一种3-溴-1-（3-氯-2-吡啶基）-1氢-吡唑-5-甲酸的合成方法技术

本发明专利技术属于有机合成技术领域，具体涉及一种新颖的3

【技术实现步骤摘要】
一种3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸的合成方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种新型的3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸的合成方法。

技术介绍

[0002]双酰胺类杀虫剂是继新烟碱类杀虫剂之后，最受市场关注的一类杀虫产品，也是近年增长最快的一类杀虫产品。双酰胺类杀虫剂的杰出代表为氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)，由杜邦公司于2000年开发，是2014年以来杀虫剂销售榜冠军，2014年氯虫苯甲酰胺的销售额达14.7亿美元，2019年的销售额达17.5亿美元。溴氰虫酰胺(Cyantraniliprole)是氯虫苯甲酰胺的姊妹产品，由杜邦公司于2007年开发，和氯虫苯甲酰胺相比适用作物更广、杀虫范围更宽。环丙虫酰胺由石原产业株式会社于2005年发现、开发，是2017年在韩国首次上市的邻甲酰胺基苯甲酰胺类杀虫剂。环丙虫酰胺(Cyclaniliprole)已在加拿大、美国、澳大利亚、墨西哥、秘鲁、越南、危地马拉、洪都拉斯等国家获得登记。
[0003][0004][0005]3‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸(M302)是这三种杀虫剂的共同关键中间体，因此开发收率高、可工业化的M302合成方法显得尤其重要。
[0006]目前的主要合成路线为杜邦专利WO2004033468 A1中公开的方案，该方案以3
‑
氯
‑2‑
肼基吡啶为原料与马来酸二乙酯、乙醇钠在回流温度下关环得到(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑3‑
羟基
‑
4，5
‑
二氢
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸乙酯，然后经过三溴氧磷溴化、过硫酸钾氧化，水解得到3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸(M302)。其中，中间体(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑3‑
羟基
‑
4，5
‑
二氢
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸乙酯的合成收率在该条件下只有55％，专利中披露的四步反应总收率只有42％。
[0007][0008]杜邦专利WO2004033468 A1路线
[0009]针对上述合成路线收率低的缺陷，后期现有技术进一步进行了改进和完善，例如，
专利CN106928183为了提高环化收率，使用有机膦配体和金属酮、镍的盐形成配合物催化合成吡啶基吡唑烷酮羧酸酯类化合物，收率达到79％；专利CN114057687采用三氟乙酰丙酮钴作为催化剂，环化收率提高至85％；专利WO2021033166采用(PPh3)3AgI作为催化剂，环化收率提高至80％。
[0010]分析上述改进专利的技术方案可以发现，其均采用金属配体催化剂以提高关环选择性，使收率接近或高于80％，但若在工业化生产中使用这些金属配体催化剂无疑会显著增加成本，因此，难以实现工业化应用。
[0011]因此，继续研究得到能提高M302合成中间产物或M302收率的、适于工业化应用的M302新合成方法具有深远意义。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的首先在于提供一种利于降低生产成本、适宜工业化推广的3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸(即M302)的新型合成方法。
[0013]本专利技术方法在环化步骤中使用廉价盐进行催化，将(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑3‑
羟基
‑
4，5
‑
二氢
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸酯的单步收率最高可提至92％，然后通过溴化、氧化和水解最终得到目标产物3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸。该方法的产物收率高、工艺简洁、后处理过程简单、三废少，适合工业化生产。
[0014]本专利技术采用的技术方案的基本构思如下：
[0015]一种3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸的合成方法，所述合成方法包括：
[0016]3‑
氯
‑2‑
肼基吡啶与丁烯二酸二酯在含有机碱、异丙醇溶剂的体系中进行环化反应得到(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑3‑
羟基
‑
4，5
‑
二氢
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸酯类混合物，然后经过溴化、氧化和在碱性条件下水解，最终得到3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸。
[0017]作为一种可选方案，所述体系中还包括催化剂，可选地，所述催化剂为强碱弱酸盐，选自甲酸钠、乙酸钠、磷酸钠、磷酸钾、碳酸钠或碳酸钾中的一种或几种的组合。
[0018]可选地，所述催化剂与3
‑
氯
‑2‑
肼基吡啶的摩尔比为0.05～2：1。
[0019]作为一种可选方案所述环化反应的步骤为：将3
‑
氯
‑2‑
肼基吡啶在0℃到沸点温度加入到含有催化剂、有机碱、异丙醇溶剂的体系中，搅拌0.5～4h后滴加丁烯二酸二酯，在0℃到沸点温度下反应0.5～4h。
[0020]作为一种可选方案，所述有机碱为乙醇钠或异丙醇钠的一种或两种；
[0021]可选地，3
‑
氯...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括：3
‑
氯
‑2‑
肼基吡啶与丁烯二酸二酯在含有机碱、异丙醇溶剂的体系中进行环化反应得到(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑3‑
羟基
‑
4，5
‑
二氢
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸酯类混合物，然后经过溴化、氧化和在碱性条件下水解，最终得到3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸。2.根据权利要求1所述的3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸的合成方法，其特征在于，所述体系中还包括催化剂，可选地，所述催化剂为强碱弱酸盐，选自甲酸钠、乙酸钠、磷酸钠、磷酸钾、碳酸钠或碳酸钾中的一种或几种的组合；可选地，所述催化剂与3
‑
氯
‑2‑
肼基吡啶的摩尔比为0.05～2：1。3.根据权利要求2所述的3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸的合成方法，其特征在于，所述环化反应的步骤为：将3
‑
氯
‑2‑
肼基吡啶在0℃到沸点温度加入到含有催化剂、有机碱、异丙醇溶剂的体系中，搅拌0.5～4h后滴加丁烯二酸二酯，在0℃到沸点温度下反应0.5～4h。4.根据权利要求1所述的3
‑
溴
‑1‑
(3
‑
氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
‑
吡唑
‑5‑
甲酸的合成方法，其特征在于，所述有机碱为乙醇钠或异丙醇钠的一种或两种；可选地，3
‑
氯
‑2‑
肼基吡啶与有机碱的摩尔比为1：1～5。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的3
‑
溴
‑1‑
(3
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氯
‑2‑
吡啶基)
‑
1氢
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吡唑
‑5‑
甲酸的合成方法，其特征在于，所述丁烯二酸二酯为丁烯二酸二烷基酯，所述烷基为C1
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【专利技术属性】
技术研发人员：秦龙，范锦龙，王兴，祝小红，
申请(专利权)人：浙江新安化工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：