CN104370818A - 一种氧化法制备高纯度乙虫腈的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化法制备高纯度乙虫腈的工艺，将适量原料5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与下发生氧化反应，氧化反应完成后，再加入还原剂同时控制体系温度，然后以NaOH溶液调整体系酸碱度，再在升温回流后冷却结晶抽滤得到粗品乙虫腈，粗品乙虫腈（Ⅱ）经提纯即可得到合格品；其中，有机溶剂选用氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷中的至少一种。本发明生产工艺简单、效率高、副产物少，在产品产率以及产品纯度上都得到了较大的突破，并且原料毒性相对较低，对环境污染较小，生产可控性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种N-苯基吡唑类化合物的生产制备及提纯工艺方法，特别是一种高纯度虫乙虫腈的生产制备方法。
背景技术
乙虫腈为芳基吡唑类杀虫剂，其生物学性能与丁烯氟虫腈类似。为低毒类杀虫剂，无致突变性，对皮肤和眼腈无刺激性、无致敏性，对多种咀嚼式和刺吸式害虫有效，作用方式为触杀，其作用机制是通过γ-氨基丁酯干扰氯离子通道，从而破坏中枢神经系统正常活动，使害虫死亡。市售产品一般为100克/升悬浮剂。
乙虫腈低用量下对多种咀嚼式和刺吸式害虫有效，可用于种子处理和叶面喷雾，持效期长达21-28天。主要用于防治蓟马、甜菜麦蛾、蚜虫、飞虱和蝗虫等害虫，对某些粉虱也表现出活性，特别是对极难防治的水稻害虫稻绿蝽有很强的活性。经室内活性生物试验和田间药效试验，结果表明乙虫腈对水稻稻飞虱有较好的活性和防治效果。
乙虫腈[5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑]是新型N-苯基吡唑类杀虫剂，由于其毒性比目前逐步禁用的曾广泛应用的氟虫腈[5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-三氟甲基亚硫酰基吡唑]要低，被认为是替代氟虫腈的较好的选择之一。乙虫腈的制备工艺路线与氟虫腈的制备工艺路线一样，也分为氧化工艺路线和亚硫酰化路线，基于环保的原因，亚硫酰化路线基本上渐渐不被工业生产所使用。
欧洲专利EP0295117最早报道了氟虫腈的氧化工艺路线，并对相应的氧化前体和过氧化物的制备方法进行了公开。中国专利CN200610137282.5报道了用三氯异氰尿酸，在贵金属催化剂三氯化钌的催化下，氧化合成乙虫腈的方法。
现有的关于乙虫腈的生产工艺方法一般面临着成本高、原料毒性大、污染高、产率不高、分离复杂等方面的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种氧化法制备高纯度虫乙腈的方法，具有工艺简单、原料毒性低、大大降低了环境污染，从而极大地降低了乙虫腈大规模生产的成本以及造成的环境污染。
本发明公开的氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，将适量原料5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）（即乙虫腈氧化前体）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与下发生氧化反应，氧化反应完成后，再加入还原剂同时控制体系温度，然后以NaOH溶液调整体系酸碱度，再在升温回流后冷却结晶抽滤得到粗品乙虫腈，粗品乙虫腈（Ⅱ）（即乙虫腈，本技术方案的目标产物）经提纯即可得到合格品；
其中，有机溶剂选用氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷中的至少一种；
。
作为一种优选，脂肪酸为一种饱和脂肪酸，其中饱和脂肪酸为包括甲酸、乙酸、丙酸在内的碳链不大于12个碳原子的脂肪酸，并且饱和脂肪酸的不饱和度Ω≤3，本处饱和脂肪酸的不饱和度主要有酰基或者成环来体现。本技术方案中通过限定短碳链结构的饱和脂肪酸，旨在于采用相对较低沸点的原料和控制生产成本，以便在反应完成后对目标产品进行分离，提高分离效率，降低分离生产成本，同时提高产品的质量和纯度，从生产方便性、成本等方面讲挥发性脂肪酸更具有优势。当然采用更长碳链或者带苯环、多元杂环、多元碳环等的饱和脂肪酸也可用于该反应，但后期的纯化处理等方面受到一定的影响。
作为一种优选，饱和脂肪酸的碳链不包含环结构。本技术方案采用不包含环结构碳链的饱和脂肪酸，目的不仅仅是降低饱和脂肪酸的沸点对分离的影响，还在于降低在反应中环结构对反应机制中原料分子、离子有效碰撞的影响，减小原料分子的空间位阻，从而能够从微观状态提高有效反应的效率。
作为一种优选，5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与氧化反应在25-35℃下搅拌并反应至反应完成，同时通过留有一定余量的氧化前体还能够防止过量氧化剂继续反应生成过氧化物，而影响产品的品质。
作为一种优选，5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与氧化反应在25-35℃下搅拌并反应至反应完成，搅拌速度为100-240rpm。在搅拌的时候，搅拌速度过低会影响反应体系对反应组成的搅拌混合效果，从而影响反应中参与反应的物质有效接触，在反应过程中出现局部反应过速或者反应程度过深等的体系内反应程度和速度不一致的不良状况，从而影响正反应的正常进行，搅拌过快则因为体系内物质流动速度过高，而影响反应物分子的有效接触从而降低反应的正常进行，不仅会影响反应效率，而且会因增加设备成本导致产品投入产出不恰当，增加生产的成本。同时还可以起到保护氧化剂双氧水的作用，避免因高速搅拌产生尖端剪切应力破坏双氧水的分子结构，影响氧化剂的合理利用，同时在25-35℃进行氧化反应，可以保证活性氧的浓度，使其维持在乙虫腈氧化前体参与反应所要求的合适浓度范围内，避免被过氧化或者因活性而浓度不够而影响反应效率。
作为一种优选，还原剂为亚硫酸钠、二氧化硫、硫酸亚铁中的一种，并且在向反应体系中添加还原剂时控制体系反应温度不高于73℃。此时选择控制较低的温度，能够防止温度过高体系内反应物活性增强导致副反应的产生，以提高反应产率和产品纯度。
作为一种优选，NaOH溶液为浓度0.1-1M的标准水溶液，并以该标准水溶液调整体系酸碱度为PH6.3-7.5。本技术方案进一步地淬灭反应，从而能够严格控制反应终点，提高产出效率和产出质量。
作为一种优选，升温回流温时体系温度为70-86℃，回流时间为4-16h。
作为一种优选，体系在升温回流后冷却至不高于10℃的环境下进行结晶抽滤得到粗品乙虫腈。采用较低的结晶温度既可以提高乙虫腈的析出效率和析出量，同时不采用更低的温度又降低了粗品中杂质的析出，降低分离提纯的难度。
作为一种优选，原料5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与下发生氧化反应时体系内还添加有催化剂，催化剂为钨酸钠及其水合物、五氧化二钒及其水合物中的一种。本技术方案通过在氧化反应中添加催化剂，可以毫无疑问地提高氧化反应的发生效率，从而极大地促进正反应的进行，提高产品产出的同时还极大提高了生产的效率，降低生产成本。
机理：乙酸在该反应过程中先被双氧水氧化为过氧乙酸，过氧乙酸再将乙虫腈氧化前体氧化为乙虫腈，氧化的机理同氟虫腈氧化合成机理相似。而关于催化剂的作用：一般认为是作用在催化乙酸，使其氧化为过氧乙酸这一过程的，当然也不能排除在乙虫腈前体氧化为乙虫腈的过程中起催化作用的可能性，具体的催化机理尚不明确，本处仅仅提供技术人员的一种技术性的推论，而不作为本申请反应机理的严格限制。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明公开的氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，将适量原料5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）（即乙虫腈氧化前体）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与下发生氧化反应，氧化反应完成后，再加入还原剂同时控制体系温度，然后以NaOH溶液调整体系酸碱度，再在升温回流后冷却结晶抽滤得到粗品乙虫腈，粗品乙虫腈（Ⅱ）（即乙虫腈，本技术方案的目标产物）经提纯即可得到合格品；
其中，有机溶剂选用氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷中的至少一种；
。
作为一种优选，脂肪酸为一种饱和脂肪酸，其中饱和脂肪酸为包括甲酸、乙酸、丙酸在内的碳链不大于12个碳原子的脂肪酸，并且饱和脂肪酸的不饱和度Ω≤3，本处饱和脂肪酸的不饱和度主要有酰基或者成环来体现。本技术方案中通过限定短碳链结构的饱和脂肪酸，旨在于采用相对较低沸点的原料和控制生产成本，以便在反应完成后对目标产品进行分离，提高分离效率，降低分离生产成本，同时提高产品的质量和纯度，从生产方便性、成本等方面讲挥发性脂肪酸更具有优势。当然采用更长碳链或者带苯环、多元杂环、多元碳环等的饱和脂肪酸也可用于该反应，但后期的纯化处理等方面受到一定的影响。
作为一种优选，饱和脂肪酸的碳链不包含环结构。本技术方案采用不包含环结构碳链的饱和脂肪酸，目的不仅仅是降低饱和脂肪酸的沸点对分离的影响，还在于降低在反应中环结构对反应机制中原料分子、离子有效碰撞的影响，减小原料分子的空间位阻，从而能够从微观状态提高有效反应的效率。
作为一种优选，5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与氧化反应在25-35℃下搅拌并反应至反应完成，可以在反应过程中反应末段采用示踪法进行反应跟踪，完成标志为5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑终止标定含量为大于等于95%，过氧化杂质小于0.3%，即可进行反应淬灭或者稀释，同时通过留有一定余量的氧化前体还能够防止过量氧化剂继续反应生成过氧化物，而影响产品的品质。
作为一种优选，5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与氧化反应在25-35℃下搅拌并反应至反应完成，搅拌速度为100-240rpm。在搅拌的时候，搅拌速度过低会影响反应体系对反应组成的搅拌混合效果，从而影响反应中参与反应的物质有效接触，在反应过程中出现局部反应过速或者反应程度过深等的体系内反应程度和速度不一致的不良状况，从而影响正反应的正常进行，搅拌过快则因为体系内物质流动速度过高，而影响反应物分子的有效接触从而降低反应的正常进行，不仅会影响反应效率，而且会因增加设备成本导致产品投入产出不恰当，增加生产的成本。同时还可以起到保护氧化剂双氧水的作用，避免因高速搅拌产生尖端剪切应力破坏双氧水的分子结构，影响氧化剂的合理利用，同时在25-35℃进行氧化反应，可以保证活性氧的浓度，使其维持在乙虫腈氧化前体参与反应所要求的合适浓度范围内，避免被过氧化或者因活性而浓度不够而影响反应效率。
作为一种优选，还原剂为亚硫酸钠、二氧化硫、硫酸亚铁中的一种，并且在向反应体系中添加还原剂时控制体系反应温度不高于73℃。此时选择控制较低的温度，能够防止温度过高体系内反应物活性增强导致副反应的产生，以提高反应产率和产品纯度。
作为一种优选，NaOH溶液为浓度0.1-1M的标准水溶液，并以该标准水溶液调整体系酸碱度为PH6.3-7.5。本技术方案进一步地淬灭反应，从而能够严格控制反应终点，提高产出效率和产出质量。
作为一种优选，升温回流温时体系温度为70-86℃，回流时间为4-16h。
作为一种优选，体系在升温回流后冷却至不高于10℃的环境下进行结晶抽滤得到粗品乙虫腈。采用较低的结晶温度既可以提高乙虫腈的析出效率和析出量，同时不采用更低的温度又降低了粗品中杂质的析出，降低分离提纯的难度。
作为一种优选，原料5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与下发生氧化反应时体系内还添加有催化剂，催化剂为钨酸钠及其水合物、五氧化二钒及其水合物中的一种。本技术方案通过在氧化反应中添加催化剂，可以毫无疑问地提高氧化反应的发生效率，从而极大地促进正反应的进行，提高产品产出的同时还极大提高了生产的效率，降低生产成本。
机理：乙酸在该反应过程中先被双氧水氧化为过氧乙酸，过氧乙酸再将乙虫腈氧化前体氧化为乙虫腈，氧化的机理同氟虫腈氧化合成机理相似。而关于催化剂的作用：一般认为是作用在催化乙酸，使其氧化为过氧乙酸这一过程的，当然也不能排除在乙虫腈前体氧化为乙虫腈的过程中起催化作用的可能性，具体的催化机理尚不明确，本处仅仅提供技术人员的一种技术性的推论，而不作为本申请反应机理的严格限制。
实施例1
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷加入100L反应釜中，加入醋酸4.212kg（70.2mol）和35%双氧水6.8175kg(70.2mol)，30℃搅拌约10小时。取样跟踪，待反应完毕后，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.50kg, 纯度98.7%, 粗品收率 96%，含有过氧化杂质0.5%，重结晶一次后，得到过氧化杂质小于0.3%的精品，精品收率93%。
合成乙虫腈的纯度: 99.4% (HPLC)。
实施例2
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷层加入100L反应釜中，加入醋酸1.62kg（27mol）和35%双氧水6.8175kg(70.2mol)，30℃搅拌约20小时。取样跟踪，待反应完毕后，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.41kg, 纯度98.3%, 粗品收率 95%，含有过氧化杂质0.6%，重结晶一次后，得到过氧化杂质小于0.3%的精品，精品收率92%。
合成乙虫腈的纯度: 99.3% (HPLC)。
实施例3
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷层加入100L反应釜中，加入醋酸4.212kg（70.2mol）和 35%双氧水6.8175kg(70.2mol)，30℃搅拌约18小时。取样跟踪，待反应完毕后，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.40kg, 纯度97.8%, 粗品收率 95%，含有过氧化杂质0.8%，重结晶两次后，得到过氧化杂质小于0.3%的精品，精品收率91%。
合成乙虫腈的纯度: 99.1% (HPLC)。
实施例4
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷加入100L反应釜中，加入醋酸1.62kg（27mol）和35%双氧水6.8175kg(70.2mol)，30℃搅拌约24小时。取样跟踪，待反应完毕后，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.48kg, 纯度98.1%, 粗品收率 96%，含有过氧化杂质0.9%，重结晶两次后，得到过氧化杂质小于0.3%的精品，精品收率93%。
合成乙虫腈的纯度: 99.3% (HPLC)。
实施例5
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷加入100L反应釜中，加入醋酸4.212kg（70.2mol）和35%双氧水6.8175kg(70.2mol)，30℃搅拌约48小时。取样跟踪，待反应完毕后，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.18kg, 纯度97.2%，含有约1.5%的乙虫腈过氧化杂质，粗品收率95%，经二氯乙烷，水重结晶二次后，得到乙虫腈含量大于99%，乙虫腈过氧化杂质含量小于0.3%的精品，精品收率90%。
合成乙虫腈的纯度: 99.1% (HPLC)。
实施例6
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷层加入100L反应釜中，加入醋酸4.212kg（70.2mol）和35%双氧水6.8175kg(70.2mol)，30℃搅拌约48小时。取样跟踪，待反应完毕后，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.18kg，纯度97.2%，粗品收率95%，含有约1.5%的乙虫腈过氧化杂质，经二氯乙烷，水重结晶三次后，得到乙虫腈含量大于99%，乙虫腈过氧化杂质含量小于0.3%的精品，总收率86%。
合成乙虫腈的纯度: 99.2% (HPLC)。
实施例7
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷层加入100L反应釜中，加入醋酸1.62kg（27mol）和35%双氧水6.8175kg(70.2mol)，30℃搅拌约48小时。取样跟踪，待反应完毕后，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.20kg，纯度97.8%，粗品收率96%，含有约1.0%的乙虫腈过氧化杂质，经二氯乙烷，水重结晶二次后，得到乙虫腈含量大于99%，乙虫腈过氧化杂质含量小于0.3%的精品，总收率92%。
合成乙虫腈的纯度: 99.0% (HPLC)。
实施例8-14与实施例1-7的唯一区别仅在于体系中乙虫腈氧化前体、双氧水、脂肪酸之间的氧化反应的反应温度分别为25℃、27℃、35℃、32℃、33℃、26℃、28℃，即实施例8与实施例1的区别仅在于氧化反应在25℃下搅拌进行；实施例8与实施例1的区别仅在于氧化反应在25℃下搅拌进行；实施例9与实施例2的区别仅在于氧化反应在27℃下搅拌进行；实施例10与实施例3的区别仅在于氧化反应在35℃下搅拌进行；实施例11与实施例4的区别仅在于氧化反应在32℃下搅拌进行；实施例12与实施例5的区别仅在于氧化反应在33℃下搅拌进行；实施例13与实施例6的区别仅在于氧化反应在26℃下搅拌进行；实施例14与实施例7的区别仅在于氧化反应在28℃下搅拌进行。本发明专利内容以下类似于本段划线部分的解释均类似于本段非划线部分。
实施例15-21与实施例1-7的唯一区别仅在于体系中乙虫腈氧化前体、双氧水、脂肪酸之间的氧化反应发生时的搅拌速度分别为100rpm、120rpm、150 rpm、180rpm、200rpm、220rpm、240 rpm。
实施例22-28与实施例1-7的唯一区别仅在于向反应体系中缓慢添加还原剂时控制体系温度分别为35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、73℃，此时体系中还原剂添加除了选用亚硫酸钠外，还可以选用二氧化硫或者硫酸亚铁中的任一。
实施例29-35与实施例1-7的唯一区别仅在于调整体系酸碱度时选用的NaOH标准水溶液的浓度分别为0.1M、0.3M、0.5M、0.7M、0.8M、0.9M、1.0M；同时也可以对应地调整体系PH分别至6.3、6.5、6.7、6.9、7.1 、7.3、7.5。
实施例36-42与实施例1-7的唯一区别仅在于升温回流是体系温度分别为70℃、73℃、75℃、78℃、80℃、83℃、86℃；并且回流时间也可以分别为4h、6h、8h、10h、12h、14h、16h。
实施例43-49与实施例1-7的唯一区别仅在于体系回流结束后分别冷却至温度为5℃、7℃、6℃、8℃、10℃、9℃、5.5℃以进行结晶析出。
实施例50-56与实施例1-7的唯一区别仅在于体系中乙虫腈氧化前体、双氧水、脂肪酸之间的氧化反应发生时脂肪酸分别优先选用甲酸、丙酸、1,4-丁二酸、戊酸、正己酸、1,2,7-庚三酸、辛酸、壬二酸、癸酸、十一酸、十二酸中任意相同或者不同的一种或几种，同时脂肪酸还可以选用碳链总碳原子数不大于12的且不包括环结构的其它种类的直链或者带支链的任意一元酸、二元酸以及三元酸。
实施例57-63与实施例1-7的唯一区别仅在于体系中乙虫腈氧化前体、双氧水、脂肪酸之间的氧化反应发生时在保持乙虫腈氧化前体添加量为10.287kg (27mol)时，氧化剂35%双氧水的添加量可以为3.9332kg (40.5mol)、5.2442kg (54mol)、4.4673kg (46mol)、6.5553kg (67.5mol)、6.9923kg (72mol)、7.8663kg (81mol)、9.1774kg (94.5mol)，同时脂肪酸的添加量可以选择不大于一倍不小于四分之一倍的氧化剂摩尔量添加，即举例以氧化剂添加40.5mol为例，脂肪酸的添加量则可以对应地选用10.125 mol、20.25 mol、30.375 mol、40.25 mol，当脂肪酸添加量为其它值，氧化剂添加量同样可以对应地参照本处举例进行采纳，这里就不一一赘述。
以上实施例1-63中均还可以在乙虫腈与双氧水、脂肪酸的氧化反应体系中添加催化剂，催化剂可以选用钨酸钠及其水合物、五氧化二钒及其水合物中的一种，以促进正反应的进行，提高反应效率、降低副反应的发生，这里就不一一赘述。同时由于各个实施例之间存在较大的相似之处，以下仅通过有限几个实施例说明添加催化剂参与氧化反应的可行性与优越之处，但并不仅仅表明催化剂的应用仅限于以下几个实施例，而应当通过以下有限举例理解为在本发明权利要求书所要求保护的范围内均得到适应。
实施例64
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷层加入100L反应釜中，加入醋酸4.212kg（70.2mol）, 35%双氧水6.8175kg(70.2mol)和二水合钨酸钠0.445kg（1.35mol），30℃搅拌约6小时。取样跟踪，待反应完毕后，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.50kg, 纯度99.0%, 粗品收率 98%，含有过氧化杂质0.5%，重结晶一次后，得到过氧化杂质小于0.3%的精品，精品收率93%。
合成乙虫腈的纯度: 99.4% (HPLC)。
实施例65
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷层加入100L反应釜中，加入醋酸1.62kg（27mol）, 35%双氧水6.8175kg(70.2mol)和二水合钨酸钠0.445kg（1.35mol），30℃搅拌约12小时。取样跟踪，待反应完毕后，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.41kg, 纯度98.8%, 粗品收率 97%，含有过氧化杂质0.6%，重结晶一次后，得到过氧化杂质小于0.3%的精品，精品收率93%。
合成乙虫腈的纯度: 99.3% (HPLC)。
实施例66
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷层加入100L反应釜中，加入醋酸4.212kg（70.2mol）, 35%双氧水6.8175kg(70.2mol)和五氧化二钒0.0492kg（0 .27mol），30℃搅拌约6小时。取样跟踪，待反应完毕后，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.40kg, 纯度98.7%, 粗品收率 96%，含有过氧化杂质0.7%，重结晶一次后，得到过氧化杂质小于0.3%的精品，精品收率91%。
合成乙虫腈的纯度: 99.2% (HPLC)。
实施例67
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷层加入100L反应釜中，加入醋酸1.62kg（27mol）, 35%双氧水6.8175kg(70.2mol)和五氧化二钒0.246kg（1.35mol），30℃搅拌约12小时。取样跟踪，待反应完毕后，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.48kg, 纯度98.4%, 粗品收率 96%，含有过氧化杂质0.9%，重结晶两次后，得到过氧化杂质小于0.3%的精品，精品收率89%。
合成乙虫腈的纯度: 99.1% (HPLC)。
以上各实施例中由于存在众多的变量（即各个实施例中发生改变的反应条件）而难以穷尽，这里就不一一穷举，但是通过阅读本申请文件，可以理解为前述所有实施例部分的变量（即各个实施例中发生改变的反应条件）均可以进行排列组合从而形成新的技术方案，而不限于本发明文件中列举的有限的几种。
本申请技术方案中，乙虫腈氧化前体在催化剂参与下的反应方程式如下式所示：
本发明所有实施例均通过少数几次的重结晶，通常重结晶次数均不大于三次就可以得到过氧化杂质小于0.3%的精品，并且收率不低于90%，可见通过采用本发明公开的技术方案无论是在产物除杂难度和产品收率上都得到了极大的改善。
对比实施例
将10.287kg (27mol)乙虫腈氧化前体，107.26kg（1083mol）二氯乙烷层加入100L反应釜中，加入三氟乙酸13.3kg（70.2mol）和35%双氧水6.8175kg(70.2mol)，30℃搅拌约6小时。取样跟踪，待反应完成时，过氧化杂质约为3%，缓慢加入亚硫酸钠3.285kg（31.6mol），放热明显，控制在55℃之内。加氢氧化钠溶液调节PH至6-7，然后升温回流（约80℃）后再冷却至10℃以下，结晶，抽滤，得粗品固体10.51kg，粗品纯度96.1%，过氧化杂质含量3.1%，经二氯乙烷，水重结晶八次后，得到乙虫腈含量大于99%，乙虫腈过氧化杂质含量小于0.3%的精品，收率64%。
合成乙虫腈的纯度: 99.0% (HPLC)。
本发明技术方案中，重结晶母液均可以回收套用，并定期检测。
本发明技术方案极大地降低了生产工艺成本和环境污染的问题，由于本发明在反应体系中用乙酸代替了三氟乙酸，降低了副产物过氧化杂质的生成速度，降低目标产物提纯难度，同时还可以加入适量的催化剂A（钨酸钠，或五氧化二钒）提高了反应体系中主要反应的反应速度，从而有效降低了反应体系中过氧化杂质的生成，保证了产物的高纯度。同时乙酸在价格上远低于三氟乙酸，而且比三氟乙酸易回收，对设备的腐蚀性要小很多，一般的不锈钢反应釜和搪玻璃反应釜即可耐受，使生产成本大为降低。
且本发明产物精品的收率最终可达90%左右，比现有技术中产率要好，产物纯度较高，均在99%以上，可以达到兽药级别的要求。
本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处，同样都在本发明要求保护的范围内。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，其特征在于：将适量原料5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与下发生氧化反应，氧化反应完成后，再加入还原剂同时控制体系温度，然后以NaOH溶液调整体系酸碱度，再在升温回流后冷却结晶抽滤得到粗品乙虫腈，粗品乙虫腈（Ⅱ）经提纯即可得到合格品；
其中，有机溶剂选用氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷中的至少一种；
。
2.根据权利要求1所述的氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，其特征在于：所述脂肪酸为一种饱和脂肪酸，其中饱和脂肪酸为包括甲酸、乙酸、丙酸在内的碳链不大于12个碳原子的脂肪酸，并且饱和脂肪酸的不饱和度Ω≤3。
3.根据权利要求2所述的氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，其特征在于：所述饱和脂肪酸的碳链不包含环结构。
4.根据权利要求1所述的氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，其特征在于：所述5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与氧化反应在25-35℃下搅拌并反应至反应完成。
5.根据权利要求1所述的氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，其特征在于：所述5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与氧化反应在25-35℃下搅拌并反应至反应完成，搅拌速度为100-240rpm。
6.根据权利要求1所述的氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，其特征在于：所述还原剂为亚硫酸钠、二氧化硫、硫酸亚铁中的一种，并且在向反应体系中添加还原剂时控制体系反应温度不高于73℃。
7.根据权利要求1所述的氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，其特征在于：所述NaOH溶液为浓度0.1-1M的标准水溶液，并以该标准水溶液调整体系酸碱度为PH6.3-7.5。
8.根据权利要求1所述的氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，其特征在于：所述升温回流温时体系温度为70-86℃，回流时间为4-16h。
9.根据权利要求1所述的氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，其特征在于：所述体系在升温回流后冷却至不高于10℃的环境下进行结晶抽滤得到粗品乙虫腈。
10.根据权利要求1-9任一所述的氧化法制备高纯度乙虫腈的方法，其特征在于：所述原料5-氨基-3-氰基-1-（2,6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-乙基亚硫酰基吡唑（I）在有机溶剂中，在脂肪酸、双氧水参与下发生氧化反应时体系内还添加有催化剂，所述催化剂为钨酸钠及其水合物、五氧化二钒及其水合物中的一种。
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