CN109134277B - 杀虫剂氰氟虫腙中间体对三氟甲氧基苯胺的合成方法 - Google Patents

杀虫剂氰氟虫腙中间体对三氟甲氧基苯胺的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氰氟虫腙中间体对三氟甲氧基苯胺的合成方法，属于农药制药领域，其特征在于，将对三氟甲氧基苯和氨基钠在辅助反应混合物作用下得到对三氟甲氧基苯胺。所述反应过程为：1)在全程保护气和剧烈搅拌条件下，在反应釜中加入三氟甲氧基苯、辅助反应混合物和溶剂A，加热至80～95℃保持2～4h，然后加入氨基钠，升温至135～155℃，升高反应压力至2～4个大气压，继续反应7～10h结束；2)将体系冷却后倒入5～8倍体积水中，用2～4倍原反应物体积的溶剂B提取，提取液经水洗后，用干燥剂干燥，然后浓缩得三氟甲氧基苯胺。本发明步骤少，副反应少，产率高，排污少，操作安全。

Description

杀虫剂氰氟虫腙中间体对三氟甲氧基苯胺的合成方法
技术领域
本发明属于农药制药领域，具体涉及一种杀虫剂氰氟虫腙中间体对三氟甲氧基苯胺的合成方法。
背景技术
氰氟虫腙(Metaflumizone，BAS320I)是德国巴斯夫公司和日本农药公司联合开发的全新化合物，属于缩氨基脲类杀虫剂。它是一种全新作用机制的杀虫剂，本身具有杀虫活性，不需要生物激活。该药主要是通过附着在钠离子通道的受体上，阻碍钠离子通行，与现有的各类杀虫剂无交互抗性，可以有效防治各种鳞翅目害虫及某些鞘翅目害虫的幼虫和成虫，还可以用于防治蚂蚁、白蚁、蝇类、蟑螂等卫生害虫。该药具有良好的作物安全性，对有益生物影响较小，由于低毒和对环境友好，被美国环境署认定为减低风险化合物。
对三氟甲氧基苯胺是合成制备氰氟虫腙的重要中间体，目前该中间体的合成制备方法，主要有五种方法：三氟甲氧基苯甲酰胺降解、氨基苯酚高压反应、三氟甲氧基氯苯高压氨解、三氟甲氧基硝基苯化学还原法、三氟甲氧基硝基苯催化加氢还原法。这些方法多少存在缺点，如使用亚硝酸盐导致副反应多、排污多，还有如反应步骤较长，反应条件苛刻，操作不便，反应产率较低等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种杀虫剂氰氟虫腙中间体对三氟甲氧基苯胺的合成方法，该合成方法工艺成本低，产率较高，步骤较短。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
Figure BDA0001830649420000011
杀虫剂氰氟虫腙中间体对三氟甲氧基苯胺的合成方法，其特征在于，将对三氟甲氧基苯和氨基钠在辅助反应混合物作用下得到对三氟甲氧基苯胺。
所述反应过程为：
1)在全程保护气和剧烈搅拌条件下，在反应釜中加入三氟甲氧基苯、辅助反应混合物和溶剂A，加热至80～95℃保持2～4h，然后加入氨基钠，升温至 135～155℃，升高反应压力至2～4个大气压，继续反应7～10h结束；
2)将体系冷却后倒入5～8倍体积水中，用2～4倍原反应物体积的溶剂B 提取，提取液经水洗后，用干燥剂干燥，然后浓缩得三氟甲氧基苯胺。
所述三氟甲氧基苯与氨基钠的用量比为摩尔比1:(3.2～4.5)，三氟甲氧基苯与辅助反应混合物用量比为摩尔比1:(1.2～1.4)。
所述辅助溶剂为高铁酸钠和卤代钠的混合物，两者的摩尔比为1:1。
卤代钠为溴化钠或者碘化钠。
步骤1)中，保护气为氩气或者氮气。
溶剂A为干燥DMF或者DMSO。
步骤2)中，溶剂B为乙酸乙酯、氯仿或者甲苯。
干燥剂为无水氯化钙或者无水硫酸钠。
本发明以三氟甲氧基苯为主要原料，利用高铁酸盐的氧化性和溴化钠、碘化钠中负离子的弱还原性，间接提供出卤原子，先行进行反应，形成对三氟甲氧基卤苯的过渡态，然后与氨基钠进行氨基取代反应。在本发明条件下，卤代具有很高的选择性，避免苯环上其他位置的卤代，能够提高反应的产率；由于反应涉及试剂活性较高，加入保护气可减少副反应的产生；由于部分反应物在溶剂A中的溶解度较小，需要激烈搅拌促进反应。
另外，卤代钠换成氯化钠，产率明显降低，可能是氯化钠中氯还原性较低的缘故。
相对于现有技术，本发明的优点有：
1、步骤短，副反应少，反应产率较高；
2、所用试剂价格较低，反应方法成本较低；
3、污染排放较少，相对绿色环保。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例1
对三氟甲氧基苯胺的合成方法，包括以下步骤：
1)在全程氩气和剧烈搅拌条件下，在反应釜中加入1mol三氟甲氧基苯、无水DMSO，然后加入高铁酸钠及溴化钠作为辅助反应混合物，加热至95℃保持4h，然后加入氨基钠，升温至155℃，升高反应压力至4个大气压，继续反应10h 结束；
三氟甲氧基苯与氨基钠的用量比为摩尔比1:4.5，三氟甲氧基苯与辅助反应混合物用量比为摩尔比1:1.4。高铁酸钠与溴化钠的用量比为摩尔比1:1。
2)将体系冷却后倒入8倍体积水中，用4倍原反应物体积的氯仿提取，提取液经水洗后，用无水硫酸钠干燥，然后浓缩得产物，摩尔产率98.2％，HPLC 纯度97.7％
实施例2
对三氟甲氧基苯胺的合成方法，包括以下步骤：
1)在全程氮气和剧烈搅拌条件下，在反应釜中加入三氟甲氧基苯、无水 DMF，然后加入高铁酸钠及碘化钠作为辅助反应混合物，加热至80℃保持2h，然后加入氨基钠，升温至135℃，升高反应压力至2个大气压，继续反应7h结束；
三氟甲氧基苯与氨基钠的用量比为摩尔比1:3.2，三氟甲氧基苯与辅助反应混合物用量比为摩尔比1:1.2。高铁酸钠与溴化钠的用量比为摩尔比1:1。
2)将体系冷却后倒入5倍体积水中，用2倍原反应物体积的乙酸乙酯提取，提取液经水洗后，用无水氯化钙干燥，然后浓缩得产物，摩尔产率94.7％，HPLC 纯度97.1％
实施例3
对三氟甲氧基苯胺的合成方法，包括以下步骤：
1)在全程氩气和剧烈搅拌条件下，在反应釜中加入三氟甲氧基苯、无水 DMSO，然后加入高铁酸钠及溴化钠作为辅助反应混合物，加热至92℃保持3.5h，然后加入氨基钠，升温至145℃，升高反应压力至3个大气压，继续反应8h结束；
三氟甲氧基苯与氨基钠的用量比为摩尔比1:4.1，三氟甲氧基苯与辅助反应混合物用量比为摩尔比1:1.3。高铁酸钠与溴化钠的用量比为摩尔比1:1。
2)将体系冷却后倒入6倍体积水中，用3倍原反应物体积的甲苯提取，提取液经水洗后，用无水硫酸钠干燥，然后浓缩得产物，摩尔产率96.1％，HPLC 纯度97.5％。
实施例4
将溴化钠化成氯化钠，其他反应物质、用量及反应条件与实施例1一致，摩尔产率32.8％，HPLC纯度75.5％。
实施例5
将加入氨基钠前的反应温度设为70℃，其他反应条件和物料用比同实施例1，摩尔产率40.6％，HPLC纯度61.2％。
实施例6
将加入氨基钠前的反应温度设为110℃，其他反应条件和物料用比同实施例 1，摩尔产率62.6％，HPLC纯度85.6％。
实施例7
将加入氨基钠后的反应温度设为120℃，其他反应条件和物料用比同实施例 1，摩尔产率52.6％，HPLC纯度61.2％。
实施例6
将加入氨基钠后的反应温度设为165℃，其他反应条件和物料用比同实施例1，摩尔产率63.8％，HPLC纯度81.6％。
实施例7氢谱分析
1H-NMR(DMSO)：化学位移δ7.01(1H)，芳环上靠近三氟甲氧基的氢；化学位移δ6.65(1H)，芳环上靠近氨基的氢；化学位移δ3.62(1H)，氨基上的氢；核磁分析产物结构与目标物一致。
MS：m/z 171，M+，即分子离子峰，产物分子量与目标物一致。

Claims (4)

1.杀虫剂氰氟虫腙中间体对三氟甲氧基苯胺的合成方法，其特征在于，将对三氟甲氧基苯和氨基钠在辅助反应混合物作用下得到对三氟甲氧基苯胺；所述反应过程为：
1)在全程保护气和剧烈搅拌条件下，在反应釜中加入三氟甲氧基苯、辅助反应混合物和溶剂A，加热至80～95℃保持2～4h，然后加入氨基钠，升温至135～155℃，升高反应压力至2～4个大气压，继续反应7～10h结束；
2)将体系冷却后倒入5～8倍体积水中，用2～4倍原反应物体积的溶剂B提取，提取液经水洗后，用干燥剂干燥，然后浓缩得三氟甲氧基苯胺；
所述辅助反应混合物为高铁酸钠和卤代钠的混合物，两者的摩尔比为1:1；
所述卤代钠为溴化钠或者碘化钠；
步骤1)中，溶剂A为干燥DMF或者DMSO；
步骤2)中，溶剂B为乙酸乙酯、氯仿或者甲苯。
2.根据权利要求1所述的杀虫剂氰氟虫腙中间体对三氟甲氧基苯胺的合成方法，其特征在，所述三氟甲氧基苯与氨基钠的用量比为摩尔比1:(3.2～4.5)，三氟甲氧基苯与辅助反应混合物用量比为摩尔比1:(1.2～1.4)。
3.根据权利要求1所述的杀虫剂氰氟虫腙中间体对三氟甲氧基苯胺的合成方法，其特征在于，步骤1)中，保护气为氩气或者氮气。
4.根据权利要求1所述的杀虫剂氰氟虫腙中间体对三氟甲氧基苯胺的合成方法，其特征在于，步骤2)中，干燥剂为无水氯化钙或者无水硫酸钠。
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