1.本發明屬于有機化學合成技術領域,具體涉及一種制備氯蟲苯甲酰胺中間體k胺的方法。
背景技術:
2.氯蟲苯甲酰胺(中文名康寬),是由美國杜邦公司于2000年開發的一種新型高效、低毒的鄰甲酰氨基苯甲酰胺類殺蟲劑,屬于魚尼丁受體抑制類殺蟲劑。氯蟲苯甲酰胺被廣泛用于水稻、大豆、果蔬、棉花等農作物上,用于防治鱗翅目害蟲以及其他種類的害蟲。氯蟲苯甲酰胺自上市以來,受到了廣泛好評,銷售額逐年上漲,具有廣闊的應用空間和巨大的市場前景。
3.氯蟲苯甲酰胺分子式為c18h14brcl2n5o2,結構式如下:
2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺是制備氯蟲苯甲酰胺的一個重要中間體。目前,合成2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺的主要由三種:一、以鄰甲苯胺為原料,經過肟化、成環、過氧酸氧化、酰胺化和氯化五步反應得到目標產物。此工藝路線長,產品收率低,不適合工業化。二、以3-甲基-2-硝基苯甲酸為原料,經過甲酯化、鐵粉還原、氯化亞砜氯化和甲胺氨解等步驟得到產品。此工藝原料價格昂貴,產生大量的三廢,不環保。三、以7-甲基靛紅為原料,經過氯化亞砜氯化、在甲酸溶液中氧化,然后再氨解得到目標產物。此工藝原料7-甲基靛紅非常規產品,不利于大規模生產。針對上述工藝存在的種種弊端,有必要對現有技術進行改進,找到一條綠色環保、成本低廉的制備2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺的方法。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足,提供一種制備氯蟲苯甲酰胺中間體k胺的方法。該方法以鄰甲苯胺為原料,經過氯化、溴代或碘代反應和羰基化反應三步直接合成2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺。此工藝路線簡單,原料成本低,綠色環保,適合于工業化生產。
為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案是:一種制備氯蟲苯甲酰胺中間體k胺的方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟一、4-氯-2-甲基苯胺的制備:將鄰甲苯胺溶于有機溶劑中,加入金屬催化劑
和鹽酸,然后向反應體系中加入氧化劑,保持溫度為0℃~30℃攪拌反應5h~10h,反應結束后靜置分層,取有機相,減壓蒸除溶劑得到4-氯-2-甲基苯胺;
步驟二、2-溴-4-氯-6-甲基苯胺或2-碘-4-氯-6-甲基苯胺的制備:將溴代試劑或碘代試劑,溶劑和步驟一中制備的4-氯-2-甲基苯胺一起加入反應器中,保持溫度在10℃~30℃,向反應體系中滴加雙氧水,攪拌反應2h~6h;反應結束后靜置分層,取有機相,減壓濃縮相應的得到2-溴-4-氯-6-甲基苯胺或2-碘-4-氯-6-甲基苯胺;
步驟三、2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺的制備:將步驟二中制備的2-溴-4-氯-6-甲基苯胺或2-碘-4-氯-6-甲基苯胺,與溶劑、縛酸劑、催化劑和一甲胺加入到高壓反應釜中,n2置換3次,co置換3次,升溫至80℃~150℃,保持壓力為1mpa~4mpa,反應10h~20h,得到2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺。
上述的一種制備氯蟲苯甲酰胺中間體k胺的方法,其特征在于,步驟一中所述金屬催化劑為氯化銅、氯化鐵或氯化錳;所述有機溶劑為二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈或乙酸乙酯;所選鹽酸的濃度為10%~37%;所述氧化劑為氯酸鈉、次氯酸鈉或雙氧水,所述雙氧水的濃度為27.5%~50%。
上述的一種制備氯蟲苯甲酰胺中間體k胺的方法,其特征在于,步驟一中所述鄰甲苯胺與金屬催化劑的質量比為1:(0.002~0.01),鄰甲苯胺與鹽酸的摩爾比為1:(2~5),鄰甲苯胺與氧化劑的摩爾比為1:(1.5~4);鄰甲苯胺與有機溶劑的質量比為1:(3~8)。
上述的一種制備氯蟲苯甲酰胺中間體k胺的方法,其特征在于,步驟二中所述溶劑為二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷或四氯化碳;所選溴代試劑為液溴、氫溴酸、溴化鈉、溴化鉀、溴化銨、二溴海因或n-溴代琥珀酰亞胺;所選碘代試劑為氫碘酸、碘化鈉、碘化鉀或碘化銨。
上述的一種制備氯蟲苯甲酰胺中間體k胺的方法,其特征在于,步驟二中所述雙氧水的濃度為27.5%~50%。
上述的一種制備氯蟲苯甲酰胺中間體k胺的方法,其特征在于,步驟二中所述4-氯-2-甲基苯胺與溶劑的質量比為1:(6~10),4-氯-2-甲基苯胺與溴代試劑或碘代試劑的摩爾比為1:(0.8~2);4-氯-2-甲基苯胺與雙氧水的質量比為1:(1~3)。
上述的一種制備氯蟲苯甲酰胺中間體k胺的方法,其特征在于,步驟三中所述溶劑為四氫呋喃、1,4-二氧六環或甲苯,縛酸劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀或三乙胺,催化劑為醋酸鈀、二(三苯基膦)二氯化鈀、雙(乙腈)氯化鈀、pd/c、pd/al2o3、八羰基二鈷或三苯基膦羰基氯化銠;一甲胺為甲胺氣體、甲胺水溶液或甲胺鹽酸鹽。
上述的一種制備氯蟲苯甲酰胺中間體k胺的方法,其特征在于,步驟三中所述2-溴-4-氯-6-甲基苯胺或2-碘-4-氯-6-甲基苯胺與溶劑的質量比為1:(8~12);2-溴-4-氯-6-甲基苯胺或2-碘-4-氯-6-甲基苯胺與催化劑的質量比為1:(0.001~0.01);2-溴-4-氯-6-甲基苯胺或2-碘-4-氯-6-甲基苯胺與一甲胺的摩爾比為1:(1~3);2-溴-4-氯-6-甲基苯胺或2-碘-4-氯-6-甲基苯胺與縛酸劑的摩爾比為1:(0.5~2)。
本發明與現有技術相比具有以下優點:
1、本發明以鄰甲苯胺為原料,經過氯化、溴代或碘代反應和羰基化反應三步直接合成2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺,工藝路線簡單,原料易得,反應條件溫和,綠色環保,產品收率高,成本低廉,適合于工業化生產。
2、本發明優選溴代試劑或碘代試劑是常見的溴化鈉,溴化銨,碘化鈉和碘化銨等,價格比較便宜,4-氯-2-甲基苯胺與溴代試劑或碘代試劑基本上是按摩爾比1:1反應的,原子經濟性很高。
3、本發明以pd/c或pd/al2o3為催化劑時,催化劑可以重復使用,套用6次以上,活性基本未衰減。
具體實施方式
將本發明各步驟的產物與購買的標準樣品進行色譜比對,出峰位置相同,確認制備得到的化合物分別是4-氯-2-甲基苯胺,2-溴-4-氯-6-甲基苯胺,2-碘-4-氯-6-甲基苯胺,2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺。