[发明专利]一种异噁唑草酮的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工与制药领域，具体地涉及一种异噁唑草酮(4-(4-三氟甲基-2-甲基磺酰苯甲酰基)-5-环丙基异噁唑)的制备方法。

背景技术

法国罗纳-普朗克农业有限公司于1989年公开了具有除草活性的异噁唑类除草剂(EP0418175)；CN1069268A于1992年公开了苯甲酰基异噁唑类除草剂，其中异噁唑草酮(isoxaflutole)，活性较好，其化学名为4-(4-三氟甲基-2-甲基磺酰苯甲酰基)-5-环丙基异噁唑，商品名称为百农思(Balance)。异噁唑草酮的生物活性使得其作为选择性良好的玉米与大豆田宽叶类除草剂，其制备与应用目前正受到广泛关注。

CN1069268A还公开了异噁唑类除草剂的三种合成方法，其中一种为如下式所示的氧化法，R₁代表环丙基，R₂代表氯、溴或三氟甲基：

CN1069268A的说明书中还提到，采用二氯甲烷为溶剂，间氯过氧苯甲酸为氧化剂在-40℃到0℃进行氧化反应。

但间氯过氧苯甲酸并不适合作为工业化生产的氧化剂原料使用，因为间氯过氧化苯甲酸不仅价格高昂贵，每吨价位在40万左右，而且用量大。由于氧化剂与式(V)所示化合物的摩尔比超过2：1，间氯过氧苯甲酸的分子量是172，在这样的生产中，间氯过氧苯甲酸的单耗会超过式(V)的单耗，每吨产品光氧化剂原料成本约40万上下，而且，负40℃的温度在一般工厂也不易达到。因此很难在常规化化工产品生产中推广。

因此，目前市场亟需开发一种成本低廉的制备异噁唑草酮的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种异噁唑草酮的制备方法，该方法能够克服采用现有技术制备异噁唑草酮时成本昂贵的缺陷，而且，本发明的该方法具有原料成本低廉、反应条件温和、速度快、收率高、生产安全等优点。

本发明的发明人在研究中发现，根据现有技术的方法，采用式(I)所示的化合物合成式(II)所示的化合物的过程中，式(I)所示的化合物并不稳定，当温度超过70℃时，开环副反应就会大大加快，形成式(IV)所示的化合物杂质，使得式(II)所示的化合物的收率降低。

本发明的发明人还发现，在由式(I)所示的化合物制备式(II)所示的化合物的反应中，若采用现有技术的二氯甲烷与双氧水体系和/或间氯过氧苯甲酸配合进行反应时，反应进行得非常缓慢，或者选择性较差，即使升高温度至常温(25℃)，反应5小时后，也仅能生成少量式(M343)所示的中间体。要合成式(II)所述的化合物时，只能更换成其它沸点较高的溶剂例如氯苯等，然而即使将反应温度提高到100℃左右后，反应时间还是会很长，且式(II)所述的化合物的收率不高。而且氧化反应在高温下进行时会有许多危害。例如以过氧化氢水溶液作为氧化剂时，MSDS(化学品安全说明书)显示，当温度到100℃以上时，过氧化氢水溶液中的过氧化氢急剧分解，释放出大量的氧气和热量，使得生产上存在很大的安全风险。

本发明的发明人还发现，为了使反应进行得更温和而采用活性较低的氧化剂进行上述反应时，在选择较低的温度进行反应时，又会有存在另一种安全风险：当温度低于某个活化温度时，分批加入的氧化剂就不能及时消耗，反应体系中氧化剂会不断累积；此时如果反应条件稍有改变，比如升高反应液温度时，一旦到达反应的引发点，反应体系会持续放热，使反应液的温度不断提高，反应速度也不断加快，同时氧化剂快速分解，放出大量氧气等气体，这样就可能引发冲料、爆炸等安全风险。

本发明的发明人在吸取了上述的经验教训后意外地发现采用特定的有机酸与过氧化氢供体形成的过氧有机酸作为上述反应的氧化剂时，既能保证反应在较低温度下进行又能确保没有式(Ⅳ)所示的这类副产物的生成；而且快速加入本发明的特定的过氧有机酸所对应的有机酸可以使得反应快速发生，从而不断消耗过氧化氢供体，使得其不累积，而且及时移走了生成的热量，这样就没有安全风险；而且反应时间短且彻底，反应收率高。

另外，本发明所述的过氧有机酸所对应的有机酸或该有机酸的水溶液本身对式(I)所示的化合物具有较好的溶解性，因此即使不加入有机溶剂作为反应介质也能使得反应顺利进行，而且反应的副产物主要为水、二氧化碳、硼酸等无毒无害的副产物，所以本发明的工艺非常绿色环保。