1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮合成的改进方法.pdf

第4 7 卷第2 期 2 0 1 7 年4 月 精细化工中间体 F I N EC H E M I C A Ll N T E R M E D I A T E S V 0 1 4 7N o 2 A p r i l2 0 1 7 1 一( 4 一氯苯基) 一2 一环丙基一1 一丙酮合成的改进方法 李萍1 2 ，虞孝云3 ，周锦萍坦，王燕坦，高云英”，周 勇坦 ( 1 湖南化_ Y - 研究院有限公司国家农药创制工程技术研究中心，湖南长沙4 1 0 0 1 4 ；2 农用化学品湖南省 重点实验室，湖南长沙4 1 0 0 1 4 ；3 湖南海利常德农药化X - 有限公司，湖南常德4 1 5 0 0 0 ) 摘要：改进了1 一( 4 一氯苯基) 一2 一环丙基一1 一丙酮的合成方法。以2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁腈为原料，在 臭氧和氢氧化钠的作用下合成产物，优化条件为：m ( 水) ：m 2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁腈 = 1 2 ：1 ，n ( 臭 氧) ：n 2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁腈 _ 1 6 ：1 0 ，反应温度5 0 ，臭氧通入和氢氧化钠滴加时间为2h ，优 化条件下，收率达8 0 。 关键词：1 一( 4 一氯苯基) 一2 一环丙基一1 一丙酮；2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁腈；臭氧 中图分类号：T Q 2 4 2 文献标志码：A文章编号：1 0 0 9 9 2 1 2 ( 2 0 1 7 ) 0 2 0 0 3 7 0 4 D o I ：1 0 1 9 3 4 2 j c n k i i s s n 1 0 0 9 9 2 1 2 2 0 1 7 0 2 0 0 9 S y n t h e s i so f1 一( 4 一C h l o r o p h e n y l ) 一2 一c y c l o p r o p y l 一1 一p r o p a n o n e L IP i n 窖7 ，Y UX i a o y u n 3 , Z H O UJ t n p t n 窖7 ，W AN GY a h 瑶，G A0Y u n - y i n g l ，Z H O UY o n g j ：2 ( 1 N a t i o n a lE n g i n e e r i n gC e n t e rf o rA g r o c h e m i c a l s ，H u n a nR e s e a r c hI n s t i t u t eo fC h e m i c a lI n d u s t r yC o ，L t d ， C h a n g s h a4 1 0 0 1 4 ，C h i n a ；2 H u n a nP r o v i n c eK e yL a b o r a t o r yf o rA g r o c h e m i c a l s ，C h a n g s h a4 1 0 0 1 4 ，C h i n a ；3 H u n a nH a i l iC h a n g d eP e s t i c i d e & C h e m i c a lI n d u s t r yC o ，L t d ，C h a n g d e4 1 5 0 0 0 ，C h i n a ) A b s t r a c t ：Am e t h o df o rt h es y n t h e s i so f1 一( 4 一C h l o r o p h e n y l ) 一2 一c y e l o p r o p y l 一1 一p r o p a n o n ew a si m p r o v e du s i n g o z o n ea n ds o d i u mh y d r o x i d ea st h er a wm a t e r i a l s T h ee f f e c t si n c l u d i n gt h es o l v e n tr a t i o ，m a t e r i a lr a t i o ，p Hv a l u e ， r e a c t i o nt e m p e r a t u r e ，a n dr e a c t i o nt i m eo nt h ey i e l dw e r ee x p l o r e d ，t h ey i e l dr e a c h e d8 0 u n d e ro p t i m i z e d c o n d i t i o n s K e yw o r d s ：1 - ( 4 - c h l o r o p h e n y l ) - 2 - c y c l o p r o p y l - l - p r o p a n o n e ；2 一( 4 _ c h l o r o p h e n y l ) 一3 一c y c l o p r o p y l b u t y r o n i t r i l e ；o z o n e 1前言 1 一( 4 一氯苯基) 一2 一环丙基一1 一丙酮是一种重要 的有机中问体，分子量2 0 8 7 ，C A S1 2 3 9 8 9 2 9 7 ， 密度1 1 8g c m 3 ，沸点3 1 0 ，商用品为浅黄色液 体，结构式如下。 C 分子中的羰基经活化后能与三氮唑反应制备 杀菌剂环唑醇。环唑醇属于三氮唑类杀菌剂，在 农药领域应用十分广泛，对植物的常见病害均有较 好的预防和治疗的作用，还可以与其他杀菌剂混合 使用。环唑醇由瑞士山道士公司研发，2 0 1 4 年先 正达公司环唑醇销量为2 5 亿美元阻 ，2 0 1 6 年7 月 欧盟修订了环唑醇在作物中的最大残留量，豆类由 原限量的0 0 5m g k g 修订为0 0 8m g k g ，大麦和燕 麦由原限量的0 1m g k g 均修订为0 2m g k g ，2 0 1 7 年1 月澳大利亚也对鹰嘴豆( 干) 和扁豆( 干) 的 最大残留量作了修订。使得环唑醇使用范围更广， 全球销量剧增。 1 一( 4 一氯苯基) 一2 一环丙基一1 一丙酮的合成方法 作者简介：李萍( 1 9 7 2 - ) ，女，湖南长沙人，工程师，主要从事农药中间体研究和光气化精细化工产品研究( E - m a i l ：4 0 7 8 5 4 0 1 6 q q e o m ) 。 收稿日期：2 0 1 7 - 0 3 1 8 万方数据 精细化工中间体 第4 7 卷 有多种山道士公司报道了2 种合成方法 2 剖，一种 方法是利用l 一( 4 一氯苯基) 一2 一环丙基一1 一乙醇在脱 水剂等的作用下羟基转化为羰基，再在氢化钠作用 下与碘甲烷生成产品，收率2 8 ，该法收率较低， 工艺需回收三乙胺，产生大量废水；另一种方法是 利用4 一羟基一4 一( 4 一氯苯基) 一3 一甲基一1 一丁烯与二 C l H C I C H ，C 1 2 C H 3 ( C H 2 ) 4 C H 3 - - 、+ V 八，N 。H c 吼C L 、 溴甲烷在锌粉和氯化铜作用下先合成l 一( 4 一氯苯 基) 一2 一环丙基一1 一丙醇，再在过量三乙胺作用下生 成产品，收率分别为7 3 和8 6 ，总收率约6 3 ， 该法产生大量含盐和金属的有机废水。2 种方法使 用的原料溴、碘代烷价格较高，草酰氯参与反应的 一步需要在一7 8 条件下进行。反应方程式如下。 近年来，许多研究对这两种合成方法或类似路 线进行了改进。刘何华等 4 以4 一氯甲基氯苯、亚 磷酸三乙酯和环丙基甲酮等为原料，先合成4 的先 导物质1 一氯一4 一( 2 一环丙基一1 一丙烯基) 苯，再在硼 氢化钠、强碱和双氧水作用下合成化合物4 ，最后 在催化剂作用下与次氯酸钠生成目标产物，其中合 成化合物4 的收率8 8 ，合成产物一步的收率 8 4 。徐明华等吲同样以1 一氯一4 一( 2 一环丙基一1 一丙 烯基) 苯为原料先制备4 再合成产物，总收率 8 4 。邬震中哺1 以对氯卞氯与环丙基甲基酮合成得 到化合物4 ，再经氧化得到产品。U k o v 等利用对 氯苯甲腈合成5 和4 后得到目标产物，总收率近 5 0 。D i e t zE 8 1 和游华南等酬均对以2 为原料，经合 成1 得到产物的路线进行了改进。 姜宇华等 1 0 以对氯苯乙醇作为起始原料合成对氯 硝基甲苯，再与环丙基甲酮进行缩合反应，然后将硝 基转化成肟，最后经还原剂还原后得到产物，该法原 材料易得收率和含量指标较好。产生含盐废水。 董建生等 1 1 1 以盐酸羟胺和环丙基丙醛为原料制 备中间体环丙基乙醛肟，在一1 0 低温下与对氯苯 基重氮盐反应得到目标产物。该法原材料易得，收 率较高，对氯苯基重氮盐的制备对工艺要求较高。 王宇等n 2 1 将环丙基甲基酮制备成2 一环丙基丙 酰氯。再与氯苯在氯化铝作用下生成产物。徐建 c H 3 ( c H 2 h c m C H ，l O | l + s 兵 1 33 将环丙基氯乙烷与氯苯反应生成产物。也有将 氯苯在格式试剂中与环丙基丙醛生成产物的报道 1 4 。 类似合成方法的缺点是生成的废水难以处理。 另外还有以对氯苯丙酮 1 5 、对氯苯甲醛 1 6 - - 1 7 1 和 对氯苯乙腈 1 33 等为原料合成产物或类似结构化合物 的路线。在以对氯苯乙腈为原料的合成路线中，将 环丙基甲基酮先转化为l 一环丙基氯乙烷，再与对 氯苯乙腈反应结合生成2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁 腈，最后将氰基氧化为羰基，该法原料易得，生产 成本低，操作简便。经过对比分析，以对氯苯乙腈 为原料的合成路线具备较佳的工业化开发价值但 最后一步反应收率7 0 一7 7 偏低，反应时间较长。 综上所述各种方法均有不足，笔者通过以 2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁腈为原料的工艺进行了 改进。 2 实验部分 2 1 合成路线 以2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁腈为原料，在弱 碱性水中与臭氧反应生成产物。 O ， C 。V 。一 一 。V 。 C + 万方数据 第2 期 李 萍，等：1 一( 4 一氯苯基) 一2 一环丙基一1 一丙酮合成的改进方法 3 9 2 2 仪器与试剂 仪器：A g i l e n t7 8 2 0 A 气相色谱仪( 美国A g i l e n t 公司) 、V a i r i a nI N O V A 一3 0 0 型核磁共振仪( 溶剂二 甲基亚砜，内标四甲基硅烷，美国V a i r i a n 公司) 、 S W 一1 1 2 1 0g 臭氧发生器( 青岛维斯特公司) 。 试剂：氯仿( A R ) 、2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基 丁腈( 工业级，9 7 ) 、去离子水、臭氧( 自制) ， 其他试剂均为C P 或者A P 。 2 3 实验步骤 将2 2 0g ( 0 1 0m 0 1 ) 2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基 丁腈加入到2 2 0g 水中，5 0 快速搅拌形成悬浮 液，2h 内匀速通入7 2g ( 0 1 5t 0 0 1 ) 臭氧，同时 匀速滴加4 4 0g ( 1 0 ，0 1 1t 0 0 1 ) 氢氧化钠溶液， 保持臭氧通入过程中反应液的p H 值为7 5 8 5 反应后利用少量稀盐酸中和反应液p H 至7 乙醚 萃取，脱除乙醚后得到1 8 3g 黄色液体，含量 9 6 2 ( G C ) ，收率8 4 2 。1 HN M R ( C D C l 3 ) ，6 ： 0 1 8 O 4 8 ( m ，4 H ) ，1 0 2 1 0 6 ( m ，1 H ) ，1 2 7 ( d ，3 H ) ，2 7 1 - 2 7 8 ( m ，1 H ) ，7 4 3 ( d ，2 H ) ， 7 8 1 ( d ，2 H ) 。1 3 CN M R ( 7 5M H z ，D M S 0 一以) ，6 ： 3 2 ，7 7 ，1 6 2 3 ，4 4 9 0 ，1 3 0 0 5 ，1 3 4 5 2 ，1 3 9 7 1 ， 2 0 3 4 4 。I R ( K B r ，v c m 。) ：29 9 6 ( C H ，伸缩振 动) ，16 9 4 ( C = 0 ，伸缩振动) ，29 5 3 ( 一C H ：一， 伸缩振动) ，10 9 4 ( C = O ，伸缩振动) 。M S ( m z ) ：2 0 7 M + 。 3 结果与讨论 3 1 溶剂比对收率的影响 反应条件同2 3 ，改变水与2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环 丙基丁腈配比，考察收率变化情况。结果见表1 。 表1 溶剂比对收率的影响 T a b l e1E f f e c to fs o l v e n tr a t i oO i lt h ey i e l d 序号 mE 2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁腈 ：m ( 水) 收率 1 ：2 l ：4 1 ：6 1 ：8 1 ：1 0 l ：1 2 1 ：1 4 7 1 3 7 3 7 8 3 6 8 4 0 8 3 8 由表1 可知，m ( 水) ：mE 2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙 基丁腈 1 5 ：1 0 时，收率8 0 以上，在弱 碱性溶液中臭氧活性降低，反应速度相对强碱性环 境慢，有部分臭氧未经反应进入尾气。 3 3 p H 值对收率的影响 反应条件和投料量同2 3 ，改变臭氧加入过程 中，体系的p H 值，考察收率的变化。结果见表3 。 实验过程中，随p H 值考察点的不同，氢氧化钠用 量也会随之差异。 表3p H 值对收率的影响 T a b l e3E f f e c to fp Hv a l u eO i lt h ey i e l d 由表3 可知臭氧通人过程中，体系的p H 维 持在7 5 8 5 之间时，收率8 0 以上，随着反应液 体系增强，臭氧对反应液中有机物的破坏性增强 2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁腈裂解成小分子物质。 3 4 反应温度对收率的影响 反应条件同2 3 ，改变氧化反应温度，考察温 度对收率的影响。结果见表4 。 万方数据 精细化工中间体第4 7 卷 表4 温度对收率的影响 T a b l e4E f f e c to ft e m p e r a t u r e so nt h ey i e l d 由表4 可知，反应温度5 0 时收率达8 2 5 。 温度低时，原料在水中不能形成较好的悬浮溶液， 温度较高加强了臭氧对原料的氧化程度。 3 5 反应时间对收率的影响 反应条件和投料量同2 3 ，改变臭氧通入的时 间，考察收率的变化，结果见表5 。 表5 时间对收率的影响 T a b l e4E f f e c to fr e a c t i o nt i m eo nt h ey i e l d 表5 数据表明臭氧通入的时间对收率几乎没有 影响在体系中少量氢氧化钠溶液的加入会对体系 p H 值产生波动，笔者采用的投料量进行的实验时， 采用2h 作为臭氧通入和氢氧化钠滴加的时间。 4 结论 改进了环唑醇的中问体1 一( 4 一氯苯基) 一2 一环丙 基一1 一丙酮的合成工艺，考察了溶剂比、原料配 比、p H 值、温度、反应时间对反应的影响，优化 条件为：m ( 水) ：m 2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁腈 = 1 2 ：1 ，n ( 臭氧) ：n 2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁 腈 = 1 6 ：1 0 ，反应温度5 0 ，臭氧通入和氢氧化 钠滴加时间为2h 。优化条件下，总收率超过 8 0 。以水为溶剂，精准控制反应体系的p H 值， 利用臭氧氧化2 一( 4 一氯苯基) 一3 一环丙基丁腈制备 l 一( 4 一氯苯基) 一2 一环丙基一1 一丙酮，使得工艺操作 流程简单，成本低，降低了废水处理，环保，具有 工业生产开发优势。 参考文献： 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 2 】 1 3 【1 4 1 5 1 6 1 7 张一宾，李少青先正达等五大农药跨国公司的拳头产品及 专注市场 J 农药快讯，2 0 1 7 ，3 3 ( 3 ) ：1 1 0 S c h a u bF A l p h a p h e n y l o rb e n z y l a l p h a c y c l o p r o p y l a l k y l e n e - l H i m i d a z o l e - a n d1 , 2 4 - t r i a z o l e - 1 一e t h a n o l sa n du s ea g a i n s t f u n g u s ：U S 4 6 6 4 6 9 6 P 1 9 8 7 0 5 1 2 J o h nUC C y c l o p r o p a n ed e r i v a t i v e s ：U S ，4 9 7 3 7 6 7 P 1 1 9 9 0 11 - 2 7 刘何华一种1 一( 4 一氯苯基) 一2 一环丙基一1 一丙酮的制备方法：中 国，2 0 1 1 1 0 1 4 7 5 9 2 6 P 2 0 1 1 - 1 1 - 2 3 徐明华1 一( 4 一氯苯基1 2 一环丙基一1 一丙酮的制备方法：中国， 2 0 1 2 1 0 1 6 0 8 3 3 5 P 2 0 1 2 0 9 1 9 邬震中通过环丙基甲基酮制备环唑醇的简便方法：中国 2 0 1 0 1 0 2 0 4 2 9 5 6 P 2 0 1 0 1 0 1 3 U s k o vAM P r o c e s sf o rp r e p a r a t i o no f1 - ( 4 - c h l o r o p h e n y l ) - 2 一 c y c l o p r o p y l p r o p a n 一1 一o n ea n do fi t sp r o d u c t i o ni n t e r m e d i a t e ，1 一 ( 4 一c h l o r o p h e n y l ) - 2 - m e t h y l 一3 一b u t e n 一1 一o n e ：R U ，2 3 5 0 5 9 7 P 2 0 0 9 - 0 3 - 2 7 D i e t zJ 1 ，2 ，4 一T r i a z o l ed e r i v a t i v e sa s a n t i f u n g a l ，a n t i v i r a la n d a n t i t u m o ra g e n t sa n dt h e i r p r e p a r a t i o n ，p h a r m a c e u t i c a l a n d a g r i c u l t u r a lc o m p o s i t i o n sa n du s ei nt h et r e a t m e n to ff u n g a la n d v i r a li n f e c t i o n sa n dc a n c e r s ：W 0 ，2 0 1 0 1 4 2 7 7 9 P 2 0 1 0 1 2 1 6 游华南杀菌剂环唑醇的合成研究 J 现代农药，2 0 0 4 ，3 ( 4 ) ： 1 0 - 1 2 姜宇华一种1 一( 4 一氯苯基) 一2 一环丙基一1 一丙酮的制备方法：中