[发明专利]一种异噁唑化合物及异噁唑草酮的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工与制药领域，具体地涉及一种如式(M343)所示的异噁唑化合物的制备方法和式(II)所示的异噁唑草酮(4-(4-三氟甲基-2-甲基磺酰苯甲酰基)-5-环丙基异噁唑)的制备方法。

背景技术

法国罗纳-普朗克农业有限公司于1989年公开了具有除草活性的异噁唑类除草剂(EP0418175)；CN1069268A于1992年公开了苯甲酰基异噁唑类除草剂，其中异噁唑草酮(isoxaflutole)，活性较好，其化学名为4-(4-三氟甲基-2-甲基磺酰苯甲酰基)-5-环丙基异噁唑，商品名称为百农思(Balance)。异噁唑草酮的生物活性使得其作为选择性良好的玉米与大豆田宽叶类除草剂，其制备与应用目前正受到广泛关注。

CN1069268A还公开了异噁唑类除草剂的三种合成方法，其中一种为如下式所示的氧化法，R₁代表环丙基，R₂代表氯、溴或三氟甲基：

CN1069268A的说明书中还提到，采用二氯甲烷为溶剂，间氯过氧苯甲酸为氧化剂在-40℃到0℃进行氧化反应。

但间氯过氧苯甲酸并不适合作为工业化生产的氧化剂原料使用，因为间氯过氧化苯甲酸不仅价格高昂贵，每吨价位在40万左右，而且用量大。由于氧化剂与式(V)所示化合物的摩尔比超过2：1，间氯过氧苯甲酸的分子量是172，在这样的生产中，间氯过氧苯甲酸的单耗会超过式(V)的单耗，每吨产品光氧化剂原料成本约40万上下。因此很难在常规化化工产品生产中广泛推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种异噁唑草酮及其中间体的制备方法，该方法能够克服采用现有技术制备异噁唑草酮时成本昂贵的缺陷，而且本发明的该方法能够在相对温和的条件下快速且高转化率地获得高纯度的异噁唑草酮中间体，所获得的高纯度的异噁唑草酮中间体能够通过一步法制备得到高纯度和高收率的异噁唑草酮，本发明的所述方法具有原料成本低廉、反应条件温和、速度快、收率高、生产安全等优点。

本发明的发明人在研究中发现，根据现有技术的方法，在采用式(I)所示的化合物合成式(II)所示的化合物的过程中，式(I)所示的化合物并不稳定，当温度超过70℃时，开环副反应就会大大加快，形成式(IV)所示的化合物杂质，使得式(II)所示的化合物的收率明显降低。

而且，在由式(I)所示的化合物制备式(II)所示的化合物的反应中，若采用现有技术的二氯甲烷和间氯过氧苯甲酸，尝试双氧水取代间氯过氧苯甲酸进行反应时，反应进行得非常缓慢，常温反应5小时后，只能生成少量式(M343)所示的中间体。要合成式(II)所述的化合物时，只能更换成其它沸点较高的溶剂例如氯苯等，然而即使将反应温度提高到100℃以上时，反应时间还是会很长。而且氧化反应在高温下进行时会有许多危害。例如以过氧化氢水溶液作为氧化剂时，MSDS(化合物安全说明书)显示，当温度到100℃以上时，过氧化氢水溶液中的过氧化氢急剧分解，释放出大量的氧气和热量，使得生产上存在很大的安全风险。

本发明的发明人还发现，为了使反应进行得更温和而选择较低的温度进行反应时，又会有存在另一种安全风险：当温度低于某个活化温度时，加入的氧化剂就不能及时反应，反应体系中氧化剂会不断累积；此时如果反应条件稍有改变，比如升高反应液温度时，一旦到达反应的引发点，反应体系会持续放热，使反应液的温度不断提高，反应速度也不断加快，就可能引发冲料、爆炸等安全风险。

基于以上研究中发现的缺陷，本发明的发明人考虑是否能够找到一种特定的氧化方法先将式(I)所示的化合物全部或者高转化率、高纯度及高收率地转化为式(M343)所示结构的中间体，然后再采用一步法由该高纯度的式(M343)所示结构的中间体制备式(II)所示的4-(4-三氟甲基-2-甲基磺酰苯甲酰基)-5-环丙基异噁唑。本发明的发明人在以上研究思路的基础上发现采用过氧有机酸作为制备式(M343)所示结构的中间体的反应的氧化剂时，既能保证反应在较低温度下进行又能确保在高收率的前提下获得高纯度的异噁唑草酮中间体；然后在稍高的温度下，以式(M343)所示结构的性质稳定的化合物为原料，合成制备式(II)所示的4-(4-三氟甲基-2-甲基磺酰苯甲酰基)-5-环丙基异噁唑。