CN104262286A - 噻虫嗪中间体3-甲基-4-硝基亚胺基全氢-1,3,5-噁二嗪的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种噻虫嗪中间体3-甲基-4-硝基亚胺基全氢-1,3,5-噁二嗪的合成方法，以N-甲基-N’-硝基胍和多聚甲醛为反应原料，在溶剂存在下通过环化反应制备产物，使用冰醋酸和50％硫酸按照一定比例形成的混合酸作为溶剂，冰醋酸和50％硫酸的质量比介于1：0.3至1：0.8之间；并且冰醋酸与N-甲基-N’-硝基胍的质量比介于1：3.8至1：0.72之间；N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛的质量比介于1：0.52至1：0.81之间。
Description
技术领域
本发明属于烟碱类杀虫剂制备领域，具体涉及噻虫嗪中间体3-甲基-4-硝基亚胺基全氢-1,3,5-噁二嗪的合成方法。
背景技术
噻虫嗪是国外公司开发的第二代烟碱类高效低毒杀虫剂，不仅具有触杀、胃毒和内吸活性，而且安全性更好，对多种病害虫具有光谱杀虫效果，从而可以有效避免有机磷类、有机氯类、氨基甲酸酯类和拟除虫菊酯类所产生的生物毒性和环境安全问题。
噻虫嗪有多条合成路线，其中最广泛报道的是3-甲基-4-硝基亚胺基全氢-1,3,5-噁二嗪和2-氯-5-氯甲基噻唑在碱性条件下的反应路线。作为合成噻虫嗪的重要中间体，3-甲基-4-硝基亚胺基全氢-1,3,5-噁二嗪(以下简称中间体噁二嗪)，其英文名称：3-methyl-4-nitroiminoperhydro-1,3,5-oxadiazine，化学结构式为：
为了合成中间体噁二嗪，通常经由N-甲基-N’-硝基胍的环化反应制备。按照环化反应试剂不同，反应路线可以分为以下两种。第一种以甲醛水溶液为环化反应试剂，还需要以甲酸作为溶剂，反应转化率不高，而且含量较低(参见文献1-3)。第二种以多聚甲醛为环化反应试剂，反应路线如下所示。文献4公开了使用N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛、冰醋酸在70℃下反应6小时制备中间体噁二嗪的合成工艺。文献5公开了使用N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛、甲烷磺酸、碳酸钙和浓甲酸溶液在60℃下搅拌14小时制备中间体噁二嗪的合成工艺。对于第二种反应路线，转化率通常偏低，重复性也不好，影响中间体噁二嗪的工业化制备规模。
文献1：Peter Maienfisch，et al，The discovery of thiamethoxam:a second-generationneonicotinoid,Pest Management Science，2001，57，165-176.
文献2：范文正，等，杀虫剂新品种—噻虫嗪的合成研究，《上海化工》，2002，15，25-17.
文献3：陶贤鉴，等，新一代烟碱类杀虫剂—噻虫嗪的合成研究，中国化学学会农药专业委员会第十二届年会论文集，第121-125页.
文献4：杨浩等，3-甲基-4-硝基亚胺基全氢化-1,3,5-恶二嗪的合成，《农药》，2006年，第45卷，第1期，第24-25页.
文献5：DE19947332A1。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种使用混合酸法制备中间体噁二嗪的合成方法。该技术方案如下：以N-甲基-N’-硝基胍和多聚甲醛为反应原料，在溶剂存在下通过环化反应制备。其中，使用冰醋酸和50％硫酸按照一定比例形成的混合酸作为溶剂，冰醋酸和50％硫酸的质量比介于1：0.3至1：0.8之间；并且冰醋酸与N-甲基-N’-硝基胍的质量比介于1：3.8至1：0.72之间。
反应温度为20-100℃，时间为1-48小时。优选地，反应温度在80℃左右，时间8小时左右。
N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛的摩尔比小于1：2。
优选地，N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛的摩尔比介于1：2.2至1：3.2之间。
N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛的质量比介于1：0.52至1：0.81之间。
优选地，固体原料的投料方式采用连续加料法。
该合成方法还进一步包括后处理步骤。即在反应结束后，将物料降温，调节pH值至中性，然后降温至-10至10℃结晶，过滤分离，该过程可重复进行1-3次，最后得到白色固体。
令人惊奇地发现，使用本发明合成方法得到的中间体噁二嗪的转化率和含量均较高，重复性也较好，非常适用于大规模工业化制备。
以下通过实施例进一步说明本发明，但本发明绝不仅限于以下实施例。
具体实施方式
实施例1：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和26g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将153g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将240gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约191g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约418g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水231g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为276g。
表1给出了实施例1中所有物料的质量。
表1
| 物料 | 质量(克) |
| 冰醋酸 | 70 |
| 50％硫酸 | 26 |
| 一次工艺水 | 24 |
| 多聚甲醛 | 153 |
| N-甲基-N’-硝基胍 | 240 |
| 二次工艺水 | 50 |
| 液碱 | 191 |
| 一次废水 | 418 |
| 洗涤工艺水 | 200 |
| 二次废水 | 231 |
| 固体湿重 | 305 |
| 干重 | 276 |
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为85.8％，含量为98.5％。二者均明显优于文献4和5的转化率和含量。
实施例2：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和21g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将153g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将240gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约184g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约457g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水235g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为262g。
表2给出了实施例2中所有物料的质量。
表2
| 物料 | 质量(克) |
| 冰醋酸 | 70 |
| 50％硫酸 | 21 |
| 一次工艺水 | 24 |
| 多聚甲醛 | 153 |
| N-甲基-N’-硝基胍 | 240 |
| 二次工艺水 | 50 |
| 液碱 | 184 |
| 一次废水 | 417 |
| 洗涤工艺水 | 200 |
| 二次废水 | 226 |
| 固体湿重 | 301 |
| 干重 | 278 |
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为85.5％，含量为98％。
对比例1：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和15g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将153g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将240gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约161g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约432g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水235g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为238.5g。
表3给出了对比例1中所有物料的质量。
表3
| 物料 | 质量(克) |
| 冰醋酸 | 70 |
| 50％硫酸 | 15 |
| 一次工艺水 | 24 |
| 多聚甲醛 | 153 |
| N-甲基-N’-硝基胍 | 240 |
| 二次工艺水 | 50 |
| 液碱 | 161 |
| 一次废水 | 415 |
| 洗涤工艺水 | 200 |
| 二次废水 | 223 |
| 固体湿重 | 271 |
| 干重 | 256.5 |
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为66％，含量为84％。
通过实施例2和对比例1可以看出，在其余条件相同的情况下，实施例2中冰醋酸和50％硫酸的质量比1：0.3，而对比例1中冰醋酸和50％硫酸的质量比大于1：0.3，最终产品的收率和含量，实施例2的效果明显优于对比例1。
实施例3：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和56g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将153g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将240gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约184g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约457g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水235g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为262g。
表4给出了实施例3中所有物料的质量。
表4
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为85.5％，含量为98％。
对比例2：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和60g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将153g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将240gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约206g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约488g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水229g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为259.6g。
表5给出了对比例2中所有物料的质量。
表5
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为69.6％，含量为86％。
通过实施例3和对比例2可以看出，在其余条件相同的情况下，实施例3中冰醋酸和50％硫酸的质量比1：0.8，而对比例2中冰醋酸和50％硫酸的质量比小于1：0.8，最终产品的收率和含量，实施例3的效果明显优于对比例2。
实施例4：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和26g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将124g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将240gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约186g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约403g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水224g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为271g。
表6给出了实施例4中所有物料的质量。
表6
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为83.4％，含量为98.5％。
对比例3：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和26g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将110g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将240gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约186g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约411g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水223g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为249g。
表7给出了对比例3中所有物料的质量。
表7
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为71.5％，含量为92％。
通过实施例4和对比例3可以看出，在其余条件相同的情况下，实施例4中N-甲基-N’-硝基胍：多聚甲醛质量比＝1：0.52，而对比例3中N-甲基-N’-硝基胍：多聚甲醛质量比大于1：0.52，最终产品的收率和含量，实施例4的效果明显优于对比例3。
实施例5：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和26g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将194g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将240gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约191g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约457g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水233g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为279g。
表8给出了实施例5中所有物料的质量。
表8
| 物料 | 质量(克) |
| 冰醋酸 | 70 |
| 50％硫酸 | 26 |
| 一次工艺水 | 24 |
| 多聚甲醛 | 194 |
| N-甲基-N’-硝基胍 | 240 |
| 二次工艺水 | 50 |
| 液碱 | 191 |
| 一次废水 | 457 |
| 洗涤工艺水 | 200 |
| 二次废水 | 233 |
| 固体湿重 | 301 |
| 干重 | 279 |
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为85％，含量为97.5％。
对比例4：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和26g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将205g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将240gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约191g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约467g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水239g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为268g。
表9给出了对比例4中所有物料的质量。
表9
| 物料 | 质量(克) |
| 冰醋酸 | 70 |
| 50％硫酸 | 26 |
| 一次工艺水 | 24 |
| 多聚甲醛 | 205 |
| N-甲基-N’-硝基胍 | 240 |
| 二次工艺水 | 50 |
| 液碱 | 189 |
| 一次废水 | 467 |
| 洗涤工艺水 | 200 |
| 二次废水 | 239 |
| 固体湿重 | 298 |
| 干重 | 268 |
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为73.7％，含量为88％
通过实施例5和对比例4可以看出，在其余条件相同的情况下，实施例5中N-甲基-N’-硝基胍：多聚甲醛质量比＝1：0.81，而对比例4中N-甲基-N’-硝基胍：多聚甲醛质量比小于1：0.81，最终产品的收率和含量，实施例5的效果明显优于对比例4。
实施例6：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和26g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将32g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将51gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约190g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约361g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水214g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为59.8g。
表10给出了实施例6中所有物料的质量。
表10
| 物料 | 质量(克) |
| 冰醋酸 | 70 |
| 50％硫酸 | 26 |
| 一次工艺水 | 24 |
| 多聚甲醛 | 32 |
| N-甲基-N’-硝基胍 | 51 |
| 二次工艺水 | 50 |
| 液碱 | 190 |
| 一次废水 | 361 |
| 洗涤工艺水 | 200 |
| 二次废水 | 214 |
| 固体湿重 | 66.5 |
| 干重 | 59.8 |
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为85.6％，含量为98％。
对比例5：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和26g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将29g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将45gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约189g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约353g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水217g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为50.5g。
表11给出了对比例5中所有物料的质量。
表11
| 物料 | 质量(克) |
| 冰醋酸 | 70 |
| 50％硫酸 | 26 |
| 一次工艺水 | 24 |
| 多聚甲醛 | 29 |
| N-甲基-N’-硝基胍 | 45 |
| 二次工艺水 | 50 |
| 液碱 | 189 |
| 一次废水 | 353 |
| 洗涤工艺水 | 200 |
| 二次废水 | 217 |
| 固体湿重 | 61 |
| 干重 | 50.5 |
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为79.7％，含量为96％。
通过实施例6和对比例5可以看出，在其余条件相同的情况下，实施例6中冰醋酸与N-甲基-N’-硝基胍的质量＝1：0.72，而对比例5中冰醋酸与N-甲基-N’-硝基胍的质量大于1：0.72，最终产品的收率和含量，实施例6的效果明显优于对比例5。
实施例7：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和26g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将169g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将266gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约193g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约441g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水224g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为308g。
表12给出了实施例7中所有物料的质量。
表12
| 物料 | 质量(克) |
| 冰醋酸 | 70 |
| 50％硫酸 | 26 |
| 一次工艺水 | 24 |
| 多聚甲醛 | 169 |
| N-甲基-N’-硝基胍 | 266 |
| 二次工艺水 | 50 |
| 液碱 | 193 |
| 一次废水 | 441 |
| 洗涤工艺水 | 200 |
| 二次废水 | 224 |
| 固体湿重 | 331 |
| 干重 | 308 |
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为83.8％，含量为98％。
对比例6：由N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛进行环化反应制备中间体噁二嗪。
将70g冰醋酸和26g50％硫酸加入反应器内，加入一次工艺水24g，开启搅拌、升温，同时将178g多聚甲醛缓慢加入反应器内，并保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈乳状。将多聚甲醛加料完毕后，升温至70℃左右，开始将280gN-甲基-N’-硝基胍缓慢、连续加入反应器内，保持反应器内物料处于搅拌状态，物料呈现乳状，并持续升温至80℃，溶剂呈轻微回流状态。N-甲基-N’-硝基胍投料结束后，在80℃下搅拌回流反应8小时。
反应结束后，停止加热，加入二次工艺水50g，利用水浴，将物料降温至30℃左右，然后滴加30％NaOH水溶液，控制物料稳定不超过40℃，调节物料PH值至7，停止滴加30％NaOH水溶液，滴加量约184g，然后利用冰水浴，将物料降温至5℃左右进行结晶，然后过滤分离，一次废水约443g；将固体物料用200g洗涤工艺水进行洗涤，降温至5℃左右进行结晶，再次进行过滤分离，二次废水231g，白色固体物料即为中间体噁二嗪，干燥后质量为298g。
表13给出了对比例6中所有物料的质量。
表13
| 物料 | 质量(克) |
| 冰醋酸 | 70 |
| 50％硫酸 | 26 |
| 一次工艺水 | 24 |
| 多聚甲醛 | 178 |
| N-甲基-N’-硝基胍 | 280 |
| 二次工艺水 | 50 |
| 液碱 | 184 |
| 一次废水 | 443 |
| 洗涤工艺水 | 200 |
| 二次废水 | 231 |
| 固体湿重 | 328 |
| 干重 | 298 |
经过计算，本发明制备的中间体噁二嗪转化率为72.2％，含量为92％。
通过实施例7和对比例6可以看出，在其余条件相同的情况下，实施例7中冰醋酸与N-甲基-N’-硝基胍的质量＝1：3.8，而对比例6中冰醋酸与N-甲基-N’-硝基胍的质量小于1：3.8，最终产品的收率和含量，实施例7的效果明显优于对比例6。
以上所述仅为本发明的优选实施方案，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种噻虫嗪中间体3-甲基-4-硝基亚胺基全氢-1,3,5-噁二嗪的合成方法，以N-甲基-N’-硝基胍和多聚甲醛为反应原料，在溶剂存在下通过环化反应制备产物，其特征在于，使用冰醋酸和50％硫酸按照一定比例形成的混合酸作为溶剂，冰醋酸和50％硫酸的质量比介于1：0.3至1：0.8之间；并且冰醋酸与N-甲基-N’-硝基胍的质量比介于1：3.8至1：0.72之间。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其中反应温度为20-100℃，时间为1-48小时。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其中N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛的摩尔比小于1：2；优选地，N-甲基-N’-硝基胍与多聚甲醛的摩尔比介于1：2.2至1：3.2之间。
4.根据权利要求1所述的合成方法，其中固体原料的投料方式采用连续加料法。
5.根据权利要求1-4任一项所述的合成方法，还进一步包括后处理步骤，即在反应结束后，将物料降温，调节pH值至中性，然后降温至-10至10℃结晶，过滤分离，该过程可重复进行1-3次，最后得到白色固体。
6.根据权利要求5所述的合成方法，其中在调节pH之前的降温步骤，控制物料稳定不超过40℃。
7.根据权利要求5所述的合成方法，其中使用30％NaOH的水溶液调节pH值。
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