CN100500629C - 制造对三氟甲氧基苯基异丁酮的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制造对三氟甲氧基苯基异丁酮的方法，采用异丁酸衍生物为原料，与对三氟甲氧基溴苯格氏试剂在常温及催化条件下反应，其收率为50-78%，反应条件温和、反应时间短。使生产成本与原料成本大幅下降，同时也避免了使用剧毒、强腐蚀性的化学物质。
Description
技术领域
本发明涉及农业植物生长调节剂领域，具体地说涉及一种制造植物生长调节剂调嘧醇中间体的方法。
现有技术
对三氟甲氧基苯基异丁酮(以下简称PTMI)，结构式(I)，是制造植物生长调节剂调嘧醇(Flurprimidol)的中间体。调嘧醇作为一种植物生长调节剂，主要用于防止草坪和花卉中的杂草，使草的生长速率下降到原来的28％左右。调嘧醇还用于水稻栽培期，使植株高度降低，诱发分蘖，促进根的生长。
目前国外报导的PTMI生产方法有两种。其一是美国Eli Lilly公司1977年发表的专利USP4,002,628，采用对三氟甲氧基溴苯的格氏试剂与异丁腈反应，生成PTMI，反应需回流10小时，收率40％：
另一种方法是法国Rhone-Poulenc公司1984年发表的专利USP4,446,078，采用无水氟化氢为溶剂，三氟化硼气体为催化剂，于20℃，10kg/cm2条件下在压力釜中使对三氟甲氧基苯与异丁酰氯进行Friedel-Crafts反应制备PTMI：
反应时间为20小时，反应收率为60％，产品纯度为70％。
以上两种经典方法在工业化生产PTMI时都有重大缺陷：
第一种方法采用异丁腈为原料，反应时间长，收率低于40％，造成工业化生产时原料成本及生产成本偏高。
第二种方法需使用剧毒、强腐蚀性气体HF与BF3，在工业化生产时对设备材质与设备的密封性有很高的要求。这些有毒气体的回收与套用也是工业化生产中难以解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种制造对三氟甲氧基苯基异丁酮的方法，以解决现有技术中反应时间长，收率低，生产成本高，毒性大的缺陷。
本发明所提供的制造对三氟甲氧基苯基异丁酮的方法，采用异丁酸衍生物(III)，如酸酐、酰卤、酰胺为原料，与对三氟甲氧基溴苯格氏试剂(II)在常温及催化条件下反应，高收率生产PTMI的方法，该方法包括如下步骤：
①将式(III)的异丁酸衍生物溶解于溶剂中，每摩尔异丁酸衍生物用溶剂200～300毫升；
②将式(II)的对三氟甲氧基溴苯格氏试剂滴加入上述异丁酸衍生物溶液中，进行反应；
③反应完后，进行水解、萃取、干燥、去溶剂，精馏得到产品；
反应式为：
其中步骤①中所述的溶剂为无水乙醚、无水THF或无水甲苯中的一种或一种以上，当采用THF为溶剂时，宜加入1:1～1:2(V/V)的甲苯，这样在反应后的水解过程中可减少THF在水中的损失。式(III)的异丁酸衍生物中的R为
——Cl或
步骤②中对三氟甲氧基溴苯格氏试剂的加入量与异丁酸衍生物的摩尔比为1：0.5-2。
在加入对三氟甲氧基溴苯格氏试剂进行反应前，异丁酸衍生物溶液中加入0.01-0.15摩尔/摩尔异丁酸衍生物的催化剂，将有助于反应的完成，所述的催化剂为无水LiCl、无水AlCl3或无水CuCl中的一种或一种以上。催化剂在反应前先加入到异丁酸衍生物的溶液中，搅拌均匀后再反应。
所加入催化剂的量优选为0.05～0.08摩尔/摩尔异丁酸衍生物。
该反应的温度为-50～50℃，优选的反应温度为0～25℃。
优选的对三氟甲氧基溴苯格氏试剂的加入量与异丁酸衍生物的摩尔比为1：1。异丁酸衍生物用量小使反应不能完全，用量过多会使产物中杂质增加。
反应时将格氏试剂滴加入不断搅拌的异丁酸衍生物溶液中，并在反应瓶外用冰水混合物冷却使内温控制在要求的范围内。反应微放热，均匀不间断的搅拌即可达到要求。
滴加时间为0.5～2.0小时。适宜的滴加时间为0.6～1.2小时。加完后再反应0.5小时即可完成反应。
反应完成后可按常规方法进行水解(Fieser，Louis F.，Fieser and Fieser′sreagents for organic synthesis，Vol.1，Page 418-419，NewYork，Wiley，1967)。水解后分成二相，水相用甲苯萃取后并入有机相，经无水Na2SO4干燥，减压脱去溶剂。然后精馏得到PTMI产品。
上述反应中，原料对三氟甲氧基溴苯格氏试剂由对三氟甲氧基溴苯与金属镁在无水乙醚，四氢呋喃(THF)溶剂中按常规方法反应制成：
其中对三氟甲氧基溴苯与金属镁的摩尔比为1:1～1:1.05，溶剂采用无水乙醚或无水THF，其用量为每摩尔镁400～800ml溶剂。
制备好的格氏试剂于N2气保护下室温保存，保存时间可为1hr～12hr，以1～3hr为宜。时间过长会使反应后产物中杂质增加，收率下降。
本发明的制造对三氟甲氧基苯基异丁酮的方法，与现有技术相比较，其收率从原来40％以下提高到50～78％，反应条件温和(常温反应)，反应时间短(0.5～2小时)。因此使生产成本与原料成本大幅下降，同时也避免了使用剧毒、强腐蚀性的化学物质。
具体实施方式
实施例1：
1000ml反应瓶中加入异丁酸氯106.5克(1.0摩尔)，甲苯200毫升，无水四氢呋喃80毫升。在搅拌及N2气保护下，室温加入无水AlCl38克(0.06摩尔)，无水CuCl6克(0.06摩尔)使分散均匀。
将241g(1.0摩尔)对三氟甲氧基溴苯滴加入25克(1.03摩尔)镁，1粒碘与500毫升无水四氢呋喃的料液中，在38～45℃反应3小时后制成格氏试剂。然后将此格氏试剂于45分钟内均匀滴入反应瓶中，用冰水浴冷却使内温保持在20±2℃反应，加完再反应30分钟。
将反应物倒入饱和NH4Cl水溶液850毫升与150毫升浓盐酸形成的溶液中水解，分相。水相用甲苯150毫升×3萃取并入有机相中。用无水Na2SO4干燥，滤除Na2SO4后蒸去四氢呋喃、甲苯。减压精馏得馏份89～91℃/6.5mmHg的产物162g。GC分析含量99.18％，反应收率以对三氟甲氧基溴苯计69.1％。
实施例2-5：
反应方法与实施例1相同，采用的原料及反应结果见下表：
Claims (4)
1.一种制造对三氟甲氧基苯基异丁酮的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
①将式(III)的异丁酸衍生物溶解于溶剂中，每摩尔异丁酸衍生物用溶剂200～300毫升；
②将式(II)的对三氟甲氧基溴苯格氏试剂滴加入上述异丁酸衍生物溶液中，进行反应；反应温度为-50～50℃；在加入对三氟甲氧基溴苯格氏试剂进行反应前，异丁酸衍生物溶液中加入0.01-0.15摩尔/摩尔异丁酸衍生物的催化剂，所述的催化剂为无水LiCl、无水AlCl3或无水CuCl中的一种或一种以上；
③反应完后，进行水解、萃取、干燥、去溶剂，精馏得到产品；
反应式为：
其中步骤①中所述的溶剂为无水乙醚、无水THF或无水甲苯中的一种或一种以上；式(III)的异丁酸衍生物中的R为
或
步骤②中对三氟甲氧基溴苯格氏试剂的加入量与异丁酸衍生物的摩尔比为1：0.5-2。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于催化剂的加入量为0.05～0.08摩尔/摩尔异丁酸衍生物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应温度为0～25℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的对三氟甲氧基溴苯格氏试剂的加入量与异丁酸衍生物的摩尔比为1：1。
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