氟嘧菌酯的合成方法

氟嘧菌酯的合成方法路线一合成路线:以关键中间体3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪为原料，先与4,5,6-三氟嘧啶醚化后再与邻氯苯酚反应得到氟嘧菌酯路线一合成方法：在0℃下将含47.2g(0.2mol)3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪的1L四氢呋喃溶液依次用29.3g(0.22mol)4,5,6-三氟嘧啶和6.0g(0.2mol)氢化钠(80%的植物油悬浮液)进行处理，反应物少量多次加入。反应混合物在0℃下继续搅拌3h，随后不再进行冷却，继续搅拌过夜。残留物用乙酸乙酯消化并用水反复洗涤。有机相用硫酸钠干燥并减压浓缩，得到黏稠油状物，该油状物可缓慢形成结晶。得到熔点为98℃的68.7g(理论值的98%)3-{1-[2-(4,5-二氟嘧啶-6-基氧基)-苯基]-1-(甲氧亚氨基)-甲基}-5,6-二氢-1,4,2-二嗪。将124.1g(0.333mol)3-{1-[2-(4,5-二氟嘧啶-6-基氧基)苯基]-1-(甲氧亚氨基)-甲基}-5,6-二氢-1,4,2-二嗪、42.8g(0.333mol)邻氯苯酚、46g(0.333mol)碳酸钾和3.3g氯化亚铜于1L二甲基甲酰胺的混合液中加热到100℃过夜；减压脱溶后冷却到20℃，加入乙酸乙酯和水，分出有机层，干燥、过滤、减压脱溶后得到148.2g(97%)目的物。路线二合成路线：4,5,6-三氟嘧啶先与邻氯苯酚醚化，然后再和中间体3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪醚化得到氟嘧菌酯路线二合成方法：在20℃，将136.8g(0.56mo1)4-(2-氯苯氧基)-5,6-二氟嘧啶加入135.3g(0.56mol)3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪和197.6g碳酸钾于460mL乙腈混合溶液中，加完后温度升至31℃。并在50℃搅拌反应6h，然后室温搅拌反应过夜，将所得混合液倒人2.3L冰水中，搅拌反应5h，过滤、水洗、干燥得到260g(97.8%)目的物，熔点为75℃。中间体3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪的合成氟嘧菌酯的合成存在3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪和4,5,6-三氟嘧啶2个关键中间体，其中间体3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪存在以下5种制备方法路线1：以邻羟基苯乙酸甲酯为起始原料，先与3,4-二氢吡喃加成得到中间体2-四氢吡喃氧基苯乙酸甲酯，然后在叔丁醇中与叔丁醇钾和叔丁腈反应，得到的中间体在盐酸羟胺和1,2-二溴乙烷的作用下合环、离子交换树脂去保护后得到关键中间体路线1合成方法：将500g(0.3mol)2-羟基苯乙酸甲酯、506g(0.6mol)3,4-二氢吡喃、1小勺对甲苯磺酸和2.5L四氢呋喃在20℃搅拌15h，然后用冰冷的10%氢氧化钾水溶液搅拌，加入硫酸钠，并将混合物过滤。在水泵真空下蒸馏，仔细将溶剂从滤液中除去。得到698g(理论值的99%)2-四氢吡喃氧基苯乙酸甲酯为油状残留物。将203g(1.81mol)叔丁醇钾倒入2L叔丁醇中，并向其中加入564g(4.93mol)叔丁腈和411g(1.64mol)2-四氢吡喃氧基苯乙酸甲酯的500mL叔丁醇溶液。90min后，将350g(2.47mol)甲基碘滴加入，并将混合物在20℃搅拌15h。然后在水泵真空下浓缩，并将残留物用甲基叔丁基醚处理，用硫酸钠干燥，并过滤。残留物用乙醚产生结晶，并将该产物经抽吸过滤离析。得到69.3g(理论值的15%)α-甲氧基亚氨基-α-(2-四氢吡喃)-2-氧基-苯基)-乙酸甲酯，熔点79℃。将13.9g(211mmol)85%氢氧化钾水溶液和17g(58mmo1)α-甲氧基亚氨基-α-(2-四氢吡喃-2-氧基-苯基)-乙酸甲酯加入6.8g(98mmo1)经胺盐酸化物的290mL甲醇液中，并将该混合物在40℃下搅拌1h。加入7.7g(56mmol)碳酸钾，并滴加入42.5g(226mmo1)1,2-二溴乙烷。然后将混合物回流15h，随后在水泵真空下浓缩。残留物用二氯甲烷处理，用水洗涤，用硫酸钠干燥，并过滤。将滤液浓缩，并将残留物经硅胶柱色谱纯化(采用己烷-丙酮体积比7∶3)。得到9.0g(理论值的49%)3-[α-甲氧基亚氨基-α-(2-四氢吡喃-2-氧基)-苄基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪，为油状产物。将9.0g(28mmo1)3-[α-甲氧基亚氨基-α-(2-四氢吡喃-2-氧基)-苄基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪和1.8g离子交换剂“LewatitSPC108”的90mL甲醇液在20℃下搅拌15h，然后将该混合物在水泵真空下浓缩，残留物用二氯甲烷处理，并过滤。滤液在水泵真空下浓缩，残留物用硅胶柱色谱纯化(采用己烷-丙酮体积比7∶3)。获得的第1部分是0.6g(理论值的9%)Z-3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪，为无定形产物；第2部分是3.3g(理论值的50%)E-3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪，熔点153℃路线2：以水杨酸甲酯为起始原料，与氯乙酸乙酯在碱性条件下发生取代反应生成2-乙氧基羰基甲氧基苯甲酸甲酯，然后在甲醇钠的作用下自身合环，生成的产物水解后脱羧得到苯并呋喃-3-酮，然后再与O-甲羟胺缩合后与亚硝酸叔丁酯和叔丁醇钾反应，得到的中间体在碱性条件下与环氧乙烷加成后合环得到关键中间体路线2合成方法：在20℃将8020g(65.44mol)氯乙酸乙酯加入62L乙腈、9490g(62.38mo1)水杨酸甲酯、8610g(62.38mo1)碳酸钾和620g碘化钾的混合物中，在回流下搅拌9h，不再加热，搅拌混合物过夜。用赛力特硅藻土过滤混合物，减压浓缩滤液，得到16.4kg2-乙氧基羰基甲氧基苯甲酸甲酯。8200g(32.25mo1)2-乙氧基羰基甲氧基苯甲酸甲酯悬浮在26L甲苯中，悬浮液加热到50℃。在该温度15min内，滴加6383g(35.46mo1)甲醇钠溶液(在甲醇中，浓度30%)，混合物在50℃搅拌2h。该反应混合物冷却到20℃，倒入82L冰-水中，形成两相。分离除去有机相。水相用10L甲苯洗涤，过滤并用浓盐酸在15~20℃将pH值调节到1~2。在此形成的悬浮液用16L水稀释，搅拌，抽滤。产物用13L水分批清洗，在氮气气氛下以潮湿的状态储存。得到9500g含水分的产物(5063.5g=53.3%干物质)。干物质含有85.64%苯并呋喃-3-酮-2-羧酸甲酯和14.36%苯并呋喃-3-酮-2-羧酸乙酯。总产率为84%。在进行整个反应和后处理期间，避免空气或氧气进入产物。在50~60℃向由8.2L水和8262g(125.4mo1)氢氧化钾(85%纯度)制备的溶液中加入12.5L乙醇，然后加入9079g上述第1步得到的苯并呋喃-3-酮-2-羧酸甲酯和苯并呋喃-3-酮-2-羧酸乙酯的含水分的混合物(总量24.79mo1)。回流45min，然后加入7.3L水。该溶液冷却到20℃，在60min内加入加热到55℃的17.5L浓盐酸和20L水的混合物中，剧烈地放出气体。碱性溶液的残留物用3L水冲洗掉，加入到盐酸中。混合物在60℃再搅拌30min(放气结束)，冷却到20℃。抽滤产物，用6L水清洗，在35℃在真空干燥箱中干燥。得到3250g(理论量的94%)苯并呋喃-3-酮。HPLC：logP=1.26。将6.7g(0.05mol)苯并呋喃-3-酮与4.2g(0.05mol)盐酸O-甲羟胺与在50mL甲醇中的4.1g(0.05mol)乙酸钠在回流下加热3h。减压下蒸除溶剂并将该反应混合物倒入水中，用乙酸乙酯提取。用饱和碳酸钠溶液洗其有机层。该有机层用硫酸钠干燥并在降压下蒸除溶剂。得到7.27g(理论值的89.2%)粗品苯并呋喃-3-酮-O-甲基-肟。就分析而言，使用Kugelrohr于2托及70℃下蒸馏所述粗品。得到的油状物经NMR分析和HPLC分析，包含2个立体异构体(79%的异构体B和21%的异构体A)。将3.92g(0.035mol)叔丁醇钾溶于40mL叔丁醇中。将5.7g(0.035mol)苯并呋喃-3-酮-O-甲基-肟和7.2g(0.07mol)亚硝酸叔丁酯在10mL叔丁醇中的溶液加入上述溶液中。不冷却，搅拌该混合物2h，然后与20mL2mol/L的盐酸水溶液混合。滤出结晶状产物，反复用水洗并在干燥器中干燥。得到3.19g(理论值的47.1%)以包含86.33%异构体A和12.98%异构体B(HPLC)的2种立体异构体的混合物形式的苯并呋喃-2,3-二酮-3-(O-甲基-肟)2-肟。于20℃，将19.8g(0.3mol)氢氧化钾片加入38.4g(0.2mo1)苯并呋喃-2,3-二酮-3-(O-甲基-肟)2-肟在400mL水的悬浮液中，并搅拌该混合物30min，期间形成溶液。于20℃，用75min通入17.6g(0.4mol)环氧乙烷，并于20℃，搅拌该混合物过夜，期间形成沉淀。然后于60℃，搅拌该混合物11h，期间沉淀再溶解。将该溶液冷却并用冰醋酸酸化到pH=5~6。抽滤出结晶状产物，用300mL水每次少量洗涤并于45℃在真空干燥箱内干燥。得到19.6g(理论值的39.3%)3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪。HPLC：logP=1.24(E异构体94.2%)；2.05(Z异构体0.6%)。路线3：邻羟基苯乙酮为起始原料，在醋酸中溴化得到w-溴-2-羟基苯乙酮，然后与甲氧胺盐酸盐缩合并在碱性条件下合环得到苯并呋喃-3-酮-O-甲基-肟，再与亚硝酸叔丁酯和叔丁醇钾反应得到立体异构体的混合物形式的苯并呋喃-2,3-二酮-3-(O-甲基-肟)2-肟，得到的中间体在碱性条件下与环氧乙烷加成后合环并在盐酸气的存在下异构化得到关键中间体路线3合成方法：搅拌下向盛有5g(0.037mol)邻羟基苯乙酮的20mL乙酸溶液的四口瓶中滴加2.16mL(0.036mol)液溴的5mL醋酸溶液，搅拌1h后正常处理得7.5g(理论值的95%)w-溴-2-羟基苯乙酮。将在500mL甲醇中的107.5g(0.5mol)的w-溴-2-羟基苯乙酮与41.75g(0.5mol)的盐酸O-甲基羟胺在回流下一起加热4h。减压蒸除甲醇并将其残留物与500mL水混合，用100mL乙酸乙酯提取4次。用硫酸钠干燥其有机层并减压蒸除溶剂。于0℃，将该残余物用石油醚搅拌，得到74g(理论值的52%)以2种立体异构体的混合物形式(53%的异构体B和33%的异构体A)的结晶状2-溴-1-(2-羟苯基)-乙酮-O-甲基-肟。将74g(0.303mol)的2-溴-1-(2-羟苯基)-乙酮-O-甲基-肟溶于350mL叔丁基甲基醚中，并与40g(0.377mol)碳酸钠在400mL水中的溶液在回流下加热，并剧烈搅拌5d。分出有机相并用硫酸钠干燥，在减压下蒸除溶剂，得到45.5g(理论值的82.8%，根据HPLC分析Z异构体为90%)粗品苯并呋喃-3-酮-O-甲基-肟。将3.92g(0.035mol)叔丁醇钾溶于40mL叔丁醇中。将5.7g(0.035mol)的苯并呋喃-3-酮-O-甲基-肟和7.2g(0.07mol)亚硝酸叔丁酯在10mL叔丁醇中的溶液加入上述溶液中。不冷却，搅拌该混合物2h，然后与20mL2mol/L的盐酸水溶液混合。滤出结晶状产物，反复用水洗并在干燥器中干燥。得到3.19g(理论值的47.1%)以包含86.33%异构体A和12.98%异构体B(HPLC)的2种立体异构体的混合物形式的苯并呋喃-2,3-二酮-3-(O-甲基-肟)2-肟。于20℃，将19.8g(0.3mol)氢氧化钾片加入38.4g(0.2mo1)苯并呋喃-2,3-二酮-3-(O-甲基-肟)2-肟在400mL水的悬浮液中，并搅拌该混合物30min，期间形成溶液。于20℃，用75min通入17.6g(0.4mol)环氧乙烷，并于20℃，搅拌该混合物过夜，期间形成沉淀。然后于60℃，搅拌该混合物11h，期间沉淀再溶解。将该溶液冷却并用冰醋酸酸化到pH=5~6。抽滤出结晶状产物，用300mL水每次少量洗涤并于45℃在真空干燥箱内干燥。得到19.6g(理论值的39.3%)3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪。HPLC：logP=1.24(E异构体94.2%)；2.05(Z异构体0.6%)。路线4：同样以邻羟基苯乙酮为起始原料，先与碳酸二乙酯合环制备4-羟基香豆素，硝化后在碱性条件下开环得到2-羟基-w-硝基苯乙酮，然后与甲氧胺盐酸盐缩合并在碱性条件下合环得到立体异构体的混合物形式的苯并呋喃-2,3-二酮3-(O-甲基-肟)2-肟，得到的中间体在碱性条件下与环氧乙烷加成后再合环得到关键中间体路线4合成方法：向盛有悬浮在100mL甲苯中的6.3g(180mmol)70%NaH的250mL三口瓶中加入36mmol邻羟基苯乙酮。直至气泡不再放出后，在30min内滴入6mL碳酸二乙酯的20mL甲苯溶液，完毕后回流搅拌3h。降至室温，滤掉不溶物，滤饼用20mL甲苯淋洗。合并甲苯层，减压浓缩，残留物加入100mL水中，并用2mol/L的盐酸酸化，过滤生成的固体并用乙醇重结晶，得到白色固体，收率85%。将由4-羟基香豆素硝化得到的4.0g3-硝基-4-羟基香豆素加入到300mL4%的氢氧化钾水溶液中室温搅拌24h。冰水浴条件下用稀盐酸酸化，过滤分离得到2-羟基-w-硝基苯乙酮，干燥后用苯重结晶，收率75%。于20℃将73.5g(0.88mol)的盐酸甲氧胺加入80.0g(0.44mol)O-羟基-w-硝基苯乙酮在500mL甲醇的溶液中，并于45~50℃，搅拌该混合物8~12h。使该溶液冷却到20℃，倾入1L的冰-水中并搅拌1h。滤出结晶产物，用500mL水每次少量洗涤并于40℃在真空干燥箱内干燥。得到72g(理论值的74.6%)以立体异构体混合物形式的1-(2-羟基苯基)-2-硝基-乙酮-O-甲基肟。将71.8g1-(2-羟基苯基)-2-硝基-乙酮-O-甲基肟加入121g(0.342mol)碳酸氢钠在700mL水的溶液中。在30min内，将该混合物加热到90~95℃，期间未溶解的原料溶化及反应，产物结晶出来。使其混合物冷却到20℃并滤出产物，用500mL水每次少量洗涤，空气中干燥。得到57.4g(理论值的91.3%)以2种立体异构体的混合物形式的苯并呋喃-2,3-二酮-3-(O-甲基-肟)-2-肟。于20℃，在85min内，将264.3g(6.0mol)的环氧乙烷通入192.2g(1.0mol)苯并呋喃-2,3-二酮-3-(O-甲基-肟)2-肟在2L水的溶液中，使该溶液冷却到5℃并加入70g(1.06mol)氢氧化钠片，期间温度升到10℃，在不进行进一步冷却下，再搅拌该混合物165min，并抽滤形成的沉淀物，用500mL冰水每次少量洗涤，于40℃在真空干燥箱内干燥。得到143.0g(理论值61%)以2种立体异构体的混合物形式的苯并呋喃-2,3-二酮2-[O-(2-羟乙基)-肟]3-(O-甲基-肟)。将25.6g(0.1084mol)苯并呋喃-2,3-二酮2-[O-(2-羟乙基)-肟]3-(O-甲基-肟)和14.2g(0.216mol)氢氧化钾片在250mL水中的溶液于60℃搅拌195min，将该溶液冷却到10℃并用冰醋酸酸化到pH=5~6。抽滤出结晶状产物，用200mL水每次少量洗涤，于45℃在真空干燥箱内干燥。得到17.7g(理论值的67.7%)E-3-[1-(2-羟基苯基)-1-(甲氧亚氨基)-甲基]-5,6-二氢-1,4,2-二嗪路线5：羟基苯乙酮为起始原料，在醋酸中溴化得到w-溴-2-羟基苯乙酮，碱性条件下合环得到苯并呋喃-3-酮，然后再与O-甲羟胺缩合后与亚硝酸叔丁酯和叔丁醇钾反应，得到的中间体在碱性条件下与环氧乙烷加成后合环得到关键中间体路线5合成方法：搅拌下向盛有5g(0.037mol)邻羟基苯乙酮的20mL乙酸溶液的四口瓶中滴加2.16mL(0.036mol)液溴的5mL醋酸溶液，搅拌1h后正常处理得7.5g(理论值的95%)w-溴-2-羟基苯乙酮。将2.0g无水醋酸钠加入到20mLDMF中，加热回流。然后在30min内向此体系中滴入2.0gw-溴-2-羟基苯乙酮的10mLDMF溶液，继续回流1h。完毕后将其倾入水中并用盐酸酸化得到油状物，经真空脱溶后得到1.1g(收率88%)产物，熔点101℃。将6.7g(0.05mol)苯并呋喃-3-酮与4.2g(0.05mol)的盐酸O-甲羟胺与在50mL甲醇中的4.1g(0.05mol)乙酸钠在回流下加热3h。减压下蒸除溶剂并将该反应混合物倒入水中，用乙酸乙酯提取。用饱和碳酸钠溶液洗涤其有机层。该有机层用硫酸钠干燥并在降压下蒸除溶剂。得到7.27g(理论值的89.2%)粗品苯并呋喃-3-酮-O-甲基-肟。就分析而言，使用Kugelrohr于2托及70℃下蒸馏所述粗品。得到的油状物经NMR分析和HPLC分析，包含2个立体异构体(79%的异构体B和21%的异构体A)。将3.92g(0.035mol)叔丁醇钾溶于40mL叔丁醇中。将5.7g(0.035mol)苯并呋喃-3-酮-O-甲基-肟和7.2g(0.07mol)亚硝酸叔丁酯在10mL叔丁醇中的溶液加入上述溶液中。不冷却，搅拌该混合物2h，然后与20mL2mol/L的盐酸水溶液混合。滤出结晶状产物，反复用水洗涤并在干燥器中干燥。得到3.19g(理论值的47.1%)以包含86.33%异构体A和12.98%异构体B(HPLC)的2种立体异构体的混合物形式的苯并呋喃-2,3-二酮-3-(O-甲基-肟)2-肟。于20℃，将19.8g(0.3mol)氢氧化钾片加入38.4g(0.2mo1)苯并呋喃-2,3-二酮-3-(O-甲基-肟)2-肟在400mL水的悬浮液中，并搅拌该混合物30min，期间形成溶液。于20℃，在75min内通入17.6g(0.4mol)环氧乙烷，并于20℃，搅拌该混合物过夜，期间形成沉淀。然后于60℃，搅拌该混合物11h，期间沉淀再溶解。将该溶液冷却并用冰醋酸酸化到pH=5~6。抽滤出结晶状产物，用300mL水每次少量洗涤，并于45℃在真空干燥箱内干燥。得到19.6g(理论值的39.3%)3-[1-(2-羟基苯基)-