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除草剂唑啉草酯的合成范文

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除草剂唑啉草酯的合成

《现代农药杂志》2015年第二期

1合成步骤

1.1二甘醇二甲磺酸酯(2)的合成二甘醇53.0g(0.50mol)、三乙胺106.1g(1.05mol)和丙酮212mL加入反应瓶中,搅拌下降温至-10~-5℃之间,将118.0g(1.03mol)甲磺酰氯与120mL丙酮的混合液慢慢滴加至反应液中,保持温度在-10~-5℃之间,滴加完毕,撤去冰浴,升至室温下反应4h。将反应液过滤,滤饼用适量丙酮洗涤,滤液减压蒸除溶剂,加入400mL乙酸乙酯,萃取,无水硫酸钠干燥,脱除溶剂,得到140.0g白色固体,无需纯化,直接进行下一步反应。

1.24,5-二叔丁氧羰基-[1,4,5]氧二氮杂庚烷(3)的合成将34.8g(0.15mol)N,N''''-双(叔丁氧羰基)肼与40mLDMF的混合液,慢慢滴加至12.0g(0.30mol)NaH(60%)与200mLDMF的反应液中,保持温度在-5~0℃之间,滴加完毕后,撤去冰浴,自然升至室温,搅拌30min。将反应液再次冷却至-5~0℃之间,慢慢滴加41.9g(0.16mol)中间体2与50mLDMF的混合溶液,滴加完毕后,撤去冰浴,慢慢升温至35~40℃,搅拌反应4h。降至室温,反应液慢慢加入饱和氯化铵冰水溶液中,搅拌0.5h,叔丁基甲醚萃取分离,有机层水洗2次,无水硫酸钠干燥,脱除溶剂,得到45.5g油状物,无需纯化,直接进行下一步反应。

1.3[1,4,5]氧二氮杂庚烷二氢溴酸盐(4)的合成将45.5g(0.15mol)中间体3、250mL叔丁基甲醚混合搅拌,降温至-5~0℃,慢慢滴加90mL(0.45mol)HBr(33%)与冰醋酸的混合溶液,滴加完毕,撤去冰浴,慢慢升温并回流过夜。将反应液冷却至室温,得到白色悬浮液,过滤,滤饼用叔丁基甲醚洗涤,50~60℃真空干燥,得到24.4g白色固体,熔点140~143℃,收率61.6%。1HNMR(DMSO-d6):3.24(m,4H),3.83(m,4H)。

1.42,6-二乙基-4甲基溴苯(6)的合成将18.0g(0.26mol)亚硝酸钠溶于50mL水,在0~5℃下,慢慢滴加至40.8g(0.25mol)2,6-二乙基-4-甲基苯胺与200mL(1.77mol)氢溴酸的混合液中,滴加完毕后,撤去冰浴,在80~90℃加热2h。冷却至室温,二氯甲烷萃取3次,合并有机层,有机层经水洗、饱和盐水洗、无水硫酸钠干燥后,减压蒸馏,收集123~126℃馏分(665Pa),得到42.8g无色油状物,收率75.4%。

1.52,6-二乙基-4-甲基苯丙二腈(7)的合成在室温氮气保护下,将6.6g(0.10mol)丙二腈溶于100mL二甲苯,加入24.0g(0.25mol)叔丁醇钠,搅拌1h。室温下,向其中加入21.8g(0.10mol)中间体6和3.5g(0.005mol)三苯基磷氯化钯。升温,回流反应3h,然后冷却至0℃,慢慢滴加100mL(1mol/L)冰盐酸溶液,滴加完毕,继续搅拌1h,过滤,减压蒸馏除去2/3溶剂,冷却,析出固体,干燥,得到18.8g固体,收率92.6%。

1.62,6-二乙基-4-甲基苯丙二酸二甲酯(8)的合成将10.6g(0.05mol)中间体7与80mL甲醇混合溶解,降温至-5~0℃,滴加7.3mL(0.10mol)氯化亚砜,滴加完毕,升温回流8h。然后降至室温,过滤,滤液减压除去溶剂,用甲醇重结晶,得到11.5g固体,收率82.3%。

1.78-(2,6-二乙基-4-甲基苯)-1,2,4,5-四氢吡唑[1,2-d][1,4,5]氧二氮-7,9-二酮(9)的合成将13.2g(0.05mol)中间体4与100mL二甲苯混合搅拌,加入60.6g(0.60mol)三乙胺,反应液加热至50~60℃搅拌4h,再加入13.9g(0.05mol)中间体8,升温回流4h。反应液降至室温,加入50mL冰水搅拌,以1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至9~10,分层,有机层继续以1mol/L氢氧化钠溶液萃取2次,合并水层,乙酸乙酯萃取2次,冰水浴下,以4mol/L的盐酸溶液调节水层pH至2~3,析出固体,过滤,真空干燥,得到11.1g中间体9,收率70.4%,熔点192~194℃。

1.8唑啉草酯(10)的合成将9.5g(0.03mol)中间体9与70mLTHF搅拌溶解,加入6.1g(0.06mol)三乙胺、催化剂DMAP0.2g,降温至-5~0℃,滴加4.8g(0.04mol)特戊酰氯,滴加完毕,室温搅拌反应3h,反应液倒入150mL饱和氯化钠溶液中,乙酸乙酯萃取3次,有机层水洗、饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,减压除去溶剂,叔丁基甲醚重结晶,得到7.9g类白色固体,收率65.8%,质量分数大于97%,熔点122.4~124.3℃。ESI-MS(m/z):401(M+H,基峰)。

2结果与讨论

1)以二甘醇为原料,经酯化、胺解、脱保护等3步反应,合成中间体[1,4,5]氧二氮杂庚烷二氢溴酸盐(4),总收率61.6%,中间体结构经核磁确证,且与文献报道一致[5]。2)以2,6-二乙基-4-甲基苯胺为原料,经5步反应,合成目标产物唑啉草酯,总收率26.6%,质量分数大于97%,产品经质谱确证,与专利报道一致[2]。3)整条反应路线的关键步骤是丙二腈通过偶联反应芳基化,对偶联反应的钯催化剂种类、用量和反应温度进行了筛选,最终发现以三苯基磷氯化钯为催化剂,n(三苯基磷氯化钯)∶n(丙二腈)=1∶20,反应温度为回流温度时,反应收率较高,纯度较好。4)用此方法制备唑啉草酯,原料易得,避免使用危险性高的反应溶剂,操作方便,无特殊的工艺,设备和操作条件要求低,“三废”少,收率相对较高,有利于工业化生产。

作者:万琴单位:南京高等职业技术学校

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