一种K胺中间体7-甲基靛红的制备方法

一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法
技术领域
1.本发明涉及有机化学合成技术领域，具体说是一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法。


背景技术：

2.氯虫苯甲酰胺是具有新型邻酰胺基苯甲酰胺类化学结构的广谱杀虫剂，k胺为氯虫苯甲酰胺一种重要原料，越来越受到农药公司和研发单位的关注。目前国内主要生产厂家为杜邦、山东友道、山东峰润等，其生产工艺主要包括以下两种：杜邦生产工艺
3.山东友道生产工艺
4.山东峰润以3-甲基-2-硝基苯甲酸为原料，其生产工艺与山东友道相同。
5.其中杜邦生产工艺第一步肟化需要使用羟胺和水合氯醛，产生废盐量大，且所使用羟胺价格昂贵，经济及环境效益差，收率仅为29-33%，收率低，成本高。
6.山东友道生产工艺涉及硝化和高压加氢问题。由于硝化存在多个活性位点，造成硝化目标产物选择性低，且多种硝化产物分离工艺复杂；同时加氢时涉及高温高压，增加了生产过程中的不安全因素，收率35%左右。
7.目前k胺生产工艺中，存在工艺复杂、污染严重、“三废”多等问题，制约着氯虫苯甲酰胺的发展及应用，因此开发研究一种k胺生产新工艺成为一种迫切的需求。


技术实现要素：

8.为解决上述问题，本发明的目的是提供一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，解决k胺生产过程中加氢工艺复杂，成本高、收率低的问题。
9.本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，包括以下步骤：
①
将邻甲苯胺和三乙胺加入反应釜中，向其中加入二氯甲烷1混合均匀，在20~30℃下向其中滴加草酸二甲酯-二氯甲烷混合液，保证滴加时反应釜中反应液的温度为20~30℃，滴加完毕保温反应1~2小时，减压蒸馏去除溶剂，得到甲酯化产物；其中邻甲苯胺、三乙胺、二氯甲烷1和草酸二甲酯的摩尔体积比为1mol：1.1~1.6mol：100~200ml：1.05~1.4mol；
②
将步骤
①
所得甲酯化产物加入二氯甲烷2溶解，在10~20℃下，向其中滴加质量浓度为8~12%的氢氧化钠水溶液，保温反应2~3小时，减压蒸馏去除溶剂，得到羧酸化产物；其中步骤
①
所得甲酯化产物、二氯甲烷2和氢氧化钠水溶液的质量体积比为1g：5~8ml；2.5~5g；
③
将步骤
②
所得羧酸化产物中加入二氯亚砜溶解，回流反应2~3小时，反应结束，减压蒸馏去除二氯亚砜，得到酰氯化产物；
④
将三氯化铝加入二氯甲烷3中得到混合液，置于冰浴下搅拌0.5~1小时，然后将步骤
③
所得酰氯化产物滴入混合物中，滴加完毕后在20~35℃下反应2~4小时，减压蒸馏去除溶剂，得到7-甲基靛红；其中三氯化铝和二氯甲烷3的质量体积比为1g：5~10ml；步骤
③
所得酰氯化产物和三氯化铝的摩尔比为1：1.5~2。
10.优选的，所述草酸二甲酯-二氯甲烷混合液由草酸二甲酯和二氯甲烷按照质量体积比30~50g：100ml混合得到。
11.优选的，步骤
④
中，滴加时步骤
③
所得酰氯化产物时，控制混合液的温度不超过15℃。
12.优选的，步骤
①
中邻甲苯胺、三乙胺、二氯甲烷1和草酸二甲酯的摩尔体积比为1mol：1.3~1.5mol：140~160ml：1.2~1.3mol。
13.优选的，步骤
③
中，步骤
②
所得羧酸化产物和二氯亚砜的质量比为1：5~10。
14.优选的，其中三氯化铝和二氯甲烷3的质量体积比为1g：8ml。
15.本发明相比现有技术具有以下优点：本发明的一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，使用邻甲苯胺和草酸二甲酯为起始原料，避免使用价格昂贵的盐酸羟胺和三氯乙醛，降低生产成本；7-甲基靛红生成过程采用傅克酰基化反应，将酰氯衍生物直接合成k胺中间体7-甲基靛红，基于傅克酰基化反应中酰基的强吸电子效应，导致苯环活性降低，难以发生二元、三元取代，反应会停在一元取代产物，降低副反应的产生，从而提高了目的产物7-甲基靛红收率。
16.本发明的一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，虽然采用的是多步反应，但是由于采用二氯甲烷为溶剂，后处理简单只需减压蒸馏去除溶剂和未反应的原料后无需提纯，即可进行下一步反应，收率高，产品纯度高，适合工业化大生产。
具体实施方式
17.本发明的目的是提供一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，通过以下技术方案实现：本发明的k胺中间体7-甲基靛红的制备方法的合成路线为：
18.以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。
19.实施例1一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，包括以下步骤：
①
将123.9g草酸二甲酯和413ml二氯甲烷混合均匀得到草酸二甲酯-二氯甲烷混合液（以下简称混合液）；将107g邻甲苯胺和111.1g三乙胺加入反应釜中，向其中加入100ml二氯甲烷混合均匀，在20℃下向其中滴加混合液，保证滴加时反应釜中反应液的温度为20℃，滴加完毕保温反应1小时，减压蒸馏去除溶剂，得到甲酯化产物198g；
②
将步骤
①
所得甲酯化产物加入990ml二氯甲烷溶解，在10℃下，向其中滴加质量浓度为8%的氢氧化钠水溶液495g，保温反应2小时，减压蒸馏去除溶剂，得到羧酸化产物166g；
③
将步骤
②
所得羧酸化产物中加入830g二氯亚砜溶解，回流反应2小时，反应结束，减压蒸馏去除二氯亚砜，得到酰氯化产物180g；
④
将182g三氯化铝加入910g二氯甲烷中得到混合液，置于冰浴下搅拌0.5小时，然后将步骤
③
所得酰氯化产物滴入混合物中，滴加完毕后在35℃下反应2小时，减压蒸馏去除溶剂，得到7-甲基靛红130.4g。
20.实施例2一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，包括以下步骤：将165.2g草酸二甲酯和330.4ml二氯甲烷混合均匀得到草酸二甲酯-二氯甲烷混合液（以下简称混合液）；将107g邻甲苯胺和161.6g三乙胺加入反应釜中，向其中加入200ml二氯甲烷混合均匀，在30℃下向其中滴加混合液，保证滴加时反应釜中反应液的温度为30℃，滴加完毕保温反应2小时，减压蒸馏去除溶剂，得到甲酯化产物202g；将步骤
①
所得甲酯化产物加入1.61l二氯甲烷溶解，在20℃下，向其中滴加质量浓度为12%的氢氧化钠水溶液1.01kg，保温反应3小时，减压蒸馏去除溶剂，得到羧酸化产物171g；
③
将步骤
②
所得羧酸化产物中加入二氯亚砜1.71kg溶解，回流反应3小时，反应结束，减压蒸馏去除二氯亚砜，得到酰氯化产物185g；
④
将249.7g三氯化铝加入2.50l二氯甲烷中得到混合液，置于冰浴下搅拌1小时，然后将步骤
③
所得酰氯化产物滴入混合物中，滴加完毕后在20℃下反应4小时，减压蒸馏去除溶剂，得到7-甲基靛红131.2g。
21.实施例3一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，包括以下步骤：将153.4g草酸二甲酯和340ml二氯甲烷混合均匀得到草酸二甲酯-二氯甲烷混合液（以下简称混合液）；将107g邻甲苯胺和151.5g三乙胺加入反应釜中，向其中加入160ml二氯甲混合均匀，在22℃下向其中滴加混合液，保证滴加时反应釜中反应液的温度为24℃，滴加完毕保温反应1.2小时，减压蒸馏去除溶剂，得到甲酯化产物202.6g；将步骤
①
所得甲酯化产物加入1.21l二氯甲烷溶解，在12℃下，向其中滴加质量浓度为9%的氢氧化钠水溶液605g，保温反应2.4小时，减压蒸馏去除溶剂，得到羧酸化产物170g；
③
将步骤
②
所得羧酸化产物中加入二氯亚砜1.19kg溶解，回流反应2.4小时，反应结束，减压蒸馏去除二氯亚砜，得到酰氯化产物184g；
④
将198.7g三氯化铝加入1.49l二氯甲烷中得到混合液，置于冰浴下搅拌0.6小时，然后将步骤
③
所得酰氯化产物滴入混合物中，滴加完毕后在32℃下反应2.5小时，减压蒸馏去除溶剂，得到7-甲基靛红132.5g。
22.实施例4一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，包括以下步骤：将141.6g草酸二甲酯和325ml二氯甲烷混合均匀得到草酸二甲酯-二氯甲烷混合液（以下简称混合液）；将107g邻甲苯胺和141.4g三乙胺加入反应釜中，向其中加入150ml二氯甲烷混合均匀，在25℃下向其中滴加混合液，保证滴加时反应釜中反应液的温度为25℃，滴加完毕保温反应1.5小时，减压蒸馏去除溶剂，得到甲酯化产物201g；将步骤
①
所得甲酯化产物加入1.4l二氯甲烷溶解，在18℃下，向其中滴加质量浓度为11%的氢氧化钠水溶液804g，保温反应2.6小时，减压蒸馏去除溶剂，得到羧酸化产物173g；
③
将步骤
②
所得羧酸化产物中加入二氯亚砜1.38kg溶解，回流反应2.2小时，反应结束，减压蒸馏去除二氯亚砜，得到酰氯化产物186g；
④
将213.4g三氯化铝加入1.28l二氯甲烷中得到混合液，置于冰浴下搅拌1小时，然后将步骤
③
所得酰氯化产物滴入混合物中，滴加完毕后在30℃下反应3小时，减压蒸馏去除溶剂，得到7-甲基靛红133.6g。
23.实施例5一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，包括以下步骤：将150g草酸二甲酯和375ml二氯甲烷混合均匀得到草酸二甲酯-二氯甲烷混合液（以下简称混合液）；将107g邻甲苯胺和131.3g三乙胺加入反应釜中，向其中加入140ml二氯甲烷混合均匀，在24℃下向其中滴加混合液，保证滴加时反应釜中反应液的温度为24℃，滴加完毕保温反应1.5小时，减压蒸馏去除溶剂，得到甲酯化产物204g；将步骤
①
所得甲酯化产物加入1.22l二氯甲烷溶解，在15℃下，向其中滴加质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液，保温反应2.5小时，减压蒸馏去除溶剂，得到羧酸化产物172g；
③
将步骤
②
所得羧酸化产物中加入1.37kg二氯亚砜溶解，回流反应2.6小时，反应结束，减压蒸馏去除二氯亚砜，得到酰氯化产物183g；
④
将222.4g三氯化铝加入1.78l二氯甲烷中得到混合液，置于冰浴下搅拌1小时，
然后将步骤
③
所得酰氯化产物滴入混合物中，滴加完毕后在30℃下反应3小时，减压蒸馏去除溶剂，得到7-甲基靛红135.2g。
24.上述实施例中甲酯化产物esi-tof hrms (m/z): 理论值 c
11h14
no
3+
, [m + h]
+
, 208.0968; 实测值, 208.0972；羧酸化产物esi-tof hrms (m/z): 理论值 c9h
10
no
3+
, [m + h]
+
, 180.0655; 实测值, 180.0658；酰氯化产物esi-tof hrms (m/z): 理论值 c9h9clno
2+
, [m + h]
+
, 198.0316; 实测值, 198.0319；7-甲基靛红esi-tof hrms (m/z): 理论值 c9h8no
2+
, [m + h]
+
, 162.0550; 实测值, 162.0553。
[0025]
所得羧酸化产物的核磁共振氢谱数据为1h nmr (400 mhz, dmso-d6) δ:10.09 (s, 1h), 7.31 (d, 1h), 7.28
–
7.13 (m, 3h), 2.23 (s, 3h)；所得7-甲基靛红的核磁共振氢谱数据为1h nmr (400 mhz, dmso-d6) δ:11.09 (s, 1h), 7.43（d,1h), 7.33（d,1h), 6.99 (t,1h), 2.19 (s, 3h)。

技术特征：
1.一种k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①
将邻甲苯胺和三乙胺加入反应釜中，向其中加入二氯甲烷1混合均匀，在20~30℃下向其中滴加草酸二甲酯-二氯甲烷混合液，保证滴加时反应釜中反应液的温度为20~30℃，滴加完毕保温反应1~2小时，减压蒸馏去除溶剂，得到甲酯化产物；其中邻甲苯胺、三乙胺、二氯甲烷1和草酸二甲酯的摩尔体积比为1mol：1.1~1.6mol：100~200ml：1.05~1.4mol；
②
将步骤
①
所得甲酯化产物加入二氯甲烷2溶解，在10~20℃下，向其中滴加质量浓度为8~12%的氢氧化钠水溶液，保温反应2~3小时，减压蒸馏去除溶剂，得到羧酸化产物；其中步骤
①
所得甲酯化产物、二氯甲烷2和氢氧化钠水溶液的质量体积比为1g：5~8ml；2.5~5g；
③
将步骤
②
所得羧酸化产物中加入二氯亚砜溶解，回流反应2~3小时，反应结束，减压蒸馏去除二氯亚砜，得到酰氯化产物；
④
将三氯化铝加入二氯甲烷3中得到混合液，置于冰浴下搅拌0.5~1小时，然后将步骤
③
所得酰氯化产物滴入混合物中，滴加完毕后在20~35℃下反应2~4小时，减压蒸馏去除溶剂，得到7-甲基靛红；其中三氯化铝和二氯甲烷3的质量体积比为1g：5~10ml；步骤
③
所得酰氯化产物和三氯化铝的摩尔比为1：1.5~2。2.根据权利要求1所述的k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，其特征在于：所述草酸二甲酯-二氯甲烷混合液由草酸二甲酯和二氯甲烷按照质量体积比30~50g：100ml混合得到。3.根据权利要求1所述的k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，其特征在于：步骤
④
中，滴加时步骤
③
所得酰氯化产物时，控制混合液的温度不超过15℃。4.根据权利要求1所述的k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，其特征在于：步骤
①
中邻甲苯胺、三乙胺、二氯甲烷1和草酸二甲酯的摩尔体积比为1mol：1.3~1.5mol：140~160ml：1.2~1.3mol。5.根据权利要求1所述的k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，其特征在于：步骤
③
中，步骤
②
所得羧酸化产物和二氯亚砜的质量比为1：5~10。6.根据权利要求1所述的k胺中间体7-甲基靛红的制备方法，其特征在于：其中三氯化铝和二氯甲烷3的质量体积比为1g：8ml。

技术总结
本发明公开了一种K胺中间体7-甲基靛红的制备方法，涉及有机化学合成技术领域，使用邻甲苯胺和草酸二甲酯为起始原料，避免使用价格昂贵的盐酸羟胺和三氯乙醛，降低生产成本；7-甲基靛红生成过程采用傅克酰基化反应，将酰氯衍生物直接合成K胺中间体7-甲基靛红，基于傅克酰基化反应中酰基的强吸电子效应，导致苯环活性降低，难以发生二元、三元取代，反应会停在一元取代产物，降低副反应的产生，从而提高了目的产物7-甲基靛红收率。甲基靛红收率。


技术研发人员：岳涛 张立鹏 高维丹 王艳 任倩 许阿亮 冯维春
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/7