一种稳定晶型咪草烟的制备方法与流程

专利2022-06-29  131

本发明属于化合物有机纯化领域,具体涉及一种制备稳定晶型咪草烟的方法。



背景技术:

咪草烟(imazethapyr),又名咪唑乙烟酸,属于咪唑啉酮类除草剂,是20世纪80年代美国氰胺公司开发的一种高效、低毒、广谱的大豆田除草剂。咪草烟的化学名称为(rs)-5-乙基-2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基)烟酸,结构式如下:

咪草烟已知的能够形成两种不同形态的结晶,两种晶态在外观大小、红外谱图分析,x射线衍射分析以及13c核磁共振分析上均存在显著的差异。咪草烟两种不同的结晶分别为稳定晶型(简称晶型i)和亚稳定晶型(简称晶型ii)。i型是目前市售产品的晶态形式,ii型则不但是热力学不稳定型,而且晶型颗粒非常细小,在生产过程中难以过滤。

目前晶型i的咪草烟市售产品主要通过如下方式制备,在咪草烟合成生产过程中,最后形成碱性咪草烟水溶液(钠盐或钾盐水溶液),酸化结晶、降温、过滤后,采用乙醇重结晶,或者采用梯度降温的方式获得。对于此类方法,采用乙醇重结晶,收率低,损失大,乙醇中残留大量不可生化处理的咪草烟,废水量大且不满足环保要求,如果采用梯度降温方式,降温周期长,能耗大,且产品中晶型ii存在比例仍然很大,结晶析出晶型不稳定,产品浊度波动大。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种稳定晶型转化率高,制备工艺简单的稳定晶型咪草烟的制备方法,具体方案如下:

一种稳定晶型咪草烟的制备方法,往含有结晶变性剂的咪草烟盐水溶液中加酸析出获得咪草烟晶体;其中,所述结晶变性剂为苯、烷基苯或卤代烷烃中的一种或几种。

可选的,所述烷基苯为甲苯或二甲苯。

可选的,所述卤代烷烃为二氯甲烷、二氯乙烷或三氯甲烷。

可选的,所述结晶变性剂的添加量以重量计为咪草烟盐水溶液总重量的0.05%~5%。

可选的,所述加酸后的ph为2~3。

可选的,所述咪草烟盐水溶液为咪草烟合成制备过程中形成的待酸化结晶的咪草烟盐水溶液或含亚稳型晶型的咪草烟碱化形成的咪草烟盐水溶液。

与现有的重结晶和缓慢梯度降温相比,本发明的稳定晶型咪草烟的制备方法,通过咪草烟盐水溶液中添加结晶变性剂后酸化结晶,制备工艺简单,大幅度缩短了结晶制备时间,稳定晶型转化率高。

具体实施方式

本发明的具体实施方式提供一种稳定晶型咪草烟的制备方法,往含有结晶变性剂的咪草烟盐水溶液中加酸析出获得咪草烟晶体;其中,所述结晶变性剂为苯、烷基苯或卤代烷烃中的一种或几种。

本发明的具体实施方式中,发明人通过研究发现,通过往咪草烟盐水溶液中添加结晶变性剂苯、烷基苯或卤代烷烃,加酸析出时,可以促进咪草烟晶体向稳定晶型转化,对于所述烷基苯优选为c1-c4的烷基苯,进一步优选为常用的甲苯或二甲苯,所述卤代烷烃为卤代c1-c4的烷烃,进一步优选为常用的二氯甲烷、二氯乙烷或三氯甲烷。

本发明的具体实施方式中,所述加酸后的ph优选为2~3,所述结晶变性剂的添加量优选为以重量计为咪草烟水溶液总重量的0.05%~5%,优选为0.5%~1.5%,具体可以根据实际情况进行选择0.6%、0.8%、1%、1.2%、1.4%等等。

本发明的具体实施方式中,所述咪草烟盐优选为常用的咪草烟钠盐或钾盐。

本发明的具体实施方式中,所述咪草烟盐水溶液,可以通过以下方式形成,将含亚稳定晶型(晶型ii)的咪草烟加碱成盐后溶于水制备形成咪草烟盐水溶液,也可以是咪草烟合成制备过程中形成的待酸化结晶的咪草烟盐水溶液,优选为咪草烟合成制备过程中形成的待酸化结晶的咪草烟盐水溶液,这样可以在合成的后处理过程中直接进行。

本发明的具体实施方式中,对于所述咪草烟合成制备过程中得到的待酸化结晶的咪草烟盐水溶液,对于所述合成没有限制,只要制备过程中能得到待酸化结晶的咪草烟盐水溶液就可以,例如可以是如专利申请cn102453022a所记载的合成过程中形成的咪草烟盐水溶液。

本发明的具体实施方式中,为了便于析出,优选所述加酸析出过程中或者加酸结束后降低溶液的温度,加酸前所述咪草烟盐水溶液的温度优选为30~50℃,降低后的溶液温度优选为10~25℃。

实施例

原料说明:

实施例中各原料(购买)来源表:

测试说明:

咪草烟含量测试:根据行标ht/t4810-2015方法测试。

收率测试:通过标准样品采用液相色谱进行测定实际反应得到的产物摩尔数,收率采用下式进行计算。

浊度测试:

采用浊度仪测试,用17ml去离子水,加入2ml29%氨水,称取咪草烟样品4.5g加入其中,搅拌溶解,用氨水调ph值为10。将样品装入样品池,放入浊度计,30秒后读数。

实施例1

在500ml反应瓶中加入40.2g(0.2mol,97%)5-乙基吡啶二甲酸,23g(0.22mol,97.6%)乙酸酐和160g二甲苯,升温回流反应0.5h,降温至25-30℃,滴加26g(0.22mol,95%)2-氨基-2,3-二甲基丁腈,滴加完毕后8-12℃下保温1h,减压脱溶脱除二甲苯后,降温析出固体,过滤烘干得2-[(1-腈基-1,2-二甲基丙基)-甲酰胺基]-5-乙基烟酸50.2g,含量97%,收率87.3%。

在500ml反应瓶中加入2-[(1-腈基-1,2-二甲基丙基)-甲酰胺基]-5-乙基烟酸50.2g,溶于106.7g(0.8mol,30%)的naoh水溶液中,搅拌10min,在室温20-25℃下,滴加40.8g(0.3mol,25%)双氧水,滴加完毕后,在20-25℃下保温2h,然后升温至70℃保温2h,再升温至90℃保温20min。之后降温至30-40℃,加入结晶变性剂二甲苯1.5g,滴加8~10%盐酸至ph=2-3,保持20min;再降温至10℃,过滤。用50g水洗,烘干得咪草烟56.2g,含量98.7%,收率96%,浊度15ntu。

实施例2

在500ml反应瓶中加入ⅰ,ⅱ混合晶型咪草烟原药30g,用30%液碱14g调节ph≈8.5,咪草烟成盐全溶。然后加入约总重量1%的结晶变性剂二氯乙烷0.4g,在温度30~50℃下滴加8~10%盐酸至ph≈2~3,降温至20~25℃。过滤,定量水洗,得咪草烟原药。得咪草烟29.7g,含量99.3%,收率98.31%,浊度20ntu。

实施例3

在500ml反应瓶中加入ⅰ,ⅱ混合晶型咪草烟原药30g,用30%液碱14g调节ph≈8.5,咪草烟成盐全溶。然后加入约总重量1%的结晶变性剂二甲苯0.4g,在温度30~50℃下滴加8~10%盐酸至ph≈2~3,降温至20~25℃。过滤,定量水洗,得咪草烟原药。得咪草烟29.5g,含量99%,收率97.4%,浊度15ntu。

实施例4

在500ml反应瓶中加入ⅰ,ⅱ混合晶型咪草烟原药30g,用30%液碱14g调节ph≈8.5,咪草烟成盐全溶。然后加入约总重量1%的结晶变性剂甲苯0.4g,在温度30~50℃下滴加8~10%盐酸至ph≈2~3,降温至20~25℃。过滤,定量水洗,得咪草烟原药。得咪草烟29.2g,含量99.5%,收率96.8%,浊度15ntu。

实施例5

在500ml反应瓶中加入ⅰ,ⅱ混合晶型咪草烟原药30g,用30%液碱14g调节ph≈8.5,咪草烟成盐全溶。然后加入约总重量1%的结晶变性剂二氯甲烷0.4g,在温度30~50℃下滴加8~10%盐酸至ph≈2~3,降温至20~25℃。过滤,定量水洗,得咪草烟原药。得咪草烟29.5g,含量99.5%,收率97.8%,浊度15ntu。

对比例1

在500ml反应瓶中加入ⅰ,ⅱ混合晶型咪草烟原药30g,用30%液碱调节ph≈8.5,咪草烟成盐全溶。在温度25~45℃下滴加15%盐酸至ph≈2~3,降温至20~25℃。过滤,定量水洗,得咪草烟原药。得咪草烟29.5g,含量99%,收率97.35%,浊度>800ntu。

对比例2

按照实施例1的合成方法合成中间体2-[(1-腈基-1,2-二甲基丙基)-甲酰胺基]-5-乙基烟酸50g,加入500ml反应瓶中,加入106.7g(0.8mol,30%)的naoh水溶液,搅拌10min,在室温20-25℃下,滴加40.8g(0.3mol,25%)双氧水,滴加完毕后,在20-25℃下保温2h,然后升温至70℃保温2h,再升温至90℃保温20min。之后降温至30-40℃,滴加15%盐酸至ph=2-3,保持20min;再降温至10℃,过滤。用50g水洗,烘干得咪草烟56g,含量98%,收率95%,浊度120ntu。

虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。


技术特征:

1.一种稳定晶型咪草烟的制备方法,其特征在于包括以下步骤,往含有结晶变性剂的咪草烟盐水溶液中加酸析出获得咪草烟晶体;其中,所述结晶变性剂为苯、烷基苯或卤代烷烃中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述烷基苯为甲苯或二甲苯。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述卤代烷烃为二氯甲烷、二氯乙烷或三氯甲烷。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述结晶变性剂的添加量以重量计为咪草烟盐水溶液总重量的0.05%~5%。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述加酸后的ph为2~3。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述咪草烟盐水溶液为咪草烟合成制备过程中形成的待酸化结晶的咪草烟盐水溶液或含亚稳型晶型的咪草烟碱化形成的咪草烟盐水溶液。

技术总结
本发明具体实施方式提供一种稳定晶型咪草烟的制备方法,往含有结晶变性剂的咪草烟盐水溶液中加酸析出获得咪草烟晶体;其中,所述结晶变性剂为苯、烷基苯或卤代烷烃,本发明的制备方法稳定晶型转化率高,制备工艺简单。

技术研发人员:冯为林;李子亮;林洋;邓旭;明旭;李涛;刘春成;李炎;包宁
受保护的技术使用者:沈阳科创化学品有限公司
技术研发日:2018.11.28
技术公布日:2020.06.05

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