[發(fā)明專利]一種連續(xù)流制備三酮類化合物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110630576.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN113354563B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉林昌;周朋成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江天諾醫(yī)藥科技有限公司
• 主分類號(hào): C07C317/24
• 分類號(hào): C07C317/24;C07C315/04
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本發(fā)明涉及一種連續(xù)流制備三酮類化合物的方法，它是以底物酰氯和1，3?環(huán)己二酮為原料，經(jīng)過酯化、重排兩步反應(yīng)，制備得到三酮類化合物，酯化步驟采用泰勒流反應(yīng)器，重排采用管式反應(yīng)器，兩步串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)三酮類化合物的全連續(xù)制備，該方法條件溫和，操作簡單，穩(wěn)定性好、可靠性高。利用連續(xù)流可以精準(zhǔn)控制停留時(shí)間，傳質(zhì)傳熱好的特點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，抑制副反應(yīng)的產(chǎn)生，反應(yīng)收率高。具有顯著的創(chuàng)新意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，易于工業(yè)化，前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及除草劑的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)流制備三酮類化合物的方法。

背景技術(shù)

三酮類化合物(1,3,3'-三酮)在有機(jī)合成、農(nóng)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。其中三酮類化合物在除草劑領(lǐng)域的應(yīng)用尤為突出，具有良好的除草活性，主要作為對(duì)羥基酮酸雙氧化酶(HPPD)抑制劑，具有代表性的三酮類除草劑有磺草酮、硝磺草酮、環(huán)磺酮等。

三酮類化合物用藥適期靈活，可與多種產(chǎn)品復(fù)配，能有效防除一年生闊葉雜草和一些禾本科雜草，不僅對(duì)作物安全，而且對(duì)環(huán)境、后茬作物安全，主要用于玉米，亦可用于草坪、甘蔗、水稻、洋蔥、高粱和其他小宗作物等。

1988年，公開號(hào)為US4762551的專利申請(qǐng)文獻(xiàn)中報(bào)道了以三乙胺為堿性試劑，丙酮氰醇為催化劑，相應(yīng)的烯醇酯重排生成磺草酮和三酮類化合物。反應(yīng)時(shí)間5小時(shí)，收率較高。該路線的缺點(diǎn)是重排試劑丙酮氰醇劇毒。

2001年，公開號(hào)為US6218579的專利申請(qǐng)文獻(xiàn)中報(bào)道了相應(yīng)的烯醇酯在以碳酸鈉作為堿性試劑，以三氮唑作為催化劑的條件下，重排生成磺草酮和三酮類化合物。以三氮唑作為重排催化劑較氰化物催化劑等更為安全清潔，但缺點(diǎn)是該方案的收率較低，重排反應(yīng)不完全并且反應(yīng)的時(shí)間較長。

2010年，公開號(hào)為CN101735119A的專利申請(qǐng)文獻(xiàn)中報(bào)道了一種三酮類化合物的合成方法，烯醇酯在堿性試劑和嘌呤類重排催化劑的作用下發(fā)生重排反應(yīng)，30-50℃反應(yīng)2-5個(gè)小時(shí)，生成磺草酮和其他三酮類化合物。該方案采用嘌呤類催化劑毒性小，但成本高。

現(xiàn)有工藝酯化部分為快速反應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)有大量熱量放出，采用釜式低溫滴加的方式，反應(yīng)液粘稠，傳質(zhì)傳熱慢，易出現(xiàn)局部熱點(diǎn)，生產(chǎn)效率低；重排部分為一快速反應(yīng)，對(duì)溫度和反應(yīng)時(shí)間極其敏感，產(chǎn)物在堿性條件下穩(wěn)定性差，溫度過高，反應(yīng)時(shí)間過長，極易出現(xiàn)串聯(lián)副反應(yīng)，傳統(tǒng)釜式生產(chǎn)批次穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有三酮類化合物生產(chǎn)過程中的問題，突破現(xiàn)有釜式反應(yīng)的傳質(zhì)傳熱的局限，本發(fā)明提供了一種連續(xù)流制備三酮類化合物的方法。該連續(xù)流方法安全性高，穩(wěn)定性好，容易實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，產(chǎn)品批次穩(wěn)定性好。

一種連續(xù)流三酮類化合物的合成方法，采用的合成路線如式2所示，具體包括如下步驟：

(1)酯化：將底物苯甲酰氯溶解于二氯乙烷，作為酰氯料；將1，3-環(huán)己二酮溶解于二氯乙烷中，加入縛酸劑作為酮鹽料。通過包含過濾單元，動(dòng)力單元、加熱和制冷單元、穩(wěn)流單元、計(jì)量單元和控制單元的兩組輸送計(jì)量模塊，分別按照一定摩爾流量比，將酰氯料和酮鹽料定量輸送至泰勒流反應(yīng)器，進(jìn)行混合反應(yīng)，于出口得到酯化反應(yīng)液；

(2)重排：分別將三乙胺和催化劑按照一定摩爾流量比，分別通過包含過濾單元，動(dòng)力單元、加熱和制冷單元、穩(wěn)流單元、計(jì)量單元和控制單元的兩組輸送計(jì)量模塊，定量輸送至酯化液輸送管路中，再經(jīng)過或不經(jīng)過混合器一起進(jìn)入到管式反應(yīng)器中，管式反應(yīng)器出口反應(yīng)液，經(jīng)后處理得最終三酮類化合物。

一種連續(xù)流三酮類化合物的合成方法，采用的工藝流程如圖1所示：

預(yù)先配置酰氯料和酮鹽料，酰氯料升溫至50℃?zhèn)溆茫}料降溫至-5℃?zhèn)溆茫磻?yīng)器Ⅰ夾套到達(dá)預(yù)設(shè)溫度，輸送計(jì)量模塊到達(dá)預(yù)設(shè)溫度，將酰氯料和酮鹽料分別采用輸送計(jì)量模塊輸送至反應(yīng)器Ⅰ內(nèi)，進(jìn)行混合反應(yīng)后，酯化液從反應(yīng)器Ⅰ出口流出。