[发明专利]新型农用杀菌剂丁吡吗啉的合成工艺改进

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及农用杀菌剂丁吡吗啉的合成工艺改进。

背景技术

丁吡吗啉(英文通用名：pyrimorph，化学名称：4-[3-(2-氯-吡啶-4-基)-3-[4-(1,1-二甲基乙基)苯基]-1-氧-2-丙烯酰]吗啉)是中国农业大学自主研发并已经实现产业化的高效农用杀菌剂，对植物病原真菌表现出了很好的杀菌活性，特别是对番茄晚疫病、黄瓜霜霉病、黄瓜立枯病等有非常突出的预防效果。由于丁吡吗啉具有突出的药效，其生产工艺的研究亦受到农药界的重视。中国专利CN1566095曾经公开了一种丁吡吗啉的合成工艺，该工艺主要缺陷是：反应步骤长、工业生产存在不安全因素、总反应收率较低。

发明内容

本发明致力于开发一种效率高、成本低廉、操作安全的丁吡吗啉新合成工艺，以适合工业化生产。通过综合分析丁吡吗啉的原有合成工艺，本发明提出了一种新的合成工艺。

本发明的技术方案如下：

一种丁吡吗啉的合成工艺，简要叙述如下：

丁吡吗啉的合成方法是以异烟酸为原料，经过氮氧化（i）、氯代（ii）和付-克酰基化（iii），得到重要的中间体2-氯-4-(4’-叔丁基苯甲酰基)吡啶（3）。然后，由中间体3与乙酰吗啉在强碱存在下发生羟醛缩合反应（iv），最后缩合产物4酸性条件下脱水（v）生成丁吡吗啉（5）。

所述的合成工艺路线图如下：

一、氮氧化反应i包括以下反应步骤：1）将异烟酸、双氧水、钨酸钠按比例投入反应烧瓶中，加水；2）搅拌，缓慢升温至反应温度后，保温至反应进行完全；3）反应结束后停止加热，搅拌下冷却至室温，抽滤，水洗，烘干，得到白色针状晶体，即为目标产物。

双氧水的加入量为异烟酸的1.2-2.5倍摩尔数；钨酸钠为催化量，加入量为异烟酸的0.005-0.05倍摩尔数。反应过程以薄层色谱（TLC）跟踪，异烟酸反应完全即为反应终点。

反应初始加料温度在室温即可，通常室温温度在15-25℃之间。反应温度为85-100℃。为防止双氧水分解过于剧烈，进一步优选反应温度为85-95℃。

反应所用的双氧水的浓度通常为30%或50%。

反应所用的溶剂为水。溶剂的用量范围是视反应温度下异烟酸溶解度而定。

由于此步反应完全、转化率高、无副反应，且产物氮氧化异烟酸（1）在水中有一定溶解度（10℃时约15g/L），故分离回收的溶剂可以循环套用于下批生产中，既可以省去催化剂的消耗，又可以减少产物的溶解损失。

本发明涉及反应i提供的制备方法，操作简便、无三废排出，适宜工业化生产，反应所用原料及试剂均为市售。产品收率95%以上，含量95%以上。

本发明涉及反应i的制备方法具有如下有益效果：

1.由反应温度下滴加双氧水改为室温下直接加入双氧水再升温，使用于溶解原料的水的用量减少，从而减少了产物溶解损失；

2.反应母液得到了回收套用，从整体上提高了收率，使该反应达到了定量转化。且该反应过程中无三废排出，完全符合绿色化学生产的要求。

二、氯代反应ii包括以下反应步骤：1）在反应瓶中投入氮氧化异烟酸和三氯氧磷，搅拌溶解；2）升温至回流，保温至反应结束后，小负压脱出三氯氧磷；3）在黄色粘稠残余物中加入甲苯进行溶解，搅拌下缓慢滴加水进行水解，冷却至室温后过滤，水洗，烘干，得白色粉末状固体，即为目标产物。

三氯氧磷的加入量为氮氧化异烟酸的3-8倍摩尔数。反应过程以气相色谱（GC）跟踪，氮氧化异烟酸反应完全即为反应终点。

反应初始加料温度在室温即可，通常室温温度在15-25℃之间。

步骤3）中酰氯的水解温度为30-70℃，此温度下既可以保证水解反应较快完成，又可以均匀可控的进行反应。

步骤2）中分离回收的三氯氧磷可以循环套用于下批生产中。

步骤3）中分离回收的甲苯和水亦可以循环套用于下批生产中，且回收套用能减少产物的溶解损失。

本发明涉及反应ii提供的制备方法，操作简便、水解过程相对安全可控，适宜工业化生产，反应所用原料及试剂均为市售。产品收率90%以上，含量95%以上。

本发明涉及反应ii的制备方法具有如下有益效果：

1.在反应过程中不再使用剧毒品五氯化磷为氯化试剂，而改用三氯氧磷兼任溶剂和氯化试剂，使反应后处理步骤更加安全可控；