(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201510207380.0
(22)申请日 2015.04.28
C07D 261/08(2006.01)
(71)申请人江苏中旗作物保护股份有限公司
地址210047 江苏省南京市南京化学工业园
区长丰河路309号
(72)发明人王正旭 王凤云 冯美丽 侯远昌
吴耀军
(74)专利代理机构南京众联专利代理有限公司
32206
代理人顾进
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种农药除草剂异恶唑草酮的
合成方法，所述的合成方法以5-环丙基-4-[2-甲
硫基-4-(三氟甲基)苯甲酰基]异恶唑(Ⅰ)为
原料，将其与含有氧化催化剂：钨酸钠、钨酸铵、
钼酸钠或钼酸铵，相转移催化剂：甲基三辛基氯
化铵、三丁基溴化铵或甲基三辛基硫酸氢胺，无机
酸的卤代烷溶剂混合，混合完成后中滴加30%的
双氧水，静置分层后浓缩，最终得到异恶唑草酮
反应易于控制，产品收率和含量高，适合绿化工
业生产。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书6页
(10)申请公布号CN 104774186 A (43)申请公布日2015.07.15
C N 104774186
A
1.一种农药除草剂异恶唑草酮的合成方法，其特征在于，所述的合成方法以5-环丙基-4-[2-甲硫基-4-(三氟甲基)苯甲酰基]异恶唑(Ⅰ)为原料，将其与含有氧化催化剂、相转移催化剂和无机酸的卤代烷溶剂混合，混合完成后中滴加30%的双氧水，静置分层后浓缩，最终得到异恶唑草酮(Ⅱ)；其详细的制备方法如下：
1）将原料5-环丙基-4-[2-甲硫基-4-(三氟甲基)苯甲酰基]异恶唑(Ⅰ)与氧化催化剂、相转移催化剂、无机酸以质量比为10：0.01～0.05：0.01～0.05：0.1～2的比例在卤代烷溶剂中进行混合，得到混合反应液；
2）将步骤1）中的混合反应液进行加热，加热过程中滴加与原料的质量比为1：1～10的30%的双氧水，滴加完成后，在在 25～90℃下反应 3～6h，得到反应尾液；
3）将步骤2）中的反应尾液在25～30℃下静置分层，水层用卤代烷溶剂萃取一次，合并有机相，有机相用亚硫酸氢钠溶液洗涤，依次进行常压浓缩和减压浓缩，最终得到异恶唑草酮(Ⅱ)。
2.如权利要求1所述的农药除草剂异恶唑草酮的合成方法，其特征在于，所述的卤代烷溶剂为二氯甲烷，二氯乙烷和氯仿中的一种。
3.如权利要求1所述的农药除草剂异恶唑草酮的合成方法，其特征在于，所述的氧化催化剂为钨酸钠、钨酸铵、钼酸钠或钼酸铵中的一种，其中原料与氧化催化剂的质量比为10：0.01～0.02。
4.如权利要求1所述的农药除草剂异恶唑草酮的合成方法，其特征在于，所述的相转移催化剂为甲基三辛基氯化铵、四丁基溴化铵或甲基三辛基硫酸氢胺中的一种，其中原料与相转移催化剂的质量比为10：0.01～0.02。
5.如权利要求1所述的农药除草剂异恶唑草酮的合成方法，其特征在于，所述的无机酸为硫酸、盐酸或硝酸中的一种，其中原料与无机酸的质量比为：10：0.1～1。
6.如权利要求1所述的农药除草剂异恶唑草酮的合成方法，其特征在于，所述的步骤2）中优选的原料与30%的双氧水的质量比为1：1～4。
7.如权利要求1所述的农药除草剂异恶唑草酮的合成方法，其特征在于，所述的步骤3）中亚硫酸氢钠溶液为质量分数3%～5%的亚硫酸氢钠溶液。
8.如权利要求2和5所述的农药除草剂异恶唑草酮的合成方法，其特征在于，所述的步骤1中优选的有机溶剂为二氯甲烷和二氯乙烷，优选的无机酸为硫酸和盐酸。
农药除草剂异恶唑草酮的合成方法
技术领域
[0001] 本发明涉及农药除草剂的合成方法领域，尤其涉及一种农药除草剂异恶唑草酮的合成方法。
背景技术
[0002] 异恶唑草酮(isoxaflutole)是由罗纳-普朗克公司(现属拜耳公司)1992年发现的异恶唑类除草剂，具有良好的内吸活性。 异恶唑草酮可以通过植物的根部和叶面吸收后传导到整个植株，并能够在植物体内迅速转化为具有生物活性的DKN。 1996年在牙买加上市，用于防除玉米和甘蔗田阔叶杂草和禾本科杂草，同年在阿根廷等南美一些国家也取得了登记。 1998年在美国登记上市，2001年在澳大利亚、德国、加拿大等国家取得登记，目前已在30多个国家取得登记。
[0003] 2003年10月异恶唑草酮被列入欧盟农药登记指令(91/414)附录1中。 拜耳公司开发了异恶唑草酮与苯草醚、莠去津、乙草胺、氟噻草胺等混剂。 为了进一步拓展市场，2006年拜耳公司与杜邦公司合作，开发了加有安全剂的复配制剂，用于美国玉米田市场。异恶唑草酮上市以后，市场拓展较快，2001年销售额达到了1亿美元，其后由于玉米田除草剂竞争激烈，特别是莠去津尽管遇到地下水污染等环境问题但并没有很快退市，影响了异恶唑草酮市场的快速发展，2011年销售额为1.65亿美元。
[0004] 该类化合物合成方法主要有以下几种 ：
方法1： US5804532 报道将 5-环丙基-4-[2-甲硫基-4-(三氟甲基)苯甲酰基]异恶唑溶于二氯甲院中，加入间氯过氧苯甲酸氧化反应制备异恶唑草酮，反应方程式为：
。
[0005] 方法2：US5804532专利报道， 报道5-环丙基-4-[2-甲硫基-4-(三氟甲基)苯甲酰基]异恶唑在乙酸酐溶液中，经双氧水氧化反应制备，反应方程式为：
在上述报道的合成方法中，方法一所用氧化剂间氯过氧苯甲酸的价格昂贵。方法二氧化剂双氧水和用量大，双氧水一般需过量 2～3倍量，的用量为反应物的3～4倍，致使原材料成本过高。若降低双氧水的用量，则反应不完全 ；若降低乙酸酐的用量，反应过程中会不可避免地出现剧烈冲温现象，甚至有可能引发爆炸。由于双氧水过量较多，在
减压蒸馏回收醋酸水溶液前必须用还原剂破坏过量的过氧化氢，否则有引发爆炸的可能，不利于工业化生产。
发明内容
[0006] 针对上述存在的问题，本发明目的在于提供一种反应温度低，环境负荷小，产品收率高的农药除草剂异恶唑草酮的绿合成方法。
[0007] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种农药除草剂异恶唑草酮的合成方法，所述的合成方法以5-环丙基-4-[2-甲硫基-4-(三氟甲基)苯甲酰基]异恶唑(Ⅰ)为原料，将其与含有氧化催化剂、相转移催化剂和无机酸的卤代烷溶剂混合，混合完成后中滴加30%双氧水，静置分层后浓缩，最终得到异恶唑草酮(Ⅱ)；
。
其详细的制备方法如下：
1）将原料5-环丙基-4-[2-甲硫基-4-(三氟甲基)苯甲酰基]异恶唑(Ⅰ)与氧化催化剂、相转移催化剂、无机酸以质量比为10：0.01～0.02：0.01～0.02：0.1～2的比例在卤代烷溶剂中进行混合，得到混合反应液。
[0008] 2）将步骤1）中的混合反应液进行加热，加热过程中滴加与原料的质量比为1：1～4的30%的双氧水，滴加完成后，在在 25～90℃下反应 3～6h，得到反应尾液。[0009] 3）将步骤2）中的反应尾液在25～30℃下静置分层，水层用卤代烷溶剂萃取一次，合并有机相，有机相用亚硫酸氢钠溶液洗涤，依次进行常压浓缩和减压浓缩，最终得到异恶唑草酮(Ⅱ)。
[0010] 本发明所述的卤代烷溶剂为二氯甲烷，二氯乙烷和氯仿中的一种；二氯甲烷相比二氯乙烷沸点低，在固体产品中很好浓缩，而用氯仿做溶剂毒性较大。
[0011] 本发明所述的氧化催化剂为钨酸钠、钨酸铵、钼酸钠或钼酸铵中的一种，其中原料与氧化催化剂的质量比为10：0.01～0.02；使用氧化催化剂可提高反应液定性含量，用量太少起不到催化作用，太多会大大增加成本。
[0012] 本发明所述的相转移催化剂为甲基三辛基氯化铵、四丁基溴化铵或甲基三辛基硫酸氢胺中的一种，其中原料与相转移催化剂的质量比为10：0.01～0.02；由于是两相反应，使用相转移催化剂增加了两相接触面积缩短了反应时间，用量太少起不到催化作用，太多会大大增加成本。
[0013] 本发明所述的无机酸为硫酸、盐酸或硝酸中的一种，其中原料与无机酸的质量比为10：0.1～1。
[0014] 本发明所述的步骤2）中优选的原料与30%的双氧水的质量比为1：1～4；过量双氧水需要大量亚硫酸氢钠去破坏，不破坏蒸馏产生危险。过少原料反应不完，导致产品含量低。
[0015] 本发明所述的步骤3）中亚硫酸氢钠溶液为质量分数3%～5%的亚硫酸氢钠溶液；用亚硫酸氢钠溶液分解反应液分层有机相中过量未反应的过氧化氢，如不除去加热脱溶时会有危险。
[0016] 本发明所述的步骤1中优选的有机溶剂为二氯甲烷和二氯乙烷，优选的无机酸为硫酸和盐酸。
[0017] 本发明的优点在于：本发明与目前已有方法比较，具有催化剂用量少，反应温度低，减少环境负荷，操作简单、安全，收率高，收率达到95%～96％，产品中异恶唑草酮的有效含量达到98％以上。生产成本低，产品含量高等优点，适合绿化工业生产。
具体实施方式
[0018] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
[0019] 实施例1：一种农药除草剂异恶唑草酮的合成方法：
向500mL四口瓶中加入二氯甲烷250克、原料(Ⅰ)含量98.5%的5-环丙基-4-[2-甲硫基-4-(三氟甲基)苯甲酰基]异恶唑100克（327.2,0.301mol),1.5‰含量98%的钨酸钠0.152克（329.8,0.452mmol），1.5‰含量98%的甲基三辛基氯化铵0.186克（404.2,0.452mmol）。
[0020] 搅拌下滴加原料10%含量98%的硫酸3.01克（98.1,30.1mmol），滴加放热，加完后将反应液加热至（39-42）℃回流，回流条件下滴加30％的双氧水102.34克（0.903mol），约1小时滴完，滴完回流条件下保温反应4h，HPLC检测一氧中间态含量≤0.1%为反应结束。[0021] 反应完毕将反应液降温至室温分层，水层用二氯甲烷50克萃取一次，合并有机相，5％的亚硫酸氢钠水溶液50克洗一次，有机相再用50克水洗一次，先常压浓缩至最高60℃，在负压脱干二氯甲烷溶剂得淡黄异恶唑草酮固体产品105克 ，HPLC检测含量：98.2％，收率：95.3%。
[0022] 实施例2：一种农药除草剂异恶唑草酮的合成方法：
向500mL四口瓶中加入二氯甲烷250克、原料(Ⅰ)含量98.5%的5-环丙基-4-[2-甲硫基-4-(三氟甲基)苯甲酰基]异恶唑100克（327.2,0.301mol),1.5‰含量98%的钼酸钠0.1克（205.9,0.452mmol），1.5‰含量98%的甲基三辛基氯化铵0.186克（404.2,0.452mmol）。
[0023] 搅拌下滴加原料10%含量98%的硫酸3.01克（98.1,30.1mmol），滴加放热，加完后将反应液加热至（39-42）℃回流，回流条件下滴加30％的双氧水102.34克（0.903mol），约1小时滴完，滴完回流条件下保温反应4h，HPLC检测一氧中间态含量：1.5%（反应不完），反应结束。
[0024] 反应完毕将反应液降温至室温分层，水层用二氯甲烷50克萃取一次，合并有机相，5％的亚硫酸氢钠水溶液50克洗一次，有机相再用50克水洗一次，先常压浓缩至最高60℃，在负压脱干二氯甲烷
溶剂得淡黄异恶唑草酮固体产品104.8克 ，HPLC检测含量：96.7％，收率：93.7%。
[0025] 实施例3：一种农药除草剂异恶唑草酮的合成方法：
向500mL四口瓶中加入二氯乙烷291克、原料(Ⅰ)含量98.5%的5-环丙基-4-[2-甲硫基-4-(三氟甲基)苯甲酰基]异恶唑100克（327.2,0.301mol),1.5‰含
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