螺蟲(chóng)乙酯的合成

第49卷第4期農藥Vol. 49, No. 42010年4月AGROCHEMICALSApr. 2010螺蟲(chóng)乙酯的合成師文娟,廖道華,楊芳,劉少春,杜夢(mèng)(華東理工大學(xué)藥學(xué)院，上海200237)摘要:cis-8-甲氧基-1,3-二氮雜螺[4.]癸_ 2,4-二酮水解得到含有cis -4-甲氧基環(huán)已基- 1-氨基甲酸的混合物，.對該混合物進(jìn)行純化處理得到cis 4-甲氧基環(huán)已基-1-氨基甲酸。cis-4-甲氧基環(huán)已基-1-氨基甲酸在飽和氯化氫的甲醇溶液中酯化，接著(zhù)?；?環(huán)合,最后與氯甲酸乙酯發(fā)生取代反應,生成目標產(chǎn)物螺蟲(chóng)乙酯。反應總收率72%,含量97.5%(HPLC.面積歸- -法),產(chǎn)物經(jīng)'H NMR .MS進(jìn)行了表征。關(guān)鍵詞:殺蟲(chóng)劑;螺蟲(chóng)乙酯;(4-甲氧基)-環(huán)己基氨基甲酸甲酯;2,5-.二甲基苯乙酰氯;合成中圖分類(lèi)號:TQ460.3文獻標志碼:A文章編號: 1006-0413(2010)04-0250-02Synthesis of SpirotetramatSHI Wenjuan, LIAO Da-hua, YANG Fang, LIU Shao-chun, DU Meng(Pharmacy School, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)Abstract: cis-8-Methoxy-1 ,3-diazaspiro[4.5]decane-2,4-dione was hydrolyzed to a mixture containing cis-4-methoxylcyclohexane-1-amino carboxylic acid. The mixture was purified to obtain cis 4-methoxyleyclohexane-l-amino-carboxylic acid. cis-4-Methoxyl-cyclohexane- 1-amino-carboxylic acid methyl ester was synthesized by esterification ofcis-4-methoxylcyclohexane-1-amino-carboxylic acid in saturated solution of hydrogen chloride in methanol. Starting fromcis 4-methoxylcyclohexane-l-amino carboxylic acid methyl ester, spirotetramat was obtained via amidation, cyclization,substitution with ethyl chloroformate. The total yield of spirotetramat was 72%, and the content was 97.5%(HPLC). Theproducts were determined by 'H NMR and MS.Key words: pestcide; spirotetramat; cis-4 methoxyl-cyclohexane- 1-amino-carboxylic metbyl ester; 2,5-dimethylphenylacetyl chloride; synthesis螺蟲(chóng)乙酯通用名稱(chēng)spirotetramat,化學(xué)名稱(chēng)cis-本文著(zhù)重研究了螺蟲(chóng)乙酯的合成工藝,參考相關(guān)文3-(2,5-二甲基苯基)-8-甲氧基-2-氧代-1-氮雜螺環(huán)獻[4-9]對其合 成方法進(jìn)行了改進(jìn)。cis-8-甲氧基-1,3-[4.5]-癸3-烯4-基乙酸乙酯,由拜耳公司在篩選除草劑二 氮雜螺[4.5]癸- 2,4-二酮水解得到含有cis-4-甲氧基的過(guò)程中發(fā)現，是一種新型的季酮酸類(lèi)殺蟲(chóng)劑,也是迄環(huán)己 基-1-氨基甲酸的粗品,本文利用該粗品各組分在今惟一-具有雙向內吸傳導性能的殺蟲(chóng)劑。這種獨特的水中溶解度的不同進(jìn)行了純化處理。經(jīng)過(guò)純化后得到內吸性能可以保護新生莖、葉和根部,防止害蟲(chóng)的卵和的cis -4-甲氧基環(huán)己基-1-氨基甲酸在飽和氯化氫的幼蟲(chóng)生長(cháng)。其另一個(gè)特點(diǎn)是持效期長(cháng),可提供長(cháng)達8周.甲醇溶液中酯化得到cis-4-甲氧基環(huán)己基-1-氨基甲的有效防治。螺蟲(chóng)乙酯已在69個(gè)國家登記,其中期潛在酸甲酯。 既提高了產(chǎn)率,又縮短了反應時(shí)間。合成工藝市場(chǎng)價(jià)值將達2億歐元“"。路線(xiàn)見(jiàn)圖1。4CUNH2NH NaOH-H2cofCO2H CHsOH- Hocq.CoO.CHHcoxfoH223\的yoocIN-HCQC jHNHN'HsCotCO2CH3OH中國煤化工圍1螺蟲(chóng)乙酯的合成.MYHCNMHG收稿日期:2010-01-13作者簡(jiǎn)介:師文娟(1982-).女,河南焦作人,碩+研究生,主要從事農藥合成。E-mnil:hiwen19832004@163.com。通訊作者:廖道華(1956- ).男 ,副教授,碩士生導師，主要從事農藥有機合成。Tl020-642574.E-ail:liacdh@cs.du.no第4期師文娟,等:螺蟲(chóng)乙酯的合成2511實(shí)驗方法液中,將反應混合物加熱至60 C并在60 C攪拌4 h,將反應過(guò)程中生成的甲醇在低度真空條件下蒸餾出.然后在1.1主要試劑和儀器試劑:2,5-二甲基苯乙酰氯按文獻[8-_9]制備,cis-8-甲10~20 C逐滴加人用32%的鹽酸溶液將pH值調到1,然氧基-1,3-二氮雜螺[4.5]癸- 2,4-二酮按文獻([]制備,其他后在室溫下攪拌1~2 h,抽濾出固體,用水洗滌2次,然后干燥。得白色固體(5)2.77 g,收率92%, m.p:224~228 C。MS-試劑均為分析純或化學(xué)純。儀器:ADVANCE 500 Hz核磁共振儀(以TMS作內標),El(m/z ,%) 301(M ), 286(48), 128(45),270(44), 146(83),HP 5989A質(zhì)譜儀EIS0- 400(ED),SGW X -4顯微熔點(diǎn)儀(溫128(42)96(1),77(5)。度計未校正),Agilent 1200 Series型液相色譜儀。1.2.5螺蟲(chóng)乙酯()的制備將1.51 g(5 mmo)cis-3-(2,5-二甲基苯基)-8-甲氧1.2合成步驟基-2-氧代-1-氮雜螺環(huán)[4.5]-癸3-烯4-醇和=.乙胺0.7 g1.2.1 cis-4-甲氧基環(huán)已基-1-氨基甲酸(2)的制備(7 mmol)加入10 mL氯苯中,在60~65C逐滴加入8.4 g(42.5 mol)eis-8-甲氧基-1,3-二氨雜螺(4.5] 0.57 g(.2 mmo)氣甲酸乙酯的4 mL氯苯溶液,將混合物在癸-2,4-二酮、160 mL水和1.7 g(42.5 mmo)氫氧化鈉,在60~65 C攪拌4 h,反應結束。冷卻至室溫,將反應溶液用500 mL的高壓釜中加熱到160 C,且在該溫度下攪拌24 h,反10 mL氯苯稀釋,然后分別用10 mL水.10 mL 5%氫氧化應結束。冷卻,用濃鹽酸將pH值調到3,減壓蒸餾溶.鈉水溶液.5 mL飽和氯化鈉水溶液進(jìn)行萃取.無(wú)水硫酸鈉劑,當釜液剩20mL時(shí),冷卻到室溫,然后用50%的氫干燥有機相,減壓蒸餾溶劑,得到白色固體(1)2 go用甲基氧化鈉溶液將pH值調到6 ,過(guò)濾,干燥。得到棕紅色固叔丁基醚重結晶,干燥得1.85 g.收99%,含量97.2%,m.p:體(2)7.3 g.收率99%。MS-El(m/z,%):173(M),174(M+I),141~142 C(文獻: 142~143 C)。'H NMR(500 MHz,CDCl)128(100),96(85)。δ=1.1(t,3H), 1.5(q.2H), 1.8(d,2H), 1.9(t,2H),2.2(m,5H),1.2.2 cis-4- 甲氧基環(huán)已基-1-氨基甲酸甲酯鹽酸鹽(3) 2.3(,3H),3.2(m, IH),3.3(m,H),4.(d,2H),7.0~7.l(m.的制備3H)。MS- E(m/z,%) 373(M ),374(M+1),342(2),300(45),將5.2 g(30 mol)cis-4-甲氧基環(huán)已基-1-氨基甲酸加86(50),28415)268(3).214(25)。人到35 mL無(wú)水甲醇中,在0~5 C通人無(wú)水氯化氫至飽和,2結果與討論接著(zhù)升溫到40 C ,在40 C反應5 h,反應結束。減壓蒸除甲醇,殘留物用甲基叔J基醚處理,得到白色固體(3)5.6 g,2.1 cis- -4-甲氧基環(huán)己基-1-氨基甲酸的制備收率84%(文獻[5]的收率63%)。MS-E(m/z,%): 187(M),文獻[5]只報道了cis- -4-甲氧基環(huán)己基-1-氨基甲酸188(M+1), 128(100), 11(12),96(85), 36(9)。的合成方法,并沒(méi)有提出純化的方法。由于水解反應過(guò)1.2.3 cis-1-[2-(2,5-二甲基苯基)乙酰胺基]-4- 甲氧基程中會(huì )有許多副產(chǎn)物生成,如氯化鈉、氨基甲酸等,而這些副產(chǎn)物尤其是氨基甲酸會(huì )參與下-一步的酯化反應,因此環(huán)已基甲酸甲酯(4)的制備將4.45 g(20 mmol)cis-4-甲氧基環(huán)己基-1-氨基甲酸應該對粗品進(jìn)行提純。根據不同pH條件下溶解度的不甲酯的鹽酸鹽和1 1.04 g(80 mmo1)碳酸鉀加入到20 mL無(wú)同進(jìn)行純化。當pH=5~7時(shí),氨基甲酸在水中溶解度是水乙腈中,在5~10 C緩慢滴加3.65 g(20 mmol)2,5--二甲基1000 g/L,cis -4-甲氧基環(huán)己基-1-氨基甲酸在水中的溶苯乙酰氯的15 mL乙腈溶液,滴畢,將混合物在室溫攪拌解度是26 g/L,因此當pH=5~7時(shí),cis-4-甲氧基環(huán)已基-1-3 h,反應結束。將反應混合物加入至200 mL冰水中,接著(zhù)氨基甲酸成固體析出,而氨基甲酸溶在水里,過(guò)濾就可以將混合物攪拌1.5 h,過(guò)濾出固體,水洗,干燥,得到白色固得到目標產(chǎn)物。體(4)633 g,收5:%,mp.100~102 c。MS- El(m/z,%) 2.2 cis4-甲氧基環(huán)已基-1-氨基甲酸甲酯的制備333(M),334(M+1),301(12),274(42), 186(45), 163(50),文獻[5]用的是氯化亞砜的甲醇溶液進(jìn)行酯化的。氯化亞砜和cis- 4-甲氧基環(huán)已基-1-氨基甲酸反應,生成相應的164(32), 146(20), 119(85), 96(25),91(15),77(8)。1.2.4 cis-3-(2,5-二甲基苯基)-8-甲氧基-2-氧代-1-酰氯,然后酰氯和甲醇反應,生成日標產(chǎn)物(3)。但是反應過(guò)程中，中國煤化工環(huán)已基-1-氨基甲.氮雜螺環(huán)[.5]-癸3-烯4-醇(5)的制備酸中的CN M H G偏低,只有63%。而室溫下,將3.33 g(10 mmo)cis-1-[2-(2,5-二甲基苯本文采用無(wú)水氯化氫的中醇浴液進(jìn)行酯化,既縮短了反應基)乙酰胺基]- 4-甲氧基環(huán)已基甲酸甲酯的7 mL DMF溶時(shí)間,又提高了反應的收率,收率達84%。液,逐滴加入至1.35 g(25 mmol)NaOMe的15 mL DMF溶(下轉第263頁(yè))第4期張賡,等:復合外源括性物質(zhì)對敵敵畏造成莧菜毒害的緩解效果263下,噴施外源活性物質(zhì),前3天莧菜中SOD、POD ,CAT活性[8]王春榮. 小葉敵在緩解藥害方面的應用[].黑龍江科技信息，2002);: 34.總體水平上升,這有利于加快氧自由基的清除,緩解農藥l9] 李建武,王蒂.水分脅迫對馬鈴薯試臂苗抗氧化酶活性的影對作物的傷害。響[J].北方園藝，2008(1): 7-9.試驗從抗氧化酶角度初步研究了噴施復合外源活性[10] 王忠植物生理學(xué)(M北京:中國農業(yè)出版社，2000物質(zhì)對作物藥害的緩解效果及其生理機制,為外源活性川王恒亮,張保民，王氣芝酶活性抑制測定農藥殘留技術(shù)研究[].河南農業(yè)科學(xué), 1997(1); 25-26.物質(zhì)今后在農業(yè)上的推廣應用提供了理論基礎。但試驗[12]田敏， 饒龍兵,李紀元植物細胞中的活性氧及其生理作用[)].中也有不足之處,如施用復合外源活性物質(zhì)后植物體內植物生理學(xué)通訊, 20505 41(2): 235-241.抗氧化酶活性增高的機制尚不明確,其含有的不同組分13]) 張雪燕蔬菜上衣藥殘留量生物測定技術(shù)研究初報[]云南農業(yè)科技, 19(1); 69-71.緩解有機磷農藥藥害的內源機制也不清晰,這均需要進(jìn)[14] 張博， 李光明，湯拍基.超氧化物歧化酶過(guò)氧化脂質(zhì)和谷踐甘。 標記免疫- -步研究。膚過(guò)氧化物酶變化與急性有機確農藥中毒的關(guān)系[分析與臨床, 196(1); 17-19.參考文獻: .(1何云飛. 二哇琳酸對水稻藥害及其原因分析[].植物保護，[1s] 宋純鵬.由基.SOD和植物的脅迫傷害[M]/吳相鈕，趙微平，匡廷云等，植物生理和分子生物學(xué)匯[編北京:北京大學(xué)出版2002, 26(1): 18.社, 1996, 43:8-14.(2趙學(xué)平。 農美利等除草劑對水稻藥害的研究[I.浙江農業(yè)學(xué)報,[16] 顏?；ㄈ~榮華,徐象華,等6-BA和不同溫度水處理對采后西2000. 12(6): 368-373.蘭花過(guò)氧化物酶活性的影響[J].安徽農業(yè)科學(xué), 2008, 36(12):3]顧曉軍. 農藥的負面效應:過(guò)去.現狀及展望p].福建農業(yè)大學(xué)4852-4853.學(xué)報, 2001. 301): 80-83.[7] 王艷，陳雁君,公茂,等.噻蟲(chóng)胺衣藥脅迫對小白菜過(guò)氧化物酶[4] 孫書(shū)靜. 作物約害表現及原內分析[幾梢物保護2028); 18-20.活性的影響[刀.中國衛生檢驗雜志, 2008, 18(12): 2535-2536.[5] 曲愛(ài)軍,郭麗紅,孫緒艮,等.農藥脅迫對大葉黃楊SOD和脯氨[18]徐敦明,馬志卿，馮俊濤,等毒死蜱和鬼臼排獻脅迫對蔬菜上酸含量的影響[].農藥, 2006, 45(); 34-37.海青抗氧化酶系及丙二醛的影響[I農業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報, 2004,6]張清智， 陳振德劉[互氰戊菊酯對小白菜抗氧化酶活性及丙23: 1089-1092.二樓(MDA)含量的影響]生態(tài)病理學(xué)報, 2008, s(3): 507.512.[19]馮緒猛,羅時(shí)石,胡建偉,等農藥對水稻葉片丙二醛及葉綠素7] 唐紅楓,生秀梅，熊麗,等.有機磷農藥對小白菜中可溶性蛋白含量的影響[小].核農學(xué)報, 2003, 16: 481484.質(zhì)及SOD.Mg"-ATPa se Ca"-ATPa sc和ICAT的影響[華中師責任編輯:趙平范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2006, 40(1): 82-85.(上接第251頁(yè))29(3): 476-487.2.3 cis-1-(2-(2.5-二甲基 苯基)乙酰胺基]-4-甲氧基[2] 張慶寬 雙向內吸性新殺蟲(chóng)劑蠕蟲(chóng)乙酯的開(kāi)發(fā)[I.農藥2009,48(6); 44-447.環(huán)己基甲酸甲酯的制備[3] 倪樂(lè )萍.200年后殺蟲(chóng)殺螨劑研發(fā)進(jìn)展[].農藥研究與應用，文獻[4]中采用THF作為酰胺化的落劑，酰胺化反應要2009, 13(3): 1-7.求無(wú)水條件,但是THF的干燥比較麻煩。THF溶劑中含有4] LIEB F, FISCHER R. BRETSCHNEIDER T, et al. 2-and 2.5-Subsituted Penylketoenols: us, 6114374[P]_ 200-09-050.0少量的水就會(huì )導致2,5-二甲基苯乙酰氯水解,結果副產(chǎn)物增加,收率降低。鑒于此，以文獻[刀中的方法進(jìn)行操作,減5] HIMMLER T, FISCHER R. 4-Alkoxy Cyclohexanc-1-amionCarboxylie Acid Esters and Method for the Prodution Thereof:少了水解反應,大大提高了收率。Us, 2009223P1.1.2004-02-26.6] RUTHER M, HAGEMANN H CpPery-substitued Cylic Keto-3結論enols Used as Psticides and Herticides: us, 20030216260[P].本文對螺蟲(chóng)乙酯的合成T.藝進(jìn)行了研究。對cis-8-2003-11-20.甲氧基-1,3-二氨雜螺[4.5]癸-2,4-二酮水解生成的[7] HIMMLERT.cis-Alkoy- susitned Srioxecie Hfyrolidineicis-4-甲氧基環(huán)已基-1-氨基甲酸粗品,利用水中溶解度2,4-dione Derivativesng as Pesticides: us, 20032539[P15的不同進(jìn)行了純化處理;采用飽和無(wú)水氯化氫的甲醇溶2007-02-08.液進(jìn)行酯化反應,使酯化反應的收率由63%提高到84%。8] Bayer Coscinence Atinge Slchaf. Method for Producing25.Dimthypheay Actce Aci: wo, 20070[101 208-185步反應的總收率達72% ,螺蟲(chóng)乙酯的含量97.5%(HPLC,9] 明石隆信.25-沙X千兒廠(chǎng)t卜7工>誘導體22-江千兒P七面積歸- -法)。卜7>銹專(zhuān)體加行得的扎百.2,5-沙手兒戶(hù)外7工>醋參考文獻:酸及U尺0誘導體0裂造方法: IP, 208291008[P1 208-1204.([1]魏榮寶, 劉洋,梁婭.含螺環(huán)農藥結構進(jìn)展[小]有機化學(xué), 2009中國煤化工MHCNMHG