CN104844569A - 一种氯虫酰胺的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种氯虫酰胺的合成方法,属于药物合成领域。将3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸高收率的合成其N-羟基丁二酰亚胺的活性酯(3),3的活性很高,易与2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺直接进行酰化反应,得到氯虫酰胺。相对于传统氯虫酰胺合成路线,本路线原料易得,反应简单,并且提高了氯虫酰胺的收率,易工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种合成氯虫苯甲酰胺的可实现工业化的合成工艺,属于药物合成领域。
背景技术
氯虫酰胺是由杜邦公司开发的一种新型高效,低毒的邻甲酰胺类杀虫剂。上市后取代了一些传统的高毒性,高耐受性的农药。所占的市场份额很高,对氯虫苯甲酰胺的需求高速增长。因此开发出一条成本低,污染小稳定性高的氯虫酰胺合成路线具有极大的社会及经济效益。目前关于氯虫酰胺的合成有较多的专利及文献报道,比较成熟的工业化路线中,合成氯虫酰胺的最后2步是以关键中间体3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸与2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酸反应形成环合产物,然后甲胺的甲醇溶液开环生成氯虫酰胺。这两步往往收率比较低,影响了氯虫酰胺的总收率。也有文献报道用3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯或者3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰氯直接与2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺进行酰化反应得到氯虫酰胺,虽然合成步骤简化了,但是收率更低,无工业化生产价值。
发明内容
本发明提供了一种氯虫酰胺的合成新方法,该方法避免了合成惡嗪环的那一步,将3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸高收率的合成其N-羟基丁二酰亚胺的活性酯(3),3的活性很高,易与2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺直接进行酰化反应,得到氯虫酰胺。相对于传统氯虫酰胺合成路线,本路线原料易得,反应简单,并且提高了氯虫酰胺的收率,易工业化生产。
该方法跟传统方法相比,避免了合成噁嗪环的步骤,也避免了合成酰氯的步骤。无需使用除水溶剂,无需氮气保护,避免了氯化亚砜的使用。合成的活性脂活性高,易与2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺直接进行酰化反应,条件温和,收率高,污染小。易于工业化生产。
上述方法的反应方程式如下所示:
本发明氯虫酰胺的合成方法,按照下述步骤进行:
(1)往四口烧瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸,N-羟基琥珀酰亚胺,DCC和无水THF将混合物在20-50℃下搅拌2小时至48小时,过滤,将滤液减压蒸馏出去THF,将残余物溶于氯仿中并用盐水洗涤后分出氯仿层,用无水硫酸镁干燥并将氯仿蒸干即可得到3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸的NHS活性酯。
其中3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸和N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1-1:2。3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸和DCC的摩尔笔为1:1-1:2。THF的加入量和3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸的体积摩尔比为5-20ml/1mmol。
(2)将NHS活性酯溶于二恶烷加入四口烧瓶中于常温下滴加2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺的二恶烷溶液。滴完后反应体系与20-100℃下反应1-48小时,减压蒸馏将二恶烷蒸掉2/3,加水,用二氯甲烷萃取两次合并有机相,分别用5%的NaOH和5%的HCl洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥,将二氯甲烷除掉即可得到氯虫酰胺。
其中活性酯和加2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺的摩尔比为1:1-1:8,二恶烷与活性酯的体积摩尔比为10-20ml/1mmol,二恶烷与2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺的体积摩尔比为2-5ml/mmol。
具体实施方式
以下实施例对本发明作进一步说明,但有必要指出以下实施例只用于对发明内容的描述,并不构成对本发明保护范围的限制,本发明保护范围以权利要求为准。
实施例1
往四口烧瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸258 g(1 mol),N-羟基琥珀酰亚胺115g(1 mol),DCC 206g(1 mol)和无水THF 5000 ml,通氮气保护,升温至50℃,搅拌2小时,过滤,将滤液减压蒸馏出去THF,将残余物溶于氯仿中并用盐水洗涤后分出氯仿层,用无水硫酸镁干燥并将氯仿蒸干,得到230 g固体。产率68%,纯度98%。
称取71 g上步所得活性酯(0.2 mol)溶于2000 ml二恶烷加入四口烧瓶,常温下搅拌,并滴加2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺的二恶烷溶液[37 g(0.2 mol)2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺溶于400 ml二恶烷]。滴完后升温至100℃保温1h。用旋转蒸发仪将溶剂除掉2/3。加入适量的水,用氯仿萃取2次,合并有机相。有机相分别用5%的NaOH和5%的HCl溶液洗一遍,用无水硫酸钠干燥。蒸掉氯仿,得到目标产物氯虫酰胺53 g, 产率55%,纯度97%。
实施例2
往四口烧瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸258 g(1 mol),N-羟基琥珀酰亚胺230g(2 mol),DCC 412 g(2 mol)和无水THF20000ml,通氮气保护,升温至20℃,搅拌48h,过滤,将滤液减压蒸馏出去THF,将残余物溶于氯仿中并用盐水洗涤后分出氯仿层,用无水硫酸镁干燥并将氯仿蒸干,共得到250 g固体, 产率74%,纯度98%。
称取71g上步所得活性酯(0.2 mol)溶于4000 ml二恶烷加入四口烧瓶,常温下搅拌,并滴加2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基-苯甲酰胺的二恶烷溶液[108g(1.6 mol)2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺溶于8000 ml二恶烷]。滴完后升温至20℃保温48h。用旋转蒸发仪将溶剂除掉2/3。加入适量的水,用氯仿萃取2次,合并有机相。有机相分别用5%的NaOH和5%的HCl溶液洗一遍,用无水硫酸钠干燥,共得到目标产物氯虫酰胺70g,产率72%,纯度97%。
实施例3
往四口烧瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸258 g(1 mol),N-羟基琥珀酰亚胺230g(2 mol),DCC 226 g(1.1 mol)和无水THF 2000ml,通氮气保护,升温至50℃,搅拌2小时,过滤,将滤液减压蒸馏出去THF,将残余物溶于氯仿中并用盐水洗涤后分出氯仿层,用无水硫酸镁干燥并将氯仿蒸干, 共得到250 g固体, 产率73%,纯度98%。
称取71 g上步所得活性酯(0. 2 mol)溶于500 ml二恶烷加入四口烧瓶,常温下搅拌,并滴加2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺的二恶烷溶液[37 g(0.2 mol)2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺溶于200 ml二恶烷)。滴完后升温至100℃保温5h。用旋转蒸发仪将溶剂除掉2/3。加入适量的水,用氯仿萃取2次,合并有机相。有机相分别用5%的NaOH和5%的HCl溶液洗一遍,用无水硫酸钠干燥。将氯仿蒸掉,得到目标产物氯虫酰胺53 g。产率55%,纯度97%。
实施例4
往四口烧瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸258g(1 mol),N-羟基琥珀酰亚胺115 g(1 mol),DCC 400 g(2 mol)和无水THF 2000 ml,通氮气保护,升温至20℃,搅拌24小时,过滤,将滤液减压蒸馏出去THF,将残余物溶于氯仿中并用盐水洗涤后分出氯仿层,用无水硫酸镁干燥并将氯仿蒸干, 共得到190 g固体, 产率56%,纯度98%。
称取71 g上步所得活性酯(0.2 mol)溶于500 ml二恶烷加入四口烧瓶,常温下搅拌,并滴加2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺的二恶烷溶液[37g(0.2 mol)2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺溶于200 ml二恶烷]。滴完后升温至500℃反应过夜。用旋转蒸发仪将溶剂除掉2/3。加入适量的水,用氯仿萃取2次,合并有机相。有机相分别用5%的NaOH和5%的HCl溶液洗一遍,用无水硫酸钠干燥。将氯仿蒸掉,共得到目标产物氯虫酰胺60g。产率62%,纯度97%。
实施例5
往四口烧瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸258g(1 mol),N-羟基琥珀酰亚胺173g(1.5 mol),DCC 206g(1 mol)和无水THF 2000 ml,通氮气保护,升温至50℃,搅拌5小时,过滤,将滤液减压蒸馏出去THF,将残余物溶于氯仿中并用盐水洗涤后分出氯仿层,用无水硫酸镁干燥并将氯仿蒸干, 共得到200 g固体, 产率59%,纯度98%。
称取71 g上步所得活性酯(0.2 mol)溶于500 ml二恶烷加入四口烧瓶,常温下搅拌,并滴加2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺的二恶烷溶液[74g(0.4mmol)2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺溶于200 ml二恶烷]。滴完后升温至50℃反应过夜。用旋转蒸发仪将溶剂除掉2/3。加入适量的水,用氯仿萃取2次,合并有机相。有机相分别用5%的NaOH和5%的HCl溶液洗一遍,用无水硫酸钠干燥。将氯仿蒸掉,共得到目标产物氯虫酰胺53 g。产率73%,纯度97%。
实施例6
往四口烧瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸258 g(1 mol),N-羟基琥珀酰亚胺115g(1 mol),DCC 250 g(1.2 mol)和无水THF 2000 ml,通氮气保护,升温至50℃,搅拌10小时,过滤,将滤液减压蒸馏出去THF,将残余物溶于氯仿中并用盐水洗涤后分出氯仿层,用无水硫酸镁干燥并将氯仿蒸干, 共得到250 g固体, 产率73%,纯度98%。
称取71 g上步所得活性酯(0.2 mol)溶于500 ml二恶烷加入四口烧瓶,常温下搅拌,并滴加2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺的二恶烷溶液[37g (0.2 mol)2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺溶于100 ml二恶烷]。滴完后升温至20℃保温48。用旋转蒸发仪将溶剂除掉2/3。加入适量的水,用氯仿萃取2次,合并有机相。有机相分别用5%的NaOH和5%的HCl溶液洗一遍,用无水硫酸钠干燥。将氯仿蒸掉,共得到目标产物氯虫酰胺50 g。产率51%,纯度97%。
Claims (6)
1.氯虫酰胺的合成方法,其特征在于按照下述步骤进行:
(1)往四口烧瓶中加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸,N-羟基琥珀酰亚胺,DCC和无水THF将混合物在20-50℃下搅拌2小时至48小时,过滤,将滤液减压蒸馏出去THF,将残余物溶于氯仿中并用盐水洗涤后分出氯仿层,用无水硫酸镁干燥并将氯仿蒸干即可得到3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸的NHS活性酯;
(2)将NHS活性酯溶于二恶烷加入四口烧瓶中于常温下滴加2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基-苯甲酰胺的二恶烷溶液;滴完后反应体系与20-100℃下反应1-48小时,减压蒸馏将二恶烷蒸掉2/3,加水,用二氯甲烷萃取两次合并有机相,分别用5%的NaOH和5%的HCl洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥,将二氯甲烷除掉即可得到氯虫酰胺。
2.根据权利要求1所述的氯虫酰胺的合成方法,其特征在于其中步骤(1)中3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸和N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1-1:2。
3.根据权利要求1所述的氯虫酰胺的合成方法,其特征在于其中步骤(1)3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸和DCC的摩尔笔为1:1-1:2。
4.根据权利要求1所述的氯虫酰胺的合成方法,其特征在于其中步骤(1)THF的加入量和3-溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)1H-吡唑-5-甲酸的体积摩尔比为5-20ml/1mmol。
5.根据权利要求1所述的氯虫酰胺的合成方法,其特征在于其中步骤(2)其中活性酯和加2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺的摩尔比为1:1-1:8。
6.根据权利要求1所述的氯虫酰胺的合成方法,其特征在于其中步骤(2)其中二恶烷与活性酯的体积摩尔比为10-20ml/1mmol,二恶烷与2-氨基-5-氯-3-,N-二甲基 - 苯甲酰胺的体积摩尔比为2-5ml/mmol。
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