一种制备咪唑啉酮化合物(I)的中间体及其应用的制作方法

本发明涉及化合物合成，具体的说是一种制备咪唑啉酮化合物(i)的中间体及其应用。

背景技术：

1、咪唑啉酮类化合物是由美国氰胺公司开发，其除草活性高，具有高效广谱低毒的特点。专利us4798619和us5334576中公开了咪唑啉酮类化合物是高效广谱、对环境有益的除草剂。咪唑啉酮化合物(i)是由美国氰胺公司开发的大豆田除草剂，其用作als抑制剂从而抑制侧链氨基酸的生物合成，其活性高、用量低、杀草谱宽，所以具有很高的使用价值，可用于出苗前和出苗后施用。

2、

3、这些化合物的各种合成方法由文献中已知，例如参见ep0322616、ep0747360、ep0933362或q.bi等人，modern agrochemical6(2)(2007)10-14。尽管工业规模的合成通过这些方法进行，仍存在改进的空间，尤其是在经济和生态方面，例如总收率改进或避免特定溶剂或试剂。

4、美国氰胺公司在专利us5288866公开了通过相应5,6-二取代-3-甲基-吡啶卤化，随后与三烷基胺或环状不饱和或饱和胺反应而制备5,6-二取代-3-吡啶基甲基卤化铵的方法。存在三烷基胺气味大，易挥发，生产过程中对人体和环境危害较大。

5、美国氰胺公司在专利us5973154，巴斯夫公司在专利wo2010054954中均公开了该类化合物的制备方法，专利中报道制备的铵盐类中间体先与甲醇钠进行醚化反应，再与氨基丁酰胺反应制备此类化合物，或通过水解成二酸再转化为酸酐的方法来制备咪唑啉酮化合物(i)，存在反应步骤多和废水量大的问题。

6、安道麦公司专利wo2018091964中也公开该类化合物的制备方法，仍存在反应步骤多，反应收率低等关键工艺问题。

7、尽管咪唑啉酮类化合物的工业生产一直在进行，但从工艺角度出发仍有改进的空间，尤其是在经济和环保两方面，比如简化反应工艺、提高反应收率以及避免使用特殊的溶剂等。

8、一直以来，技术人员致力于不断研究开发新的、更为先进合理、更加环保的制备方法，以期获得质量更优、价格更低的高效、安全的除草剂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种简便、环保，低成本的制备咪唑啉酮化合物(i)的中间体及其应用。

2、为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

3、一种制备咪唑啉酮化合物(i)的中间体，中间体结构式如下

4、

5、式中，

6、r1、r2分别独立的可相同或不同的选自c1-c6烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、苯基、卤代苯基、苯基c1-c6烷基或卤代苯基c1-c6烷基；

7、x选自氯或溴；

8、q+选自如下基团：

9、

10、r3、r4分别独立的可相同或不同的选自氢、c1-c6烷基、c3-c6环烷基、c3-c6环烷基c1-c6烷基、c1-c6烷基羟基、c1-c6烷基氧基c1-c6烷基、苯基；

11、r5选自c1-c6烷基羟基、c1-c6烷基氧基c1-c6烷基、c1-c6烷基二(氧基c1-c6烷基)、c1-c6烷基氧基c1-c6烷基nr3r4。

12、优选，所述中间体式中，

13、r1、r2分别独立的可相同或不同的选自c1-c6烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基；

14、x选自溴；

15、q+选自如下基团：

16、

17、r3、r4分别独立的可相同或不同的选自氢、c1-c6烷基、c3-c6环烷基、苯基；

18、r5选自c1-c6烷基羟基、c1-c6烷基氧基c1-c6烷基。

19、一种所述的制备咪唑啉酮化合物(i)的中间体的应用，所述中间体化合物在制备咪唑啉酮化合物中的应用。

20、一种制备咪唑啉酮化合物(i)的方法，反应为

21、

22、通式ii中

23、r1、r2分别独立的可相同或不同的选自c1-c6烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、苯基、卤代苯基、苯基c1-c6烷基或卤代苯基c1-c6烷基；

24、式中x选自氯或溴；

25、式中q+选自如下基团：

26、

27、r3、r4分别独立的可相同或不同的选自氢、c1-c6烷基、c3-c6环烷基、c3-c6环烷基c1-c6烷基、c1-c6烷基羟基、c1-c6烷基氧基c1-c6烷基、苯基；

28、r5选自c1-c6烷基羟基、c1-c6烷基氧基c1-c6烷基、c1-c6烷基二(氧基c1-c6烷基)、c1-c6烷基氧基c1-c6烷基nr3r4。

29、具体为，通式iii化合物加入至溶剂a中，于0℃至溶剂a沸点范围内，滴加胺碱q的醇溶液，反应后得到通式ii季铵盐化合物；通式ii季铵盐化合物与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺，于溶剂b中，在碱的存在下于0℃至溶剂b沸点范围内反应，反应后酸化得到咪唑啉酮化合物(i)。其中，胺碱q的醇溶液中胺碱q与醇的质量比为1:0.5-3.5，胺碱q中q的选择与上述通式中记载保持一致。

30、所述醇选自甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇；所述溶剂a选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、氯苯或二氯苯中的一种或几种；

31、所述碱选自甲醇钠、甲醇钾、甲醇锂、乙醇钠或叔丁醇钾；酸选自盐酸、硫酸、乙酸中的一种或几种；所述溶剂b选自甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、甲苯、氯苯或二氯苯中的一种或几种。

32、所述通式iii所示的化合物于过量溶剂a中，于0℃至溶剂a沸点范围内，而后滴加胺碱q的醇溶液，进行成盐反应0.5-10小时，过滤得通式ii化合物；其中，通式iii所示的化合物与胺碱q的摩尔比为1:1-1.5。

33、所述通式iii所示的化合物于过量溶剂a中，于20℃至溶剂a沸点范围内，而后滴加胺碱q的醇溶液，进行成盐反应0.5-6小时，过滤得通式ii化合物；其中，通式iii所示的化合物与胺碱q的摩尔比为1:1-1.3；

34、所述醇选自甲醇、乙醇、异丙醇；所述溶剂a选自四氯化碳、氯仿、二氯乙烷、氯苯。

35、所述通式ii所示的季铵盐化合物与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺，在碱存在下于过量的溶剂b中，在0℃至溶剂b沸点范围内，进行缩合反应0.5-10小时，酸化制得咪唑啉酮化合物(i)；其中，

36、通式ii所示的季铵盐化合物与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺的摩尔比为1:1-1.5；通式ii所示的季铵盐化合物与碱的摩尔比为1:2-5。

37、所述通式ii所示的季铵盐化合物与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺，在碱存在下于过量的溶剂b中，在20℃至溶剂b沸点范围内，进行缩合反应0.5-8小时，酸化制得咪唑啉酮化合物(i)；其中，所述通式ii所示的季铵盐化合物与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺的摩尔比为1:1-1.2；通式ii所示的季铵盐化合物与碱加料摩尔比为1:3-4；所述溶剂b选自二氯乙烷、甲苯或氯苯，所述碱选自甲醇钠、甲醇钾或乙醇钠；所述酸选自盐酸或硫酸。

38、上面给出的通式ii化合物的定义中，汇集所用术语定义如下：

39、烷基是指直链或支链形式，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、特丁基、正戊基、异戊基、正己基等基团。环烷基是指包括环状链形式，例如环丙基、甲基环丙基、环丙基环丙基、环丁基、环戊基、环己基等基团。烯基是指直链或支链烯基，如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、丁烯基、戊烯基和已烯基等基团。炔基是指直链或支链炔基，如1-丙炔基、2-丙炔基、丁炔基、戊炔基和己炔基等基团。烷氧基是指烷基末端连有氧原子的基团，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、特丁氧基等。含有1-4个杂原子的5-7元杂环是指含有1-4个杂原子的5-7元没有芳香特征的杂环化合物，如四氢呋喃、咪唑啉酮、己内酰胺等。

40、与现有技术相比，本发明具有以下特点：

41、本发明通式ii化合物由通式iii化合物和含氧的胺碱反应合成，其中含氧的胺碱相较于传统生产过程中的三甲胺、三乙胺等，含氧的胺碱分子间形成了更多氢键，使其沸点更高，更难挥发，避免了生产过程中强烈腥臭味的产生，减少了环境污染，降低了工作人员的健康风险。

42、本发明通式ii化合物为含氧季铵盐，相比于常规的烷基季铵盐，在进行下步反应时，更易于解离，进而更易于反应的进行。

43、本发明通过通式ii化合物一步法进行甲氧基化和成环反应，制备咪唑啉酮化合物(i)。化合物(i)的合成过程避免气味的产生，简化操作工艺、反应条件温和，降低三废量，产品含量高。