本文旨在探讨利用2-氯-4-氟-5-硝基苯酚合成氟胺草酯的方法。通过深入研究这一合成过程,有望为相关领域的发展提供新的见解和启发。
背景:2-氯-4-氟-5-硝基苯酚是合成氟胺草酯的重要中间体。
氟胺草酯(flumiclorac-pentyl)是由日本住友化学公司于20世纪80年代开发的酞酰亚胺类除草剂。适用于防除大豆、玉米等作物田的杂草,尤其是对大豆田中的一年生阔叶杂草具有很好的防除效果,对后茬作物没有 响。其化学名称为[2-氯-5-(环己-1-烯-1,2-二甲酰亚胺基)- 4-氟苯氧基]乙酰戊酯。
合成氟胺草酯:
1. 方法一:
(1)4-氯-2-氟-5- (戊氧基羰基甲氧基) 硝基苯的制备
反应瓶中投入320 mLDMF,124.8 g (0.65 mol) 2-氯-4-氟-5-硝基苯酚,89.6 g碳酸钾,保持温度45 ℃,搅拌30 min滴加108.8 g (0.66 m ol) 氯乙酸正戊酯,反应6~7 h,降温至10 ℃,过滤,减压脱去溶剂,分馏得到183 g浅黄色油状液体。收率86.2%,含量97.8%。
(2)4-氯-2-氟-5- (戊氧基羰基甲氧基) 苯胺的制备
高压釜中加入486 mL甲醇,5.18 g钯炭催化剂,153.8 g (0.47 mol) 4-氯-2-氟-5-(戊氧基羰基甲氧基)硝基苯,氮气置换,加氢到0.9 MP a,保温50 ℃,压力1 MPa反应5~6 h,过滤,脱去甲醇,得到128 g黄色固体。收率90.4%,含量96.1%。
(3)氟胺草酯的制备
在装有分水器的反应瓶中,投入420 mL甲苯,126.7 g (0.42 mol) 4-氯-2-氟-5- (戊氧基羰基甲氧基) 苯胺,7 g乙酸,5 g哌啶,66.6 g 3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸酐,升温回流6 h,加143 mL水,有机层脱去溶剂,再加114 mL水,226 mL甲醇,降温至5 ℃,过滤,烘干,得到167 g浅黄色固体。收率92.8%,含量98%。
方法二:
(1)4-氯-2-氟-5-(戊氧基羰基甲氧基)硝基苯的制备
反应瓶中投入DMF 43 mL、4-氟-2-氯-5-硝基苯酚7.23 g、无水碳酸钾5.75 g,保持温度20~25℃,搅拌20 min,约1 h滴加氯乙酸正戊酯6.33 g, 升温至35℃,保温6 h,液相色谱跟踪至反应结束,降温到10℃~20℃,过滤, 滤饼用少量N,N-二甲基甲酰胺洗涤,合并滤液,加入50 mL水,用50 mL乙酸乙 酯萃取,静置分层,有机层用50 mL×5水洗涤,除去溶剂DMF,水层用乙酸乙 酯萃取,减压蒸馏脱去乙酸乙酯,得到目标产物粗品,收率90%,归一含量97%。
(2)4-氯-2-氟-5-(戊氧基羰基甲氧基)苯胺的制备
100 mL史莱克瓶中加入甲醇45 mL、上一步得到的4-氟-2-氯-5-(戊氧基羰基甲氧基)硝基苯10 g,加入10%钯炭催化剂1 g,氮气置换三次,氢气置换三次,氢气球室温下(25 ℃)通入氢气,剧烈搅拌。2.5 h后反应结束,滤掉催化剂回收Pd/C,所得滤液脱除甲醇,得到粗品棕色液体8 g。向所得滤液通入足量的HCl 气体,减压蒸馏出去溶剂,得氨基物的盐酸盐,为白色固体粉末。
(3)氟胺草酯的合成
在装有分水器的150 mL三口瓶中,加入10.6 g 4-氟-2-氯-5-(戊氧基羰基甲氧基)苯胺,5.85 g 3,4,5,6-四氢苯酐,45 mL甲苯作为溶剂,1.1 g冰醋酸,0.82 g哌啶,升温回流,期间通过共沸除去反应生成的水,TLC薄层板跟踪反应进程,7 小时后反应完毕。反应结束后,降温,分别加入25 mL甲苯和25 mL水萃取,有机相减压蒸馏脱除甲苯,回收套用。后加入体积比为甲醇:水=2:1的混合液50 mL,有大量白色固体析出,总收率为70%。
参考文献:
[1]牛晓东. 氟胺草酯合成工艺改进及以硫代酰胺合成噻吩衍生物的反应研究[D]. 青岛科技大学, 2016.
[2]陆阳,陶京朝,周志莲. 新型高效除草剂氟胺草酯的合成 [J]. 化工技术与开发, 2009, 38 (06): 14-16.
[3]张李勇,王敏. 氟胺草酯的合成 [J]. 农药, 2007, (05): 307-309. DOI:10.16820/j.cnki.1006-0413.2007.05.005