專利名稱：4-甲基-2,3,4,5-四氟芐醇的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在合成擬除蟲菊酯(pyrethroid)農(nóng)藥中所用的多氟代芐醇的制備方法以及在該方法中所用的中間體。
順式-3-(鹵代鏈烯基)-2，2-二甲基環(huán)丙烷羧酸與4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇的酯，尤其七氟菊醋(tefluthrin)[順式-3-((Z)-2-氯-3，3，3-三氟丙-1-烯基)-2，2-二甲基環(huán)丙烷羧酸2，3，5，6-四氟-4-甲基芐基酯]是重要的殺蟲劑和殺螨劑產(chǎn)品。因此，需要一種工業(yè)上可接受的有效方法用于制備必要的中間體，諸如4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇。
在DE3714602、GB2155464和EP31199中描述了制備4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇的已知方法，但是這些方法涉及了原料苯甲酸或酸的鹵化物的還原，其使用了非常昂貴的試劑，諸如氫硼化物；或在非常低的溫度將四氟化苯鋰化，然后甲基化。這些方法不適合工業(yè)應用，因為它們使用了昂貴的試劑或需要特定的低溫條件。
本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過從2，3，5，6-四氟-4-甲基苯腈制備4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇可避免這些反應，并且已經(jīng)設(shè)計出有效可行的完成該過程的方法。
因此提供了一種生產(chǎn)4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇的方法，包括a)將4-甲基-2，3，5，6-四氟苯腈氫化形成4-甲基-2，3，5，6-四氟芐胺；和b)將4-甲基-2，3，5，6-四氟芐胺轉(zhuǎn)化為4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇。
步驟a)的氫化過程可根據(jù)Ep99622中的任何過程進行。特別適合的方法是使用氫和諸如鈀的金屬催化劑。反應可在0℃至約60℃和環(huán)境壓力至10bar加壓下進行。用于該反應的適合溶劑包括醇類；羧酸，諸如甲酸、乙酸；或這些溶劑與水的混合物。用于反應的優(yōu)選的溶劑是乙酸或含水乙酸。乙酸的摩爾比以2-10∶1為宜，優(yōu)選4-6∶1。
步驟b)優(yōu)選通過重氮化和就地將重氮鹽水解來進行。反應適合使用亞硝酸鈉水溶液和酸在0-100℃、優(yōu)選50-80℃進行。有利地將酸引入步驟b)中，在諸如乙酸的羧酸中形成來自氫化步驟的芐胺乙酸鹽溶液，然后通過例如過濾除去氫化催化劑。
在反應(在亞硝酸鹽加入前)中胺的濃度以5-30％為宜，優(yōu)選5-15％。亞硝酸鹽對胺的摩爾比以1-2∶1為宜，優(yōu)選1∶1。完成重氮化反應后，產(chǎn)物可能含有一些所需芐醇產(chǎn)物的酯(例如乙酸酯)。乙酸酯的結(jié)構(gòu)如下所示。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有利的是將堿加入反應物，然后加熱水解酯形成所需的醇化合物。一旦酯被完全水解，在用溶劑萃取產(chǎn)物進行提純或用于后繼步驟之前，將反應物調(diào)節(jié)到pH7-10，優(yōu)選pH9-10。
在本發(fā)明的另一個方面，4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇與順式-Z 3-(2-氯-1，1，1-三氟-2-丙烯基)-2，2-二甲基環(huán)丙酰氯反應， 形成七氟菊醋。
在例如EP-A-31199中描述了用于進行該反應的適合條件?；衔?-甲基-2，3，5，6-四氟芐胺及其鹽是新化合物，因此構(gòu)成了本發(fā)明的另一個方面。
下面的實施例用于詳細說明本發(fā)明的方法和化合物。
1H NMR在Bruker AS 200(200 MHz1H)分光計上進行，使用TMS作為參照標準。氣相色譜分析用Hewlett Packard 5890 Serise II得到。在壓力下的氫化反應在1生不銹鋼高壓釜中進行，其裝配了1000rpm氣感渦輪攪拌器。氫氣原料經(jīng)6002型Buchi氣體控制器通過下降管，通過Jelabo FP40浴控制加熱和冷卻。58型負載在碳上的鈀催化劑由Johnson Matthey Ltd.提供。
實施例1該實施例描述了4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇的制備。步驟a制備4-甲基-2，3，5，6-四氟芐胺30.0g 4-甲基-2，3，5，6-四氟苯腈(0.1556mol)、0.3g濕潤劑(Nopco 8050)、1.40g Johnson Matthey 58型鈀碳催化劑、150g冰醋酸和217g水的混合物在5ba r氫氣氣壓下攪拌。用3小時將反應溫度從開始的5℃上升到30℃，然后再繼續(xù)反應2小時，直到再沒有氫氣被吸收。通過過濾除去催化劑，用二氯甲烷洗滌固體殘留物。含水濾液的樣品蒸發(fā)至干燥，進一步在真空下在40℃干燥，得到4-甲基-2，3，5，6-四氟芐銨乙酸鹽白色固體產(chǎn)物，熔點113-114℃。NMR(200MHz D2O)；d 1.90(3H，s)，2.17(2H，m)，2.24(3H，t，J＝2.2Hz)。該固體然后作為技術(shù)標準用于評價所剩溶液的濃度。估計溶液為3.84％4-甲基-2，3，5，6-四氟芐胺。基于583.1g濾液，得到的分離總產(chǎn)率為73.8％。通過將反應物堿化分離游離堿的樣品。NMR(200MHz D2O)；d2.08(2H，m)，2.17(3H，t，J＝2.2Hz)，3.86(2H，s)。
GC-MSM+＝192。
步驟b制備4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇來自上一步驟的400g 3.84％4-甲基-2，3，5，6-四氟芐胺溶液(0.0795mol)與0.2g硅氧烷消泡劑一起加入1升蒸汽夾層反應燒瓶。向該攪拌的溶液中用30分鐘加入28.6g 36％亞硝酸鈉溶液(0.149mol)，在加料期間溫度從25℃上升到70℃。然后反應在70℃再保持35分鐘。通過加入98g 47％氫氧化鈉溶液將反應物調(diào)節(jié)到pH11-12，加熱到90℃1小時。然后進行冷卻，將溫度降低到60℃，通過加入9g 37％鹽酸將pH調(diào)節(jié)到8。反應混合物然后冷卻到25℃，將4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇產(chǎn)物萃取到150ml二氯甲烷中，用溶劑小心地徹底洗滌反應容器。蒸發(fā)除去溶劑，得到17.1g粉白色的固體，基于已知的標準進行分析，確認其為4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇，濃度90.1wt％(0.0794mol，99.8％產(chǎn)率，基于4-甲基-2，3，5，6-四氟苯腈的腙產(chǎn)率7 3.8％)。
實施例2該實施例描述了順式-3-((Z)-2-氯-3，3，3-三氟-丙-1-烯基)-2，2-二甲基環(huán)丙羧酸4-甲基-2，3，5，6-四氟芐基酯(tefluthrin)。
順式-Z3-(2-氯-1，1，1-三氟-2-丙烯基)-2，2-二甲基環(huán)丙酰氯(257g)置于裝有攪拌器、溫度計、表面下的氮氣入口和蒸汽夾層滴液漏斗的反應器中。對酰氯噴射氮氣并在整個后繼過程中保持。熔融的4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇(188.1g)加入滴液漏斗。在漏斗中的溫度保持在80℃。用3小時將醇加入酰氯混合物中。在加料期間最高的反應溫度允許達到45℃。加料完成時，反應物溫度上升到95℃并保持2小時。GC分析用于確認是否全部酰氯已經(jīng)消耗并且沒有過量的反應物剩余?；旌衔锢鋮s到60℃，排出熔融的反應物，稱重并分析。反應得到423.3g熔融的順式-3-((Z)-2-氯-3，3，3-三氟-丙-1-烯基)-2，2-二甲基環(huán)丙羧酸4-甲基-2，3，5，6-四氟芐基酯，基于已知標準的分析表明該物質(zhì)為92.5wt％，總反應產(chǎn)率為96.5％。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇的方法，包括a)將4-甲基-2，3，5，6-四氟苯腈氫化形成4-甲基-2，3，5，6-四氟芐胺；和b)將4-甲基-2，3，5，6-四氟芐胺轉(zhuǎn)化為4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中步驟b)的進行是通過重氮化4-甲基-2，3，5，6-四氟芐胺然后通過就地水解得到的重氮鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，包括另一個步驟，將4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇與順式-Z3-(2-氯-1，1，1-三氟-2-丙烯基)-2，2-二甲基環(huán)丙酰氯反應形成七氟菊醋。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3的方法，其中在將4-甲基-2，3，5，6-四氟芐胺轉(zhuǎn)化成4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇的步驟之后進行水解反應，以便將酯副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成所需的4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項的方法，其中來自氫化步驟a)的在羧酸中的反應物在除去氫化催化劑后直接送入重氮化步驟(步驟b)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項的方法，其中將含有4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇的反應物調(diào)節(jié)到pH7-10，并將4-甲基-2，3，5，6-四氟芐醇萃取到溶劑中。
7. 4-甲基-2，3，5，6-四氟芐胺和其鹽。
全文摘要
一種制備4－甲基－2，3，5，6－四氟芐醇的方法，包括將4－甲基－2，3，5，6－四氟苯腈氫化形成4－甲基－2，3，5，6－四氟芐胺；和將4－甲基－2，3，5，6－四氟芐胺轉(zhuǎn)化為4－甲基－2，3，5，6－四氟芐醇。該方法還任選包括另一個步驟，將4－甲基－2，3，5，6－四氟芐醇與順式－Z－3－(2－氯－1，1，1－三氟－2－丙烯基)－2，2－二甲基環(huán)丙酰氯反應形成七氟菊醋。還要求保護4－甲基－2，3，5，6－四氟芐胺和其鹽。
文檔編號C07C69/747GK1494525SQ01818020
公開日2004年5月5日 申請日期2001年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月27日
發(fā)明者R·V·H·瓊斯, S·M·布朗, R V H 瓊斯, 布朗 申請人:辛甄塔有限公司