一种顺式三氟氯菊酸的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种顺式三氟氯菊酸的合成方法，以顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯(顺式：反式＝60-90：10-40)、碱的水溶液为原料，在相转移催化剂的作用下，经过高温带压皂化消除、无机酸调酸、有机溶剂重结晶后得到顺式三氟氯菊酸。本发明专利技术方法将传统的常压皂化消除调整为高温带压皂化消除，并加入相转移催化剂，可以将反式功夫酸转化成顺式三氟氯菊酸，顺式：反式≥99:1，即产物中顺式三氟氯菊酸的含量≥99.0％；该工艺提高了收率，收率大于80％，并且副反应少，合成三氟氯菊酸残液量少。

Method for synthesizing CIS type three fluoro chloro acid

The invention discloses a method for synthesis of CIS, three fluorine and chlorine in cis chrysanthemic acid, anti -3- (2,2- two -3,3,3- three -2,2- propyl chloride fluoride) two methyl cyclopropane carboxylic acid ester (CIS: trans = 60-90:10-40), water solution as raw material, in the presence of phase transfer catalyst, after high temperature and pressure, eliminate the saponification of acid, inorganic acid, organic solvent recrystallization after CIS chrysanthemic acid three fluorine and chlorine. The method of the invention will be adjusted to eliminate the traditional atmospheric saponification temperature with pressure saponification elimination, and adding phase transfer catalyst, can be trans Kung Fu acid into CIS three fluorine chlorine acid, CIS: Trans is larger than 99:1, the content is more than 99% products of three fluorine chlorine CIS chrysanthemic acid; the process to improve the yield, the yield is higher than 80%, and less side reaction, the synthesis of three fluorine chlorine residue amount of chrysanthemic acid.

【技术实现步骤摘要】
一种顺式三氟氯菊酸的合成方法
本专利技术涉及一种三氟氯菊酸的合成方法，具体涉及一种顺式三氟氯菊酸的合成方法。
技术介绍
新农药的发展趋势是：高效、安全、经济。拟除虫菊酯是一类在天然除虫菊酯化学结构研究的基础上发展而来的仿生药物，其特点是击倒快、杀虫作用强、广谱、低毒、低残留和易降解，对于高等动物和鸟类低毒性，使用安全，不污染环境。从六十年代后期起，特别是七十年代拟除虫菊酯菊酯的开发进入大发展时期，由于多卤代菊酸系列产品良好的杀虫活性和光稳定性，二氯苯醚菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、杀灭菊酯、联苯菊酯和功夫菊酯等优良品种不断出现，拟除虫菊酯的开发和应用有了迅速的发展，拟除虫菊酯已成为农用及卫生杀虫剂的主要支柱产品。但是由于拟除虫菊酯的合成工艺较复杂，成本较高，改进工艺，降低成本已成为拟除虫菊酯产业化的重大课题(顾可权,拟除虫菊酯,华东师范大学出版社)。由于顺式卤代菊酸生成的大部分酯的杀虫活性比反式的要高得多，因此选择性地合成顺式卤代菊酸一直是科学家们努力攻关的课题。然而在三氟氯菊酸结构中，三元环上2个手性C原子可产生1Rcis、1Scis，1Rtrans、1Strans等四个光学异构体，乙烯双键可产生z体、E体两个几何异构体，由此共有8个异构体；氰醇结构中有一个手性C原子，可生成R体、s体两个光学异构体，因此，由三氟氯菊酸和氰醇缩合而成的三氟氯氰菊酯共含有16个光学异构体，构成8对光学对映体。它们的构型可分别表述为：Z一1Rcis—SZ一1Scis—RZ一1Rtrans—SZ一1Strans—RE一1Rcis—SE一1Scis—RE一1Rtrans—SE一1Strans—RZ——1Rcis——RZ一1Scis—SZ一1Rtrans—RZ一1Strans—SE一1Rcis—RE一1Scis—SE一1Rtrans—RE一1Strans—S。而上述诸多结构的异构体中，彼此之间的生物活性差异很大，大量的研究结果表明，Z一1Rcis—S构型的活性最高，因此，上述8对光学对映体中，含有Z一1Rcis—S及Z一1Scis—R的一对对映体，相对其它对映体而言，表现出更高的生物活性；首先通过有择合成，定向环合仅含一对异构体的三氟氯菊酸，再与氰醇缩合而成的三氟氯氰菊酯得到的产物即为高效三氟氯氰菊酯(功夫菊酯，lampda—cyhalothrin)，这是著名的拟除虫菊酯杀虫剂品种，目前已在农业生产上广泛地应用。但是目前从文献报道情况来看，这类合成方法大多存在一定的弊端，主要的问题为产物纯度不高、合成顺反比偏低，需要进行多次重结晶才可以得到仅含一对异构体的三氟氯菊酸、收率低、副产物多。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种顺式三氟氯菊酸的合成方法，该方法可以转变产物的构型使之转化成顺式三氟氯菊酸，合成的顺式三氟氯菊酸顺反比高，顺式：反式≥99:1；并且该方法副反应少，残液少。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种顺式三氟氯菊酸的合成方法，以顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯、碱的水溶液为原料，在相转移催化剂的作用下，经过高温、微正压皂化消除反应、无机酸调酸、有机溶剂重结晶后得到顺式三氟氯菊酸，方法具体包括以下步骤：(1)皂化消除反应：顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯、碱的水溶液在相转移催化剂的催化作用下，在温度40-170℃、压力0-1.0MPa的条件下进行皂化消除反应，保温2-20h至皂化消除反应结束；所述的顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯，其顺式：反式为60-90：10-40之间；(2)无机酸调酸：皂化消除反应结束后，向反应液中添加无机酸进行调酸，调节pH至6.0～6.8，经结晶、离心后的粗品顺式三氟氯菊酸；(3)有机溶剂重结晶：将步骤(2)得到的粗品顺式三氟氯菊酸溶于有机溶剂中，经重结晶、离心后得精品顺式三氟氯菊酸。上述技术方案中，步骤(1)中，所述的碱的水溶液与顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯的质量比为1-10:1；优选为1-4:1。上述技术方案中，步骤(1)中，所述的相转移催化剂与顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯的质量比为0.02-1:1，优选为0.02-0.2:1。上述技术方案中，步骤(1)中，所述的温度优选为100-160℃，压力优选为0-0.5MPa，保温时间优选为6-8h。上述技术方案中，步骤(1)中，所述的碱的水溶液，碱的质量分数为30～48％；所述的碱为氢氧化钾、氢氧化钠、TBK中的任意一种，优选为氢氧化钾。上述技术方案中，步骤(1)中，所述的相转移催化剂为四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、季铵盐、聚乙二醇中的任意一种，优选为四丁基溴化铵或苄基三乙基氯化铵。上述技术方案中，步骤(2)中，所述的无机酸为盐酸或者硫酸，优选为盐酸。上述技术方案中，步骤(2)中，所述的无机酸与顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯的摩尔比为0.3-0.8:1，优选为0.4-0.6:1。上述技术方案中，步骤(3)中，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇或者氯仿中的任意一种。上述技术方案中，步骤(3)中，所述的有机溶剂，与顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯的摩尔比为0.2-1.0:1；优选为0.2-0.6:1。本专利技术技术方案的优点在于：本专利技术方法将传统的常压皂化消除调整为高温微正压皂化消除，并加入相转移催化剂，可以将反式三氟氯菊酸转化成顺式三氟氯菊酸，顺式：反式≥99:1，即产物中顺式三氟氯菊酸的含量≥99.0％；该工艺提高了收率，收率大于80％，并且副反应少，合成三氟氯菊酸残液量少。具体实施方式以下对本专利技术技术方案的具体实施方式详细描述，但本专利技术并不限于以下描述内容：实施例1：一种顺式三氟氯菊酸的合成方法，具体包括以下步骤：(1)皂化消除反应：在500ml四口烧瓶中，依次加入100g顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯(顺式：反式＝80:20，分子量293，相对含量100％)、100g质量分数为48％的氢氧化钾水溶液和2g相转移催化剂四丁基溴化铵；升温，温度达到110℃时紧闭反应系统，继续升温至160℃，且将系统内的压力升为0.3MPa，在此条件下进行皂化消除反应，保温8h；(2)无机酸调酸：皂化消除反应结束后，中控合格后降温至20℃，向反应液水层中添加30g盐酸进行调酸，调节pH＝6.0～6.8，经结晶、离心后的粗品顺式三氟氯菊酸68g；(3)有机溶剂重结晶：将步骤(2)得到的粗品顺式三氟氯菊酸溶于35g甲醇中，经重结晶、离心后得精顺式三氟氯菊酸66.7g，经气谱内标法分析其中顺式三氟氯菊酸含量99.95％，收率80.59％。实施例2：一种顺式三氟氯菊酸的合成方法，具体包括以下步骤：(1)皂化消除反应：在500ml四口烧瓶中，依次加入100g顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顺式三氟氯菊酸的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)皂化消除反应：顺,反‑3‑(2,2‑二氯‑3,3,3‑三氟丙基)‑2,2‑二甲环丙羧酸酯、碱的水溶液在相转移催化剂的催化作用下，在温度40‑170℃、压力0‑1.0MPa的条件下进行皂化消除反应，保温2‑20h至皂化消除反应结束；所述的顺,反‑3‑(2,2‑二氯‑3,3,3‑三氟丙基)‑2,2‑二甲环丙羧酸酯，其顺式：反式＝60‑90：10‑40；(2)无机酸调酸：皂化消除反应结束后，向反应液中添加无机酸进行调酸，调节反应液pH至6.0～6.8，经结晶、离心后的粗品顺式三氟氯菊酸；(3)有机溶剂重结晶：将步骤(2)得到的粗品顺式三氟氯菊酸溶于有机溶剂中，经重结晶、离心后得精品顺式三氟氯菊酸。

【技术特征摘要】
1.一种顺式三氟氯菊酸的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)皂化消除反应：顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯、碱的水溶液在相转移催化剂的催化作用下，在温度40-170℃、压力0-1.0MPa的条件下进行皂化消除反应，保温2-20h至皂化消除反应结束；所述的顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯，其顺式：反式＝60-90：10-40；(2)无机酸调酸：皂化消除反应结束后，向反应液中添加无机酸进行调酸，调节反应液pH至6.0～6.8，经结晶、离心后的粗品顺式三氟氯菊酸；(3)有机溶剂重结晶：将步骤(2)得到的粗品顺式三氟氯菊酸溶于有机溶剂中，经重结晶、离心后得精品顺式三氟氯菊酸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的碱的水溶液与顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯的质量比为1-10:1；所述的相转移催化剂与顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯的质量比为0.02-1:1。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的碱的水溶液与顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯的质量比为1-4:1；所述的相转移催化剂与顺,反-3-(2,2-二氯-3,3,3-三氟丙基)-2,2-二甲环丙羧酸酯的质量比为0.02-0.2:1。4.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：周其奎，王宝林，杨凡，颜开开，解春满，郭玉波，
申请(专利权)人：江苏优士化学有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32