一锅法制备4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的方法与流程

本发明涉及农药合成，尤其涉及一种4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮及一锅法制备4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的制备方法。

背景技术：

1、氟啶虫酰胺是日本石原产业株式会社开发的吡啶酰胺类杀虫剂，主要用于非农作物、棉花、水果和蔬菜，是一种既能成功规避蜂毒问题、又能高效防治刺吸式口器害虫的高选择性药剂，其市场前景值得期待。其中，4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮和4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮是合成氟啶虫酰胺的两种重要中间体，高效的合成4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮和4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮具有良好的现实意义。

2、目前而言，合成4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的方法主要有以下几种：

3、(1)以三氟乙酸酐作为原料

4、

5、使用三氟乙酸酐作为原料的专利与文献很多，例如专利cn111303023a、cn111072463a、wo 2021108999a1等等，一般的工艺为将三氟乙酸酐在冰浴下滴入乙烯基乙醚、吡啶的溶剂体系中，保温搅拌即可得到4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮。使用三氟乙酸酐为原料的反应转化率高、收率良好，工艺条件温和，操作简便。但是三氟乙酸酐作为原料的成本过于昂贵，原子利用率很低，难以真正用于实际生产中。

6、(2)以三氟乙酰氯作为原料

7、

8、专利ep0744400a2使用三氟乙酰氯在溶剂和吡啶存在下和乙烯基乙醚反应得到4-乙氧基-1,1,1-2-丁烯-3-酮，再和氨水反应制得4-氨基-1,1,1-2-丁烯-3-酮，两步收率84％。另外还有专利cn112979443a中不再使用缚酸剂，直接将三氟乙酰氯和乙烯基乙醚加成反应，再通过加热的方式消除一分子氯化氢得到4-乙氧基-1,1,1-2-丁烯-3-酮。使用三氟乙酰氯为原料的反应转化率和收率相对较高，但是三氟乙酰氯自身作为气体本身就难以存储，腐蚀性非常强，使用比较困难，使用量以及对设备的要求较为苛刻。另外虽然价格比三氟乙酸酐便宜，但也不算廉价。

9、(3)以三氟乙酸作为原料

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11、一般而言，使用三氟乙酸作为原料有以下几种方法，第一种是原位制备三氟乙酰氯，但是这个过程由于要使用例如氯化亚砜、光气或者五氯化磷等，往往会额外生成很多废酸；例如专利cn107333975a中介绍了使用五氯化磷和三氟乙酸反应原位制备三氟乙酰氯再和乙烯基乙醚反应，收率92.1％；专利cn104072347a中介绍了使用光气和三氟乙酸反应原位制备三氟乙酰氯再和乙烯基乙醚，收率85.6％，并且此法更是涉及到剧毒光气的使用。

12、第二种是通过三氟乙酸和甲磺酰氯原位制备混合酸酐的方式合成，专利cn015237376a使用甲磺酰氯先和三氟乙酸制得混合酸酐再与乙烯基乙醚反应得到4-乙氧基-1,1,1-2-丁烯-3-酮，收率94.2％；但是该过程也需要两分子碱来束缚生成的两分子废酸，反应结束后需要处理极大量的废盐，较多析出废盐导致的大量溶剂等成本也不容忽视。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮制备工艺中存在的成本高、副产物多、污染大、工艺控制复杂等缺点，提供一种新的4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的制备方法，并在此基础上通过一锅法合成4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的制备方法，包括如下步骤：

3、以三氟乙酸和乙烯基乙醚为原料，在溶剂、缚酸剂和氯甲酸乙酯存在条件下制备得到4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮，具体反应式如下：

4、

5、进一步的，在上述反应结束后向体系滴加氨水，通过一锅法制备得到4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮，具体反应式如下：

6、

7、进一步的，所述的溶剂为苯类、氯代烃类或环烷烃类溶剂中的一种或几种；

8、进一步的，所述溶剂为甲苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷或环己烷中的一种或几种；

9、进一步的，所述的三氟乙酸与溶剂的重量体积比(g/ml)为1:2～4，优选1:2.5～3.5；

10、进一步的，所述的三氟乙酸与氯甲酸乙酯的投料摩尔比为1：1～1.2，优选1:1.05～1.1；

11、进一步的，所述的缚酸剂为吡啶，三氟乙酸与吡啶的投料摩尔比为1：1～1.2，优选1:1.05～1.1；吡啶为缚酸剂时反应式如下：

12、

13、进一步的，所述的三氟乙酸与乙烯基乙醚的投料摩尔比为1:1～1.2，优选1:1.05～1.1；

14、进一步的，所述的4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的制备方法，所述的三氟乙酸缓慢滴加进入缚酸剂和溶剂体系中，滴加时间1～2h，滴加温度0～25℃；优选滴加时间为2h，滴加温度0～10℃；然后缓慢加入乙烯基乙醚，所述的氯甲酸乙酯缓慢滴加进入三氟乙酸、乙烯基乙醚、缚酸剂和溶剂体系中，滴加时间2～3h，滴加温度0～25℃；优选滴加时间为3h，滴加温度10～20℃；滴加毕继续反应。

15、进一步的，所述的反应温度为5～50℃，反应时间为1～3h；优选反应温度20～30℃，反应时间1h。

16、进一步的，所述的氨水缓慢滴加进入反应完毕的4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮体系中，滴加温度10～50℃，滴加时间1～2h；优选滴加时间为1h，滴加温度20～30℃；滴加毕继续反应。

17、进一步的，所述的三氟乙酸与氨水的投料摩尔比为1:2～3；优选1:2.3～2.5；

18、进一步的，所述的反应温度为20～50℃，反应时间为0.5～1h；优选20～30℃，反应时间0.5h。

19、本发明的有益效果为：本发明使用氯甲酸乙酯和三氟乙酸反应制得活性酯再与乙烯基乙醚反应，原料成本低廉，副产物较少，工艺操作简单，随后一锅法合成4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮，大大简化了工艺操作。通过三氟乙酸与氯甲酸乙酯原位制备活性酯后再与乙烯基乙醚反应合成4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮，该过程仅需一分子碱来束缚生成的一分子氯化氢外，仅仅生成了乙醇和二氧化碳作为副产物；其中二氧化碳作为气体直接排出，乙醇在后续的胺化反应中也会生成，因此可以一起处理，是一种成本低廉，后处理简单，副产盐少，收率良好的生产工艺。该反应结束后，直接向体系中滴加2当量以上的氨水，其中一当量用于释放缚酸剂，如吡啶，另一当量用于与4-乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮反应可以直接一锅法制得4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮，避开了前序反应的后处理过程，同时生成的乙醇在两相中均有分布，促进了底物的转运，加速了反应的进行，节约了工艺的操作时长，流程简便，有利于工业化生产。该方法制备得到的目标产物具有高收率高纯度，降低了生产成本，溶剂可回收利用，减少了三废排放，与现有工艺相比更加安全环保，适合作为合成氟啶虫酰胺工业化生产中间体有效合成方法。