本发明具体涉及一种(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法。
背景技术：
2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷是合成农药戊唑醇的关键中间体，戊唑醇是一种高效、广谱、内吸性三唑类杀菌农药，具有保护、治疗、铲除三大功能，杀菌谱广、持效期长。研究发现：戊唑醇与所有的三唑类杀菌剂一样,戊唑醇能够抑制真菌的麦角甾醇的生物合成。
戊唑醇在全世界范围内用作种子处理剂和叶面喷雾,杀菌谱广,不仅活性高,而且持效期长。戊唑醇主要用于防治小麦、水稻、花生、蔬菜、香蕉、苹果、梨以及玉米高粱等作物上的多种真菌病害,其在全球50多个国家的60多种作物上取得登记并广泛应用。该品用于防治油菜菌核病，不仅防效好，而且具有抗倒伏，增产作用明显等特点对病菌的作用机制为抑制其细胞膜上麦角甾醇的去甲基化，使得病菌无法形成细胞膜，从而杀死病菌。
戊唑醇的结构式如下：
戊唑醇的制备是通过2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷与1,2,4-1h-三氮唑开环缩合反应，之前工艺制备的戊唑醇收率基本是65％-83％之间，并且存在反应时间长，原料利用率低，成本较高，气味大，毒性高，操作复杂，废水量大等缺点。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种目标产物含量和收率较高，反应安全的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法，以2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷为起始原料，与1,2,4-1h-三氮唑经过开环缩合反应制得(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇(式(d))，所述的反应在碱和催化剂的条件下进行，其中，所述的催化剂包括但不限于聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇二甲醚、冠醚中的一种或几种。
其中，式(d)的结构式为：
优选地，所述的催化剂c的相对分子质量为200～2000。
优选地，所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷与所述的催化剂的投料摩尔比为1:0.02～0.04，进一步优选为1:0.03～0.04。
优选地，所述的碱包括但不仅限于氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠、氢化钠中的一种或几种。
优选地，所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷与所述的碱的投料摩尔比为1:0.1～0.3，进一步优选为1:0.2～0.3。
优选地，所述反应的温度为25℃～140℃。
进一步优选地，所述反应的温度为110℃～130℃。
优选地，所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷与所述的1,2,4-1h-三氮唑的投料摩尔比为1:1～3，进一步优选为1:1.1～1.5。
根据一种具体且优选实施方式，所述的制备方法的具体操作步骤为：将所述的1,2,4-1h-三氮唑、所述的碱和所述的催化剂加入反应器中，升温至25℃～140℃滴加所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷，滴加结束后，控制温度在25℃～140℃下搅拌反应至反应完全，停止反应，经后处理得到所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇。
进一步优选地，升温至熔融状态后，开启搅拌，然后滴加所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷。
优选地，所述的反应结束后，反应体系中加入溶剂，然后水洗、结晶得到所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇；所述的溶剂为甲苯、甲基环己烷、环己烷、正己烷、异丙醇、正丁醇中的一种或几种；所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷与所述的溶剂的投料质量比为1:1～3，进一步优选地，所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷与所述的溶剂的投料质量比为1:2～3。
本发明的反应方程式如下：
由于采用以上技术方案，本发明与其他工艺相比有如下优点：
本发明的制备方法是合成(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的新工艺，反应时间大大缩短，原料易得，气味较小，毒性低，操作过简单，成本较低，三废较少，结晶得到目标产品的含量较高，很适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体的实施案例对本发明的技术方案进一步描述，但本发明不只限于下面的实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例1：
在圆底烧瓶中加入69.4克1,2,4-1h-三氮唑(原料b)，9.4克koh，10.1克聚乙二醇400，升温至熔融状态开启搅拌，125℃以下搅拌滴加200克2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷(原料a)，滴加结束125℃搅拌约14小时，至反应完全，停止反应，加入甲苯500克，水洗，结晶得到产品252.5克，收率95％，含量>97％。
实施例2：
在圆底烧瓶中加入69.4克1,2,4-1h-三氮唑(原料b)，9.4克naoh，10.1克聚乙二醇400，升温至熔融状态开启搅拌，125℃以下搅拌滴加200克2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷(原料a)，滴加结束125℃搅拌约14小时，至反应完全，停止反应，加入甲苯500克，水洗，结晶得到产品255.2克，收率96％，含量>97％。
实施例3：
在圆底烧瓶中加入69.4克1,2,4-1h-三氮唑(原料b)，9.4克koh，13.4克聚乙二醇400，升温至熔融状态开启搅拌，125℃以下搅拌滴加200克2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷(原料a)，滴加结束125℃搅拌约12小时，至反应完全，停止反应，加入正己烷500克，水洗，结晶得到产品249.9克，收率94％，含量>97％。
实施例4：
在圆底烧瓶中加入69.4克1,2,4-1h-三氮唑(原料b)，9.4克koh，15.1克聚乙二醇600，升温至熔融状态开启搅拌，125℃以下搅拌滴加200克2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷(原料a)，滴加结束125℃搅拌约12小时，至反应完全，停止反应，加入异丙醇500克，水洗，结晶得到产品257.8克，收率97％，含量>97％。
实施例5：
在圆底烧瓶中加入69.4克1,2,4-1h-三氮唑(原料b)，9.4克koh，5.1克聚乙二醇单甲醚200，升温至熔融状态开启搅拌，125℃以下搅拌滴加200克2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷(原料a)，滴加结束125℃搅拌约15小时，至反应完全，停止反应，加入甲基环己烷500克，水洗，结晶得到产品247.2克，收率93％，含量>97％。
实施例6：
在圆底烧瓶中加入69.4克1,2,4-1h-三氮唑(原料b)，9.4克koh，10.1克聚乙二醇单甲醚400，升温至熔融状态开启搅拌，125℃以下搅拌滴加200克2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷(原料a)，滴加结束125℃搅拌约13小时，至反应完全，停止反应，加入环己烷500克，水洗，结晶得到产品252.5克，收率95％，含量>97％。
实施例7：
在圆底烧瓶中加入69.4克1,2,4-1h-三氮唑(原料b)，9.4克naoh，10.1克聚乙二醇单甲醚400，升温至熔融状态开启搅拌，125℃以下搅拌滴加200克2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷(原料a)，滴加结束125℃搅拌约14小时，至反应完全，停止反应，加入正丁醇500克，水洗，结晶得到产品249.8克，收率94％，含量>97％。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法，以2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷为起始原料，与1,2,4-1h-三氮唑经过开环缩合反应制得(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇，其特征在于：所述的反应在碱和催化剂的条件下进行，其中，所述的催化剂为聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇二甲醚、冠醚中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法，其特征在于：所述的催化剂的相对分子质量为200～2000。
3.根据权利要求1或2所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法，其特征在于：所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷与所述的催化剂的投料摩尔比为1:0.02～0.04。
4.根据权利要求1所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法，其特征在于：所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠、氢化钠中的一种或几种。
5.根据权利要求1或4所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法，其特征在于：所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷与所述的碱的投料摩尔比为1:0.1～0.3。
6.根据权利要求1所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法，其特征在于：所述反应的温度为25℃～140℃。
7.根据权利要求1所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法，其特征在于：所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷与所述的1,2,4-1h-三氮唑的投料摩尔比为1:1～3。
8.根据权利要求1所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法，其特征在于：所述的制备方法的具体操作步骤为：将所述的1,2,4-1h-三氮唑、所述的碱和所述的催化剂加入反应器中，升温至25℃～140℃滴加所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷，滴加结束后，控制温度在25℃～140℃下搅拌反应至反应完全，停止反应，经后处理得到所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇。
9.根据权利要求8所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法，其特征在于：升温至熔融状态后，开启搅拌，然后滴加所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷。
10.根据权利要求1或8所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇的制备方法，其特征在于：所述的反应结束后，反应体系中加入溶剂，然后水洗、结晶得到所述的(rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1h-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇；所述的溶剂为甲苯、甲基环己烷、环己烷、正己烷、异丙醇、正丁醇中的一种或几种；所述的2-[2-(4-氯苯基)乙基]-2-(1,1-二甲基乙基)环氧乙烷与所述的溶剂的投料质量比为1:1～3。
技术总结