一种2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法技术

技术编号:15420647 阅读:165 留言:0更新日期:2017-05-25 13:18
本发明专利技术提供了一种2,2‑二氟‑1,3‑苯并二恶茂‑4‑甲醛的合成方法,包括以下步骤:将3‑甲氧基‑2‑羟基苯甲醛和碱加入到质子性溶剂中,再滴加双氧水,进行水解反应;反应完全,后处理,得到2,3‑二羟基苯甲醛;将2,3‑二羟基苯甲醛和碱的水溶液加入到非质子性溶剂中,然后加入二氟二氯甲烷进行反应;反应完全,后处理,得到所述2,2‑二氟‑1,3‑苯并二恶茂‑4‑甲醛。上述合成方法,仅通过两步化学反应,即可由起始原料3‑甲氧基‑2‑羟基苯甲醛制得目标产物,该合成方法的反应条件温和,步骤简单,成本低廉,环境友好,收率较高,有利于大规模工业化生产,能够为咯菌腈的后续顺利合成奠定了基础,因此,该合成方法具有良好的应用前景与市场潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法
本专利技术涉及一种化学农药中间体的合成方法,具体涉及一种2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法
技术介绍
咯菌腈是一种高效、安全的新型内吸性杀菌剂农药,是目前全球销量最大的种子处理剂之一,具有广阔的市场前景。2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛是杀虫剂咯菌腈的关键中间体,其分子式为:C8H4F2O3,CAS号:119895-68-0,英文名称:2,2-Difluorobenzodioxole-4-carboxaldehyde。化学结构式如下:现有报道的2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法,大多存在以下技术问题:合成路线长,合成步骤较多,反应条件苛刻,收率低,原料价格昂贵等。如专利CN101851225,以邻甲酚为起始原料,经邻位定向甲酰化得到3-甲基水杨醛,3-甲基水杨醛经达金反应转化为3-甲基邻苯二酚,然后不经分离提纯直接与二氯甲烷或二溴甲烷反应生成4-甲基苯并二恶茂,再经氯化、氟代、氧化三步反应生成目标产物,收率43%;然而,该合成过程中需使用供应较长且价格较高的三氟化氢三乙胺,因此,用于大规模工业化生产具有一定难度。又如,刘少春等人(农药,2011,5(50),329-331)报道了一种合成方法,包括:以邻甲酚为起始原料制备3-甲基苯邻二酚,再经醚化、氯化、氟交换反应,水解得2,2-二氟苯并[1,3]间二氧杂环戊烯-4-甲醛,综合收率35.1%,因此,显然存在收率太低技术问题。此外,李超等人(现代农药,2009,8(3),19-21)报道了以邻香兰醛为原料,经水解、环合、氯代、氟氯交换再水解得2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的方法,然而,该方法合成路线长,合成步骤过多,工艺流畅性低,因此,同样不适于大规模工业化生产。由此可见,研发出一种高效可行且适合于工业化生产的咯菌腈关键中间体——2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法,具有重大的科研意义和经济效益。
技术实现思路
为了有利于提供一种利于工业化生产的咯菌腈的合成工艺路线,专利技术人通过逆合成分析法发现了待合成的若干中间体分子;并且,专利技术人选定2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛这一关键中间体作为目标产物,设计并完成了该关键中间体的合成。因此,本专利技术提供了一种2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法,其合成路线为:优选地,上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法具体包括以下步骤:S1:将3-甲氧基-2-羟基苯甲醛和碱加入到质子性溶剂中,再滴加双氧水,进行水解反应;反应完全,后处理,得到2,3-二羟基苯甲醛;S2:将2,3-二羟基苯甲醛和碱的水溶液加入到非质子性溶剂中,然后加入二氟二氯甲烷进行反应;反应完全,后处理,得到所述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛。进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法中,S1和S2中所述的碱为无机碱,且各自独立地选自以下任一种:碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的酸式碳酸盐。更进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法中,S1和S2中所述的碱为无机碱,且各自独立地选自以下任一种:氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠。进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法中,S1和S2中所述的碱为有机碱,且各自独立地选自以下任一种:吡啶、N-甲基吗啉、氨基钠、三乙胺、甲醇钠、乙醇钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、二异丙基胺基锂、六甲基二硅胺基锂。进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法中,所述质子性溶剂选自以下任一种:甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、水。进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法中,所述非质子性溶剂选自以下任一种:二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二恶烷、六甲基磷酰胺、丙酮、乙醚、乙腈、四氯化碳、二硫化碳、苯、甲苯、甲基环己烷、正己烷、环己烷、氯仿、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷、二氯乙烷。进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法的S1中,3-甲氧基-2-羟基苯甲醛:碱:双氧水:质子性溶剂的质量比为1:0.1-1.5:0.2-1.5:2-10。进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法的S1中,反应温度为20~150℃,反应时间为2~24小时。在此基础上,更进一步优选的反应温度为40~100℃,更进一步优选的反应时间为4~20小时。进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法中,S1中所述的后处理包括:停止加热,加酸调节pH=1~3,加入有机溶剂萃取,分出水相,蒸馏有机相,收集115~120℃/15mmHg的馏分。更进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法中,所述有机溶剂的质量为3-甲氧基-2-羟基苯甲醛质量的2~15倍。在此基础上,最优选地,所述有机溶剂的质量为3-甲氧基-2-羟基苯甲醛质量的3~10倍。进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法的S2中,2,3-二羟基苯甲醛:碱:二氟二氯甲烷:非质子性溶剂的质量比为1:0.1-1.5:1-10:2-10。进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法的S2中,反应温度为-10~100℃,反应时间为2~20小时。在此基础上,更进一步优选的反应温度为0~80℃,更进一步优选的反应时间为4~10小时。进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法中,S2中所述的后处理包括:停止加热,抽滤除去固体,蒸馏液体,收集120℃/10mmHg以下的馏分,馏出液中加入水,再加入有机溶剂萃取,分出水相,有机相脱溶。更进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法中,2,3-二羟基苯甲醛:水:有机溶剂的质量比为1:1-5:2-8。更进一步优选地,在上述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法中,所述有机溶剂选自以下任一种:四氯化碳、甲苯、甲基环己烷、己烷、氯仿、乙酸乙酯、二氯甲烷,二氯乙烷、石油醚。此外,所述有机溶剂最优选为二氯甲烷或二氯乙烷。值得说明的是,本专利技术所提供的技术方案采用的起始原料3-甲氧基-2-羟基苯甲醛,以及随后所使用的氟化试剂二氟二氯甲烷,均廉价易得;整体合成路线短,仅有两步反应,避免了有毒气体的使用,安全低风险,同时操作容易、后处理简单、设备利用率高;另外,所述方法反应过程中使用的溶剂均可通过常规蒸馏方式回收再利用,因而大大降低了生产成本,也显著降低了废水量。最重要的是,通过多次试验验证发现,本专利技术所述合成方法制得的2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛,平均收率高达75%。综上所述,本专利技术所提供的2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法,仅通过两步化学反应,即可由起始原料3-甲氧基-2-羟基苯甲醛制得目标产物,该合成方法的反应条件温和,步骤简单,成本低廉,环境友好,收率较高,有利于大规模工本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种2,2‑二氟‑1,3‑苯并二恶茂‑4‑甲醛的合成方法,其特征在于,其合成路线为:

【技术特征摘要】
1.一种2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法,其特征在于,其合成路线为:2.根据权利要求1所述的2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:将3-甲氧基-2-羟基苯甲醛和碱加入到质子性溶剂中,再滴加双氧水,进行水解反应;反应完全,后处理,得到2,3-二羟基苯甲醛;S2:将2,3-二羟基苯甲醛和碱的水溶液加入到非质子性溶剂中,然后加入二氟二氯甲烷进行反应;反应完全,后处理,得到所述2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛。3.根据权利要求2所述的2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法,其特征在于,S1和S2中所述的碱为无机碱,且各自独立地选自以下任一种:碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的酸式碳酸盐。4.根据权利要求3所述的2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法,其特征在于,S1和S2中所述的碱为无机碱,且各自独立地选自以下任一种:氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠。5.根据权利要求2所述的2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法,其特征在于,S1和S2中所述的碱为有机碱,且各自独立地选自以下任一种:吡啶、N-甲基吗啉、氨基钠、三乙胺、甲醇钠、乙醇钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、二异丙基胺基锂、六甲基二硅胺基锂。6.根据权利要求2所述的2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法,其特征在于,所述质子性溶剂选自以下任一种:甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、水。7.根据权利要求2所述的2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲醛的合成方法,其特征在于,所述非质子性溶剂选自以下任一种:二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二恶烷、六甲基磷酰胺、丙酮、乙醚、乙腈、四氯化碳、二硫化碳、苯、甲苯、甲基环己烷、正己烷、环己烷、氯仿、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷、二氯乙烷。8.根据权利要求2所述的2,2-二氟-1,3-苯并二恶茂-4-甲...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶振君孔前广毕强顾浩桦韩海平方燕张芝平徐海燕
申请(专利权)人:上海生农生化制品股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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