本發(fā)明屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備植物生長調(diào)節(jié)劑多效唑中間體的3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的高效制備方法。

背景技術(shù)：

多效唑的化學(xué)名稱為(2rs,3rs)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-2-(1h-1，2，4-三唑-1-基)戊-3-醇，原藥為白色固體。多效唑(propiconazole)，是三唑類植物生長調(diào)節(jié)劑，是內(nèi)源赤霉素合成的抑制劑，具有延緩植物生長，抑制莖桿伸長，縮短節(jié)間，促進(jìn)植物分蘗，促進(jìn)花芽分化，增加植物抗逆性能，提高產(chǎn)量等效果。本品適用于水稻、麥類、花生、果樹、煙草、油菜、大豆、花卉、草坪等作(植)物，使用效果顯著。在制備多效唑的過程中需要先合成必須的中間體3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮，目前3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的合成方法普遍有兩種，一種是三唑先和氫氧化鈉反應(yīng)，生成三唑鈉，然后在加一氯頻吶酮，得到的產(chǎn)物有化合物ⅳ和副產(chǎn)物ⅳ-1兩種，如式①所示，其中副產(chǎn)物ⅳ-1的含量在8％左右；還有一種是以碳酸鉀為堿，乙酸乙酯為原料，加熱回流四小時(shí)，得到的產(chǎn)物也有化合物ⅳ和副產(chǎn)物ⅳ-1兩種，其中副產(chǎn)物ⅳ-1的含量也在8％左右；副產(chǎn)物ⅳ-1無法從主產(chǎn)物中分離，在制備多效唑的過程中該副產(chǎn)物也會(huì)與對氯氯芐進(jìn)入下一部反應(yīng)，最終成為產(chǎn)物中的雜質(zhì)。多效唑產(chǎn)物指標(biāo)中，該雜質(zhì)要求小于等于1wt％，而目前合成工藝達(dá)很難達(dá)到這個(gè)要求，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)新的合成方案，減少甚至避免副產(chǎn)物ⅳ-1的生成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全、高效且產(chǎn)物純凈度高的3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的制備方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的制備方法，以4-氨基-1,2,4-三氮唑(i)為原料，在極性溶劑或極性溶劑以及堿性環(huán)境下與一鹵頻吶酮(ii)反應(yīng)生成鎓鹽(iii)，然后再進(jìn)行重氮化反應(yīng)并水解得到式(ⅳ)化合物3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮；

進(jìn)一步地，本發(fā)明3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的制備方法，具體包括如下步驟：

(1)向4-氨基-1,2,4-三氮唑以及一鹵頻吶酮的混合物中加入極性溶劑或極性溶劑以及堿，加熱回流3～5h至一鹵頻吶酮≤1wt％，降至室溫，析出固體，抽濾后由極性溶劑漂洗得到固體鎓鹽；

(2)將步驟(1)中固體鎓鹽溶于去離子水中，并加入有機(jī)酸得到鎓鹽混合物，將該鎓鹽混合物冷卻至0～5℃，然后攪拌條件下滴加重氮化試劑，滴加結(jié)束后將反應(yīng)體系升溫至20～25℃，并用ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph至7，得到固體產(chǎn)物，對產(chǎn)物過濾、洗滌干燥得到3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮。

進(jìn)一步地，所述極性溶劑為異丙醇、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲亞砜、四氫呋喃、二甲基四氫呋喃中、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇或二氧六環(huán)的一種或幾種。

進(jìn)一步地，所述極性溶劑為異丙醇、乙腈、乙醇。

進(jìn)一步地，所述堿性環(huán)境為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫化鈉、氨基鈉、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、氫化鈉、二異丙氨基鋰、甲醇鈉、乙醇鈉、異丙醇鈉、異丁醇鈉或異丁醇鉀的堿性環(huán)境，其中4-氨基-1,2,4-三氮唑、一鹵頻吶酮以及堿的摩爾比例為1～1.5:1:0～1。

進(jìn)一步地，所述堿性環(huán)境為氫氧化鈉、氨基鈉、叔丁醇鈉的堿性環(huán)境。

進(jìn)一步地，步驟(1)中4-氨基-1,2,4-三氮唑與一鹵頻吶酮反應(yīng)溫度為60～80℃。

進(jìn)一步地，未提供較優(yōu)的重氮化環(huán)境，步驟(2)中所述有機(jī)酸為濃度11～12m的鹽酸；重氮化試劑為飽和亞硝酸鈉水溶液。

進(jìn)一步地，所述一鹵頻吶酮為一氯頻吶酮或一溴頻吶酮。

本發(fā)明還提供了另一種制備3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的方法，具體包括如下步驟：

(1)向4-氨基-1,2,4-三氮唑以及一鹵頻吶酮的混合物中加入極性溶劑以及堿，加熱回流3～5h，反應(yīng)結(jié)束后，通過蒸餾得到反應(yīng)混合物濃縮液，之后向體系中加入蒸餾水，并將體系降溫至0～5℃；

(2)體系維持0～5℃，向該體系中加入有機(jī)酸，并在攪拌作用下滴加重氮化試劑，滴加結(jié)束后將體系升溫至常溫狀態(tài)，采用ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph至7，對體系中得到的固體物質(zhì)過濾分離，洗滌、干燥，得到3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮。

有益效果：(1)本發(fā)明提供了一種全新的合成多效唑中間體3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的方法，該方法中以4-氨基-1,2,4-三氮唑?yàn)樵希诜磻?yīng)過程中對4號位的n進(jìn)行保護(hù)，使一鹵頻吶酮只與1號位的n發(fā)生反應(yīng)，整個(gè)過程中避免了副產(chǎn)物ⅳ-1的生成，而且該方法合成的產(chǎn)物中起保護(hù)作用的氨基很容易脫去，便于高純度多效唑中間體3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的合成，進(jìn)而提高終產(chǎn)物多效唑的純度；(2)本發(fā)明中根據(jù)物料特性選用有機(jī)酸與飽和亞硝酸鈉水溶液作為重氮化試劑，脫去結(jié)構(gòu)中的氨基，效果好，助于得到高純度的3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮；(3)本發(fā)明還提供了一種無須分離，一次性反應(yīng)制備3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的方法，該方法操作簡便，且得到的產(chǎn)物純度較高；(4)本方案方法簡單且安全系數(shù)高，該方法產(chǎn)物用于制備多效唑純度完全滿足多效唑產(chǎn)物指標(biāo)，適于市場推廣。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有合成工藝制得的3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮產(chǎn)品氣相色譜圖；

圖2為實(shí)施例1中制備的3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮?dú)庀嗌V圖；

圖3為實(shí)施例1中制備的3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的核磁圖；

圖4為實(shí)施例1中制備的3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的紅外譜圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。

實(shí)施例1：向52.5mmol4-氨基-1,2,4-三氮唑以及50mmol一氯頻吶酮的混合物中加入100ml異丙醇，加熱至80℃回流4h，定性分析，一氯頻吶酮的含量≤1wt％后，將體系溫度降至室溫，固體逐漸析出，待固體全部析出后抽濾，對抽濾得到的固體采用異丙醇漂洗，得到固體鎓鹽3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑鎓鹽-1-基)丁-2-酮氯化物10.41g，收率為95％；

將10.41g3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑鎓鹽-1-基)丁-2-酮氯化物溶于100ml水中，加入8.16g的濃度為11.6m的濃鹽酸，得到鎓鹽混合物，將該鎓鹽混合物冷卻至0～5℃，然后攪拌條件下滴加飽和的亞硝酸鈉水溶液3.45g，滴加結(jié)束后將反應(yīng)體系的溫度升高至室溫，并采用氨水調(diào)節(jié)ph＝7，對得到的固體產(chǎn)物進(jìn)行過濾分離，并用去離子水洗滌、干燥，得到3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮7.48g，收率94.2％，總收率為89.5％。

譜圖1為現(xiàn)有合成工藝制得的3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮產(chǎn)品氣相色譜圖，該產(chǎn)品在8.355的位置出現(xiàn)3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的特征峰，在12.280的位置出現(xiàn)副產(chǎn)物ⅳ-1的特征峰，證明在現(xiàn)有合成的工藝中，產(chǎn)品中不僅有3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮，而且還含有超過1％的ⅳ-1副產(chǎn)物，影響產(chǎn)品品質(zhì)；譜圖2為本實(shí)施例中得到的產(chǎn)品氣相色譜圖，由譜圖可知，該產(chǎn)品在8.544的位置出現(xiàn)3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的特征峰，與標(biāo)準(zhǔn)3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的譜圖一致，證明本實(shí)施例成功合成了高純度3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮，未出現(xiàn)副產(chǎn)物ⅳ-1的特征峰，證明該方法成功避免了副產(chǎn)物ⅳ-1的生成，進(jìn)而提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

實(shí)施例2：向78.75mmol4-氨基-1,2,4-三氮唑以及50mmol一氯頻吶酮的混合物中加入150ml乙腈和50mmol叔丁醇鈉，加熱至60℃回流5h，定性分析，一氯頻吶酮的含量≤1wt％后，將體系溫度降至室溫，固體逐漸析出，待固體全部析出后抽濾，對抽濾得到的固體采用四氫呋喃漂洗，得到固體鎓鹽3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑鎓鹽-1-基)丁-2-酮氯化物10.5g，收率為96％；

將10.5g3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑鎓鹽-1-基)丁-2-酮氯化物溶于100ml水中，加入8.23g的濃度為11.6m的濃鹽酸，得到鎓鹽混合物，將該鎓鹽混合物冷卻至0～5℃，然后攪拌條件下滴加飽和的亞硝酸鈉水溶液3.45g，滴加結(jié)束后將反應(yīng)體系的溫度升高至室溫，并采用碳酸鉀調(diào)節(jié)ph＝7，對得到的固體產(chǎn)物進(jìn)行過濾分離，并用去離子水洗滌、干燥，得到3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮7.66g，收率95.4％，總收率為91.68％。

實(shí)施例3：

(1)向52.5mmol4-氨基-1,2,4-三氮唑以及50mmol一氯頻吶酮的混合物中100ml異丙醇以及50mmol氨基鈉，在83℃下加熱回流4h，點(diǎn)板跟蹤至一氯頻吶酮的含量≤1wt％，反應(yīng)結(jié)束后，直接蒸餾1h，去除溶劑得到反應(yīng)混合物濃縮液，之后向體系中加入蒸餾水，并將體系降溫至0～5℃；

(2)體系維持0～5℃，向該體系中加入0.11mol的濃鹽酸，并在攪拌作用下滴加飽和亞硝酸鈉水溶液55mmol，滴加結(jié)束后將體系升溫至常溫狀態(tài)，采用碳酸鉀調(diào)節(jié)ph至7，對體系中得到的固體物質(zhì)過濾分離，洗滌、干燥，得到3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮7.77g，收率93％。

實(shí)施例4：向52.5mmol4-氨基-1,2,4-三氮唑以及50mmol一氯頻吶酮的混合物中加入100ml二甲基乙酰胺，加熱至80℃回流4h，定性分析，一氯頻吶酮的含量≤1wt％后，將體系溫度降至室溫，固體逐漸析出，待固體全部析出后抽濾，對抽濾得到的固體采用異丙醇漂洗，得到固體鎓鹽3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑鎓鹽-1-基)丁-2-酮氯化物10.17g，收率為93％；

將10.17g3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑鎓鹽-1-基)丁-2-酮氯化物溶于100ml水中，加入7.98g的濃度為11.6m的濃鹽酸，得到鎓鹽混合物，將該鎓鹽混合物冷卻至0～5℃，然后攪拌條件下滴加飽和的亞硝酸鈉水溶液3.37g，滴加結(jié)束后將反應(yīng)體系的溫度升高至室溫，并采用氨水調(diào)節(jié)ph＝7，對得到的固體產(chǎn)物進(jìn)行過濾分離，并用去離子水洗滌、干燥，得到3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮7.36g，收率為94.7％，總收率為88.07％。

實(shí)施例5：向52.5mmol4-氨基-1,2,4-三氮唑以及50mmol一氯頻吶酮的混合物中加入100ml二甲基乙酰胺和50mmol二異丙氨基鋰，加熱至80℃回流4h，定性分析，一氯頻吶酮的含量≤1wt％后，將體系溫度降至室溫，固體逐漸析出，待固體全部析出后抽濾，對抽濾得到的固體采用異丙醇漂洗，得到固體鎓鹽3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑鎓鹽-1-基)丁-2-酮氯化物10.2g，收率為93.2％；

將10.2g3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑鎓鹽-1-基)丁-2-酮氯化物溶于50ml水中，加入8.0g的濃度為11.6m的濃鹽酸，得到鎓鹽混合物，將該鎓鹽混合物冷卻至0～5℃，然后攪拌條件下滴加飽和的亞硝酸鈉水溶液3.37g，滴加結(jié)束后將反應(yīng)體系的溫度升高至室溫，并采用氨水調(diào)節(jié)ph＝7，對得到的固體產(chǎn)物進(jìn)行過濾分離，并用去離子水洗滌、干燥，得到3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮7.38g，收率94.7％，總收率為88.3％。

本發(fā)明提供了一種全新的合成多效唑中間體3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的方法，該方法操作簡便、安全系數(shù)高，最終要的是有效降低了產(chǎn)物中雜質(zhì)副產(chǎn)物的含量，提高中間體3,3-二甲基-1-(1h-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮的品質(zhì)，進(jìn)而提高最終產(chǎn)物多效唑的品質(zhì)，適于市場推廣生產(chǎn)。

如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。