一种一步法合成5-氯-1-茚酮的制备方法与流程

一种一步法合成5
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氯
‑1‑
茚酮的制备方法
技术领域
1.本发明属于化工技术领域，涉及一种一步法合成5
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氯
‑1‑
茚酮的制备方法。


背景技术：

[0002]5‑
氯
‑1‑
茚酮是美国杜邦公司新农药品种茚虫威(通用名为indoxacarb)的重要中间体，同时也是一种重要的医药中间体。茚虫威是美国杜邦公司于1992年开发，2001年上市的新型钠通道阻断剂，也是第一个商品化的该类杀虫剂。该剂通过阻断昆虫细胞内的钠离子通道，使神经细胞失去功能，通过触杀和胃毒作用来防治多种作物的多种害虫。茚虫威作用机理独特，与其他杀虫剂不存在交互抗性，对非靶标昆虫非常安全，残留量低，用药后2天即可采收，可用于害虫的综合防治和抗性治理。茚虫威的专利保护期将在2010年到期。国内大量农药生产厂家已在大量生产茚虫威，因此5
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氯茚酮的市场前景将十分看好。
[0003]
kenner等报道了5
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氯
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茚酮的合成方法，首先间氯苯甲醛与丙二酸二乙酯缩合，还原双键，水解，脱羧后生成3
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(3
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氯
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苯基)
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丙酸，酰氯化，傅
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克酰化后生成5
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氯
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茚酮。该方法最后一步的傅
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克酰化用到大量的的无水三氯化铝，最后生成大量的含铝废水，很难处理。（frankd.k,etal.aninvestigationintotheelectrophiliccyclisationofn
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acyl
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pyrrolidiniumions:afacilesynthesisofpyrrolo
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tetrahydroisoquinolonesandpyrrolo
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benzazepinones[j].organicandbiomolecularchemistry,2009,7:3561）姜友法等人在此基础上进行了改进，以3
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(3
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氯
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苯基)
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丙酰氯为原料，六氟异丙醇为溶剂、三氯化铝为催化剂进行环化反应，收率大于91.5%。该方法虽然减少了三氯化铝的用量，但使用的原料3
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(3
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氯
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苯基)
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丙酰氯还是要通过间氯苯甲醛与丙二酸二乙酯缩合、还原、水解、脱羧和酰氯化等反应，反应步骤长，生产成本高，三废量大，总收率低（收率低于50%）等缺点。（姜友法等.5
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氯
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茚酮合成工艺改进[j].世界农药，2019，41（2））曾文平等人介绍了以3
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氯丙酰氯、氯苯、三氯化铝、浓硫酸为原料合成5
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氯
‑1‑
茚酮，总收率达50．6％，产品纯度达98％。该方法采用二步傅
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克反应，第一步产生大量的含铝废水，第二步产生大量的硫酸废水，这两股废水的治理都比较困难，给环保增加了很大的压力。存在对环境不友好，生产成本高等问题。（曾文平等.氯一2，3一二氢一1～茚酮.[j].精细化工中间体，2006，36（2））fr2784986公开了了以3
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氯丙酰氯和氯苯为原料，三氟甲磺酸为催化剂一步法合成5
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氯
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茚酮。该方法采用危险性、腐蚀性很大的三氟甲磺酸作为催化剂，产生大量的含酸废水，生产的危险性增加，不适合工业化生产。
[0004]
wo2000043342公开了了以3
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氯丙酰氯和氯苯为原料，氢氟酸和三氟化硼为催化剂，先合成3
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氯
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（4
/
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氯苯）
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丙酮，然后在浓硫酸催化下合成5
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氯
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茚酮。该方法采用腐蚀性很大的氢氟酸、三氟化硼和浓硫酸作为催化剂，产生大量的含酸废水，存在对环境不友好，生产成本高等问题，不适合工业化生产。
[0005]
cn109293488a以3
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氯丙酰氯、氯苯和三氯化铝为原料，熔融的由三氯化铝、氯化钠
和氯化钾组成的混合物作为催化剂和溶剂，一步合成5
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氯
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茚酮，收率达75％。该方法采用大量的无机盐混合物作为溶剂，产生大量的含盐废水，特别是含铝的废水，治理困难，给环保增加了很大的压力，存在对环境不友好，生产成本高等问题。
[0006]
综上，现有技术存在着对工艺复杂，环境不友好，生产成本高等技术问题。


技术实现要素：

[0007]
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种一步法合成5
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氯
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茚酮的制备方法。
[0008]
本发明的技术方案如下：一种一步法合成5
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氯
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茚酮的制备方法，包括如下步骤：将氯苯、全氟叔丁醇和催化剂大孔强酸性树脂混合，在氮气保护下，缓慢滴加3
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氯丙酰氯，在一定温度下反应一段时间后，滤出催化剂，常压蒸出全氟叔丁醇，然后加入二氯甲烷和hcl溶液，分出油层，再用nahco3水溶液洗到中性，常压蒸出二氯甲烷，重结晶，真空干燥，得到5
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氯
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茚酮。
[0009]
优选地，本发明中，所述3
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氯丙酰氯与全氟叔丁醇的重量体积比为1g：5
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10ml；本发明中，所述3
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氯丙酰氯与氯苯的摩尔比为1：1.1
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1.3；本发明中，所述的催化剂为d72大孔强酸性树脂，所述3
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氯丙酰氯：d72大孔强酸性树脂的重量比为1：0.01
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0.05；本发明中，所述的反应温度为0
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30℃；本发明中，所述的反应时间为5
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10小时；本发明具有如下技术效果：1）本发明采用以3
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氯丙酰氯和氯苯为原料，以全氟叔丁醇为溶剂，d72大孔强酸性树脂为催化剂的反应路线，一步法合成5
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氯
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茚酮。本方法中的溶剂和催化剂可以回收套用，环境友好、工艺简单，收率高，成本低。
[0010]
2）本发明的反应路线与特定的反应条件（如特定的用料比、反应温度，反应时间）相结合，得到的产物收率高纯度高，收率达到90%以上，纯度达到98%以上，相对于现有技术具有预料不到的技术效果。
具体实施方式
[0011]
以下实施例用来进一步说明本发明的内容，并不限制本发明的应用。实施例中的百分数一律是质量分数。
[0012]
实施例1将12.4g氯苯、127ml全氟叔丁醇和0.15g d72大孔强酸性树脂加到250ml四氟反应瓶中，在氮气保护下，缓慢滴加12.7g3
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氯丙酰氯，在0℃下反应10小时。滤出催化剂。常压蒸出全氟叔丁醇。加入100ml二氯甲烷和100ml 5%(重量百分比）hcl水溶液，分出油层，用1%(重量百分比）nahco3水溶液洗到中性。常压蒸出二氯甲烷。残余物用50ml异丙醇重结晶，真空干燥，得到含量98.5%的5
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氯
‑1‑
茚酮15.1g，收率在90.7%以上。1 h nmr (cdcl 3 ，300 mhz)：δ 7.79 (d，1h)，δ 7.23(s, 1h)，δ 7.15(d, 1h), δ 2.86(t, 2h), δ 2.72(t, 2h); gc
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ms，m/z (%)：167(m , 99%)。
[0013]
实施例2
将14.6g氯苯、64ml全氟叔丁醇和0.65g d72大孔强酸性树脂加到250ml四氟反应瓶中，在氮气保护下，缓慢滴加12.7g3
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氯丙酰氯，在30℃下反应5小时。滤出催化剂。常压蒸出全氟叔丁醇。加入100ml二氯甲烷和100ml 5%(重量百分比）hcl水溶液，分出油层，用1%(重量百分比）nahco3水溶液洗到中性。常压蒸出二氯甲烷。残余物用50ml异丙醇重结晶，真空干燥，得到含量98.2%的5
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氯
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茚酮15.5g，收率在93.1%以上。1 h nmr (cdcl 3 ，300 mhz)：δ 7.79 (d，1h)，δ 7.23(s, 1h)，δ 7.15(d, 1h), δ 2.86(t, 2h), δ 2.72(t, 2h); gc
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ms，m/z (%)：167(m , 99%)。
[0014]
实施例3将13.5g氯苯、95ml全氟叔丁醇和0.4g d72大孔强酸性树脂加到250ml四氟反应瓶中，在氮气保护下，缓慢滴加12.7g3
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氯丙酰氯，在15℃下反应7.5小时。滤出催化剂。常压蒸出全氟叔丁醇。加入100ml二氯甲烷和100ml 5%(重量百分比）hcl水溶液，分出油层，用1%(重量百分比）nahco3水溶液洗到中性。常压蒸出二氯甲烷。残余物用50ml异丙醇重结晶，真空干燥，得到含量98.5%的5
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氯
‑1‑
茚酮15.3g，收率在91.9%以上。1 h nmr (cdcl 3 ，300 mhz)：δ 7.79 (d，1h)，δ 7.23(s, 1h)，δ 7.15(d, 1h), δ 2.86(t, 2h), δ 2.72(t, 2h); gc
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ms，m/z (%)：167(m , 99%) 。
[0015]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉该项技术的人员能够了解本发明的内容，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神中实质所做的等效变化和修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。