CN102351740A - 一种氰氟虫腙的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种氰氟虫腙的合成方法,其具体工艺如下:向反应器中加入间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮、对三氟甲氧基苯胺基酰肼、催化剂和有机溶剂,80℃-140℃反应1-3h,边反应边分出反应生成的水,反应完毕,降温至0℃-30℃,过滤,既得产品;所述的有机溶剂为与水不相溶的有机溶剂。本发明通过采用不溶于水的有机溶剂,将反应中生成的水带出,促进了反应向右进行,使得反应时间缩短了,提高了收率,而且简化了后处理步骤。合成过程中采用的溶剂可以循环使用,降低了生产成本,提高了经济效益,具有良好的应用前景。

Description

一种氰氟虫腙的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种氰氟虫腙的合成方法。
背景技术
氰氟虫腙英文名称metaflumizone,化学名称:(E+Z)2-[2-(4-氰基苯基)-l-[3-(三氟甲基)苯基]亚乙基]-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]-联氨羰草酰,其纯品外观为白色固体粉末。
氰氟虫腙是一种新型高效、低毒、环境友好型、对人类、作物和非靶标害虫安全的农药。氰氟虫腙的作用机制独特,通过附着在钠离子通道的受体上,阻碍钠离子通行,与菊酯类或其他种类的化合物无交互抗性。通过害虫进食进入体内发生胃毒杀死害虫,触杀作用较小,无内吸作用。氰氟虫腙对各个龄期的靶标害虫、幼虫都有较好的防治效果。
目前,国内市场上氰氟虫腙中有效体含量E体为85%-88%左右,含量偏低,CN101774951A公开了一种氰氟虫腙的合成方法,但是,其收率偏低,而且后处理较复杂,并且产生大量酸性废水,污染大,增加生产成本,生产周期较长。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种氰氟虫腙的合成方法,采用本发明可以获得较高收率,有效体E体含量高,而且后处理简单,反应时间短。
本发明具体工艺如下:向反应器中加入间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮、对三氟甲氧基苯胺基酰肼、催化剂和有机溶剂,80℃-140℃反应1-3h,边反应边分出反应生成的水,反应完毕,降温至0℃-30℃,过滤,既得产品。
其反应方程式如下:
所述的有机溶剂为与水不相溶的有机溶剂,优选甲苯或二甲苯或石油醚或二氯乙烷。本发明所选用的溶剂性质稳定,不与原料发生反应,而且与水不相溶。反应过程中,溶剂与水共沸,可以将反应过程中生成的水带出。本发明可以采用分水器进行分水,反应中产生的水经冷凝后收集在分水器的下层,上层有机相积至分水器支管时,即可返回反应体系中。分出反应体系中的水,促进反应向右进行,提高产品收率。产物在溶剂中的溶解度不大,有利于简化后处理步骤。
温度越高提供的能量越大,本发明的反应产物有两种异构体,高温下顺式异构体Z体能够转化为反式异构体E体(有效体,体现药效的主要成分)。温度低过低,反应时间延长;温度过高,浪费能量,发生副反应的几率越大,因此本发明的反应温度为80℃-140℃,只需要1-3小时即可完成反应。
本发明中,间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与有机溶剂质量比为1∶5-12,既不会导致溶剂过多,溶解产物较多造成收率偏低,又避免了溶剂过少,后期不宜抽滤。
本发明中,间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与对三氟甲氧基苯胺基酰肼摩尔比为1∶1-1.2,既保证了反应进行完全,又不会由于对三氟甲氧基苯胺基酰肼过量太多而使得产品纯度不高。
本发明所述的催化剂为浓盐酸或冰醋酸或质量分数为2%-5%的稀硫酸溶液或对甲基苯磺酸或苯磺酸。采用不同的催化剂,后处理过程中略有不同,采用浓盐酸、冰醋酸或稀硫酸溶液等液体催化剂时,反应完毕只需直接抽滤即可,而选用对甲基苯磺酸或者苯磺酸类催化剂时,直接抽滤后需要用水淋洗滤饼,防止催化剂混入产品之中。当硫酸溶液浓度较高时,有副产物生成,产品含量变低;当使用低浓度稀硫酸时,反应较慢,延长反应时间,因此本发明选用质量分数为2%-5%的硫酸溶液。由于浓盐酸和冰醋酸的原料价格较低,后处理简单,本发明优选浓盐酸、冰醋酸作为催化剂。
由于该反应中反应温度较高,溶剂能够将反应中的水带出而促进反应的进行,所以催化剂的用量相对减少,其用量为间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮质量的2%-5%。
反应完毕,为了使得产品充分析出,需要降温至0℃-30℃,保温一段时间,一般为30min,过滤,既得产品。利用高效液相色谱测定总含量96%以上,有效体含量为95%以上,收率90%以上。
过滤后的液体可以通过减压蒸馏的方法蒸馏出溶剂,套用到下一批次的反应中,可以使溶剂循环利用,减少溶剂损失。
综上所述,本发明通过采用不溶于水的有机溶剂,将反应中生成的水带出,促进了反应向右进行,使得反应时间缩短了,提高了收率,而且简化了后处理步骤。合成过程中采用的溶剂可以循环使用,降低了生产成本,提高了经济效益,具有良好的应用前景。
具体实施方式
实施例1
向反应器中加入间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮23.53g,对三氟甲氧基苯胺基酰肼28.22g、浓盐酸1.17g,二氯乙烷282g,80℃反应1.5h,边反应边用分水器分出反应生成的水,反应完毕,降温至0℃,过滤,烘干,得产品41.78g,总含量为96.0%,有效体含量为95.7%,收率为92.3%。
实施例2
向反应器中加入间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮23.53g,对三氟甲氧基苯胺基酰肼23.52g、冰醋酸0.47g,二甲苯235g,140℃反应2.5h,边反应边用分水器分出反应生成的水,反应完毕,降温至15℃,过滤,烘干,得产品40.89g,总含量为96.8%,有效体含量为95.1%,收率为90.4%。
实施例3
向反应器中加入间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮23.53g,对三氟甲氧基苯胺基酰肼24.70g、质量分数为2%的稀硫酸溶液0.59g,甲苯188g,110℃反应2h,边反应边用分水器分出反应生成的水,反应完毕,降温至30℃,过滤,烘干,得产品42.07g,总含量为97.0%,有效体含量为96.0%,收率为93.0%。
实施例4
向反应器中加入间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮23.53g,对三氟甲氧基苯胺基酰肼25.87g、苯磺酸0.99g,石油醚164g,95℃反应3h,边反应边用分水器分出反应生成的水,反应完毕,降温至10℃,过滤,烘干,得产品40.99g,总含量为96.6%,有效体含量为95.8%,收率为90.6%。
实施例5
向反应器中加入间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮23.53g,对三氟甲氧基苯胺基酰肼27.05g、对甲基苯磺酸0.82g,石油醚117g,125℃反应1h,边反应边用分水器分出反应生成的水,反应完毕,降温至20℃,过滤,烘干,得产品41.39g,总含量为96.3%,有效体含量为95.0%,收率为91.5%。
实施例6
向反应器中加入间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮23.52g,对三氟甲氧基苯胺基酰肼24.75g、质量分数为5%的稀硫酸溶液1.0g,回收甲苯200g,110℃反应2h,边反应边用分水器分出反应生成的水,反应完毕,降温至30℃,过滤,烘干,得产品41.62g,总含量为96.5%,有效体含量为95.6%,收率为92.0%。

Claims (6)

1.一种氰氟虫腙的合成方法,其特征在于:其具体工艺如下:向反应器中加入间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮、对三氟甲氧基苯胺基酰肼、催化剂和有机溶剂,80℃-140℃反应1-3h,边反应边分出反应生成的水,反应完毕,降温至0℃-30℃,过滤,既得产品;
所述的有机溶剂为与水不相溶的有机溶剂。
2.根据权利要求1所述的氰氟虫腙的合成方法,其特征在于:所述的有机溶剂为甲苯或二甲苯或石油醚或二氯乙烷。
3.根据权利要求1或2所述的氰氟虫腙的合成方法,其特征在于:间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与有机溶剂质量比为1∶5-12。
4.根据权利要求1所述的氰氟虫腙的合成方法,其特征在于:间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与对三氟甲氧基苯胺基酰肼摩尔比为1∶1-1.2。
5.根据权利要求1所述的氰氟虫腙的合成方法,其特征在于:所述的催化剂为浓盐酸或冰醋酸或质量分数为2%-5%的稀硫酸溶液或对甲基苯磺酸或苯磺酸。
6.根据权利要求1所述的氰氟虫腙的合成方法,其特征在于:催化剂的加入量为间三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮质量的2%-5%。
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