本发明专利技术涉及一种异恶草酮的制备方法。以盐酸羟胺为原料，在自制醚类催化剂作用下，滴加氯代特戊酰氯合成中间体4,4‑二甲基异恶唑‑3‑酮，然后在片碱催化剂作用下与邻氯氯苄缩合合成异噁草松原药。本发明专利技术制备方法反应原料易得、反应温和、收率高、分离和纯化简单、成本低且环境友好，具有很好的工业化应用前景。
Process for the preparation of isopropyl ketones
The present invention relates to a process for the preparation of a plant. With hydroxylamine hydrochloride as raw materials in homemade ether catalysts, intermediates for synthesis of pivaloyl chloride 4,4 chlorination drops two methylisoxazole 3 ketone, then protopine catalyst and 2-Chlorobenzyl chloride condensation synthesis of clomazone technical. The preparation method of the invention has the advantages of easy reaction of raw materials, mild reaction, high yield, simple separation and purification, low cost, environmental friendliness and good industrial application prospect.
【技术实现步骤摘要】
异恶草酮的制备方法
本专利技术涉及一种色素抑制芽前类的除草剂异恶草酮的制备新方法，涉及肟化、合环、缩合等领域。
技术介绍
异恶草酮是一种高效、低毒、异噁唑酮类选择性苗前除草剂，主要用于大豆田防除阔叶杂草和禾本科杂草,也可用于木薯、玉米、油菜、甘蔗和烟草田除草.异恶草酮的主要作用机理是通过抑制异戊二烯化合物的合成,阻碍胡萝卜素和叶绿素生物合成。目前文献报道的制备方法大体有以下几种：邻氯苯甲醛法主要是以邻氯苯甲醛为起始原料，首先邻氯苯甲醛与盐酸羟胺反应生成肟，然后肟经过还原得到邻氯苯甲基羟胺，邻氯苯甲基羟胺与3-氯-2,2-二甲基丙酰氯反应得到3-氯-N-(2-氯苄基)-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺，然后3-氯-N-(2-氯苄基)-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺在碱的作用下闭环，从而得到2-(2-氯苯基)甲基-4,4-二甲基-3-异噁唑酮。该方法中邻氯苯甲醛肟的还原反应很难将产物控制在羟胺阶段，收率只可以达到80%。而且，使用了大量溶剂，产品纯化过程繁杂，还原剂价格昂贵，该合成路线成本很高，无法实现工业化生产。另一种合成方法是氯代特戊酰氯法，以3-氯-2,2-二甲基丙酰氯或3-溴-2,2-二甲基丙酰氯为原料，通过氨解、环化和苄基化最终完成2-(2-氯苯基)甲基-4,4-二甲基-3-异噁唑酮的合成，该路线的主要特点是反应步骤比较少，反应条件比较温和，操作简便，原料易得，收率比较高，相对邻氯苯甲醛法有很大的优势，更适宜工业化生产。刘卫东，唐德秀等人纷纷对上述方法提出了改进，但是普遍在合成3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺时产率不高，导致最终反应产率提高幅度较小，处理步骤繁琐，不太适宜工业化生产。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种简单易行、成本低、环境友好的适合工业化制备异恶草酮的方法。为此本专利技术采用的技术方案是：按照以下步骤进行：1）3-氯-2,2-二甲基丙酰氯为起始原料，经过氨解反应首先生成中间产物3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺。；2）然后中间体经过环化反应生成4,4-二甲基-3-异噁唑酮苄基化反应生成目标产物2-(2-氯苯基)甲基-4,4-二甲基-3-异噁唑酮具体说明如下：步骤一：盐酸羟胺溶解在在碱溶液中，加入醚类催化剂，保持PH7.2，冰盐浴下搅拌，滴加氯代特戊酰氯和30％-50％的碱溶液，维持体系PH7-7.3之间，20℃-40℃之间反应2-5小时，得到白色固体3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺。步骤二:在3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺溶液中滴加30％的NaOH溶液至PH8-10，保持温度20℃-50℃持续搅拌3小时，之后继续加入NaOH固体，25℃-40℃保温10-20小时，得到4,4-二甲基异恶唑-3-酮反应液，升温至70-100℃，加入催化剂，在0.5-2小时内滴加邻氯氯苄，保温4-6小时，冷却至室温，用乙酸乙酯萃取，脱溶剂得淡黄色油状物即为异恶草酮粗品。所述步骤一中所用的溶剂为水。所述步骤一中使用的碱溶液是30％-50％的NaOH，KOH，Na2CO3。所述步骤一中氯代特戊酰氯和盐酸羟胺的配比在1:1.1到1:1.5之间，在1-3小时内滴完。所述步骤二中所用的溶剂为水。所述步骤二中所使用的催化剂为NaOH固体。本专利技术提供了一种完全以水作溶剂的反应体系，以盐酸羟胺为原料，在自制醚类催化剂作用下，滴加氯代特戊酰氯，高产率得到中间体3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺，然后在环合制的4,4-二甲基-3-异噁唑酮，无需分离直接在我们首创的片碱催化下苄基化制得2-(2-氯苯基)甲基-4,4-二甲基-3-异噁唑酮。本专利技术方法与现有文献方法相比，创新的使用自制的醚类催化剂使得第一步产率有显著提升，产品的含量和光学纯度高。在最后一步苄基化反应中为了提高产率使用了片碱，而且反应全程使用水作为溶剂，成本低廉，回收和后处理简单，反应温和且中间控制简单。综上所述，本专利技术制备方法反应原料易得、反应温和、收率高、分离和纯化简单、成本低且制备过程环境友好，具有很好的工业化应用前景。具体实施方式下面通过实例对本专利技术作进一步说明，各实施例中给出的具体实施细节并不旨在限制本专利技术的保护范围。实例一步骤一在250ml四口瓶中加入18.8g(0.26mol)盐酸羟胺和100ml蒸馏水，2g醚类催化剂，在冰盐浴下（-5～0℃）搅拌，滴加30%NaOH溶液，使溶液pH值达7.2。然后滴加氯代特戊酰氯6ml(0.2mol)，同时滴加30%NaOH溶液，使体系维持pH7.2±0.1。1.5h内滴加完，室温搅拌3h。反应结束后，经过滤，干燥，得到白色固体即为3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺。含量99.0%(HPLC)，收率95.3%。步骤二向装有pH计，恒压滴液漏斗，温度计，机械搅拌装置的250ml反应瓶中加入15.2g3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺(由第一步制得)和55ml蒸馏水，45℃下激烈搅拌。滴加30%NaOH溶液至固体全溶，此时pH8.2。继续滴加30%NaOH溶液至pH9.0，并在此温度下继续搅拌3h，期间注意补加碱液维持pH9.0±0.1。之后加入0.6gNaOH固体，20℃保温反应18h，得到4,4-二甲基异恶唑-3-酮反应液。反应液无需分离，可直接用于下一步反应。含量97.2%(HPLC)。将上一步合环后的反应液（含97.2%4,4-二甲基异恶唑-3-酮）升温至90℃，加入0.6gNaOH固体，0.4g四丁基溴化铵作为催化剂，滴加16.1g邻氯氯苄，0.5h内滴加完。90℃保温反应5h。反应结束后，冷却至室温，用30ml乙酸乙酯萃取三次，油相脱除溶剂得到淡黄色油状物，即为异恶草酮粗品。收率94％，总收率87.1％。实例二步骤一在250ml四口瓶中加入18.8g(0.26mol)盐酸羟胺和100ml蒸馏水，2g醚类催化剂，在冰盐浴下（-5～0℃）搅拌，滴加50%NaOH溶液，使溶液pH值达7.2。然后滴加氯代特戊酰氯6ml(0.2mol)，同时滴加50%NaOH溶液，使体系维持pH7.2±0.1。1.5h内滴加完，室温搅拌3h。反应结束后，经过滤，干燥，得到白色固体即为3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺。含量99.0%(HPLC)，收率93.3%。步骤二向装有pH计，恒压滴液漏斗，温度计，机械搅拌装置的250ml反应瓶中加入15.2g3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺(由第一步制得)和55ml蒸馏水，45℃下激烈搅拌。滴加30%NaOH溶液至固体全溶，此时pH8.2。继续滴加50%NaOH溶液至pH9.0，并在此温度下继续搅拌3h，期间注意补加碱液维持pH9.0±0.1。之后加入0.6gNaOH固体，20℃保温反应20h，得到4,4-二甲基异恶唑-3-酮反应液。反应液无需分离，可直接用于下一步反应。含量98.2%(HPLC)。将上一步合环后的反应液（含97.2%4,4-二甲基异恶唑-3-酮）升温至90℃，加入0.6gNaOH固体，0.4g四丁基溴化铵作为催化剂，滴加16.1g邻氯氯苄，1h内滴加完。90℃保温反应5h。反应结束后，冷却至室温，用30ml乙酸乙酯萃取三次，油相脱除溶剂得到淡黄色油状物，即为异恶草酮粗品。收率89％，总收率82.7％。实例三步骤一在250ml四本文档来自技高网...
【技术保护点】
异恶草酮的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：1）3‑氯‑2,2‑二甲基丙酰氯为起始原料，经过氨解反应首先生成中间产物3‑氯‑N‑羟基‑2,2‑二甲基丙酰胺；
【技术特征摘要】
1.异恶草酮的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：1）3-氯-2,2-二甲基丙酰氯为起始原料，经过氨解反应首先生成中间产物3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺；；2）然后中间体经过环化反应生成4,4-二甲基-3-异噁唑酮苄基化反应生成目标产物2-(2-氯苯基)甲基-4,4-二甲基-3-异噁唑酮；。2.根据权利要求1所述的异恶草酮的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：盐酸羟胺溶解在在碱溶液中，加入醚类催化剂，保持PH7.2，冰盐浴下搅拌，滴加氯代特戊酰氯和30％-50％的碱溶液，维持体系PH7-7.3之间，20℃-40℃之间反应2-5小时，得到白色固体3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺；步骤二:在3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺溶液中滴加30％的NaOH溶液至PH8-10，保持温度20℃-50℃持续搅拌3小时，之后继续加入NaOH固...
【专利技术属性】
技术研发人员：于国权，孙霞林，丁华平，周鹏，袁宇，吕佳杭，
申请(专利权)人：江苏长青生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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