溴蟲(chóng)腈的合成

第45卷第6期農藥Vd.45, Na 62006年6月AgrochenincalsJun 2006科技與開(kāi)發(fā)溴蟲(chóng)腈的合成付慶1， 張曉銘2，姚巍2， 孔小林2，陸棋3(1.浙江工業(yè)大學(xué)農藥研究所，杭州310014; 2. 浙江省化工研究院，杭州310023:3.杭州化醫工程設計院，杭州310007)摘要:以對氯苯甘氨酸、三氟乙酸、2- 氯丙烯腈為原料，經(jīng)內酯化、吡咯環(huán)化、溴代和乙氧甲基化4步反應合成溴蟲(chóng)腈，總收率大于73.4%，純度大于99%，均高于國內同行水平4%~5%。該路線(xiàn)采用價(jià)格低廉的三氟乙酸和二乙氧基甲烷代替昂貴的三氟乙酸酐和二溴甲烷，大大降低了原料成本，避免了強致癌物.的使用，條件溫和，對工藝要求不高，所有原料在國內皆有生產(chǎn)，來(lái)源豐富，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。關(guān)鍵詞:溴蟲(chóng)腈:對氯苯甘氨酸;三氟乙酸; 2-氯丙烯腈;合成中圖分類(lèi)號: TQ460.3文獻標識碼: A文章編號: 1006 0413( 2006) 06- 0385- 02Synthesis of chlorfenapyrFU Qing', ZHANG Xiao-ming?, YAO Wei, KONG Xiao+in, LU Qi(.Pesticide Institute, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China; 2.Zhejiang Research Institute of Chemical Industry,Hangzhou 310023, China; 3.Hangzhou Chemical & Medicinal Engineering Design Institute, Hangzhou 310007, China)Abstract: Chl orfenapyr Vas synthesi zedwi thchl orophenyl glyci ne, trifl uoroacetic aci dand2- chl oroacryl oni trile byfour steps vialactoni zation prrolecyclizat on brornzati onandethaynethylization 0verall yieldves over 73. 4% andpurity VaS over 9%, whi ch vas 4%-5% hi gher than the donestic average | evel. The expensi ve trifl uoroaceticanhydri de and di br ononethane vere repl aced by trifl uor oacetic aci d and nethyl ene di ethyl ether respectively. Gar-ci nogen vas avoi d use. The rawnaterial s vere abundant and the reacti on condi tionvas mild, sothis vay could beturnedi ntoi ndustri al izationKeywords: chl orfenapyr; chl oropheryl gl yci ne; tri fluoroaceticaci dt; 2-chl oroacryl oni trile; synthesis溴蟲(chóng)腈( chl orfenapyr)，商品名稱(chēng):除盡，化學(xué)名1 試驗部分稱(chēng)4溴2:(4氯苯基)-1-乙氧基甲基5(三氟甲基)吡咯- 1.1 儀器和試劑3-腈(mp. 100°C~101C)，為苯基吡咯類(lèi)新型殺蟲(chóng)殺螨Vari an I NVOA- 400核磁共振儀(以TMS為內標);劑，其作用點(diǎn)為昆蟲(chóng)細胞內線(xiàn)粒體，不同于目前常用的HP1100/ LCQAdvant ager液質(zhì)聯(lián)用儀;島津LC 10AT高效殺蟲(chóng)劑。該產(chǎn)品具有殺蟲(chóng)譜廣、活性高、持效期長(cháng)、液相色譜儀; Voyager GC/ M( HP- 5毛細管柱)。試劑為對有益生物安全和對環(huán)境友好等特點(diǎn)，具有觸殺、胃毒AR或CP級，經(jīng)常規處理。作用[1。溴蟲(chóng)腈的合成方法較多，目前國內報道采用的1.2試驗方法路線(xiàn)需要用到昂貴的三氟乙酸酐和二溴甲烷[2]，這些原1.2.1中間體4- (4氯苯基) -2-三氟甲基3~嘸唑啉- 5-酮料成本較高，目前主要依賴(lài)進(jìn)口，價(jià)格昂貴。筆者查的合成35閱了大量文獻資料，綜合考慮了14種不同合成路線(xiàn)，選將30.6g對氯苯甘氨酸溶于300mh乙腈溶液中，攪拌擇了如下的一- 條可大大降低成本、國內未見(jiàn)報道采用的下加入一定量三氟乙酸，劇烈攪拌下滴入10ml三乙胺，合成路線(xiàn)。即以對氯苯甘氨酸、三氟乙酸、2-氯丙烯再滴入25.0g三氯化磷，在一定溫度 下恒溫反應3h。減腈為原料，經(jīng)內酯化、吡咯環(huán)化、溴代和乙氧甲基化壓蒸餾，殘余淺黃綠色固體和部分膠狀物，加入一定量4步反應合成溴蟲(chóng)腈。該方法操作簡(jiǎn)便，原料易得，4的甲苯，冷卻至室溫，稀堿液洗滌，靜置分去水層。率較高，其小試的成功為工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎。有機相減壓蒸餾，得淺黃色粘稠液體，直接用于下一步crlCooH PCt、反應，CF.COOH1.22中間體2- (4氯苯基)- 5-三氟甲基吡咯- 3腈的合成問(wèn)中間體2的粗品中先后加入130mt乙腈，攪拌下先后滴入一定量2-氯丙烯腈和15g三乙胺，滴畢升溫，一中國煤化工收稿日期: 2005- 09- 22作者簡(jiǎn)介:付慶( 1980-),女，江西吉安人，碩士, 從事農藥及醫藥的合成研究。電話(huà): 0571- 8522685MHCNMHQ26.com386農藥Agrochenincal s第45卷定溫度下恒溫反應1h，冷卻至室溫。減壓脫溶，少量表3不同溫度下2- (4氯苯基)-5-三氟甲基水洗，干燥，得到中間體3，固體，純度94%，2步吡咯~ 3-腈的收率反應溫度(C)502510總收率80 %。收率(%)1.2.3中間體4 溴2-(4氯苯基)-5-三氟甲基吡咯-3-腈注:收率指第2步反應收率。的合成!刀從表3可以看出，較低的溫度和較慢的滴速可以顯35g( 91%)中間體3用以氯仿為主的混合溶劑250nt溶著(zhù)提 高純度和收率，主要是因為2-氯丙烯腈在較高溫度解，緩慢滴入液溴28. 0g，控制溫度為40C~50C，滴下容 易聚合。畢，室溫反應3h。水洗，常壓蒸餾脫溶，得淺黃色晶2.2.2 2- 氯丙烯腈用量的選擇體，80C烘干后重約44g， 純度95%，收率98%。產(chǎn)表4不同2- 氯丙烯腈用量下2- (4氯苯基)-5-三氟甲基生含HBr 15%以 上的廢水，可通氯氣氧化以回收溴素。吡咯- 3-腈的收率1.2.4溴蟲(chóng)腈的合成(B 10摩爾比1.12:11.10: 1 1.07:1 1.05:1 1.02: 1收率(%) 77.28.1中間體4( 92%)42. 0g、250mh 甲苯和一-定量二乙氧基注摩爾比指2-氯丙烯腈與初始原料對氯苯甘氨酸的摩爾比:收率指第1、甲烷，先后加入到500ml三口燒瓶中，攪拌下滴入三2步反應的總收率以上反應溫度均為25C~35C。氯氧磷22. 5g，恒溫50C反應30min。緩慢滴加一定量從表4可以看出，2- 氯丙烯腈用量以1. 05: 1為宜。三乙胺，滴加過(guò)程劇烈放熱，體系顏色逐漸變深，恒23 溴化反應溫( 30°C~40C)反應1h,加入200mt水，劇烈攪拌，靜表5不同溴用量下4溴2-(4氯苯基)- 5-三氟甲基置分層，有機相減壓蒸餾，得黃色固體47~48g，即為溴蟲(chóng)腈的粗品，然后加入混合溶劑110md，在原容器溴與原料1的摩爾比 181 13:1 1S:1 1.7:1 2.0:1收率(%6)91.096.199.2 99.5 99.7中重結晶，得到白色晶體，純度99%，收率95%。以從表5可以看出，溴必須過(guò)量才能保證反應完全，上1、2、4等3步均產(chǎn)生含三乙胺鹽的廢水，可通過(guò)以1.5:1為宜，且過(guò)量的溴可隨溶劑回收。加入過(guò)量濃堿液分離回收三乙胺。2.4乙氧甲基化反應2結果與討論2. 4.1二乙 氧基甲烷用量的選擇2.1內酯化劃6 不同二乙氧基甲烷用量下溴蟲(chóng)腈的收率2. 1.1反應溫度的選擇摩爾比1.1 :1.5: 11.8: 2.012.4: 1選擇了4個(gè)不同的溫度，從表1可以看出，反應溫收率(%) 82_99599度在65°C~70C左右為宜。溫度過(guò)高產(chǎn)物部分分解而降注:摩爾比指二乙氟基甲烷與原料1的摩爾比，收率為折純后的收率。從表6可以看出，二乙氧基甲烷過(guò)量可提高產(chǎn)率，低產(chǎn)物的純度和收率，溫度太低反應則很慢。以2倍為宜，同時(shí)可以大大增加原料的溶解度，使體系表1不同溫度 下4 (4氯苯基)-2-三氟甲基不至過(guò)于粘稠。過(guò)量二乙氧基甲烷可回收。- 3-嗯唑啉~ 5酮的收率6065707S2.4.2三乙胺用量的選擇63.273.073.270.2表7不同三乙胺用 量下溴蟲(chóng)腈的收率從表1可以看出，反應溫度在65°C~75°C左右為宜。三乙胺與原料1的摩爾比 1.29:L 1.29:1 1.60:T- 160:1收率(%) _97.199.0 98.899.3溫度過(guò)高產(chǎn)物部分分解而降低產(chǎn)物的純度和收率，溫度從表7可以看出，當三乙胺用量較少時(shí)，收率很不太低反應則很慢。穩定。過(guò)量到1.6:1時(shí)收率才能穩定。2.1.2三 氟乙酸用量的選擇表2不同投料比時(shí)4 (4氯苯基) -2-三氟甲基3結論- 3-嚦唑啉- 5-酮的收率該路線(xiàn)采用價(jià)格低廉的三氟乙酸和二乙氧基甲烷代替三氟乙酸與原料1的摩爾比1.10:1 1.15:1 1.20:1 1.25:T 昂貴的三 氟乙酸酐和二溴甲烷(前兩者的售價(jià)不到后兩者61.1 70.273.2_71.8_的1/4)，也避免了使用常規路線(xiàn)所采用的強致癌物氯甲注:以上收率指第1、2步反應的總收率。從表2可以看出，三氟乙酸與原料1的摩爾比以基乙基醚，大大降低了原料成本和安全風(fēng)險。通過(guò)大量的條件優(yōu)化試驗確定了最佳工藝條件，在提高收率和純1.20:1為宜。度的同時(shí)，特別考慮了三乙胺和溴素等原料的再生回收利2.2吡咯環(huán)化反應用，既減少污染又港V“丁丫中國煤化工冬件溫和，2.2. 1反應溫度的選擇TYHCNM H 2第391頁(yè))第6期俞傳明:氟草定乙酯的合成391137, 187。[5] LeeAF, DavidWG KeyvanJ A Aconveni ent nethod for thereducti on of ozoni des to al cohol s with bor ane- di nethyl sul -參考文獻:fide conpl ex[J].J Qrg Cherm 1989, 54( 6): 1430- 1432.[1] J ohnston, Hward, Senkbeil, et al. 6 FIuoro-3, 5-di hal 0- 2-[6 Nbeni S, AndreaC FrancescaP, et al. 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Reactive trifl ate al kyl at-責任編輯:趙平ing agents[J].J Og Chem 1977, 42( 19): 3109- 3113. .(上接第386頁(yè))[5 SiegfriedI K Manfred S M Tr ansport devi ce for packages對工藝要求不高，原藥合成中的所有原料在國內都有生and/or tubes thereof: Us, 5020735[P]. 1991- 06 04.產(chǎn)，來(lái)源豐富，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。以初始原料對氯[6 DavidG KunnNP, KenethAM et al.1.1-trifuoro-02-苯甘氨酸計算，生產(chǎn)溴蟲(chóng)腈原藥的總收率大于73.4%，17propene compounds: u5, 5068390[P]. 1991- 11- 26.[7] Kaneswaran V. Nethod for the preparation of 2- ary1-5-純度大于99%，均高于國內同行水平4%~ 5%。trifl uoronethy| pyrrol e conpounds: EP, 0599036[P]. 199406- 01.[1]劉長(cháng)令. 世界農藥信息手冊[M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社2000[8 KanesveranV, BartonJ M Process for the manufacture ofpestici dal 1-( al koxynethyl)pyrrol e conpounds: EP, 49113641.[P]. 1992- 06- 24.2] 徐尚成，蔣木庚，俞幼芬,等.殺蟲(chóng)劑溴蟲(chóng)腈的合成[J].南京農[9 KanesweranV. Process for the pr eparation of insecti ci dal ,業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2004, 27(2): 105- 108.acarici dal and nenatici dal 2- ary| -3- substituted- 5-[3] Knapp P，WIliam」 R. 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