1-甲基-3-二氟甲基吡唑-4-甲酸绿色合成工艺制造技术

本发明专利技术公开了1

【技术实现步骤摘要】
1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸绿色合成工艺


[0001]本专利技术涉及1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸合成领域，更具体地说，涉及1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸绿色合成工艺。

技术介绍

[0002]EP2008996介绍了以二氯乙酰氯，乙烯基醚类化合物，甲基肼等原料5步合成1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸的合成路线，该路线反应要求温度苛刻，后处理复杂。CN101687806对其工艺进行了改进，但对设备要求较高，氟化卤代条件苛刻。
[0003]US3965141介绍了一种乙腈和DMF
‑
DMA高温高压合成3
‑
(二甲氨基)丙烯腈的合成工艺，该路线对设备要求高，反应时间长，能耗大。
[0004]CN204263800介绍了一种以二氟乙酰氯，3
‑
(二甲氨基)丙烯腈和甲基肼为原料制备1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸的合成路线，该路线使用的二氟乙酰氯较二氯乙酰氯价格昂贵且不易得，甲基肼更为剧毒物，对环境不友好。另外该路线报导了以氰基乙酸钠和亚胺盐制备3
‑
二甲氨基丙烯腈的合成路线，该路线三废较多并且亚胺盐的制备要求高。r/>[0005]CN106380447介绍了一种1
‑
甲基
‑3‑
二氯甲基
‑4‑
吡唑腈氟化卤代制备1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基
‑4‑
吡唑腈的合成方法，主要采用常规季铵盐(四丁基溴化铵等)作为氟化催化剂，反应温度高，反应时间长，氟化钾用量大。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸绿色合成工艺，反应副产单一，三废少，反应条件温和，绿色环保。
[0007]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0008]1‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸绿色合成工艺，包括以下步骤：
[0009]S1：乙腈和DMF
‑
DMA经微通道连续流反应得到3
‑
(二甲氨基)丙烯腈；S1步骤中，优选的，所述乙腈和DMF
‑
DMA的质量比为10％
‑
50％，优先的为33％。
[0010]优选的，所述微通道连续流反应采用CORNING G1
‑
10FM SiC高通量微通道反应器；反应温度为120
‑
140℃，反应时间为5
‑
10分，反应结束后降温至50℃以下，得到3
‑
(二甲氨基)丙烯腈。
[0011]S2：S1步骤得到的3
‑
(二甲氨基)丙烯腈与二氯乙酰氯反应制备2
‑
((二甲氨基)亚甲基)
‑
4,4
‑
二氯
‑3‑
羰基丁腈；
[0012]优选的，S2步骤中所述3
‑
(二甲氨基)丙烯腈和二氯乙酰氯的质量比为1：1
‑
3，优选1
‑
2；反应体系温度为0
‑
10℃。有机碱缚酸剂为三乙胺、吡啶或二异丙胺，优先选用三乙胺，有机碱缚酸剂和3
‑
(二甲氨基)丙烯腈的质量比为2
‑
5，优先选用2.5当量；疏水性反应溶剂为甲苯、二氯乙烷或二氯甲烷，优先选用甲苯，疏水性反应溶剂量为3
‑
(二甲氨基)丙烯腈的5
‑
20倍，优选选用10倍。
[0013]优选的，当有机碱缚酸剂为三乙胺，疏水性反应溶剂为甲苯时；S2步骤中所述反应
具体过程为先在3
‑
(二甲氨基)丙烯腈中加入三乙胺和甲苯，然后滴加二氯乙酰氯，并保温搅拌反应至结束后，过滤回收三乙胺盐酸盐，滤液用水洗涤后，得到2
‑
((二甲氨基)亚甲基)
‑
4,4
‑
二氯
‑3‑
羰基丁腈的甲苯溶液待用。
[0014]S3：S2步骤得到的2
‑
((二甲氨基)亚甲基)
‑
4,4
‑
二氯
‑3‑
羰基丁腈再经甲基硫酸肼缩合反应得到1
‑
甲基
‑3‑
二氯甲基
‑4‑
吡唑腈；
[0015]优选的，S3步骤中所述甲基硫酸肼缩合反应时，2
‑
((二甲氨基)亚甲基)
‑
4,4
‑
二氯
‑3‑
羰基丁腈和甲基硫酸肼的摩尔比为1：1
‑
1.5，优选为1:1.1；所述缩合反应时先将步骤S2得到的2
‑
((二甲氨基)亚甲基)
‑
4,4
‑
二氯
‑3‑
羰基丁溶液回流分水后，再加入甲基硫酸肼升温回流反应，反应结束后，降至室温调pH至中性，选用氨水调节，分层，水相降温析晶得副产硫酸铵，有机相浓缩甲苯并析晶得到1
‑
甲基
‑3‑
二氯甲基
‑4‑
吡唑腈。
[0016]S4：然后由S3步骤得到的1
‑
甲基
‑3‑
二氯甲基
‑4‑
吡唑腈、N
‑
烷基共轭离子型季铵盐类主催化剂和咪唑类离子液体助催化剂经氟化制得1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基
‑4‑
吡唑腈；
[0017]优选的，S4步骤中所述氟化反应采用氟化钾，溶剂为环丁砜，所述1
‑
甲基
‑3‑
二氯甲基
‑4‑
吡唑腈：氟化钾：环丁砜的摩尔比为1:2
‑
3:2
‑
55，优先的为1:2.2:3。
[0018]N
‑
烷基共轭离子型季铵盐类主催化剂和1
‑
甲基
‑3‑
二氯甲基
‑4‑
吡唑腈的质量比为1％
‑
3％,优选的为1％。咪唑类离子液体催化剂和N
‑
烷基共轭离子型季铵盐类主催化剂的质量比为10％
‑
30％，优先的为25％。优选的，S4步骤中所述N
‑
烷基共轭离子型季铵盐类催化剂为双
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸绿色合成工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1：乙腈和DMF
‑
DMA经微通道连续流反应得到3
‑
(二甲氨基)丙烯腈；S2：向3
‑
(二甲氨基)丙烯腈中加入有机碱缚酸剂和疏水性反应溶剂，然后滴加二氯乙酰氯，制备2
‑
((二甲氨基)亚甲基)
‑
4,4
‑
二氯
‑3‑
羰基丁腈；S3：2
‑
((二甲氨基)亚甲基)
‑
4,4
‑
二氯
‑3‑
羰基丁腈再经甲基硫酸肼缩合反应得到1
‑
甲基
‑3‑
二氯甲基
‑4‑
吡唑腈；S4：然后1
‑
甲基
‑3‑
二氯甲基
‑4‑
吡唑腈、N
‑
烷基共轭离子型季铵盐类主催化剂和咪唑类离子液体助催化剂经氟化制得1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基
‑4‑
吡唑腈；S5：最后将制得的1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基
‑4‑
吡唑腈经酸性水解，待水解完全后过滤，滤饼经水洗烘干制备1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸。2.根据权利要求1所述的1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸绿色合成工艺，其特征在于：S1步骤中所述乙腈和DMF
‑
DMA的质量比为10
‑
50％。3.根据权利要求1所述的1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸绿色合成工艺，其特征在于：S1步骤中所述微通道连续流反应采用CORNING G1
‑
10FM SiC高通量微通道反应器，反应温度为120
‑
140℃，反应时间为5
‑
10分，反应结束后降温至50℃以下，蒸馏回收副产甲醇后得到3
‑
(二甲氨基)丙烯腈。4.根据权利要求1所述的1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸绿色合成工艺，其特征在于：S2步骤中所述3
‑
(二甲氨基)丙烯腈和二氯乙酰氯的质量比为1：1
‑
3；反应体系温度为0
‑
10℃；有机碱缚酸剂为三乙胺、吡啶或二异丙胺，有机碱缚酸剂和3
‑
(二甲氨基)丙烯腈的质量比为2
‑
5；疏水性反应溶剂为甲苯、二氯乙烷或二氯甲烷，疏水性反应溶剂量为3
‑
(二甲氨基)丙烯腈的5
‑
20倍。5.根据权利要求4所述的1
‑
甲基
‑3‑
二氟甲基吡唑
‑4‑
甲酸绿色合成工艺，其特征在于：当有机碱缚酸剂为三乙胺，疏水性反应溶剂为甲苯时；S2步骤中所述反应过程中先在3<...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹凯，尹新，吴浩，贺友兰，杨江宇，吴文良，沈焕军，
申请(专利权)人：浙江南郊化学有限公司，
类型：发明
国别省市：