吡蟲隆及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種殺蟲劑——吡蟲隆及其合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]吡蟲隆又名啶蜱脲，氟佐隆，氟啶蜱脲，化學(xué)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，屬于苯甲酰脲類殺蟲劑，可抑制昆蟲幾丁質(zhì)的合成，其殺蟲機(jī)理獨(dú)特，高效、廣譜、低毒、對人畜安全，是一種環(huán)境友好的殺蟲劑。吡蟲隆是一種寄生蟲生長調(diào)節(jié)劑，對牛、羊、兔等多種動物體外寄生蟲有很好的殺滅效果。
[0003]國內(nèi)專利(CN101209992A)報(bào)道了一種以2-氯-5-氨基苯酚、2-氯-5-氨基苯酚2，6 二氟苯甲酰胺和草酰氯為原料，經(jīng)三步帶壓反應(yīng)合成吡蟲隆的方法，該方法存在一定的安全隱患，且產(chǎn)品收率較低。國內(nèi)專利(CN101906070A)報(bào)道了一種在常壓條件下制備吡蟲隆的方法:2_氯-5-硝基苯酚和2，3- 二氯-5-三氟甲基吡啶進(jìn)行醚化反應(yīng)制備醚化物，再以硫氫化鈉為還原劑還原生成4-氯-3-(3-氯-5- 二氟甲基2- P比啶氧基)苯胺；以2，6- 二氟苯甲酰胺和三光氣反應(yīng)制成2，6- 二氟苯甲酰異腈酸酯；再將4-氯-3- (3-氯-5-三氟甲基2-吡啶氧基)苯胺與2，6_ 二氟苯甲酰異腈酸酯加成反應(yīng)制得吡蟲隆。此外，國內(nèi)期刊文獻(xiàn)(新型殺蟲劑吡蟲隆的合成，蘇文杰，浙江化工，2014年第45卷第4期)報(bào)道了以2-氯-5-氨基苯酸和2，3- 二氯-5- 二氟甲基P比啶在碳酸鉀和相轉(zhuǎn)移催化劑作用下制得醚化物，2，6- 二氟苯甲酰胺和草酰氯縮合得到異氰酸酯，醚化物和異氰酸酯在三乙烯二胺(TEDA)催化下反應(yīng)得到吡蟲隆。然而，上述制備方法的合成效率不高，產(chǎn)品收率較低。
[0004]離子液體是一類新型的、環(huán)境友好的溶劑和催化劑，其具有不易燃、低蒸汽壓、易分離、高化學(xué)穩(wěn)定性、高催化活性、可循環(huán)使用等特點(diǎn)，在眾多催化領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。但是，目前尚未見離子液體在吡蟲隆合成工藝中應(yīng)用的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種在溫和條件下高效合成殺蟲劑一一吡蟲隆的方法。
[0006]為了達(dá)到上目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:第一步，采用2，6_ 二氟苯甲酰胺和草酰氯反應(yīng)制備2，6 二氟苯異氰酸酯(液態(tài)中間體I);第二步，采用2-氯-5-硝基苯酚與2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶進(jìn)行醚化反應(yīng)制備4-氯3- (3氯-5三氟甲基吡啶氧基)苯胺(固態(tài)中間體II);第三步，將液態(tài)中間體I與固態(tài)中間體II進(jìn)行加成反應(yīng)制備目標(biāo)物吡蟲隆。其中，在所述第二步的醚化反應(yīng)中，采用離子液體作為催化劑，在堿性條件下催化醚化反應(yīng)，加快反應(yīng)的速率，降低反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時間，同時減少副反應(yīng)，提高反應(yīng)收率。醚化反應(yīng)結(jié)束后，加水析出固體產(chǎn)物，用水洗滌固體產(chǎn)物以去除產(chǎn)物中的堿性試劑，得到所述固態(tài)中間體II。由于1- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體催化劑不溶于水，水洗后的所述固態(tài)中間體II中仍殘留大量的離子液體催化劑，該殘留的離子液體催化劑可繼續(xù)作為第三步中加成反應(yīng)的催化劑。
[0007]本發(fā)明在醚化反應(yīng)和加成反應(yīng)中采用同種離子液體催化劑，在不同條件下分別進(jìn)行反應(yīng)，顯著提高兩種反應(yīng)的效率，從而提高吡蟲隆合成工藝的整體效率，吡蟲隆的收率高、純度高；同時節(jié)約催化劑的用量，降低生產(chǎn)成本。
[0008]本發(fā)明的合成方法具體包括如下步驟:1)制備2，6 二氟苯異氰酸酯:將2，6-二氟苯甲酰胺、草酰氯和甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌回流反應(yīng)3?8小時，減壓蒸出甲苯和過量的草酰氯，得到液態(tài)中間體I ;2)制備4-氯3-(3氯-5三氟甲基吡啶氧基)苯胺:將2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶、2-氯-5-氨基苯酚、堿性試劑、1- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體催化劑和甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌下升溫至60-80°C，保溫反應(yīng)2?5小時，蒸出溶劑，加水析出固體，過濾，濾餅用水洗滌，得到固態(tài)中間體II ;3)制備吡蟲隆:將所述液態(tài)中間體1、所述固態(tài)中間體II和甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌下升溫至30?60°C，反應(yīng)I?4小時，抽濾，濾餅用甲苯洗滌，干燥，得到目標(biāo)物吡蟲隆。
[0009]所述步驟I)中2，6- 二氟苯甲酰胺與草酰氯的摩爾比為1:1.5?2.0。
[0010]所述步驟2)中2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶與2-氯-5-氨基苯酚的摩爾比為1:1.0 ?1.2o
[0011]所述步驟2)中所述離子液體催化劑與2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶的摩爾比為1:40 ?100。
[0012]所述步驟2)和所述步驟3)中所述固態(tài)中間體II中含有離子液體催化劑。
[0013]所述步驟2)中所述堿性試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀中的一種，所述堿性試劑與2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶的摩爾比為1.0?1.3:1。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述吡蟲隆的合成方法，其特征在于所述步驟I)中2，6-二氟苯甲酰胺與所述步驟2)中2，3二氯-5-三氟甲基吡啶的摩爾比為1:1.1?1.5。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:1)采用離子液體作為醚化反應(yīng)和加成反應(yīng)的催化劑，提高兩種的速率，降低反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時間，減少副產(chǎn)物生成；2)催化劑用量少，成本低；3)吡蟲隆的總收率達(dá)到90%以上，純度達(dá)到99%以上；4)反應(yīng)條件溫和，不需要加壓，對設(shè)備要求低，操作簡便，適合國內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明用以下實(shí)驗(yàn)實(shí)例說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)驗(yàn)實(shí)例，在不脫離前后所述宗旨的范圍下，變化實(shí)施都包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0016]實(shí)施例1
[0017]I)制備2，6 二氟苯異氰酸酯:將62.6g(0.4mol)2，6- 二氟苯甲酰胺和
101.5g(0.8mol)草酰氯和200mL甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌回流反應(yīng)3小時，減壓蒸出甲苯和過量的草酰氯，得到液態(tài)中間體I ;2)制備4-氯3-(3氯-5三氟甲基吡啶氧基)苯胺:將87g (0.42mol) 2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶、65.3g (0.45mol) 2-氯_5_氨基苯酚、70g(0.5mol)碳酸鉀、5mmoll- 丁基-3-甲基咪挫六氟磷酸鹽離子液體催化劑和250mL甲苯溶劑投入反應(yīng)瓶中，攪拌下升溫至60°C，保溫反應(yīng)I小時，蒸出溶劑，加入250mL水析出固體，過濾，濾餅用水洗滌，得到固態(tài)中間體II，收率為98.2% ；3)制備吡蟲隆:將上述液態(tài)中間體1、固態(tài)中間體II和300mL甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌下升溫至30°C，反應(yīng)5小時，抽濾，濾餅用甲苯洗滌，干燥，得到目標(biāo)物吡蟲隆，收率為93.5%。吡蟲隆產(chǎn)品的總收率為91.8%，產(chǎn)品純度為99.1%ο
[0018]實(shí)施例2
[0019]I)制備2，6 二氟苯異氰酸酯:將78.3g(0.5mol)2，6- 二氟苯甲酰胺和95.2g(0.75mol)草酰氯和200mL甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌回流反應(yīng)8小時，減壓蒸出甲苯和過量的草酰氯，得到液態(tài)中間體I ;2)制備4-氯3-(3氯-5三氟甲基吡啶氧基)苯胺:將124.2g(0.6mol)2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶、84.7g(0.6mol) 2-氯-5-氨基苯酚、28g(0.7mol)氫氧化鈉、6mmoll_ 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體和300mL甲苯溶劑投入反應(yīng)瓶中，攪拌下升溫至80°C，保溫反應(yīng)2小時，蒸出溶劑，加入300mL水析出固體，過濾，濾餅用水洗滌，得到固態(tài)中間體II，收率為97.9% ；3)制備吡蟲隆:將上述液態(tài)中間體1、固態(tài)中間體II和350mL甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌下升溫至30°C，反應(yīng)4小時，抽濾，濾餅用甲苯洗滌，干燥，得到目標(biāo)物吡蟲隆，收率為92.8%。吡蟲隆產(chǎn)品的總收率為90.9 %，產(chǎn)品純度為99.3%。
[0020]實(shí)施例3
[0021]I)制備2，6 二氟苯異氰酸酯:將78.3g(0.5mol)2，6- 二氟苯甲酰胺和126.9g (Imol)草酰氯和200mL甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌回流反應(yīng)6小時，減壓蒸出甲苯和過量的草酰氯，得到液態(tài)中間體I ;2)制備4-氯3-(3氯-5三氟甲基吡啶氧基)苯胺:將 155.3g (0.75mol) 2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶、130.6g (0.9mol) 2-氯-5-氨基苯酚、95.4g(0.9mol)碳酸鈉、1mmoll-丁基-3-甲基咪挫六氟磷酸鹽離子液體和300mL甲苯溶劑投入反應(yīng)瓶中，攪拌下升溫至70°C，保溫反應(yīng)3小時，蒸出溶劑，加入300mL水析出固體，過濾，濾餅用水洗滌，得到固態(tài)中間體II，收率為97.5% ；3)制備吡蟲隆:將上述液態(tài)中間體1、固態(tài)中間體II和300mL甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌下升溫至50°C，反應(yīng)2小時，抽濾，濾餅用甲苯洗滌，干燥，得到目標(biāo)物吡蟲隆，收率為93.1%。吡蟲隆產(chǎn)品的總收率為90.7%，產(chǎn)品純度為99.3%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種吡蟲隆的合成方法，其特征在于包括如下步驟:1)制備2，6 二氟苯異氰酸酯:將2，6- 二氟苯甲酰胺、草酰氯和甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌回流反應(yīng)3?8小時，減壓蒸出甲苯和過量的草酰氯，得到液態(tài)中間體I ;2)制備4-氯3-(3氯-5三氟甲基吡啶氧基)苯胺:將2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶、2-氯-5-氨基苯酚、堿性試劑、1- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體催化劑和甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌下升溫至60-80°C，保溫反應(yīng)2?5小時，蒸出溶劑，加水析出固體，過濾，水洗，得到固態(tài)中間體II ；3)制備吡蟲隆:將所述液態(tài)中間體1、所述固態(tài)中間體II和甲苯投入反應(yīng)瓶中，攪拌下升溫至30?60°C，反應(yīng)I?4小時，抽濾，濾餅用甲苯洗滌，干燥，得到目標(biāo)物吡蟲隆。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述吡蟲隆的合成方法，其特征在于所述步驟I)中2，6-二氟苯甲酰胺與草酰氯的摩爾比為1: 1.5?2.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述吡蟲隆的合成方法，其特征在于所述步驟2)中2，3二氯-5-三氟甲基P比啶與2-氯-5-氨基苯酸的摩爾比為1: 1.0?1.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述吡蟲隆的合成方法，其特征在于所述步驟2)中所述離子液體催化劑與2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶的摩爾比為1:40?100。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述吡蟲隆的合成方法，其特征在于所述步驟2)和所述步驟3)中所述固態(tài)中間體II中含有離子液體催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述吡蟲隆的合成方法，其特征在于所述步驟2)中所述堿性試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀中的一種，所述堿性試劑與2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶的摩爾比為1.0?1.3:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述吡蟲隆的合成方法，其特征在于所述步驟I)中2，6-二氟苯甲酰胺與所述步驟2)中2，3 二氯-5-三氟甲基吡啶的摩爾比為1:1.1?1.5。
8.吡蟲隆，其特征在于:所述的吡蟲隆通過權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的方法制備而成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種殺蟲劑吡蟲隆的合成方法。該方法采用離子液體作為催化劑，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為原料，在溫和條件下合成吡蟲隆。該方法工藝簡單、安全性高，副反應(yīng)少，反應(yīng)時間短，收率高。使用該方法得到的吡蟲隆的收率大于90％，純度大于99％。
【IPC分類】C07D213-643, A01P7-04
【公開號】CN104876859
【申請?zhí)枴緾N201510308203
【發(fā)明人】張?jiān)铝? 徐立新
【申請人】常州佳靈藥業(yè)有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月8日