yōu)選為-10-60°C，步驟1所述的氧 化劑進一步優(yōu)選為雙氧水，步驟1所述的氧化劑與化合物（I)的摩爾比優(yōu)選為2-8:1 ;步驟 2所述的酷氯化試劑優(yōu)選為光氣、Ξ光氣、草酷氯、氯化亞諷、Ξ氯化憐、五氯化憐或Ξ氯氧 憐，酷氯化試劑與化合物（III)的摩爾比優(yōu)選為1-5:1，步驟2所述的溶劑優(yōu)選為二氯亞諷、 二氯甲燒、二氯乙燒、氯仿、四氯化碳、甲苯或二甲苯，步驟2所述的反應溫度優(yōu)選為0-80°C; 步驟3所述的縛酸劑優(yōu)選為有機堿，有機堿與化合物（IV)的摩爾比優(yōu)選為1-2:1，步驟3所 述的溶劑優(yōu)選為二氯甲燒、二氯乙燒、氯仿、四氯化碳、甲苯或二甲苯，步驟3所述的反應溫 度優(yōu)選為0-50°C ;步驟4所述的催化劑優(yōu)選為金屬氯化物、疊氮化物、疊氮季錠鹽、DMP或 丙酬氯醇，催化劑與化合物（V)的摩爾比優(yōu)選為0. 01-0. 1:1，步驟4所述的溶劑優(yōu)選為二氯 甲燒、二氯乙燒、氯仿、乙臘、四氯化碳、DMF、DMSO或芳香控中的一種或多種，步驟4所述的 反應溫度優(yōu)選為10-70°C。
[0023] 一種橫基苯甲酸（III)的制備方法，其特征在于，在溶劑中及堿存在下，化合物 (I)與化合物（II)在一定溫度下反應完成后，繼續(xù)與氧化劑反應，得到化合物（III)，用反 應式表述如下：
[0024]
陽0巧]其中，X為面素、橫酷基或亞橫酷基，R為C1-C6的烷基或C6-C10的芳基，Ri為燒 氧基、氨基、燒胺基、烷基、芳基或氨。
[0026] 所述的X優(yōu)選為氣、氯或漠；所述的R優(yōu)選為甲基；所述的Ri優(yōu)選為甲氧基、乙氧 基或氨基；所述的堿優(yōu)選為堿金屬碳酸鹽、堿金屬氨氧化物、堿±金屬碳酸鹽、堿±金屬氨 氧化物、堿金屬醋酸鹽、堿金屬甲酸鹽、堿金屬有機醇鹽、季錠堿、季麟堿或有機胺；所述的 氧化劑優(yōu)選為氧氣、臭氧、過氧酸、次氯酸鋼、氯氣、漠或雙氧水。
[0027] 所述的溶劑優(yōu)選為DMF、NMP、DMSO、THF、乙醇、甲醇、乙臘、水中的一種或多種，所述 的堿進一步優(yōu)選為碳酸鋼、碳酸鐘、氨氧化鋼、氨氧化鐘、乙醇鋼、甲醇鋼、Ξ乙胺或化晚，所 述的堿與化合物（I)的摩爾比優(yōu)選為1-3:1，所述的化合物（II)與化合物（I)的摩爾比優(yōu) 選為1-2:1，所述的反應溫度優(yōu)選為-10-60°C，所述的氧化劑進一步優(yōu)選為雙氧水，所述的 氧化劑與化合物（I)的摩爾比優(yōu)選為2-8:1。
[0028] 本發(fā)明提供的Ξ酬類化合物及其中間體的制備方法，具有W下優(yōu)點：
[0029] 1.反應條件溫和，工藝簡單，產(chǎn)率高，產(chǎn)品質(zhì)量高。
[0030] 2.避免了使用強酸、強氧化劑所帶來的設備腐蝕W及由使用過渡重金屬和
[0031] 氯化物帶進的Ξ廢問題。
[0032] 3.氧化工藝綠色。
【具體實施方式】
[0033] 一種Ξ酬類化合物的制備方法，包括如下步驟：
[0034] 步驟1，在溶劑中及堿存在下，化合物（I)與化合物（II)在一定溫度下反應后，繼 續(xù)與氧化劑反應，得到化合物（III);
[0035] 步驟2,化合物（ΠΙ)與酷氯化試劑反應，制得化合物（IV);
[0036] 步驟3,在縛酸劑的作用下，化合物（IV)與1，3-環(huán)己二酬發(fā)生醋化反應，得到化合 物（V);
[0037] 步驟4,在催化劑的作用下，化合物（V)發(fā)生重排，得到Ξ酬類目標化合物（VI);
[0038] 用反應式表述如下：
[0039]
[0040] 其中，X為面素、橫酷基或亞橫酷基，R為C1-C6的烷基或C6-C10的芳基，Ri為燒 氧基、氨基、燒胺基、烷基、芳基或氨。
[0041] 所述的X優(yōu)選為氣、氯或漠；所述的R優(yōu)選為甲基；所述的Ri優(yōu)選為甲氧基、乙氧 基或氨基；步驟1所述的堿優(yōu)選為堿金屬碳酸鹽、堿金屬氨氧化物、堿±金屬碳酸鹽、堿± 金屬氨氧化物、堿金屬醋酸鹽、堿金屬甲酸鹽、堿金屬有機醇鹽、季錠堿、季麟堿或有機胺； 步驟1所述的氧化劑優(yōu)選為氧氣、臭氧、過氧酸、次氯酸鋼、氯氣、漠或雙氧水。 陽0創(chuàng)步驟1所述的溶劑優(yōu)選為DMF、NMP、DMSO、THF、乙醇、甲醇、乙臘、水的一種或多種， 步驟1所述的堿進一步優(yōu)選為碳酸鋼、碳酸鐘、氨氧化鋼、氨氧化鐘、乙醇鋼、甲醇鋼、Ξ乙 胺或化晚，步驟1所述的堿與化合物（I)的摩爾比優(yōu)選為1-3:1，所述的化合物（II)與化 合物（I)的摩爾比優(yōu)選為1-2:1，步驟1所述的反應溫度優(yōu)選為-10-60°C，步驟1所述的氧 化劑進一步優(yōu)選為雙氧水，步驟1所述的氧化劑與化合物（I)的摩爾比優(yōu)選為2-8:1 ;步驟 2所述的酷氯化試劑優(yōu)選為光氣、Ξ光氣、草酷氯、氯化亞諷、Ξ氯化憐、五氯化憐或Ξ氯氧 憐，酷氯化試劑與化合物（III)的摩爾比優(yōu)選為1-5:1，步驟2所述的溶劑優(yōu)選為二氯亞諷、 二氯甲燒、二氯乙燒、氯仿、四氯化碳、甲苯或二甲苯，步驟2所述的反應溫度優(yōu)選為0-80°C; 步驟3所述的縛酸劑優(yōu)選為有機堿，有機堿與化合物（IV)的摩爾比優(yōu)選為1-2:1，步驟3所 述的溶劑優(yōu)選為二氯甲燒、二氯乙燒、氯仿、四氯化碳、甲苯或二甲苯，步驟3所述的反應溫 度優(yōu)選為0-50°C ;步驟4所述的催化劑優(yōu)選為金屬氯化物、疊氮化物、疊氮季錠鹽、DMP或 丙酬氯醇，催化劑與化合物（V)的摩爾比優(yōu)選為0. 01-0. 1:1，步驟4所述的溶劑優(yōu)選為二氯 甲燒、二氯乙燒、氯仿、乙臘、四氯化碳、DMF、DMSO或芳香控中的一種或多種，步驟4所述的 反應溫度優(yōu)選為10-70°C。
[0043] 一種橫基苯甲酸（III)的制備方法，其特征在于，在溶劑中及堿存在下，化合物