一种4,5-二氢-5,5-二苯基异噁唑-3-甲酸及其衍生物的制备方法技术

本发明专利技术提供一种4,5

【技术实现步骤摘要】
一种4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸及其衍生物的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸及其衍生物制备方法，属于农药化工


技术介绍

[0002]除草剂安全剂(Safener)又称为解毒剂和保护剂，可用来保护作物免受除草剂的药害，从而增加除草剂的安全性和改进杂草防除效果。除草剂安全剂可增强除草剂去除杂草的选择性，可以提高作物的耐药性、保护作物免受农药残留物的损害。其中双苯噁唑酸是一种重要的除草剂安全剂，双苯噁唑酸的化学名称为4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基
‑
异噁唑
‑3‑
甲酸乙酯，CAS号为[163520
‑
33
‑
0]，是由安万特公司研究开发的除草剂安全剂，用来和除草剂复配，防除玉米田间的一年及常年生的杂草，广泛使用于拜尔和杜邦公司的相关产品中，具有广泛的市场，因此研究优化其合成具有重要意义。
[0003][0004]对于双苯噁唑酸的制备，现阶段主要是利用1,1
‑
二苯基乙烯和2
‑
氯
‑2‑
肟基乙酸乙酯通过1,3
‑
偶极环加成反应而得。专利DE4331448、中国专利CN103709113A、CN103172582 A、CN1133038A、CN108440435A和“农药，2012，51(11)792
‑
793，810”均使用2
‑
氯
‑2‑
肟基乙酸乙酯和1,1
‑
二苯基乙烯于不同溶剂和不同种类缚酸剂作用下制备双苯噁唑酸(反应路线1)，环加成一步收率差别较大，报道收率64
‑
90％之间。
[0005][0006][0007]该方法所用原料1,1
‑
二苯基乙烯和2
‑
氯
‑2‑
肟基乙酸乙酯不易获得，成本较高。1,1
‑
二苯基乙烯需要由溴苯经格氏反应得到苯基溴化镁、然后和苯乙酮加成、脱水制得。2
‑
氯
‑2‑
肟基乙酸乙酯由2
‑
氨基乙酸酯化制备2
‑
氨基乙酸乙酯盐酸盐，然后和亚硝酸钠
‑
盐酸作用得到。整体路线长，涉及格氏反应、重氮化反应，操作安全性差，废水量大。另外2
‑
氯
‑2‑
肟基乙酸乙酯稳定性差，反应选择性差，杂质多，并且非成环杂质含量高，纯化困难，不利于绿色工业化生产。
[0008]4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸(I)是制备双苯噁唑酸的关键中间体，具有如下所示结构：
[0009][0010]优化研究一种简单、安全环保、低成本、反应选择性高、副反应少、收率和纯度高的4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸的绿色工业化制备方法，对于制备双苯噁唑酸及其衍生物研究具有重要意义。

技术实现思路

[0011]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸及其衍生物的制备方法，所制备的4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸可用于进一步制备双苯噁唑酸和4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸异丙胺盐。本专利技术原料易得，制备方法简单，安全环保，成本低；所用原料及中间产物稳定，反应选择性高，副反应少，目标产物收率和纯度高，利于绿色工业化生产。
[0012]术语说明：
[0013]式Ⅱ化合物：二苯甲烷；
[0014]式Ⅲ化合物:4,4
‑
二苯基丁酸酯；
[0015]式Ⅳ化合物：2,2,4
‑
三氯
‑
4,4
‑
二苯基丁酸酯；
[0016]式
Ⅴ
化合物:4
‑
氯
‑
4,4
‑
二苯基
‑2‑
氧代丁酸；
[0017]式Ⅰ化合物：4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸；
[0018]本说明书中，化合物编号与结构式编号完全一致，具有相同的指代关系，以结构式
为依据。
[0019]本专利技术的技术方案如下：
[0020]一种4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸的制备方法，包括步骤：
[0021](1)于溶剂A中，在催化剂1作用下，式Ⅱ化合物和丙烯酸酯经加成反应得到式Ⅲ化合物；
[0022][0023]其中，式Ⅲ化合物中取代基R为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或苄基；
[0024](2)于溶剂B中，在催化剂2作用下，式Ⅲ化合物和氯气经氯代反应制备式Ⅳ化合物；然后在碱1作用下经水解反应、酸化得到式
Ⅴ
化合物；
[0025][0026]其中，式Ⅳ化合物中的取代基R与式Ⅲ化合物中的取代基R相同；
[0027](3)于溶剂C中，在碱2的作用下，式
Ⅴ
化合物和羟胺盐经环化反应得到4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸Ⅰ；
[0028][0029]根据本专利技术优选的，步骤(1)所述溶剂A为N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、二甲亚砜、四氢呋喃、2
‑
甲基四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙腈、1,2
‑
二氯乙烷、碳数6至8的烷烃、苯、甲苯、乙醇或二甲苯中的一种或两种以上的组合；所述溶剂A和式Ⅱ化合物的质量比为2
‑
7:1。
[0030]根据本专利技术优选的，步骤(1)中，所述催化剂1为哌啶、4
‑
二甲氨基吡啶、三正丁胺、1,8
‑
二氮杂二环十一碳
‑7‑
烯(DBU)、1,4
‑
二氮杂二环[2,2,2]辛烷(DABCO)、1,8
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸的制备方法，包括步骤：(1)于溶剂A中，在催化剂1作用下，式Ⅱ化合物和丙烯酸酯经加成反应得到式Ⅲ化合物；其中，式Ⅲ化合物中取代基R为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或苄基；(2)于溶剂B中，在催化剂2作用下，式Ⅲ化合物和氯气经氯代反应制备式Ⅳ化合物；然后在碱1作用下经水解反应、酸化得到式
Ⅴ
化合物；其中，式Ⅳ化合物中的取代基R与式Ⅲ化合物中的取代基R相同；(3)于溶剂C中，在碱2的作用下，式
Ⅴ
化合物和羟胺盐经环化反应得到4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸Ⅰ；2.根据权利要求1所述4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，包括以下条件中的一项或多项：i、所述溶剂A为N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、二甲亚砜、四氢呋喃、2
‑
甲基四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙腈、1,2
‑
二氯乙烷、碳数6至8的烷烃、苯、甲苯、乙醇或二甲苯中的一种或两种以上的组合；所述溶剂A和式Ⅱ化合物的质量比为2
‑
7:1；ii、所述催化剂1为哌啶、4
‑
二甲氨基吡啶、三正丁胺、1,8
‑
二氮杂二环十一碳
‑7‑
烯(DBU)、1,4
‑
二氮杂二环[2,2,2]辛烷(DABCO)、1,8
‑
双二甲胺基萘、四甲基胍、甲醇钠、乙醇钠或叔丁醇钾中的一种或两种以上的组合；所述催化剂1的质量为式Ⅱ化合物质量的0.5％
‑
5.0％；iii、所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯或丙烯酸苄基酯；所述丙烯酸酯和式
Ⅱ
化合物的摩尔比为(1.0
‑
1.5):1；iv、所述加成反应温度为50
‑
100℃，优选为60
‑
80℃。3.根据权利要求1所述4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，包括以下条件中的一项或多项：i、式Ⅲ化合物为4,4
‑
二苯基丁酸甲酯、4,4
‑
二苯基丁酸乙酯或4,4
‑
二苯基丁酸叔丁酯；ii、丙烯酸酯是以滴加的方式加入含有溶剂A、催化剂1和式Ⅱ化合物的体系中；iii、式Ⅱ化合物和丙烯酸酯经加成反应所得反应液的后处理步骤如下：向反应液中加入水和二氯甲烷，调节体系pH值为1
‑
3，分层，水层用二氯甲烷萃取，合并有机相，有机相经无水硫酸钠干燥，过滤，蒸馏滤液回收有机溶剂，减压蒸馏即得式Ⅲ化合物。4.根据权利要求1所述4,5
‑
二氢
‑
5,5
‑
二苯基异噁唑
‑3‑
甲酸的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，包括以下条件中的一项或多项：i、所述溶剂B为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2
‑
二氯乙烷、三氯乙烷、环己烷、沸程为60
‑
90℃的石油醚、正己烷或氯苯中的一种或两种以上的组合；所述溶剂B和式Ⅲ化合物的质量比为2
‑
10:1；ii、所述催化剂2为三氯化磷、有机磷亚磷酸酯或有机胺中的一种或两种以上的组合；优选的，所述有机磷亚磷酸酯为亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丙酯或亚磷酸三丁酯；所述有机胺为三正丁胺、4
‑
二甲基氨基吡啶、N
‑
甲基哌啶或吡啶；所述催化剂2是式Ⅲ化合物质量的0.1
‑
5.0％；iii、所述氯气和式Ⅲ化合物的摩尔比为(3.0
‑
5.0):1；iv、所述氯代反应温度为50
‑
100℃。5.根据权利要求1所述4,5
‑
二氢
‑
5,5
...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚聿新，吕强三，周立山，
申请(专利权)人：新发药业有限公司，
类型：发明
国别省市：