本發(fā)明涉及一種啶蟲脒合成方法,涉及有機合成中的氯化酯化等反應技術領域。
背景技術:
啶蟲脒是一種氯代煙堿類殺蟲劑, 對害蟲具有觸殺和胃毒作用, 并具有卓越的內吸活性 ,是一種高效、廣譜 、安全 、作用機制新穎的殺蟲劑 。它對半翅目(蚜蟲、葉蟬 、幼蟲等)、鱗翅目(小菜蛾 、潛葉蛾、縱卷葉螟)、鞘翅目(天牛、猿葉蟲等)、纓翅目(薊馬類)均有效,特別是對黃瓜、蘋果樹、柑桔樹等的蚜蟲有較好的防治效果,且對現(xiàn)有有機磷、氨基甲酸酯類具有嚴重抗性的害蟲有特效。啶蟲脒作為常用農藥可以由多種方法來合成,在N-氰基-N-甲基乙脒法,N-氰基乙胺酸乙酯法等方法中,2-氯-5-氯甲基吡啶都是重要中間體。孫玉泉等人以3-甲基吡啶為原料經(jīng)過氧化物氧化成3-甲基吡啶氧氮,然后在溶劑、催化劑及縛酸劑存在的條件下 , 用三氯氧磷環(huán)氯化為 2-氯 -5 -甲基吡啶。該方法需要分多步進行,副產(chǎn)物多且難以除去,產(chǎn)品含量低,生產(chǎn)成本高,氯化程度不易控制。而李明,石曉華等人以2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛為原料,三氯氧磷為氯化試劑一步合成了2-氯-5-氯甲基吡啶,該方法產(chǎn)率高,產(chǎn)物分離簡單,但是使用的三氯氧磷不易保存,增加了工業(yè)成本。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對上述缺陷,目的在于提供一種具有操作簡易,后處理便捷,有較高的純度和收率的啶蟲脒合成方法。
為此本發(fā)明采用的技術方案是:本發(fā)明按照以下步驟進行:
1)以2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛和固體光氣為原料,在催化劑的作用下合成中間體2-氯-5-氯甲基吡啶;
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2)將2-氯-5-氯甲基吡啶與一甲胺反應制得N-(6-氯-3-吡啶甲基)甲胺再與N-氰基乙亞胺酸乙酯反應生成啶蟲脒;
本發(fā)明具體的說按照以下步驟進行:以甲苯為溶劑,2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛為起始原料,固體光氣為氯化試劑,45-60℃的條件下制備啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,然后經(jīng)甲氨化、酯化合成啶蟲脒原藥。
優(yōu)選的在50℃的條件下制備啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶。
進一步的本發(fā)明以甲苯為溶劑,2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛為起始原料,固體光氣為氯化試劑,原料溶于溶劑后,滴加溶于溶劑中1.2 當量的固體光氣,反應5小時后得到啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,然后經(jīng)甲氨化、酯化合成啶蟲脒原藥。
本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明反應體系簡單,副反應少,原料清潔易得,反應步驟少,操作方便,收率高,質量穩(wěn)定。
本發(fā)明第一步所使用的氯化試劑是固體光氣。發(fā)明在50℃的條件下可以制備啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,并且有較高的產(chǎn)率。該方法具有操作簡易,后處理便捷,有較高的純度和收率。
具體實施方式
在實施本發(fā)明時,多種因素會影響進程,從而改變結果。所以,要對各因素進行探究,找到一個最佳條件水平。
該中間體的合成是一個環(huán)合反應,為使平衡向右移動,需要加入過量的固體光氣。所以,在探索最佳條件是,固體光氣的量的控制也是尤為重要的。
此外,反應溫度和反應時間也是很重要的因素;
實施例1
將18g(0.1mol)2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛溶于50ml甲苯中,在1小時內滴加50ml溶有29.6g(1.0eqiv)固體光氣的甲苯溶液,50℃下保溫反應5小時。冷卻結晶,得啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,收率77%。然后經(jīng)甲氨化、酯化合成啶蟲脒原藥,收率75.5%。
實施例2
將18g(0.1mol)2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛溶于50ml甲苯中,在1小時內滴加50ml溶有33g(1.1eqiv)固體光氣的甲苯溶液,50℃下保溫反應5小時。冷卻結晶,得啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,收率97%。然后經(jīng)甲氨化、酯化合成啶蟲脒原藥,收率95%。
實施例3
將18g(0.1mol)2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛溶于50ml甲苯中,在1小時內滴加50ml溶有35.5g(1.2eqiv)固體光氣的甲苯溶液,50℃下保溫反應5小時。冷卻結晶,得啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,收率95%。然后經(jīng)甲氨化、酯化合成啶蟲脒原藥,收率93%。
實施例4
將18g(0.1mol)2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛溶于50ml甲苯中,在1小時內滴加50ml溶有33g(1.1eqiv)固體光氣的甲苯溶液,20℃下保溫反應5小時。冷卻結晶,得啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,收率30%。然后經(jīng)甲氨化、酯化合成啶蟲脒原藥,收率29%。
實施例5
將18g(0.1mol)2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛溶于50ml甲苯中,在1小時內滴加50ml溶有33g(1.1eqiv)固體光氣的甲苯溶液,30℃下保溫反應5小時。冷卻結晶,得啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,收率39%。然后經(jīng)甲氨化、酯化合成啶蟲脒原藥,收率38%。
實施例6
將18g(0.1mol)2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛溶于50ml甲苯中,在1小時內滴加50ml溶有33g(1.1eqiv)固體光氣的甲苯溶液,40℃下保溫反應5小時。冷卻結晶,得啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,收率51%。然后經(jīng)甲氨化、酯化合成啶蟲脒原藥,收率49%。
實施例7
將18g(0.1mol)2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛溶于50ml甲苯中,在1小時內滴加50ml溶有33g(1.1eqiv)固體光氣的甲苯溶液,50℃下保溫反應5小時。冷卻結晶,得啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,收率97%。然后經(jīng)甲氨化、酯化合成啶蟲脒原藥,收率95%。
實施例8
將18g(0.1mol)2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛溶于50ml甲苯中,在1小時內滴加50ml溶有33g(1.1eqiv)固體光氣的甲苯溶液,60℃下保溫反應5小時。冷卻結晶,得啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,收率90%。然后經(jīng)甲氨化、酯化合成啶蟲脒原藥,收率88%。
實施例9
將18g(0.1mol)2-氯-2-氯甲基-4-氰基丁醛溶于50ml甲苯中,在1小時內滴加50ml溶有33g(1.1eqiv)固體光氣的甲苯溶液,50℃下保溫反應6小時。冷卻結晶,得啶蟲脒中間體2-氯-5-氯甲基吡啶,收率92%。然后經(jīng)甲氨化、酯化合成啶蟲脒原藥,收率90%。