一种农药中间体2-氯-4-甲酰基戊腈的合成方法技术

本发明专利技术属于有机化工的技术领域，涉及一种吡虫啉农药中间体的前体2-氯-4-甲酰基戊腈的合成方法，更具体地，涉及一种以丙醛和氯气为起始原料，取代制备了2-氯丙醛，再与丙烯腈催化加成反应，合成了2-氯-4-甲酰基戊腈，总收率稳定在70%以上。本发明专利技术先后经过氯取代、加成两步反应，即可得到2-氯-4-甲酰基戊腈，具有工艺流程简单、生产成本低、设备投资少和原料回收套用容易等特点，适合于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机化工的
，涉及一种吡虫啉农药中间体的前体2-氯-4-甲 酰基戊腈的合成方法，更具体地，涉及一种以丙醛和氯气为起始原料，取代制备了 2-氯丙 醛，再与丙烯腈催化加成反应，合成了 2-氯-4-甲酰基戊腈，总收率稳定在70%以上。本发 明先后经过氯取代、加成两步反应，即可得到2-氯-4-甲酰基戊腈，具有工艺流程简单、生 产成本低、设备投资少和原料回收套用容易等特点，适合于工业化生产。
技术介绍
2-氯-5-甲基吡啶(简称CMP)是合成新烟碱类杀虫剂的重要中间体，是生产高效 杀虫剂吡虫啉、啶虫脒等一系列农药新品种的关键中间体，市场前景广阔。同时也是医药工 业生产的重要原料。目前，含卤吡啶类化合物的合成方法主要有闭环法和吡啶类化合物氯 代法。吡啶类化合物氯代法具有步骤简单、有较高的转化率，但是选择性一般较低，具多种 氯化副产，原料成本较高，并且由于使用氯气氯化操作，存在设备投资高、副产分离繁琐、环 境污染大等问题，增加了工业化难度。因此，闭环法成为国外内重点研究的合成方法，可以 避免使用氯气有毒性气体，减少对环境的危害。 EP0393453、EP0512436专利中以3-甲基吡啶为原料，经过N-氧化，氯化而得。该法 具有操作简单、投资费用低、生产成本相对较低等优点，但这种方法伴有异构体2-氯-3-甲 基吡啶的产生，给产品的纯化分离带来较大困难。 JP07149726专利中以特定催化剂氯化钯作用下，将氯气直接通入3-甲基吡啶溶 液中，一步直接合成2-氯-5-甲基吡啶。该法具有步骤少，反应条件温和、原料消耗少等优 点，但存在催化剂成本高，回收困难，不能循环使用等缺点。 US4612377、US4645829专利中以吗啉、丙醛为原料，经过环化、脱氢、氯化等反应合 成。该法具有反应步骤较长、原料繁多、产率较低、成本较高等缺点。 EP0569947专利中以烟酸为原料，经氯化、还原等反应合成。该路线具有反应步骤 较多、原料短缺、生产成本较高等缺点，不适合于工业化生产。 CN102285913专利中以苄胺、丙醛为原料，经过加成、酰化，再在固体光气的作用下 环合得到目标产物。该法具有工艺路线较长，原料成本高，使用固光，存在环境污染大等缺 点。 US05229519专利中以环戊二烯、丙烯醛为原料，经过Diels-Alder反应，Michael 加成等反应合成。该法具有不需使用剧毒氯气氯化，避免副产，直接环合，制备目标产物等 优点，但操作过程复杂，存在大量的三废问题，而且有一定的安全隐患等缺点。 EP0546418、US5304651专利中以苄胺、丙醛为原料，经过环化，三氯氧磷氯化等反 应合成。该法具有工艺流程长，原料生产成本高，存在产物与副产物氯苄及溶剂分离困难等 缺点。 以上为合成2-氯-5-甲基吡啶的主要方法。然而，EP0162464专利以吗啉、丙醛 为原料，合成了 1-吗啉基丙烯，其与2-氯丙烯腈反应后，水解得到前体2-氯-4-甲酰基戊 腈，然后，以DMF为溶剂和催化剂，氯化氢气体为引发剂，成功合成了 2-氯-5-甲基吡啶，但 是，1-吗啉基丙烯和2-氯丙烯腈的制备工艺比较复杂，并且对质量要求高，此外，2-氯丙烯 腈为剧毒物质，对环境和操作人员伤害很大。为此，本专利技术专利提出了制备前体2-氯-4-甲酰基戊腈的简便的工艺路线，具体 如下所示：
技术实现思路
本专利技术属于有机化工的
，涉及一种吡虫啉农药中间体的前体2-氯-4-甲 酰基戊腈的合成方法，更具体地，涉及一种以丙醛和氯气为起始原料，取代制备了 2-氯丙 醛，再与丙烯腈催化加成反应，合成了 2-氯-4-甲酰基戊腈，总收率稳定在70%以上。本发 明先后经过氯取代、加成两步反应，即可得到2-氯-4-甲酰基戊腈，具有工艺流程简单、生 产成本低、设备投资少和原料回收套用容易等特点，适合于工业化生产。 一种以丙醛、氯气、丙烯腈为原料，合成2-氯-4-甲酰基戊腈的方法，包括如下步 骤： (1)将有机介质I、催化剂I投入反应体系中，用氮气置换体系，在一定的温度下， 通入氯气的同时，滴加适量丙醛，滴加毕，继续保温。 (2)保温毕，进行脱溶，回收溶剂套用，釜余进行负压蒸馏，收集2-氯丙醛。 (3)将有机介质II、2_氯丙醛、丙烯腈、催化剂II、配体投入高压釜中，搅拌，升温至 预设反应温度，保温反应。 (4)保温毕，回收有机介质II后，即可得到2-氯-4-甲酰基戊腈。 上述步骤（1)中，所述有机介质I为二氯甲烷、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺和已二腈 中的一种或多种的混合物，用量为丙醛重量的1~6倍。 上述步骤（1)中，所述催化剂I为四乙基氯化铵、三乙胺盐酸盐、四甲基氯化铵、 N，N-二甲基甲酰胺、苄基三甲基氯化铵中的一种或多种混合物，用量为丙醛重量的0. 1%~ 10%。 上述步骤（1)中，所述反应温度为5~50°C，滴加时间为0· 5~3h，保温时间为 0. 5 ~6h。 上述步骤（1)中，所述氯气的用量为丙醒摩尔数的0. 8~1. 5倍。 上述步骤（3)中，所述有机介质II为乙腈、N，N_二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇和丙酮 等有机溶剂中的一种或多种的混合物，用量为2-氯丙醛重量的1~6倍。 上述步骤（3)中所述原料丙烯腈的用量为2-氯丙醛的摩尔数的1~3倍。 上述步骤（3)中所述催化剂II为氯化亚铜、铜粉、氯化铜中的一种或多种的混合 物，用量为2-氯丙醛摩尔数的0.02~0.5倍。 上述步骤（3)中所述配体为Ν，Ν，Ν'，N，' Ν' ' -五甲基二亚乙基三胺（PMDETA)、2-吡 啶甲醛缩正丙胺、三（2-二甲氨基乙基）胺、四甲基乙二胺、环己二胺、联二吡啶、三联吡啶、 双(二甲基氨基乙基）醚、三苯基膦、1，10-菲罗啉、2-酮基当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备2‑氯‑4‑甲酰基戊腈的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将有机介质Ⅰ、催化剂Ⅰ加入反应釜中并通入氮气，然后在一定的温度下，通入氯气的同时滴加丙醛，滴加完毕后继续保温。（2）保温完毕后脱除溶剂，回收的溶剂用于套用，釜余物负压蒸馏得到2‑氯丙醛。（3）将有机介质Ⅱ、2‑氯丙醛、丙烯腈、催化剂Ⅱ、配体投入反应釜中，搅拌升温至反应温度进行反应。（4）反应完毕回收有机介质Ⅱ，得到2‑氯‑4‑甲酰基戊腈。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王根林，申明稳，丁克鸿，王刚，刘补娥，
申请(专利权)人：江苏扬农化工集团有限公司，江苏瑞祥化工有限公司，宁夏瑞泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32