[发明专利]3,3-二甲基-2-氧代丁酸和三嗪酮的制备方法

说明书

本发明涉及农药领域，公开了一种3,3‑二甲基‑2‑氧代丁酸和三嗪酮的制备方法。本发明的3,3‑二甲基‑2‑氧代丁酸的制备方法包括：在催化剂存在下，在pH为7‑13的条件下，以含氧气体为氧化剂，将3,3‑二甲基‑2‑羟基丁酸和/或其盐氧化的步骤。根据本发明的方法，以3,3‑二甲基‑2‑羟基丁酸和/或其盐为原料，以氧气或空气替代其他氧化剂，避免了高盐废水以及固废，降低了原料成本，并且操作简单，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及农药领域，具体涉及一种3,3-二甲基-2-氧代丁酸和三嗪酮的制备方法。

背景技术

嗪草酮(CAS:21087-64-9)是一种内吸选择性除草剂，主要通过根吸收、茎、叶也可吸收。对一年生阔叶杂草和部分禾本科杂草如大豆、马铃薯、番茄、苜蓿、芦笋、甘蔗等作物田防除蓼、苋、藜、芥菜、苦荬菜、繁缕、荞麦蔓、香薷、黄花蒿、鬼针草、狗尾草、鸭跖草、苍耳、龙葵、马唐、野燕麦等有良好防除效果。对人畜低毒，对鱼类及水生物、鸟类、蜜蜂均低毒。慢性毒性试验未见异常。

3,3-二甲基-2-氧代丁酸(或称三甲基丙酮酸)作为制备嗪草酮的重要中间体，其结构为：

目前合成3,3-二甲基-2氧代丁酸的路线包括：1)通过用频那酮与二氧化硒直接反应，生成3,3-二甲基-2-氧代丁酸。该方法反应过程中产生的硒目前较难进行回收再利用，导致成本高，并且环境污染严重，无法进行工业化生产。2)US20040030186A公开了一种用Pd-C、硝酸铋和氧气，在碱性环境下由3,3-二甲基-2-羟基丁酸氧化得到3,3-二甲基-2氧代丁酸的方法。该方法会产生含重金属盐的废水，无法实现工业化生产。3)CN108503531A公开了一种用四甲基氧代哌啶、三氯化铁、亚硝酸钠、冠醚催化，三氟甲苯、水作溶剂，氧气氧化3,3-二甲基-2-羟基丁酸氧化制备3,3-二甲基-2氧代丁酸的方法。同样该方法产生含重金属的高盐废水，而且采用较多催化剂，无法有效回收再利用，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种新的3,3-二甲基-2-氧代丁酸的制备方法，该方法以3,3-二甲基-2-羟基丁酸和/或其盐为原料，以氧气或空气替代其他氧化剂，避免了高盐废水以及固废，催化剂可进行套用，降低了原料成本，并且操作简单，适合工业化生产，产品收率与含量也很高。

此外，本发明还提供一种三嗪酮的制备方法，该方法步骤简单，收率高，非常适合工业生产。

根据本发明的第一方面，提供一种3,3-二甲基-2-氧代丁酸的制备方法，其中，该方法包括：在催化剂存在下，在pH为7-13的条件下，以含氧气体为氧化剂，将3,3-二甲基-2-羟基丁酸和/或其盐氧化的步骤。

优选地，所述含氧气体为氧气和/或空气。

优选地，所述的催化剂为二氧化钌、Pt-C、Pd-C和三氯化钌中的一种或多种。

优选地，所述催化剂的用量为3,3-二甲基-2-羟基丁酸和/或其盐用量的0.001-20摩尔％。

优选地，pH为7.5-12。

优选地，通过无机碱来调节反应体系的pH值，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或多种。

优选地，所述氧化的条件包括：反应温度为0-200℃，反应压力为常压-10MPa，反应时间为2-24小时。

优选地，通过将二氯频呐酮水解后进行酸化，得到所述3,3-二甲基-2-羟基丁酸。

优选地，将所述水解的产物直接进行所述氧化。

优选地，所述水解在碱存在下进行。

优选地，所述碱为氢氧化钠。