CN103819366A - 肼基甲酸苄酯的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种肼基甲酸苄酯的合成方法，其包括如下步骤：a)、将水合肼溶于溶剂中并加入碱；b)、控制反应温度为-20℃～80℃的条件下，滴加氯甲酸苄酯；c)、将得到的粗品进行成盐反应后，除去杂质；以及d)、将得到的盐用碱解离后，得到纯品肼基甲酸苄酯。本发明操作简便、安全性好、产率高、生产成本低，从而满足新型农药茚虫威及其他精细化工产品量产对关键中间体-肼基甲酸苄酯的大量需求。

Description

肼基甲酸苄酯的合成方法

技术领域

本发明涉及一种肼基甲酸苄酯的合成方法。

背景技术

随着世界人口的增加以及人类可持续发展意识的不断增强，人们对粮食与环境之间协调发展的需求日益凸显，但是粮食要高产就离不开除草剂、杀虫剂为其营造的具有生态优势的生长环境。自杀虫剂诞生以来，其发展除了受到其活性、选择性、安全性的限制以外，大部分投入市场的杀虫剂由于其长期、过度的使用而使虫害产生抗药性。杀虫剂安全性和抗药性的问题就要求其不断有老品种被淘汰，同时有新结构类型或新作用机制的品种被开发出来。随着人们对安全性的重视，其生物合理性逐渐成为人们设计开发杀虫剂的目标。

茚虫威是美国DuPont公司1992年开发，2001年登记上市的含有噁二嗪结构的氨基甲酸酯类杀虫剂。它含有一个手性中心，其中只有S异构体有活性，而R异构体没有活性，其目前市售的品种代号为DPX-MP062，含有S异构体和R异构体的比例为3∶1。茚虫威是第一个商品化的钠通道阻断型杀虫剂，人们通过研究发现其在害虫体内的主要性形式为N-去甲氧羰基的代谢物DCJW。DCJW作用于电压依赖性钠通道，通过抑制其活性阻断昆虫体内神经冲动的传递，其抑制作用具有不可逆性。茚虫威凭借其独特的作用机制、显著的杀虫活性以及其生态安全性和低残留等特点，迅速成为杀虫剂市场的新宠，2008年其全球销售额达到2亿美元以上。

但是，目前报道的茚虫威生产工艺具有原料成本高，各步收率中等等特点。而且，肼基甲酸苄酯，作为茚虫威的关键中间体和其他精细化工的中间体，其合成方法通常是从碳酸二甲酯出发，经过酯交换和胺酯交换后得到产品。该工艺路线具有综合收率低，成本高，反应条件苛刻，生产周期长的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种改进的肼基甲酸苄酯的简便合成方法，该合成方法操作简便、安全性好、产率高、而且生产成本低。

为实现上述目的，本发明所采用的主要技术方案如下：一种肼基甲酸苄酯的合成方法，其特征在于包括如下步骤：

a)、将水合肼溶于溶剂中并加入碱；

b)、控制反应温度为-20℃～80℃的条件下，滴加氯甲酸苄酯；

c)、将得到的粗品进行成盐反应后，除去杂质；以及

d)、将得到的盐用碱解离后，得到纯品肼基甲酸苄酯。

此外，本发明还提供如下附属技术方案：

肼基甲酸苄酯的合成的化学反应式为：

步骤a中水合肼与碱的比例为1∶1～1∶2。

步骤a中溶剂为甲苯、二甲苯、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、正己烷、正庚烷、石油醚、乙酸乙酯或者乙腈。

步骤a中碱为碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铯、碳酸锂、三乙胺、N，N-二乙基异丙胺、N，N-二甲基苯胺或者氨水。

水合肼与氯甲酸苄酯的比例为1∶1～4∶1。

步骤b的反应时间为2～24小时。

步骤c成盐反应的溶剂为甲苯、二甲苯、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、正己烷、正庚烷、石油醚、乙酸乙酯、或者乙腈。

步骤c所成的盐为盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、或者对甲苯磺酸盐。

步骤d中的碱为碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铯、碳酸锂、三乙胺、N，N-二乙基异丙胺、N，N-二甲基苯胺或者氨水。

相比于现有技术，本发明所提供的肼基甲酸苄酯的合成方法为从水合肼出发，采用一步法直接得到肼基甲酸苄酯；而且可以获得纯度大于99.0％的高品质肼基甲酸苄酯。因而该合成方法原料易得、反应步骤少，因而操作简单，产品品质好、安全性好、产率高、生产成本低。该合成工艺可以实现工业化生产，从而满足新型农药茚虫威及其它精细化工产品量产对关键中间体-肼基甲酸苄酯的大量需求。

具体实施方式

下面将通过数个实施例来阐述如何简单方便地利用上述发明的技术方案来制得肼基甲酸苄酯，但本发明并不限于下述的实施例。

实施例1：肼基甲酸苄酯粗品的合成

在三口反应瓶中，加入水合肼(2.0摩尔)和碳酸钾(2.0摩尔)以及50mL四氢呋喃，将反应体系降温至-20度，滴加氯甲酸苄酯(2.0摩尔)。滴加完成后继续反应2小时，过滤除去碳酸钾后，水洗。浓缩有机相得到产品(收率95.0％，纯度96.0％，高效气相色谱(GC)内标法)。

实施例2：肼基甲酸苄酯粗品成盐纯化

在三口反应瓶中，加入肼基甲酸苄酯粗品(96.0％纯度，高效气相色谱(GC)内标法)40.0g和400mL二氯甲烷，向反应体系中滴加80mL30％盐酸。反应体系中有固体析出。再向反应体系中加入150mL水至固体部溶解。分出有机层，保留水层。向水层中滴加80mL氨水，至溶液成碱性。用250mL二氯甲烷萃取水层三次。浓缩有机相得到纯品肼基甲酸苄酯36.0g(99.5％纯度，高效气相色谱(GC)内标法，收率90.0％)。

需要指出的是，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种肼基甲酸苄酯的合成方法，其特征在于包括如下步骤：

a)、将水合肼溶于溶剂中并加入碱；

b)、控制反应温度为-20℃～80℃的条件下，滴加氯甲酸苄酯；

c)、将得到的粗品进行成盐反应后，除去杂质；以及

d)、将得到的盐用碱解离后，得到纯品肼基甲酸苄酯。

2.根据权利要求1所述肼基甲酸苄酯的合成方法，其特征在于其化学反应式为：

3.根据权利要求1所述肼基甲酸苄酯的合成方法，其特征在于：步骤a中水合肼与碱的比例为1∶1～1∶2。

4.根据权利要求1所述肼基甲酸苄酯的合成方法，其特征在于：步骤a中溶剂为甲苯、二甲苯、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、正己烷、正庚烷、石油醚、乙酸乙酯或者乙腈。

5.根据权利要求1所述肼基甲酸苄酯的合成方法，其特征在于：步骤a中碱为碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铯、碳酸锂、三乙胺、N，N-二乙基异丙胺、N，N-二甲基苯胺或者氨水。

6.根据权利要求1所述肼基甲酸苄酯的合成方法，其特征在于：水合肼与氯甲酸苄酯的比例为1∶1～4∶1。

7.根据权利要求6所述肼基甲酸苄酯的合成方法，其特征在于：步骤b的反应时间为2～24小时。

8.根据权利要求1所述肼基甲酸苄酯的合成方法，其特征在于：步骤c成盐反应的溶剂为甲苯、二甲苯、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、正己烷、正庚烷、石油醚、乙酸乙酯、或者乙腈。

9.根据权利要求8所述肼基甲酸苄酯的合成方法，其特征在于：步骤c所成的盐为盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、或者对甲苯磺酸盐。

10.根据权利要求1所述肼基甲酸苄酯的合成方法，其特征在于：步骤d中的碱为碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铯、碳酸锂、三乙胺、N，N-二乙基异丙胺、N，N-二甲基苯胺或者氨水。