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新型杀虫剂吡虫隆的合成

时间:2022-03-29 10:29:16 浏览次数:


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吡虫隆又名啶蜱脲,氟佐隆,氟啶蜱脲,化学名: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,属于苯甲酰脲类杀虫剂,苯甲酰脲类杀虫剂是含氟杀虫剂的重要品种之一, 可抑制昆虫几丁质的合成, 其杀虫机理独特, 高效、广谱、低毒、对人畜安全, 是对环境友好的杀虫剂新品种, 被专家誉为21 世纪新型杀虫剂。吡虫隆是一种寄生虫生长调节剂,对牛、羊、兔等多种动物体外寄生虫有很好的杀灭效果。

目前国内外关于吡虫隆合成的报道较少,张月亮报道以2-氯-5-氨基苯酚为起始原料,三步合成全采用带压反应, 存在一定的安全隐患,醚化反应时间需要12 h, 且粗品收率只有52%~62%,成本高,不适合工业化生产。本文主要通过以下路线优化了合成工艺: 以2-氯-5-氨基苯酚(2)为起始原料,DMF 为溶剂,在碳酸钾和相转移催化剂四丁基氯化铵作用下, 和三氟甲基吡啶(3)进行醚化反应制得醚化物(4);另以甲苯为溶剂,2,6-二氟苯甲酰胺(5)和草酰氯(6)缩合得到异氰酸酯(7);最后,醚化物(4)和异氰酸酯(7)在三乙烯二胺催化下加成反应得到吡虫隆(1)。合成路线图如图1 所示。新工艺有以下几个优点:①醚化反应采用了相转移催化剂,加成反应增加了叔胺类催化剂,提高了反应速率,缩短了醚化反应时间;②新工艺总收率达到90%以上;③反应条件温和,不需要加压,对设备要求低,操作简便,适合国内工业化生产。

1 实验部分

1.1 实验仪器及设备

熔点仪:YRT-3 熔点仪(天大天发科技有限公司);液相:Agilent1200series。

1.2 实验过程

1.2.1 醚化物的制备

向1000mL 干燥的四口瓶中投入2-氯-5-氨基苯酚60.9g(0.42mol)、2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶99.0g(0.46mol)、70g 碳酸钾(0.5mol)、0.4g四丁基氯化铵和250gDMF。搅拌加热至100℃,在95℃~105℃保温反应3h。保温反应结束后降温至0℃,加入200mL水,析出灰色固体,抽滤,鼓风干燥得干品132.4g,收率97.3%,熔点:79.2℃~81.0℃。

1.2.2 异氰酸酯的制备

向500mL 四口瓶中投入2,6-二氟苯甲酰胺81.5g(0.52mol)和甲苯150mL,搅拌下滴加草酰氯139.6 g(1.1mol),滴加温度10℃~20℃,滴加完毕缓慢升温至回流,保温反应6h,减压蒸出甲苯和过量草酰氯,得淡黄色液体,直接用于下步合成。

1.2.3 吡虫隆的制备

向500mL烧杯中投入132.0g 醚化物(0.41mol),1.2g 三乙烯二胺(TEDA),加入280mL 甲苯搅拌溶解,转移至滴液漏斗中,滴加至上一步异氰酸酯甲苯反应液中,滴加温度控制在25℃~35℃,滴加时间1.5~2.0h,滴加完毕,回流反应4h。抽滤,滤饼用20mL甲苯漂洗,抽干,干燥6h 得白色结晶192.6g。收率:92.8%, 熔点:218.1℃~219.5℃, 含量为99.3%。

2 结论

笔者优化了吡虫隆合成工艺,醚化过程中增加了相转移催化剂, 反应时间缩短了四分之三,粗品制备中增加了三乙烯二胺, 粗品总收率由62%提高至90.3%(97.3%×92.8%=90.3%),含量大于99.0%,符合药用原料药标准。同时,该方法在常压条件下进行,反应比较温和,安全性高,具有较好的工业化应用前景。

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