CN115872924A - 一种吡虫隆合成工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吡虫隆合成工艺，属于有机合成技术领域。所述吡虫隆合成工艺，包括如下步骤：(1)2‑氯‑5‑氨基苯酚与2,3‑二氯‑5‑三氟甲基吡啶反应生成式Ⅰ；
(2)在二氯乙烷中，2,6‑二氟苯甲酰胺和草酰氯反应生成式Ⅱ；
(3)式Ⅰ和式Ⅱ反应生成吡虫隆；
本发明的吡虫隆合成工艺是在传统工艺上做了优化，通过寻找新的溶剂和调整反应过程中的工艺参数和物料体系，明显的促进了反应的进行，提高了原料转化率和产物纯度，进而提高了产品收率，降低生产成本，且获得的吡虫隆产品外观好。且以2‑氯‑5‑氨基苯酚计，每一步骤收率均不低于98％，吡虫隆综合收率大于95％，最终吡虫隆产品纯度大于99％。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种吡虫隆合成工艺。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
吡虫隆又名啶蜱脲、氟佐隆、氟啶蜱脲，化学名：1-[4-氯-3-(3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶氧基)苯基]-3-(2,6-二氟苯甲酰基)脲，属于苯甲酰脲类杀虫剂。苯甲酰脲类杀虫剂是含氟杀虫剂的重要品种之一，可抑制昆虫几丁质的合成,其杀虫机理独特，高效、广谱、低毒、对人畜安全，是对环境友好的杀虫剂新品种，被专家誉为21世纪新型杀虫剂。吡虫隆是一种寄生虫生长调节剂，对牛、羊、兔等多种动物体外寄生虫有很好的杀灭效果。
目前国内外关于吡虫隆合成的报道较少，其中，国内专利(CN101209992A)公开了以2-氯-5-氨基苯酚为起始原料，三步合成全采用带压反应，存在一定的安全隐患，醚化反应时间需要12h，且粗品收率只有52％～62％，成本高，不适合工业化生产。国内专利(CN104876859A)公开了采用离子液体作为催化剂，以2，3二氯-5-三氟甲基吡啶、2-氯-5-氨基苯酚、2，6-二氟苯甲酰胺和草酰氯作为原料，在温和条件下合成吡虫隆，离子液体成本高，产品总收率低。
因此，迫切需要一种工艺简单、收率高、质量高的吡虫隆合成工艺。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种吡虫隆合成工艺，本发明提供的吡虫隆合成工艺，工艺简单，产品收率、质量高。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
本发明的一方面，提供了一种吡虫隆合成工艺，包括如下步骤：
(1)2-氯-5-氨基苯酚与2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶反应生成式Ⅰ；
(2)在二氯乙烷中，2,6-二氟苯甲酰胺和草酰氯反应生成式Ⅱ；
(3)式Ⅰ和式Ⅱ反应生成吡虫隆；
优选的，步骤(1)具体为：在反应釜中加入溶剂与2-氯-5-氨基苯酚，室温搅拌溶解，再加入无水碳酸钾和催化剂，搅拌溶解后滴加2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶；滴加完毕后反应釜加热至内温90-110℃，保温反应，反应完毕得到式Ⅰ。
进一步优选的，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF。
进一步优选的，催化剂为四丁基氯化铵。
进一步优选的，溶剂、无水碳酸钾、催化剂、2-氯-5-氨基苯酚和2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶的质量比为900-950：180-230：1-5：150-200：250-300。
进一步优选的，滴加具体为：在氮气保护下，滴加1-5小时，滴加温度≤50℃。
进一步优选的，保温反应完毕后，蒸出溶剂，加入水，搅拌冷却，析出固体，离心得到粗品，纯化后得到式Ⅰ。
优选的，二氯乙烷、2,6-二氟苯甲酰胺和草酰氯的质量比为：1500-2000：250-300：200-400。
优选的，步骤(2)具体为：在反应釜内，加入二氯乙烷和2,6-二氟苯甲酰胺，反应釜冷却至内温5-15℃，滴加草酰氯，滴加完毕，15-30℃保温反应6-8小时；随后升温至内温45-55℃反应6-8小时，反应完毕得到式Ⅱ。
进一步优选的，滴加具体为：滴加温度≤25℃，滴加1-5小时。
进一步优选的，内温45-55℃反应6-8小时，反应完毕后，氮气保护下，降温至35-45℃，减压蒸馏，蒸干二氯乙烷，得到式Ⅱ。
优选的，步骤(3)具体为：在反应釜中，加入甲苯和式Ⅰ，室温下搅拌溶解，随后加入三乙烯二胺；在氮气保护下，室温滴加式Ⅱ和甲苯混合溶液，滴加完毕逐渐升温至80-100℃，保温，反应完毕得到吡虫隆。
进一步优选的，甲苯、式Ⅰ与三乙烯二胺的质量比为1500-2000：400-450：10-30。
进一步优选的，式Ⅱ和甲苯混合溶液中，式Ⅱ与甲苯的质量比为300-350：100-150。
进一步优选的，滴加具体为：滴加温度≤35℃，滴加2-4小时。
进一步优选的，反应完毕后，蒸出甲苯，冷却至室温，离心，过滤得到粗品吡虫隆。
进一步优选的，粗品吡虫隆脱色、纯化得到高纯度吡虫隆。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供的吡虫隆合成工艺，以2-氯-5-氨基苯酚计，每一步骤收率均不低于98％，吡虫隆综合收率大于95％，产品纯度大于99％。
(2)本发明的吡虫隆合成工艺是在传统工艺上做了优化，通过寻找新的溶剂和调整反应过程中的工艺参数和物料体系，明显的促进了反应的进行，提高了原料转化率和产物纯度，进而提高了产品收率，降低生产成本，且获得的吡虫隆产品外观好。不同的加料顺序使反应更加充分，明显提高反应转化率；优化温度对反应的进行有良好的促进作用；二氯乙烷做溶剂比传统的甲苯做溶剂更能促进反应进行，同时二氯乙烷的价格是甲苯价格的三分之一，更节约生产成本。
(3)本发明的吡虫隆合成工艺反应条件温和，不需要加压，对设备要求低，操作简便，适合国内工业化生产。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1制备的吡虫隆的质谱图。
具体实施方式
鉴于现有合成吡虫隆的工艺存在产品收率低、成本高等问题，本发明提出了一种吡虫隆合成工艺。
本发明的一种典型实施方式
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
实施例1
一种吡虫隆合成工艺，包括如下步骤：
第一步：2-氯-5-氨基苯酚与2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶反应生成式Ⅰ
(1)在干燥的2000L不锈钢反应釜中，加入933kg溶剂DMF和197kg2-氯-5-氨基苯酚，室温搅拌溶解，再加入208kg无水碳酸钾和催化剂(四丁基氯化铵)1.47kg，搅拌30分钟，通过高位槽快速滴加294kg三氟甲基吡啶，滴加时间控制在1-2小时，滴加温度不超过50℃，体系氮气保护。滴加完毕，不锈钢反应釜加热至内温100℃保温搅拌反应。
(2)保温搅拌反应3小时，点板跟踪原料氨基苯酚(展开剂，石油醚：乙酸乙酯＝4：1，原料Rf＝0.3，产品Rf＝0.5，三氟甲基吡啶Rf＝0.9)。
(3)原料反应完毕，不锈钢反应釜降温后，减压蒸出溶剂DMF，蒸馏温度不锈钢反应釜内温控制在80℃以下。
蒸馏完毕，溶剂DMF蒸出量800kg左右，不锈钢反应釜放空后，通过高位槽加入1333kg水，搅拌冷却至5℃，析出固体，离心得黑褐色粗品固体476kg。
(4)纯化：477kg粗品固体加入600kg正庚烷，加热回流溶解，回流1小时后冷却结晶，结晶温度控制在10-20℃，过滤得深灰色固体435kg，即式Ⅰ。理论得441kg，收率98.6％，正庚烷母液套用至下批。
第二步：在二氯乙烷中，2,6-二氟苯甲酰胺和草酰氯反应生成式Ⅱ
(1)在干燥的3600L搪瓷反应釜内，加入1667kg二氯乙烷和267kg2,6-二氟苯甲酰胺，反应釜冷凝器尾部接干燥设备，再接碱水吸收塔和尾气焚烧装置。
(2)搪瓷反应釜冷却至内温10℃，通过高位槽滴加300kg草酰氯，体系(即反应釜内的物料)呈悬浊液，滴加温度控制在25℃以下，滴加时间控制为2-3小时。
(3)滴加完毕，20-25℃保温反应6小时，观察搪瓷反应釜中的固体全部溶解，反应体系澄清。
(4)随后缓慢升温(10-30℃/h)至内温稳定在50℃反应6小时(反应体系有淡黄澄清液体)
(5)反应完毕后升温至95℃，氮气保护下降温至40℃，切换减压蒸馏，将剩余的二氯乙烷蒸干，釜料冷却后得到浅黄液体(即式Ⅱ)，直接进行下一步反应，理论得310kg，如有晶体析出，反应物料纯度较差。(有少量白色粉末正常)
第三步：式Ⅰ和式Ⅱ反应生成吡虫隆；
(1)在干燥的3600L搪瓷反应釜中，加入1600kg甲苯和435Kg式I，室温搅拌溶解，随后加入20kg三乙烯二胺，搅拌，氮气保护。
(2)室温滴加第二步所得式II和133kg甲苯的混合溶液，滴加温度控制在35度以下，滴加时间为2小时，滴加过程中有固体析出，滴加完毕后缓慢升温(10-30℃/h)至90℃，保温2小时。
点板跟踪原料式I，展开剂，石油醚：乙酸乙酯＝6：1，原料Rf＝0.6，产物Rf＝0.55。
(3)原料反应完毕，反应体系pH＝8，减压蒸出667kg甲苯，体系冷却至室温后有大量固体析出。离心，滤液甲苯溶液套用，滤固加入1333kg清水，室温搅拌打浆，过滤得696kg类白色固体，即粗品吡虫隆，收率98％。
(4)脱色纯化：烘干的粗品吡虫隆加2倍质量的四氢呋喃THF溶解，加入活性炭回流脱色1小时，冷却至40℃，过滤，滤液加入4倍质量水析出产品，产品为白色固体，滤液浓缩回收THF，又析出产品，合并后再做脱色。一次脱色直接收率70％，还有30％可回收。
综合以2-氯-5-氨基苯酚计，每一步收率不低于98％，吡虫隆综合收率大于95％，最终产品纯度大于99％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种吡虫隆合成工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)2-氯-5-氨基苯酚与2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶反应生成式Ⅰ；
(2)在二氯乙烷中，2,6-二氟苯甲酰胺和草酰氯反应生成式Ⅱ；
(3)式Ⅰ和式Ⅱ反应生成吡虫隆；
2.如权利要求1所述吡虫隆合成工艺，其特征在于，步骤(1)具体为：在反应釜中加入溶剂与2-氯-5-氨基苯酚，室温搅拌溶解，再加入无水碳酸钾和催化剂，搅拌溶解后滴加2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶；滴加完毕后反应釜加热至内温90-110℃，保温反应，反应完毕得到式Ⅰ；
优选的，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF；
优选的，所述催化剂为四丁基氯化铵；
优选的，溶剂、无水碳酸钾、催化剂、2-氯-5-氨基苯酚和2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶的质量比为900-950：180-230：1-5：150-200：250-300；
优选的，所述滴加具体为：在氮气保护下，滴加1-5小时，滴加温度≤50℃。
3.如权利要求2所述吡虫隆合成工艺，其特征在于，保温反应完毕后，蒸出溶剂，加入水，搅拌冷却，析出固体，离心得到粗品，纯化后得到式Ⅰ。
4.如权利要求1所述吡虫隆合成工艺，其特征在于，二氯乙烷、2,6-二氟苯甲酰胺和草酰氯的质量比为：1500-2000：250-300：200-400。
5.如权利要求1所述吡虫隆合成工艺，其特征在于，步骤(2)具体为：
在反应釜内，加入二氯乙烷和2,6-二氟苯甲酰胺，反应釜冷却至内温5-15℃，滴加草酰氯，滴加完毕，15-30℃保温反应6-8小时；随后升温至内温45-55℃反应6-8小时，反应完毕得到式Ⅱ。
6.如权利要求5所述吡虫隆合成工艺，其特征在于，所述滴加具体为：滴加温度≤25℃，滴加1-5小时。
7.如权利要求5所述吡虫隆合成工艺，其特征在于，所述内温45-55℃反应6-8小时，反应完毕后，氮气保护下，降温至35-45℃，减压蒸馏，蒸干二氯乙烷，得到式Ⅱ。
8.如权利要求1所述吡虫隆合成工艺，其特征在于，步骤(3)具体为：在反应釜中，加入甲苯和式Ⅰ，室温下搅拌溶解，随后加入三乙烯二胺；在氮气保护下，室温滴加式Ⅱ和甲苯混合溶液，滴加完毕逐渐升温至80-100℃，保温，反应完毕得到吡虫隆。
9.如权利要求8所述吡虫隆合成工艺，其特征在于，甲苯、式Ⅰ与三乙烯二胺的质量比为1500-2000：400-450：10-30；
所述式Ⅱ和甲苯混合溶液中，式Ⅱ与甲苯的质量比为300-350：100-150；
优选的，所述滴加具体为：滴加温度≤35℃，滴加2-4小时。
10.如权利要求8所述吡虫隆合成工艺，其特征在于，反应完毕后，蒸出甲苯，冷却至室温，离心，过滤得到粗品吡虫隆；
优选的，所述粗品吡虫隆脱色、纯化得到高纯度吡虫隆。
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| 苏文杰等: "新型杀虫剂吡虫隆的合成", 浙江化工 * |
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