[发明专利]一种合成唑草酮酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学领域中有机化合物的合成。具体涉及合成唑草酮酯的一种方法。 

背景技术

除草剂唑草酮酯(又称唑草酮、唑草酯、三唑酮草酯、福农、快灭灵)的化学名称为2-氯-3-[2-氯-5-(4-二氟甲基-4，5-二氢-3-甲基-5-氧-1H-1，2，4-三唑-1-基)-4-氟苯基]丙酸乙酯(化合物I)，其化学结构如下： 

唑草酮酯属三唑啉酮类除草剂，它是一类重要的除草剂，因其用量少、除草快、杀草谱广且不易产生抗性的特点，具有非常广阔的应用前景。唑草酮酯通过抑制叶绿素生物合成过程中原卟啉原氧化酶而引起细胞膜破坏，使叶片迅速干枯、死亡。此除草剂在喷药后15min内即被植物叶片吸收，不受雨淋影响，3～4h后杂草就出现中毒症状，2-4d死亡。因其在土壤中的半衰期仅为几小时，故对下茬作物亦安全。唑酮草酯对磺酰脲类除草剂产生抗性的杂草具有很好的活性，主要用于防除阔叶杂草和莎草等杂草，适用于小麦、大麦、燕麦、水稻、玉米、大豆、柑桔、咖啡、棉花、高粱、葡萄园、草坪等(胡耐冬，刘长令.精细与专用化学品，2003，14：21-24)。 

唑草酮酯是1990年由FMC公司开发的，该品种在美国、日本、法国、德国、 南非，俄罗斯，韩国等许多国家登记。现有唑草酮酯的合成方法主要有二种： 

方法一：基于Meerwein芳基化反应的制备方法 

FMC公司Kathleen M.Poss等人首次报道了以氯化铜为催化剂，亚硝酸叔丁酯为重氮化试剂，乙腈为溶剂，以Meerwein芳基化反应合成唑草酮酯(WO1990002120A，CN1041154，US5125958)。随后John W.Ager等人在此基础上改用氯化亚铜为催化剂，亚硝酸钠为重氮化试剂，丙酮为溶剂合成唑草酮酯(US5621112A，WO1997007107A，CN1193969)，产品收率仅为75-80％，纯度为91％。 

此后，2011年郭群震等人公开了专利(CN102174026A，WO2012122863A)，以1-(5-氨基-2-氟-4-氯苯基)-3-甲基-4-二氟甲基-1H-1，2，4-三唑啉-5-酮为原料，通过Meerwein芳基化和酯化反应两步合成目标产物，步骤增多，成本变高。 

方法二：基于偶联反应的制备方法 

1999年，FMC公司Crispino Gerard等人发明了专利(CN1280573A，WO1999019308A)，以1-(2-氟-4-氯苯基)-3-甲基-4-二氟甲基-1H-1，2，4-三唑啉-5-酮为原料，经过碘代反应、Heck反应、烯醇式互变和取代消去反应合成唑草酮酯。上述专利公开的合成方法需要用到的原料2-异羟乙基丙烯酸乙酯不易获取，同时取代消去反应操作步骤复杂，不利于工业化生产。 

将上述两种合成唑草酮酯的方法相比较，方法二比方法一新颖，选择更经济易得的丙烯酸酯原料，可望开发出具有实用价值的合成方法。由此本发明用易得的普通试剂丙烯酸乙酯代替不易获取的试剂2-异羟乙基丙烯酸乙酯，通过Heck反应得到偶联产物3-[2-氯-5-(4-二氟甲基-4，5-二氢-3-甲基-5-氧-1H-1，2，4-三唑-1-基)-4-氟苯基]丙烯酸乙酯(化合物III)，再借鉴Kyoung-Mahn Kim等人(Synthesis2004，No.16，2641-2644)利用过硫酸氢钾复合盐与盐酸反应，再与三乙胺作用的加成消去反应，“一锅法”合成重要中间体2-氯-3-[2-氯-5-(4-二氟甲基-4，5-二氢-3-甲基-5-氧-1H-1，2，4-三唑-1-基)-4-氟苯基]丙烯酸乙酯(化合物II)。最后，通过催化加氢制得唑草酮酯(化合物I)。该条路线具有安全，原料易得，成本低，原子经济，环境友好等优点，有工业化前景。 

发明内容

本发明的目的：提供一种唑草酮酯(化合物I)的合成方法。 

本发明的目的可以通过以下措施达到： 

一种唑草酮酯(化合物I)的合成方法，其先以化合物V与碘单质反应制备化合物IV，再与丙烯酸乙酯通过Heck反应合成化合物III，然后化合物III与过硫酸氢钾复合盐，盐酸及三乙胺“一锅法”反应得到化合物II，最后化合物II与氢气催化加氢得到化合物I。总反应过程为： 

本发明中的各步反应详述如下：