CN109574892B - 微通道反应制备3-碘-n-(1,1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机合成领域，尤其涉及利用微通道反应制备3‑碘‑N‑（1.1‑二甲基‑2‑甲硫基乙基）邻氨甲酰苯甲酸的方法，包括如下步骤：将1.1‑二甲基‑2‑甲硫基乙胺、3‑碘代邻苯二甲酸酐分别用低沸点有机溶剂溶解得到料液A和B；将所配料液A与料液B分别用机械泵同时打入微混合器中混合后；混合器中的混合均匀后料液进入微通道反应器进行反应；反应完成后，接收从微通道反应器中出来的反应液，减压浓缩得产品。本发明优势在于：合成采用了微通道反应器，能有效提高反应的选择性，减少反应时间，能有效的减少异构体的产生；同时反应溶剂可选用极性和非极性的低沸点溶剂，有利于溶剂的回收套用，减少反应成本。

Description

微通道反应制备3-碘-N-(1,1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲 酰苯甲酸的方法
技术领域
本发明涉及有机合成领域，尤其涉及微通道反应制备3-碘-N- (1,1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法。
背景技术
氟虫双酰胺(flubendiamide)是一种鱼尼丁受体的杀虫剂，化学名称为3-碘-N1-(2-甲基-4-七氟异丙基苯基)-N2-(1，1-二甲基-2-甲磺酰基乙基)-1,2-苯二甲酰胺。其结构式为：
Figure RE-GDA0002675126130000011
氟虫双酰胺属新型邻苯二甲酰胺类杀虫剂，是目前为数不多的作用于昆虫细胞鱼尼丁(Ryanodine)受体的化合物。对鳞翅目害虫有光谱防效，与现有杀虫剂无交互抗性产生，非常适宜于现有杀虫剂产生抗性的害虫的防治。它是日本农药公司与拜耳公司合作发现的第一个作用靶标为鱼尼丁受体的杀虫剂。其中3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸是氟虫双酰胺的制备关键中间体，目前制备方法有：
1、《农药研究与应用》2012，16(3)标题为“氟虫双酰胺合成方法浅述”中报道用N,N二甲基乙酰胺做为溶剂，产品与异构体比例能够达到9:1，该方法异构体含量较大，不利于后续纯化化，同时使用高沸点水溶性溶剂N,N二甲基乙酰胺作溶剂，不利于回收溶剂，增加废液处理成本；
2、专利CN1255491A中公开了使用乙腈作为溶剂制备3-碘-N- (1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸，使用这种方法制备，产品与异构体约为5:1，该方法异构体含量较大，不利于后续纯化化，同时使用价格较贵的溶剂，增加产品的原材料成本；
3、专利EP1006107A1中公开了3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的制备方法，使用这种方法制备，产品与异构体比例约为6:1～7:1，该方法异构体含量较大，不利于后续纯化化。
4、专利CN107674009A中公开了通过使用磷钨酸盐，能使用反应体系中产品与异构体的比例最高达到30：1，该方法异构体含量较小，但增加了废水中的盐份，使废水处理成本增加；且反应结束后要脱除高沸点的N,N-二甲基甲酰胺，能耗较高。
5、《精细化工中间体》第41卷第5期，2011年10月，赵东江等发表的标题为“氟虫双酰胺的合成研究”一文公开的方法反应选择性在88％左右，异构体含量在10％左右，且反应结束后要脱除高沸点的N,N-二甲基甲酰胺，能耗较高，同时异构体含量较大，不利产品的纯化。
因此，目前亟需一种异构体产量低、后处理简便的3-碘-N-(1, 1- 二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的合成方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种异构体产量低、后处理简便的3-碘-N-(1,1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的合成方法。
为解决上述技术问题本发明提供的技术方案如下：
微通道反应制备3-碘-N-(1,1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法，包括如下步骤：
(1)将1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺用低沸点有机溶剂溶解得到料液A；3-碘代邻苯二甲酸酐用低沸点有机溶剂溶解得到料液B；
(2)将所配料液A与料液B分别用机械泵同时打入微混合器中混合后，料液A和料液B通过机械泵的流速在5～200g/min之间；混合器中的混合均匀后料液进入微通道反应器进行反应；
(3)反应完成后，接收从微通道反应器中出来的反应液，减压浓缩得淡黄色固体，即为3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸；
上述反应的结构式为：
Figure RE-GDA0002675126130000031
优选的，所述低沸点有机溶剂指常压下沸点低于60℃的有机溶剂；具体的低沸点有机溶剂可以选自：丙酮、二氯甲烷或甲基叔丁基醚。
发明人发现，利用微通道反应器制备3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸，除了常规微通道反应的优点外，还能够提高反应的选择性；进一步的，现有技术中需要选用极性大的高沸点溶剂，尤其是选用N,N-二甲基甲酰胺才能实现较好的选择性和反应收率，而本申请的方案选用低沸点溶剂就能够实现良好的选择性和收率，降低了后处理的难度和成本。
优选的，所述1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺与低沸点有机溶剂的重量比为1：1.0～3.0；进一步的，所述1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺与低沸点有机溶剂的重量比为1：1.5～3.0。
优选的，所述3-碘代邻苯二甲酸酐与低沸点有机溶剂重量比为1： 2.5～10；进一步的，所述3-碘代邻苯二甲酸酐与低沸点有机溶剂重量比为1：3～5.5。
优选的，所述料液A与料液B的流速比在1：1.5～6.0(质量比)；进一步的，料液A与料液B的流速比在1：1.6～4.3(质量比)。
优选的，所述1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺与3-碘代邻苯二甲酸酐摩尔比为1:1.0～2.0；进一步的，所述1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺与3-碘代邻苯二甲酸酐摩尔比为1:1.1～1.4。
优选的，所述微通道反应器的反应温度5℃～45℃；反应液在反应器中的停留时间为5～60分钟。
本发明优势在于：合成采用了微通道反应器，能有效提高反应的选择性，减少反应时间，能有效的减少异构体的产生，得到较高纯度的产品，减少因传统工艺所需的纯化方案，避免产生大量的废水；同时反应溶剂可选用极性和非极性的低沸点溶剂，有利于溶剂的回收套用，减少反应成本。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的反应示意图。
具体实施方式
以下结合实例说明本发明，但不限制本发明。在本领域内，技术人员对本发明所做的简单替换或改进均属于本发明所保护的技术方案内。
实施例1：
20-35℃下，向烧杯1中加入10.0g1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺 (0.084mol)和15.6g丙酮；向烧杯2中加入17.7g 3-碘代邻苯二甲酸酐(0.065mol)和70g丙酮，用玻璃棒搅拌5分钟后至固体全溶；烧杯1中料液A用机械泵A抽入混合器中，同时烧杯2中料液B用机械泵B也抽入混合器中，机械泵A和机械泵B的流量比为1：3.43 (质量比)，混合器中的料液进入运行温度为8℃的微通道反应器中，在微通道反应器中的保留时间为10分钟，用锥型瓶接收流出的反应液，减压脱除丙酮后得淡黄色固体：24.3g,收率：95.7％(以3-碘代邻苯二甲酸酐基准)，主产品的含量为：96％(HPLC)，异构体含量为2.6％(HPLC)，LC/MS[M+1】+：393。
实施例2：
30～40℃下，向烧杯1中加入8.5g1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺(0.072mol)和17.8g甲苯；向烧杯2中加入17.7g 3-碘代邻苯二甲酸酐(0.065mol)和94.5g甲苯，用玻璃棒搅拌5分钟后至固体全溶；烧杯1中料液S用机械泵A抽入混合器中，同时烧杯2中料液B用机械泵B也抽入混合器中，机械泵A和机械泵B的流量比为1：4.27 (质量比)，混合器中的料液进入运行温度为10℃的微通道反应器中，在微通道反应器中的保留时间为10分钟，用锥型瓶接收流出的反应液，减压脱除甲苯后得淡黄色固体：23.9g,收率：94.1％(以3-碘代邻苯二甲酸酐基准)，主产品的含量为：94％(HPLC)，异构体含量为4.5％(HPLC)，LC/MS[M+1】+：393。
实施例3：
20～35℃下，向烧杯1中加入10.8g1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺 (0.091mol)和32.4g二氯甲烷；向烧杯2中加入17.7g 3-碘代邻苯二甲酸酐(0.065mol)和53.1g二氯甲烷，用玻璃棒搅拌5分钟后至固体全溶；烧杯1中料液A用机械泵A抽入混合器中，同时烧杯2中料液B用机械泵B也抽入混合器中，机械泵A和机械泵B的流量比为1：1.64(质量比)，混合器中的料液进入运行温度为10℃的微通道反应器中，在微通道反应器中的保留时间为10分钟，用锥型瓶接收流出的反应液，减压脱除二氯甲烷后得淡黄色固体：24.1g，收率： 94.9％％(以3-碘代邻苯二甲酸酐基准)，主产品的含量为：96.7％ (HPLC)，异构体含量为3.5％(HPLC)，LC/MS[M+1】+：393。以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.微通道反应制备3-碘-N-(1,1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺用低沸点有机溶剂溶解得到料液A；3-碘代邻苯二甲酸酐用低沸点有机溶剂溶解得到料液B；所述低沸点有机溶剂指常压下沸点低于60℃的有机溶剂；
(2)将所配料液A与料液B分别用机械泵同时打入微混合器中混合后，料液A和料液B通过机械泵的流速在5～200g/min之间；混合器中的混合均匀后料液进入微通道反应器进行反应；
(3)反应完成后，接收从微通道反应器中出来的反应液，减压浓缩得淡黄色固体，即为3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸；
上述反应的结构式为：
Figure FDA0002675126120000011
2.如权利要求1所述的制备3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法，其特征在于，所述低沸点有机溶剂选自：丙酮、二氯甲烷或甲基叔丁基醚。
3.如权利要求1所述的制备3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法，其特征在于，所述1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺与低沸点有机溶剂的重量比为1：1.0～3.0。
4.如权利要求3所述的制备3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法，其特征在于，所述1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺与低沸点有机溶剂的重量比为1：1.5～3.0。
5.如权利要求1所述的制备3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法，其特征在于，所述3-碘代邻苯二甲酸酐与低沸点有机溶剂重量比为1：2.5～10。
6.如权利要求5所述的制备3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法，其特征在于，所述3-碘代邻苯二甲酸酐与低沸点有机溶剂重量比为1：3～5.5。
7.如权利要求1所述的制备3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法，其特征在于，所述1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺与3-碘代邻苯二甲酸酐摩尔比为1:1.0～2.0。
8.如权利要求7所述的制备3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法，其特征在于，所述1, 1-二甲基-2-甲硫基乙胺与3-碘代邻苯二甲酸酐摩尔比为1:1.1～1.4。
9.如权利要求1所述的制备3-碘-N-(1, 1-二甲基-2-甲硫基乙基)邻氨甲酰苯甲酸的方法，其特征在于，所述微通道反应器的反应温度5℃～45℃；反应液在反应器中的停留时间为5～60分钟。
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