本發(fā)明屬于有機合成領域,具體涉及一種制備n-?;彴被郊柞0坊衔锏姆椒?。
背景技術(shù):
n-?;彴被郊柞0?i)是一類重要的有機化合物,廣泛應用于農(nóng)藥、醫(yī)藥等領域。例如,3-溴-n-(2-甲基-4-氯-6-(甲氨?;?苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酰胺(x為氯,氯蟲苯甲酰胺)和3-溴-n-(2-甲基-4-氰基-6-(甲氨?;?苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酰胺(x為氰基,溴氰蟲酰胺)是由杜邦公司開發(fā)的兩種重要的n-?;彴被郊柞0奉悮⑾x劑,主要作用于昆蟲的魚尼丁受體,用來防治大多數(shù)咀嚼式害蟲,尤其是鱗翅目、鞘翅目、雙翅目等害蟲。適用作物包括果樹、蔬菜、葡萄、棉花、甘蔗、水稻和草坪等。
目前,以取代鄰氨基苯甲酸(ii)和吡唑甲酸化合物(iii)為原料來合成n-?;彴被郊柞0?i)的方法主要有以下三種:
方法一:將取代鄰氨基苯甲酸(ii)在甲酰氯化試劑(如氯甲酸甲酯、光氣等)的作用下,脫水環(huán)合得到中間體靛紅酸酐(v)。將吡唑甲酸化合物(iii)在氯化亞砜和dmf的作用下,轉(zhuǎn)化成吡唑甲酰氯(vi)。然后將靛紅酸酐(v)和吡唑甲酰氯(vi)在吡啶等縛酸劑的作用下縮合,得到苯并噁嗪酮中間體(iv),后者再與甲胺發(fā)生開環(huán)反應,得到n-?;彴被郊柞0?i)(wo2003/015519),用反應式表示如下:
方法二:將取代鄰氨基苯甲酸(ii)在甲酰氯化試劑(如氯甲酸甲酯、光氣等)的作用下,脫水環(huán)合得到中間體靛紅酸酐(v),后者與甲胺發(fā)生開環(huán)反應得到鄰氨基苯甲酰胺(vii)。將吡唑甲酸化合物(iii)在氯化亞砜和dmf的作用下,轉(zhuǎn)化成吡唑甲酰氯(vi)。然后將吡唑甲酰氯(vi)與鄰氨基苯甲酰胺(vii)在縛酸劑的作用下縮合,得到n-?;彴被郊柞0?i)(wo2008/010897),用反應式表示如下:
方法一和方法二的路線都較長,而且要用到劇毒試劑氯甲酸甲酯或光氣等,給操作帶來不便,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
方法三:將取代鄰氨基苯甲酸(ii)和吡唑甲酸化合物(iii)在甲磺酰氯和縛酸劑的作用下,先生成苯并噁嗪酮中間體(iv),后者再與甲胺的四氫呋喃溶液反應得到n-?;彴被郊柞0?wo2003/015519),用反應式表示如下:
該方法雖然比方法一和方法二的步驟少,但是要用到過量的甲磺酰氯,會產(chǎn)生大量的含硫有機酸廢水不易處理,三廢嚴重,而且該方法收率很低(兩步總收率約為20%),不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種更為簡便、更加環(huán)保、更加高效的合成n-?;彴被郊柞0?i)的方法。
一種制備n-?;彴被郊柞0?i)的方法,其特征在于,該方法包括:第一步,將取代鄰氨基苯甲酸化合物(ii)和吡唑甲酸化合物(iii)在磷試劑和堿的作用下反應得到苯并噁嗪酮中間體(iv);第二步,苯并噁嗪酮中間體(iv)與甲胺的質(zhì)子酸鹽反應開環(huán),得到n-酰基鄰氨基苯甲酰胺(i),用反應式表示如下:
其中x是氫、氯或氰基;hy是氫鹵酸、硫酸、磷酸或羧酸,優(yōu)選是鹽酸或硫酸。
所述的磷試劑是指含磷元素的化合物,如三氯氧磷、三溴氧磷、三氯化磷、三溴化磷、五氯化磷或五溴化磷等,優(yōu)選為三氯氧磷或三溴氧磷。
第一步所述的堿可以是有機堿或無機堿,優(yōu)選是有機堿,進一步優(yōu)選是叔胺堿,如吡啶、3-甲基吡啶、n,n-二甲氨基吡啶、三乙胺等。
第一步反應中,化合物(ii)與化合物(iii)的投料摩爾比是1:0.5~1.5,化合物(ii)與磷試劑的投料摩爾比是1:1~2,化合物(ii)與堿的投料摩爾比是1:2~5。
在第二步開環(huán)反應中,還可以加入適量的堿。堿可以是有機堿或無機堿,優(yōu)選是有機堿,如三乙胺、吡啶、3-甲基吡啶等,化合物(iv)與堿的投料摩爾比是1:1~3。
化合物(iv)與甲胺的質(zhì)子酸鹽的投料摩爾比是1:1~3。
按照本發(fā)明,其溶劑可選自n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、乙腈,優(yōu)選是乙腈。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的n-取代酰胺的制備方法具有以下優(yōu)點:
(1)工藝簡單,反應條件溫和;
(2)避免了使用氯甲酸甲酯或光氣等劇毒品,操作方便;
(3)避免了使用甲磺酰氯等有機試劑帶來的含硫有機酸廢水問題,三廢少;
(4)收率高,適合工業(yè)化。
具體實施方式
下面的實施例進一步舉例說明了本發(fā)明的一些特征,但本發(fā)明所申請保護的內(nèi)容和范圍并不受下述實施例的限制。
實施例1:3-溴-n-(2-甲基-4-氯-6-(甲氨?;?苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酰胺(氯蟲苯甲酰胺)的制備
第一步:在100ml的三口瓶中,加入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酸3.02g、3-甲基吡啶1.95g和乙腈15ml,-5℃條件下滴加pobr35.73g,滴畢保溫攪拌半小時,再加入2-氨基-3-甲基-5-氯苯甲酸1.86g,室溫反應1小時。加入20ml水攪拌0.5小時,過濾,濾餅用3:2的乙腈-水洗滌,干燥得2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氯-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.16g,收率92%。
第二步:將第一步得到的2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氯-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.16g溶于20ml乙腈,然后加入甲胺鹽酸鹽0.92g,室溫攪拌4小時,減壓脫除溶劑,加水洗滌,烘干,得氯蟲苯甲酰胺3.56g,收率80%。
實施例2:3-溴-n-(2-甲基-4-氯-6-(甲氨?;?苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酰胺(氯蟲苯甲酰胺)的制備
第一步:在100ml的三口瓶中,加入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酸3.02g、3-甲基吡啶1.95g和乙腈15ml,-5℃條件下滴加pobr35.73g,滴畢保溫攪拌半小時,再加入2-氨基-3-甲基-5-氯苯甲酸1.86g,室溫反應1小時。加入20ml水攪拌0.5小時,過濾,濾餅用3:2的乙腈-水洗滌,干燥得2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氯-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.16g,收率92%。
第二步:將第一步得到的2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氯-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.16g溶于20ml乙腈,然后加入三乙胺1.11g、甲胺鹽酸鹽0.92g,室溫攪拌2小時,減壓脫除溶劑,加水洗滌,烘干,得氯蟲苯甲酰胺4.18g,收率94%。
實施例3:3-溴-n-(2-甲基-4-氯-6-(甲氨?;?苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酰胺(氯蟲苯甲酰胺)的制備
第一步:在100ml的三口瓶中,加入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酸4.53g、吡啶1.58g和乙腈15ml,-5℃條件下滴加pocl33.07g,滴畢保溫攪拌半小時,再加入2-氨基-3-甲基-5-氯苯甲酸1.86g,室溫反應0.5小時。加入20ml水攪拌0.5小時,過濾,濾餅用3:2的乙腈-水洗滌,干燥得2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氯-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.07g,收率90%。
第二步:將第一步得到的2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氯-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.07g溶于20ml乙腈,然后加入三乙胺2.73g、甲胺鹽酸鹽1.82g,室溫攪拌2小時,減壓脫除溶劑,加水洗滌,烘干,得氯蟲苯甲酰胺4.17g,收率96%。
實施例4:3-溴-n-(2-甲基-4-氯-6-(甲氨?;?苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酰胺(氯蟲苯甲酰胺)的制備
第一步:在100ml的三口瓶中,加入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酸3.02g、3-甲基吡啶4.87g和乙腈30ml,-5℃條件下滴加pobr35.73g,滴畢保溫攪拌半小時,再加入2-氨基-3-甲基-5-氯苯甲酸1.86g,室溫反應1.5小時。加入20ml水攪拌0.5小時,過濾,濾餅用3:2的乙腈-水洗滌,干燥得2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氯-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.2g,收率93%。
第二步:將第一步得到的2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氯-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.2g溶于20ml乙腈,然后加入4-二甲氨基吡啶1.23g、甲胺硫酸鹽2.18g,室溫攪拌2.5小時,減壓脫除溶劑,加水洗滌,烘干,得氯蟲苯甲酰胺4.27g,收率95%。
實施例5:3-溴-n-(2-甲基-4-氯-6-(甲氨酰基)苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酰胺(氯蟲苯甲酰胺)的制備
第一步:在100ml的三口瓶中,加入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酸3.02g、3-甲基吡啶1.95g和乙腈15ml,-5℃條件下滴加pobr35.73g,滴畢保溫攪拌半小時,再加入2-氨基-3-甲基-5-氯苯甲酸1.86g,室溫反應1小時。加入20ml水攪拌0.5小時,過濾,濾餅用3:2的乙腈-水洗滌,干燥得2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氯-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.16g,收率92%。
第二步:將第一步得到的2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氯-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.16g溶于20ml乙腈,然后加入吡啶0.79g、甲胺鹽酸鹽0.92g,室溫攪拌1.5小時,減壓脫除溶劑,加水洗滌,烘干,得氯蟲苯甲酰胺4g,收率90%。
實施例6:3-溴-n-(2-甲基-4-氰基-6-(甲氨酰基)苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酰胺(溴氰蟲酰胺)的制備
第一步:在100ml的三口瓶中,加入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酸3.02g、3-甲基吡啶1.95g和乙腈15ml,-5℃條件下滴加pocl33.23g,滴畢保溫攪拌半小時,再加入2-氨基-3-甲基-5-氰基苯甲酸1.94g,室溫反應2小時。加入20ml水攪拌0.5小時,過濾,濾餅用3:2的乙腈-水洗滌,干燥得2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氰基-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮3.81g,收率86%。1hnmr(500mhz,dmso)δ8.63(dd,1h),8.40–8.33(m,2h),8.10(s,1h),7.77(dd,1h),7.60(s,1h),1.73(s,3h).4.16g。
第二步:將第一步得到的2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氰基-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮3.81g溶于20ml乙腈,然后加入三乙胺1.11g、甲胺硫酸鹽2.18g,室溫攪拌2.5小時,減壓脫除溶劑,加水洗滌,烘干,得溴腈蟲酰胺3.87g,收率95%。
實施例7:3-溴-n-(2-甲基-4-氰基-6-(甲氨?;?苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酰胺(溴氰蟲酰胺)的制備
第一步:在100ml的三口瓶中,加入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酸3.02g、3-甲基吡啶1.95g和乙腈15ml,-5℃條件下滴加pocl31.62g,滴畢保溫攪拌半小時,再加入2-氨基-3-甲基-5-氰基苯甲酸3.88g,室溫反應1.5小時。加入20ml水攪拌0.5小時,過濾,濾餅用3:2的乙腈-水洗滌,干燥得2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氰基-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.17g,收率88%。
第二步:將第一步得到的2-[3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-基]-6-氰基-8-甲基-4h-3,1-苯并噁嗪-4-酮4.17g溶于20ml乙腈,然后加入三乙胺1.78g、甲胺硫酸鹽2.82g,室溫攪拌2.5小時,減壓脫除溶劑,加水洗滌,烘干,得溴腈蟲酰胺4.08g,收率98%。