專利名稱：一種制備哌蟲啶中間體的前體2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機化合物的合成的領(lǐng)域，具體為一種制備哌蟲啶中間體的前體2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛的方法。
背景技術(shù)：
2-氯_2_氯甲基-4-氰基丁醒是“2_氯_5_氯甲基卩比唳”的如體，后者是農(nóng)藥吡蟲啉、啶蟲脒、烯啶蟲胺、哌蟲啶、環(huán)氧蟲啶等多種新煙堿類農(nóng)藥的重要中間體。制備2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛的傳統(tǒng)方法是雙環(huán)戊二烯裂解成“環(huán)戊二烯”與丙烯醛加成后，再與丙烯腈進行Michael加成，然后再裂解成“2_亞甲基_4_氰基-丁醛”，最后氯化成“2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛”。這種制備方法的工藝路線長，繁瑣，收率50 %，產(chǎn)物 的含量90%。美國瑞利公司開發(fā)以丙烯醛、環(huán)戊二烯為起始原料，通過環(huán)合路線直接合成2-氯-5-氯甲基吡啶，避免了環(huán)上異構(gòu)體和側(cè)鏈異構(gòu)體。第一步反應(yīng)中由環(huán)戊二烯和丙稀醛發(fā)生狄爾斯-阿爾德(Diels-Alder)反應(yīng)得到的中間產(chǎn)物5-降冰片烯-2-醛；第二步反應(yīng)中由5-降冰片烯-2-醛和丙烯腈發(fā)生麥克爾(Michael)加成反應(yīng)中的氰乙基化反應(yīng)，是親核的碳負離子(電子給體)與親電的共軛體系(電子受體)進行的共軛加成反應(yīng)，得到2-氰乙基-5-降冰片稀-2-醛。第三步在鄰苯二甲酸二辛酯混合物加熱，在氮氣流中脫氣后，蒸餾后得無色液體即為2-亞甲基-4-氰基丁醛。第四步氯化，生成2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛；第五步環(huán)合，在五氯化磷和無水氯化氫條件下環(huán)合得到2-氯-5-氯甲基吡啶。這種反應(yīng)路線存在反應(yīng)物成本高、步驟繁瑣的問題。本發(fā)明是在國家科技支撐計劃課題(2011BAE06B01)的資助下完成的。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有制備方法中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種制備2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛的方法。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，具體技術(shù)方案為一種制備2-氯-2-氯甲基-4-氰基-丁醛的方法，包括以下步驟I)氯化加成反應(yīng)向丙烯醛溶液中通入氯氣反應(yīng)，生成2，3- 二氯丙醛；2)Michael (麥克爾)加成反應(yīng)將步驟I)所得產(chǎn)物溶于有機溶劑中與丙烯腈進行反應(yīng)，反應(yīng)的催化劑為有機堿/無機堿和叔丁醇/叔丁醇的鹽，即催化劑是堿和叔丁醇的組合或堿和叔丁醇鹽的組合，反應(yīng)生成2-氯-2-氯甲基-4-氰基-丁醛。其中，所述步驟I)中丙烯醛溶液的溶劑為氯仿、二氯乙烷、二氯甲烷或溴代乙烷中的一種。其中，所述步驟I)中溶劑與丙烯醛的體積比為5 20 I。其中，所述步驟I)反應(yīng)的溫度控制為-5 0°C。其中，所述步驟2)中有機溶劑是甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯中的一種。
其中，所述步驟2)中有機堿催化劑是三乙胺或季銨堿，無機堿催化劑是氫氧化鈉或氫氧化鉀。其中，所述步驟2)中丙烯腈是連續(xù)加入到反應(yīng)物中，加入的速度為O. 15 O. 25g/min0其中，所述步驟2)的反應(yīng)溫度為25 30°C，反應(yīng)時間為3 4小時。其中，所述步驟2)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率達到96 99%時停止反應(yīng)。其中，所述步驟2)還包括反應(yīng)后加入鹽酸中和，然后加入鹽水洗滌分層，取有機層，除去溶劑的步驟。本發(fā)明的優(yōu)良效果在于設(shè)計了通過丙烯醛氯化加成先生成“2，3_ 二氯丙醛”，然后，再與丙烯腈進行 Michael加成反應(yīng)，生成“2_氯_2_氯甲基_4_氰基丁醛”的路線，大幅度地提高了反應(yīng)收率,降低了生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量；通過選擇Michael加成反應(yīng)階段的合適的催化劑和溶劑，縮短了加成反應(yīng)時間，較好地抑制了副產(chǎn)物，如丙烯腈聚合類物質(zhì)，獲得了 70%以上的收率(以2，3_ 二氯丙醛計)。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制備哌蟲啶中間體的前體2-氯-2-氯甲基-4-氰基-丁醛的方法，其特征在于，包括以下步驟 1)氯化加成反應(yīng)向丙烯醛溶液中通入氯氣反應(yīng)，生成2，3-二氯丙醛； 2)Michael加成反應(yīng)將步驟I)所得產(chǎn)物溶于有機溶劑中與丙烯腈進行反應(yīng)，反應(yīng)的催化劑為有機堿/無機堿和叔丁醇/叔丁醇的鹽，生成2-氯-2-氯甲基-4-氰基-丁醛。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟I)中丙烯醛溶液的溶劑為氯仿、二氯乙烷、二氯甲烷或溴代乙烷中的一種。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟I)中溶劑與丙烯醛的體積比為5 20 I。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟I)反應(yīng)的溫度控制為-5 0°C。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中有機溶劑是甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯中的一種。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中有機堿催化劑是三乙胺或季銨堿，所述無機堿催化劑是氫氧化鈉或氫氧化鉀。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中丙烯腈是連續(xù)加入到反應(yīng)物中，加入的速度為O. 15 O. 25g/min。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟2)的反應(yīng)溫度為25 30°C，反應(yīng)時間為3 4小時。
9.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率達到96 99%時停止反應(yīng)。
10.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述步驟2)還包括反應(yīng)后加入鹽酸中和，然后加入鹽水洗滌分層，取有機層，除去溶劑的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備哌蟲啶中間體的前體2-氯-2-氯甲基-4-氰基-丁醛的方法，包括以下步驟1)氯化加成反應(yīng)向丙烯醛溶液中通入氯氣反應(yīng)，生成2，3-二氯丙醛；2)Michael加成反應(yīng)將步驟1)所得產(chǎn)物溶于有機溶劑中與丙烯腈進行反應(yīng)，反應(yīng)的催化劑為有機堿或無機堿，以及叔丁醇或叔丁醇的鹽，生成2-氯-2-氯甲基-4-氰基-丁醛。本發(fā)明設(shè)計了通過氯化加成先生成“2，3-二氯丙醛”，再與丙烯腈進行Michael加成反應(yīng)，生成“2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛”的路線，提高反應(yīng)收率，降低生產(chǎn)成本；通過選擇合適的催化劑和溶劑，縮短了加成反應(yīng)時間，較好地抑制了副產(chǎn)物，獲得了70％以上的收率。
文檔編號C07C255/17GK102766070SQ20121018482
公開日2012年11月7日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者吳重言, 安禮濤, 徐其文, 金愛平 申請人:江蘇克勝集團股份有限公司, 淮陰師范學院