[发明专利]1,3-二甲基-4-氯甲基吡唑-5-甲酸酯的生产工艺

说明书

本发明提供了一种1,3‑二甲基‑4‑氯甲基吡唑‑5‑甲酸酯的生产工艺，甲醛原料选用多聚甲醛，多聚甲醛用量为：1.05~1.50当量；溶剂选用弱极性高沸点疏水溶剂，反应温度为70℃~140℃；工艺选用的后处理方案为加水洗涤后减压脱溶。本发明反应速度提高的同时，降低了多聚甲醛的用量，后处理工艺得到了有效简化，避免了水洗除甲醛的操作，反应产生的三废量显著减少。

技术领域

本发明涉及一种农用化工领域的氯甲基化反应技术。

背景技术

1,3-二甲基-4-氯甲基吡唑-5-甲酸酯是一种重要的杂环中间体，广泛应用于农药及医药。例如该化合物经氢化脱氯后得到的1,3,4-三甲基吡唑-5-甲酸酯中间体是合成新型杀螨剂腈吡螨酯的重要原料。

该化合物的合成途径主要是以1,3-二甲基吡唑-5-甲酸酯为原料经Blanc氯甲基化反应（布兰克氯甲基化反应是无水氯化锌作用下芳香族化合物与甲醛和氯化氢作用生成氯甲基芳香化合物的反应）制得，如专利JP2001342178A、CN106608872、CN108570008、CN107216288；以及论文《精细化工中间体》，2014,44（6）：117-19。

几乎所有的报道均采用二氧六环作为溶剂，多聚甲醛的用量都为2摩尔当量，且反应后处理过程中先回收二氧六环，然后再将粗品倒入冰水，继续再用有机溶剂萃取和水洗，进一步浓缩得到粗品。从整个工艺来看，后处理回收二氧六环后再进行水洗、萃取等步骤，主要目的都是为了洗去过量的多聚甲醛，这些操作不仅导致后处理复杂而且产生的三废较多；此外，从多聚甲醛的理化性质来分析，该化合物在大部分溶剂中的溶解性均较差，因此通过水洗较难除去；另一个值得注意的问题是多聚甲醛受热易升华，过量的多聚甲醛在脱溶过程中会逐渐堵塞管路，放大生产中具有潜在的堵管风险。因此，寻找一种可以显著降低多聚甲醛用量，且简化反应后处理步骤的新工艺替代当前的氯甲基化工艺具有十分重要的意义。

发明内容

发明目的：提供一种显著减少多聚甲醛用量、降低三废产生、加快反应速度的氯甲基化制备1,3-二烷基吡唑-5-甲酸酯的生产工艺。

技术方案：传统的生产工艺中，多聚甲醛用量加倍（实际使用的摩尔数是反应式摩尔数的两倍左右）的原因是由于反应采用的溶剂沸点较低，反应温度较低，反应活性低所造成。

为了实现上述目的，本工艺较已有文献和专利报道对溶剂种类、多聚甲醛加料方式、反应温度以及后处理方式等进行了调整。

本申请的发明人通过对比实验发现，选择沸点高的溶剂，同时提高反应温度，有利于加快反应速率，显著减少多聚甲醛用量；

进一步选择沸点高的弱极性疏水性溶剂，既可以保证氯化氢的溶解度又可以在完成反应后通过分水的操作直接将本反应产生的水分离，同时也将水溶性杂质去除，经分水后的反应液脱溶后便能得到较高含量的1,3-二烷基-4-氯甲基吡唑-5-甲酸酯。

本工艺可选的弱极性高沸点疏水溶剂：包括氯苯、二氯苯、1,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,2,3-三氯丙烷（三氯乙烷和三氯丙烷与三聚甲醛、三氯化铝具有相同的氯原子或氯离子数目，相似相溶、各物质摩尔数的易于精确掌控.溶点-14.7。三氯乙烷沸点75℃左右；三氯丙烷沸点156.8℃，自然点304.4，是一种工业常用的化学试剂，无色易燃液体。微溶于水，比重1.39g/ml，与混溶水可分层；可溶解油、脂、蜡、氯化橡胶和多数树脂）、氯代正戊烷、氯代环戊烷、氯代正己烷、氯代环己烷、环戊基甲醚、甲苯、二甲苯、叔丁醇、正丁醇、正丁醚等溶剂。

本工艺选用的甲醛原料可以为：多聚甲醛或多聚甲醛与催化剂路易斯酸混合的方案如：多聚甲醛+硫酸；多聚甲醛+磷酸；多聚甲醛+氯化钙；多聚甲醛+氯磺酸；多聚甲醛+氯化亚砜；多聚甲醛+氯化镁；多聚甲醛+氯化锌；优选三聚甲醛+三氯氧磷。