CN103951616B - N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺的制备方法 - Google Patents

N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用4-三氟甲基烟酸、氨基乙腈盐酸盐和光气为原料，在溶剂和缚酸剂条件下，一锅法直接合成N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺的方法。所述的溶剂包括苯类、氯代烃、腈类。缚酸剂包括碱金属的碳酸盐和叔胺。化学反应式如下：

Description

N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺的制备方法
技术领域
本发明涉及N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺的制备方法。
背景技术
N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺是一种新型低毒吡啶酰胺类昆虫生长调节剂类杀虫剂，2007年获得我国农药产品临时登记证，具有如下通式的化合物：
根据目前国内外文献报道的N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺的制备方法，主要是4-三氟甲基烟酸为原料，但都存在收率偏低，生产成本较高，不利于广泛的推广应用。如：
一、以4-三氟甲基烟酸和氯化亚砜、氨基乙腈硫酸盐为原料，以三乙胺为缚酸剂制备N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺的方法，反应步骤虽短，但收率只有43.5%，而且产品很难提纯，实验室用柱层析提纯，很难工业化。其化学反应式如下:
二、以4-三氟甲基烟酸和1，3，5-三氰甲基六氢均三嗪为原料先制得N-氯甲基-N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺，然后在盐酸作用下制得N-羟甲基-N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺，最后在碳酸钠作用下制得N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺的方法，三步反应总收率55.7%（以4-三氟甲基烟酸90%收率计），产品纯度高，但反应步骤较长，设备投资大，生产成本高，其化学反应式如下:
发明内容
本发明的目的是为了克服现有N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺制备技术存在的反应收率偏低，生产成本较高、难以工业化等问题。本发明提供一种采用4-三氟甲基烟酸、氨基乙腈盐酸盐和光气为原料，在溶剂和缚酸剂条件下，一锅法直接合成N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺的方法。反应收率≥90%（以4-三氟甲基烟酸计），产品N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺纯度≥98%。
化学反应式如下:
本发明所述的溶剂包括苯类、氯代烃、腈类，优化的是甲苯、乙腈、二氯乙烷、二氯甲烷中的一种。缚酸剂包括碱金属的碳酸盐和叔胺，优化的是碳酸钾、N，N-二甲基苯胺、N，N-二乙基苯胺、三乙胺、吡啶、3-甲基吡啶、混合甲基吡啶中的一种。
本发明所述4-三氟甲基烟酸与氨基乙腈盐酸盐的投料摩尔比为1:1～2，4-三氟甲基烟酸与光气的摩尔比为1:1～2，4-三氟甲基烟酸与缚酸剂的投料摩尔比为1:2～4，溶剂与4-三氟甲基烟酸的体积ml与毫摩尔投料比为0.4～1:1，反应温度为-10～30℃，反应时间为2～10h，反应过程中维持搅拌，反应结束后，加水过滤。产物采用高效液相色谱进行检测。
本发明提供的一锅法直接合成N-氰甲基-4-（三氟甲基）烟酰胺的制备方法，工艺简便、操作简单、反应收率高（以4-三氟甲基烟酸计反应收率≥90%），产品纯度高，产品纯度可达98%以上，生产成本低，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护区范围。
实施例1
在装有机械搅拌、温度计和通气管的500mL三口瓶中，加入40.2g（200mmol）95%4-三氟甲基烟酸、18.7g（200mmol）氨基乙腈盐酸盐、61.2g（600mmol）三乙胺和140mL甲苯，冷却到-10～5℃时，向反应混合液中通入20.0g（200mmol）光气，约4小时通完，通完光气后取样进行液相色谱检测，当4-三氟甲基烟酸峰面积比低于1%，反应结束，加入200mL水搅拌，冷却到0～5℃过滤，产品用30mL水洗涤，干燥得白色产品42.4g，液相色谱定量为98.9%，以4-三氟甲基烟酸计收率为91.6%。
实施例2
在装有机械搅拌、温度计和通气管的500mL三口瓶中，加入40.2g（200mmol）95%4-三氟甲基烟酸、37.4g（400mmol）氨基乙腈盐酸盐、63.8g（800mmol）吡啶和80mL二氯甲烷，冷却到5～10℃时，向反应混合液中通入30.0g（300mmol）光气，约2小时通完，通完光气后取样进行液相色谱检测，当4-三氟甲基烟酸峰面积比低于1%，反应结束，加入200mL水搅拌，冷却到0～5℃过滤，产品用30mL水洗涤，干燥得白色产品42.0g，液相色谱定量为99.0%，以4-三氟甲基烟酸计收率为90.8%。
实施例3
在装有机械搅拌、温度计和通气管的500mL三口瓶中，加入40.2g（200mmol）95%4-三氟甲基烟酸、28.1g（300mmol）氨基乙腈盐酸盐、49.0g（400mmol）N,N-二甲基苯胺和200mL二氯乙烷，冷却到5～10℃时，向反应混合液中通入20.0g（200mmol）光气，约4小时通完，通完光气后取样进行液相色谱检测，当4-三氟甲基烟酸峰面积比低于1%，反应结束，加入200mL水搅拌，冷却到0～5℃过滤，产品用30mL水洗涤，干燥得白色产品41.9g，液相色谱定量为98.8%，以4-三氟甲基烟酸计收率为90.4%。
实施例4
在装有机械搅拌、温度计和通气管的500mL三口瓶中，加入40.2g（200mmol）95%4-三氟甲基烟酸、18.7g（200mmol）氨基乙腈盐酸盐、60.3g（400mmol）N,N-二乙基苯胺和140mL甲苯，冷却到10～20℃时，向反应混合液中通入40.0g（400mmol）光气，约10小时通完，通完光气后取样进行液相色谱检测，当4-三氟甲基烟酸峰面积比低于1%，反应结束，加入200mL水搅拌，冷却到0～5℃过滤，产品用30mL水洗涤，干燥得白色产品42.2g，液相色谱定量为98.0%，以4-三氟甲基烟酸计收率为90.3%。
实施例5
在装有机械搅拌、温度计和通气管的500mL三口瓶中，加入40.2g（200mmol）95%4-三氟甲基烟酸、18.7g（200mmol）氨基乙腈盐酸盐、55.8g（400mmol）碳酸钾和200mL乙腈，冷却到20～30℃时，向反应混合液中通入20.0g（200mmol）光气，约4小时通完，通完光气后取样进行液相色谱检测，当4-三氟甲基烟酸峰面积比低于1%，反应结束，加入200mL水搅拌，冷却到0～5℃过滤，产品用30mL水洗涤，干燥得白色产品41.9g，液相色谱定量为98.6%，以4-三氟甲基烟酸计收率为90.2%。
实施例6
在装有机械搅拌、温度计和通气管的500mL三口瓶中，加入40.2g（200mmol）95%4-三氟甲基烟酸、18.7g（200mmol）氨基乙腈盐酸盐、37.6g（400mmol）3-甲基吡啶和140mL甲苯，冷却到5～10℃时，向反应混合液中通入20.0g（200mmol）光气，约10小时通完，通完光气后取样进行液相色谱检测，当4-三氟甲基烟酸峰面积比低于1%，反应结束，加入200mL水搅拌，冷却到0～5℃过滤，产品用30mL水洗涤，干燥得白色产品41.8g，液相色谱定量为99.2%，以4-三氟甲基烟酸计收率为90.6%。
实施例7
在装有机械搅拌、温度计和通气管的500mL三口瓶中，加入40.2g（200mmol）95%4-三氟甲基烟酸、18.7g（200mmol）氨基乙腈盐酸盐、37.6g（400mmol）混合甲基吡啶和80mL甲苯，冷却到20～30℃时，向反应混合液中通入30.0g（300mmol）光气，约2小时通完，通完光气后取样进行液相色谱检测，当4-三氟甲基烟酸峰面积比低于1%，反应结束，加入200mL水搅拌，冷却到0～5℃过滤，产品用30mL水洗涤，干燥得白色产品42.2g，液相色谱定量为98.9%，以4-三氟甲基烟酸计收率为91.1%。

Claims (2)

1.N-氰甲基-4-(三氟甲基)烟酰胺的制备方法，其特征在于采用4-三氟甲基烟酸、氨基乙腈盐酸盐和光气为原料，在溶剂和缚酸剂条件下，一锅法直接合成N-氰甲基-4-(三氟甲基)烟酰胺，化学反应式如下:
所述溶剂是甲苯、乙腈、二氯乙烷、二氯甲烷中的一种，所述缚酸剂是碳酸钾、N，N‐二甲基苯胺、N，N‐二乙基苯胺、三乙胺、吡啶、3‐甲基吡啶、混合甲基吡啶中的一种。
2.根据权利要求1所述的N-氰甲基-4-(三氟甲基)烟酰胺的制备方法，其特征在于4-三氟甲基烟酸与氨基乙腈盐酸盐的投料摩尔比为1:1～2，4-三氟甲基烟酸与光气的投料摩尔比为1:1～2，4-三氟甲基烟酸与缚酸剂的投料摩尔比为1:2～4，溶剂与4-三氟甲基烟酸的投料比为体积ml:毫摩尔为0.4～1:1，反应温度为-10～30℃，反应时间为2～10h。
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