本發(fā)明涉及生物化工技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種農(nóng)藥中間體2-氯-5-氯甲基噻唑的制備方法。
背景技術(shù):
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2-氯-5-氯甲基噻唑是合成高效殺蟲劑氯噻啉的關(guān)鍵中間體。氯噻啉是一種新一代氯化煙堿類殺蟲劑,為強(qiáng)內(nèi)吸性殺蟲劑,是煙酸乙酰膽堿酯酶受體的作用體,用于防治吮吸式口器害蟲,如蚜蟲、葉嬋、飛虱、薊馬、粉虱及其抗性品系,同時(shí)對水稻二化螟毒力明顯高于同類產(chǎn)品,廣泛用于水稻、小麥、茶樹、果樹、蔬菜等作物。
有關(guān)2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法報(bào)道很多,主要包括以下幾種:(1)以1-異硫氰酸基-2-丙烯為原料,氯仿為溶劑,通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng);(2)以1-異硫氰酸基-3-氯-1-丙烯為原料,氯仿為溶劑,滴加硫酰氯或通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng);(3)以1-異硫氰酸基-2-氯-2-丙烯為原料,乙腈為溶劑,在低溫下滴加硫酰氯或通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng);(4)以丙烯醛為原料,在堿性條件下與雙氧水和硫脲反應(yīng)制得2-氨基-5-羥甲基噻唑,再進(jìn)行重氮化反應(yīng)后在大量的鹽酸中水解、加熱,收率30%,純度95%。
分析上述路線,路線(1)需要大量過量的氯氣,副反應(yīng)較多,粗品純度為41.4%,簡單蒸餾后的純度也僅為47.8%,收率50.4%,需通過精餾才能得到純品;路線(2)中原料1-異硫氰酸基-3-氯-1-丙烯的順反比例對反應(yīng)收率影響很大,當(dāng)順反比為2:3時(shí)收率69.2%、純度93.8%,當(dāng)順反比為4:1時(shí)收率45.3%、純度92.6%,對反應(yīng)條件要求比較高;路線(3)產(chǎn)品純度達(dá)到90%,收率達(dá)到85%,但硫酰氯和氯氣的毒性較大;路線(4)涉及重氮化反應(yīng),反應(yīng)條件嚴(yán)苛,且收率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種反應(yīng)條件溫和、毒性小且收率和純度高的農(nóng)藥中間體2-氯-5-氯甲基噻唑的制備方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種農(nóng)藥中間體2-氯-5-氯甲基噻唑的制備方法,以5-羥甲基噻唑?yàn)榉磻?yīng)原料,乙腈為反應(yīng)溶劑,N-氯代丁二酰亞胺為氯化試劑,碘為催化劑,經(jīng)氯化反應(yīng)制得2-氯-5-氯甲基噻唑。
一種農(nóng)藥中間體2-氯-5-氯甲基噻唑的制備方法,具體制備步驟為:將5-羥甲基噻唑溶解于乙腈中,再于0℃下加入N-氯代丁二酰亞胺,加完后自然升至室溫反應(yīng),待5-羥甲基噻唑反應(yīng)完全后加入催化量的碘,并加熱至回流反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后濃縮出溶劑,然后將剩余物降至0℃,并加入2-氯-5-氯甲基噻唑晶種,保溫?cái)嚢栉鼍В闉V,濾餅水洗,最后經(jīng)真空干燥后制得2-氯-5-氯甲基噻唑。
所述5-羥甲基噻唑和N-氯代丁二酰亞胺的投料摩爾比為1:2-3。
所述室溫反應(yīng)時(shí)間為1-3h。
所述回流反應(yīng)時(shí)間為2-4h。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以5-羥甲基噻唑?yàn)樵?,采用一鍋法制?-氯-5-氯甲基噻唑,在氯化試劑N-氯代丁二酰亞胺和催化劑碘的協(xié)同作用下進(jìn)行兩步氯化反應(yīng),反應(yīng)條件溫和,所用反應(yīng)試劑毒性相對較小,且制得的產(chǎn)品2-氯-5-氯-甲基噻唑收率和純度較高,收率達(dá)到93.8%,純度達(dá)到99.2%,從而利于2-氯-5-氯甲基噻唑作為中間體去制備高效殺蟲劑氯噻啉。
具體實(shí)施方式:
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1
將0.1mol 5-羥甲基噻唑溶解于乙腈中,再于0℃下加入0.2mol N-氯代丁二酰亞胺,加完后自然升至室溫反應(yīng)1h,再加入催化量的碘,并加熱至回流反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后濃縮出溶劑,然后將剩余物降至0℃,并加入2-氯-5-氯甲基噻唑晶種,保溫?cái)嚢栉鼍?,抽濾,濾餅水洗,最后經(jīng)真空干燥后制得2-氯-5-氯甲基噻唑,收率91.4%,純度98.5%。
實(shí)施例2
將0.1mol 5-羥甲基噻唑溶解于乙腈中,再于0℃下加入0.25mol N-氯代丁二酰亞胺,加完后自然升至室溫反應(yīng)2h,再加入催化量的碘,并加熱至回流反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后濃縮出溶劑,然后將剩余物降至0℃,并加入2-氯-5-氯甲基噻唑晶種,保溫?cái)嚢栉鼍В闉V,濾餅水洗,最后經(jīng)真空干燥后制得2-氯-5-氯甲基噻唑,收率93.4%,純度99.2%。
實(shí)施例3
將0.1mol 5-羥甲基噻唑溶解于乙腈中,再于0℃下加入0.3mol N-氯代丁二酰亞胺,加完后自然升至室溫反應(yīng)2h,再加入催化量的碘,并加熱至回流反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后濃縮出溶劑,然后將剩余物降至0℃,并加入2-氯-5-氯甲基噻唑晶種,保溫?cái)嚢栉鼍В闉V,濾餅水洗,最后經(jīng)真空干燥后制得2-氯-5-氯甲基噻唑,收率93.8%,純度99.2%。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。