[发明专利]一种氟硅唑的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工产品的制备及应用，特别是一种氟硅唑的合成方法。

背景技术

氟硅唑是20世纪80年代由美国杜邦公司以在欧洲、南美洲、北美洲和日本等地进行的大量实验结果为依据推出的高效有机硅杀菌剂；属三唑类杀菌剂，是甾醇脱甲基化抑制剂，对于子囊菌纲、担子菌纲和半知菌类有效，对卵菌无效，可用于防治苹果黑星病、白粉病菌、禾谷类白粉黑腔菌、壳针孢属菌、葡萄钩丝壳菌、葡萄球座菌以及甜菜等多种作物上的各种病原菌，是重要的杀菌剂品种，商品名福星，对日光较稳定，在310℃以下亦比较稳定。杀菌剂Nustar、Olymp、Punch中也含有氟硅唑。而双(4-氟苯基)-甲基氯甲基硅烷是目前此类比较新颖的农药(杀菌剂)氟硅唑和氟硅唑类似物的重要中间体，其合成过程中对氟溴苯格氏试剂生产成本高、危险系数大(尤其是夏季等高温环境)，很大程度上影响了氟硅唑的工业化的进一步生产。所以双(4-氟苯基)甲基氯甲基硅烷的成功合成对于降低工业化危险系数、增加这种农药的推广力度具有很高的实用价值，且降低了生产成本，带来了较好的经济效益，能使合成工艺大大的推广应用。目前合成该化合物的主要原料对氟溴苯格氏试剂的方法是用乙醚做溶剂，存在众多缺点：1)反应副产物多且难以去除，乙醚原料沸点、闪点低，易燃烧爆炸，当空气中含量为1.83-48.0％或氧气中含量为2.1-82.5％，即有此可能，乙醚的蒸气密度较空气大2-6倍，容易着火，增大了工业化生产危险系数；2)每生产一吨产品在反应第一步就产生20吨含溴废水，处理难度大，环境污染严重。3)化学性质不稳定，暴露于空气中、遇光或受热即变质，生成过氧化物或乙醛，刺激性更强，且纯度要求高，微量的杂质即增加产率和纯度的困难；4)引发阶段不易控温，对设备的要求苛刻，加上运输、储存和投料困难，春夏秋等季节环境温度略高就不能生产。由于上述存在问题，特别是容易引起燃烧爆炸，使用的范围逐年减少，世界上各大化工行业也早禁用。相关用乙醚作为溶剂制备对氟溴苯格氏试剂的文献，参见a.Mober g W K.Fung icidal 1，2，4 「triazole deriv atives：US，4510136[P].1985「04 「09；b.马清海，毛向群.杀菌剂氟硅唑的合成[J].河北化工，2006(1)：32，38；c.Organometallic Chemistry(1989)3 133-139，其收率和纯度仅为50-60％。也有文献用甲基叔丁基醚做溶剂制备对氟溴苯格氏试剂，参见孙晓泉，陆涛.高效有机硅杀菌剂氟硅唑的工艺改进[J].山西化工，2008(3)28，3，总收率61.32％，由于收到纯度和产率的限制、甲基叔丁基醚沸点高等缺点，也不适合工业的大规模生产。目前的氟硅唑生产公司也尝试用四氢呋喃做溶剂进行研究，但都因为格氏试剂和氯硅烷原料反应效率太低没有实用价值而失败。

基于上述各种原因，目前急需一种具有经济性高、收率好、副反应少和对环境污染小、全天候和安全方便的由对氟溴苯格氏试剂合成双(4-氟苯基)甲基氯甲基硅烷原料来加强此种性能优良的农药的生产能力。我们在以往试验经验的基础上，对本试验进行了深入的研究，最终发现了符合上述要求的试验方法和条件。对比相关文献以及专利的报道，本发明有以下几点优势：1)采用自选高效催化剂使反应可以用较高沸点有机溶剂制备格氏试剂后和氯硅烷类原料高效反应，安全方便的合成了纯度达95％以上的中间体；2)采用甲苯等为溶剂体系，在以往的文献中几乎没有此种方法；3)采用的溶剂循环利用廉价且绿色环保；4)后处理工艺简单，可以达到98％以上的产率，将原有工艺生产每吨产品产生的20吨废水量降为0，副产物鎂盐可以作为产物出售，整个工艺没有任何三废，是清洁生产工艺，因此本发明在工业生产中具有很高的优越性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题，提供了一种高效、经济、绿色、安全且符合工业生产要求的氟硅唑的合成方法。

本发明的技术方案：

一种氟硅唑的合成方法，以对氟溴苯、甲基氯甲基二氯硅烷、鎂屑为原料，以碘为引发剂，在有机溶剂中进行催化反应制得，步骤如下：

1)在氮气保护下将鎂屑加入有机溶剂中，升温至40℃后加入碘，然后在60-64℃下滴加对氟溴苯，滴加完毕后在该温度条件下继续反应3h，得到对氟溴苯格氏试剂；