[发明专利]一种对叔丁基苯乙腈的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种精细化工中间体，特别涉及一种杀虫杀螨剂的中间体对叔丁基苯乙腈的合成方法。

背景技术

对叔丁基苯乙腈为无色至淡黄色，有特殊鱼腥味的液体，是合成新型杀虫杀螨剂丁氟螨酯(cyflumetofen)的重要中间体，也是一种有用的香料（欧洲专利EP 0062368）。

丁氟螨酯是日本大塚化学公司开发的新型杀螨剂，2007年首先在日本上市，主要用于防治果树、蔬菜、茶、观赏植物等的害螨，与现有杀虫剂无交互抗性。对各种植物均无药害，对哺乳动物、水生生物、有益生物、天敌等非靶标生物十分安全，属环境友好型农药（美国专利US 2003/0208086、农药 2009,48（7），474-475,478、现代农药 2009,8（4），23-24）。

已报道的对叔丁基苯乙腈合成路线均以对叔丁基氯化苄或对叔丁基溴化苄为关键中间体，经与氰化钠缩合而得，如欧洲专利EP 0062368和化工时刊 2003,17（9），43-44。对叔丁基氯化苄或对叔丁基溴化苄的合成有两种方法：叔丁苯在无水氯化锌和卤化氢气体存在下与多聚甲醛进行卤甲基化反应制得，或对叔丁基甲苯经光照或自由基引发剂存在下的自由基取代卤化反应制得，反应式如下：

叔丁苯卤甲基化时产生约10%的间位异构体，与所需的对位产物性质极为相似，难以从产物中分离去除。此外，卤甲基化反应还会产生较多的二聚和多聚副产物即高沸物。对叔丁基甲苯卤化时主要控制卤化深度，但所用原料对叔丁基甲苯由甲苯的叔丁基化制得，同样含有约10%难以分离的间位异构体，卤化及随后的氰化时反应活性相似，导致最终产品的含量低，需要多次精制，收率低，消耗大。另外，上述两种制备路线的中间体对叔丁基卤化苄具有较大的毒性和刺激性，使用的氰化钠剧毒，这些都对生产安全、劳动保护等带来很大问题。

总之，以上两条制备路线均存在较多而且难以分离去除的间位异构体，这些异构体参与下一步反应的活性与主产物相似，因此会一直影响到最终农药的质量、收率和成本。另外这些路线还存在设备腐蚀严重、三废多、安全性差、劳保要求高等缺点，所以迫切需要成本低、三废少、安全性高的对叔丁基苯乙腈工艺，特别是不使用剧毒氰化钠、不产生难分离异构体的对叔丁基苯乙腈工艺。

发明内容

为了克服现有技术中副产物严重、污染大、安全性差等缺点，本发明提供了一种对叔丁基苯乙腈的制备方法。

本发明以价格低廉的对叔丁基苯酚为原料，经催化氢化，减压蒸馏得到4-叔丁基环己酮，再与氰乙酸进行Knoevenagel缩合制得4-叔丁基亚环己基乙腈和4-叔丁基环己烯基乙腈的混合物，再经催化脱氢芳构化，在催化脱氢芳构化环节向反应混合物中添加苯乙烯，苯乙烯的加入量为在催化脱氢芳构化环节加入的4-叔丁基亚环己基乙腈和4-叔丁基环己烯基乙腈混合物重量的0.2%-2.0%，同时通入一定流速的惰性气体，制得对叔丁基苯乙腈产品。本发明的合成路线如下：

本发明提出的对叔丁基苯乙腈的制备方法，其特征是以对叔丁基苯酚为原料，经选择性催化氢化制得4-叔丁基环己酮，利用酮羰基易于缩合的特点，与氰乙酸进行Knoevenagel缩合生成4-叔丁基亚环己基乙腈和4-叔丁基环己烯基乙腈两者的混合物，最后经催化脱氢芳构化，在催化脱氢芳构化环节向反应混合物中添加少量的苯乙烯，同时通入一定流速的惰性气体，制得对叔丁基苯乙腈。由于对叔丁基苯酚含量很高，缩合的位置确定，反应不产生位置异构体，因此所得产物纯度很高。虽然缩合反应会得到双键位置互为异构的4-叔丁基亚环己基乙腈和4-叔丁基环己烯基乙腈，但经脱氢芳构化反应后得到相同的产物对叔丁基苯乙腈。

本发明的制备方法避免了卤甲基化反应、卤取代反应的缺点，以及使用剧毒氰化钠、产生难分离异构体等缺点，工艺的三废显著减少，安全性大为提高，成本显著下降。

本发明中的氢化反应可以按已知方法进行，如美国专利US 6015927。

本发明中的Knoevenagel缩合反应，可以参照中国医药工业杂志2008年39期P161-162公开的类似方法进行，优选在乙酸铵、哌啶、苄胺催化剂的作用下进行的。