一种高品质丙硫菌唑的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高品质丙硫菌唑的制备方法，该制备过程加入了相转移催化剂，增大了两相接触面积，加速了相间反应速率，缩短了反应时间，同时提高了原料转化率和产品单程收率；后处理过程中采用络合剂或螯合剂，不仅大大降低了水洗的次数和水使用量、简化了高盐废水处理难度、降低了能耗和生产成本，而且加速了去除金属离子的速度和去除效率，避免了后续碱化工序乳化现象，非常适合工业化大生产。本发明专利技术制得的最终产品全部为白色或纯白色，产品为蓬松结晶粉末，不含板结颗粒，产品含量达到98.5％～99.5％。

【技术实现步骤摘要】
一种高品质丙硫菌唑的制备方法
本专利技术属于农药化学合成
，具体涉及2-[2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-羟丙基]-1,2-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮(丙硫菌唑)的制备方法。
技术介绍
2-[2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-羟丙基]-1,2-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮，简称丙硫菌唑(Prothioconazole)，是一种新型的广谱三唑硫酮类杀菌剂，作为一种甾醇脱甲基化(麦角甾醇生物合成)抑制剂(DMIs)，其作用机理是抑制真菌中的甾醇前体——羊毛甾醇或2,4-亚甲基二氢羊毛甾14位上的脱甲基化。丙硫菌唑具有良好的内吸作用，优异的保护、治疗和铲除活性，而且持效期长。丙硫菌唑具有比其他三唑类杀菌剂更为广泛的杀菌谱，主要用于小麦、大麦、油菜、花生、水稻、豆类、甜菜和大田蔬菜等作物的病害防治。丙硫菌唑在动物体内能被快速、广泛吸收，并主要通过粪便迅速排出体外，没有潜在的蓄积作用；在植物体内经过氧化和裂解反应而代谢；在土壤/环境中能迅速降解，母体化合物和代谢产物的淋溶和蓄积作用都较小。大量田间药效试验结果表明，丙硫菌唑无环境风险关注点，对作物安全性好，防病治病效果好，增产明显，具有毒性低，无致畸、致突变性，对胚胎无毒，对环境安全等诸多优点，是公认最具前景的三唑类杀菌剂之一。但是该类化合物及其中间体结构复杂，合成及后处理过程较困难、产品颜色外观性状比较差、产品有效含量偏低，而且生产过程中需要大量的水洗，废水非常多，生产应用受到诸多限制。现有工业化生产工艺中，大都是以α-乙酰-γ-丁内酯为起始原料合成中间体2-(1-氯-环丙基-1-基)-1-(2-氯-苯基)-2-羟基-3-(1,2,4-三唑烷-5-硫酮-1-基)-丙烷，然后在溶剂中与氧化剂三氯化铁进行氧化反应生成目标产物，经过后处理得到最终产品。2-[2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-羟丙基]-1,2-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮(丙硫菌唑)的合成路线较多，但以三氯化铁做氧化剂的工艺路线收率高，容易大生产。专利WO0146158A1、CN1187343C等资料合成工艺中提到：在反应器中加入溶剂甲苯和乙醇，加入FeCl3水溶液，开启搅拌，加入原料2-(1-氯-环丙基-1-基)-1-(2-氯-苯基)-2-羟基-3-(1,2,4-三唑烷-5-硫酮-1-基)-丙烷；室温条件下保温反应6hr，静置分层，将有机相用水和饱和氯化钠水溶液洗涤两次，经硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，冷却结晶，过滤，得目标产物粗品，粗品在甲苯中重结晶得到产品。在采用氧化剂为三氯化铁的上述合成路线中，后处理过程仅仅采用水和饱和氯化钠水溶液洗涤两次有机相。现有文献中如丙硫菌唑的合成工艺优化[农药，2017，56(2)：105-107]也基本上都是采用加水溶解、水洗方式，未见其他后处理方式。采用大量的水洗方式目的是尽可能的去除氯化铁和氯化亚铁等杂质，但实际实验和大生产中并不能通过简单的水洗方式就把上述杂质完全去除。从而使生产过程出现诸多缺陷，主要有：(1)、采用水和饱和氯化钠水溶液洗涤两次有机相，并不能完全洗涤除氯化铁和氯化亚铁，大生产中需要更加多次的水洗反复水洗才能尽量降低氯化铁、氯化亚铁残留，水洗次数的增加不仅增加了生产操作复杂性，而且额外产生了大量的废水，不利于环境保护。(2)、多次洗涤后，即使残留微量的氯化铁、氯化亚铁，也会造成产品特别容易变色，由于亚铁离子和铁离子显色不同，而且亚铁离子接触空气后会缓慢氧化为铁离子，所以所得工业化产品容易变色且产品颜色也多种多样，一般为棕色、灰色、淡黄色或灰白色，氯化铁、氯化亚铁残留越多产品颜色越深，产品板结现象越明显，含有板结团块或板结颗粒，产品外观品质很差，影响产品销售，售价也大幅降低；(3)、因结晶过程含有残留的氯化铁、氯化亚铁等杂质，造成产品主含量降低，产品也容易降解。(4)、后处理的碱性洗涤过程，由于残留的氯化铁、氯化亚铁等与液碱反应产生氢氧化铁、氢氧化亚铁等胶体悬浮物，极容易造成乳化现象而无法顺利分层，使生产无法正常进行。即使分离出乳化层，也会造成产品收率大幅度降低，三废产生量增加，生产成本大增。此外，中间体2-(1-氯-环丙基-1-基)-1-(2-氯-苯基)-2-羟基-3-(1,2,4-三唑烷-5-硫酮-1-基)-丙烷和丙硫菌唑产品在水和一般溶剂中的溶解度有限，而三氯化铁在甲苯中溶解度有限，合成过程实为相间反应，也是造成大生产中产品单程收率不高的主要原因。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述缺陷，本发提供一种产品收率高、杂质少的高品质丙硫菌唑的制备方法。本专利技术一种式(Ⅰ)所示2-[2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-羟丙基]-1,2-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮(丙硫菌唑)的制备方法，包括如下步骤：1)、FeCl3氧化在反应器中加入溶剂以及FeCl3，再加入式(Ⅱ)所示的中间体2-(1-氯-环丙基-1-基)-1-(2-氯-苯基)-2-羟基-3-(1,2,4-三唑烷-5-硫酮-1-基)-丙烷，在相转移催化剂的催化下，室温条件下保温反应1.0～4.0hr；2)、后处理静置分层分去水层后，于有机层加入少量水和酸性金属络合剂，再取有机层经过碱洗、酸洗、减压浓缩，冷却结晶，过滤分离、干燥后得到目标产品。上述步骤1)的FeCl3氧化和步骤2)的后处理过程进一步具体如下：在反应器中加入溶剂，加入FeCl3，开启搅拌溶解，加入中间体2-(1-氯-环丙基-1-基)-1-(2-氯-苯基)-2-羟基-3-(1,2,4-三唑烷-5-硫酮-1-基)-丙烷和相转移催化剂；室温条件下保温反应1.0～4.0hr，取样中控分析，反应合格后静置分层1.0hr，彻底分去水层；有机层加入少量水洗1次，搅拌1.0hr，静置分层1.0hr，彻底分去水层；有机层加入少量水和络合剂或螯合剂，检测或调节pH，搅拌1.0hr，静置分层1.0hr，彻底分去水层；有机层经过碱化、酸化、减压浓缩，冷却结晶，过滤分离、干燥得到高品质的目标产品，反应式如下所示：在上述技术方案的基础上，上述溶剂为低级醇或其水溶液，低级醇包括C1～C4醇类溶剂，如甲醇、乙醇等。溶剂用量优选中间体重量的0.50～5.00倍。上述中间体2-(1-氯-环丙基-1-基)-1-(2-氯-苯基)-2-羟基-3-(1,2,4-三唑烷-5-硫酮-1-基)-丙烷，可以为其和溶剂的混合物，或者原料合成工序溶剂混合物，溶剂为甲苯或二甲苯等。上述相转移催化剂为季铵盐类、聚醚类和环状冠醚类的一种多种，其中，季铵盐类为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵(TBAB)、苄基三乙基氯化铵(TEBA)、十二烷基三甲基氯化铵或氯化甲基三丁基铵等，优选为四丁基溴化铵；聚醚类为PEG400、PEG600、PEG1000或聚乙二醇二烷基醚等；环状冠醚类为18冠6、15冠5或环糊精等；相转移催化剂的数量为中间体的0.01％～3.00％mol。上述室温条件下保温反应时间优选为1.0～2.0hr；上述水洗过程中加入少量水，所加水用量一般为中间体重量的0.50～5.00倍，优选为中间体重量的0.50～1.50倍。上述络合剂或螯合剂为金属络合剂或螯合剂，特指的是适合酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高品质丙硫菌唑的的制备方法，所述的丙硫菌唑为式(Ⅰ)所示的2‑[2‑(1‑氯环丙基)‑3‑(2‑氯苯基)‑2‑羟丙基]‑1,2‑二氢‑3H‑1,2,4‑三唑‑3‑硫酮，其特征在于，包括如下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种高品质丙硫菌唑的的制备方法，所述的丙硫菌唑为式(Ⅰ)所示的2-[2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-羟丙基]-1,2-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮，其特征在于，包括如下步骤：1)、FeCl3氧化在反应器中加入溶剂以及FeCl3，再加入式(Ⅱ)所示的中间体2-(1-氯-环丙基-1-基)-1-(2-氯-苯基)-2-羟基-3-(1,2,4-三唑烷-5-硫酮-1-基)-丙烷，在相转移催化剂的催化下，室温条件下保温反应1.0～4.0hr；2)、后处理静置分层分去水层后，于有机层加入少量水，以及酸性酸性金属络合剂或螯合剂，再取有机层经过碱洗、酸洗、减压浓缩，冷却结晶，过滤分离、干燥后得到目标产品。2.如权利要求1所述2-[2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-羟丙基]-1,2-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮的制备方法，其特征在于：所述的溶剂为低级醇或其水溶液，溶剂的用量为中间体重量的0.50～5.00倍。3.如权利要求1所述2-[2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-羟丙基]-1,2-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮的制备方法，其特征在于：所述的相转移催化剂为季铵盐类、聚醚类和环状冠醚类的一种或多种，相转移催化剂的数量为中间体的0.01％～3.00％mol。4.如权利要求1所述2-[2-(1-氯环丙基)-3-(2-氯苯基)-2-羟丙基]-1,2-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮的制备方法，其特征在于：所述的酸性金属络合剂或螯合剂为枸橼酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、磷酸、EDTA、EDTA-2Na和HEDP的一种或多种；酸性条件为pH＝2.0～4.5；酸性金属络合剂或螯合剂的用量为中间体重量的0.01％～3.00...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳建峰，
申请(专利权)人：欧阳建峰，
类型：发明
国别省市：江苏,32