一种吡虫啉制备工艺的制作方法

本发明涉及农药，具体的，涉及一种吡虫啉制备工艺。

背景技术：

1、吡虫啉是德国拜耳公司和日本特殊农药公司联合开发出的第一个烟碱类杀虫剂，它是一类高效、低毒、安全、高选择性的新型杀虫剂，在国内外市场发展很快。可用于防治粉虱、蓟马、叶蝉、蚜虫、稻甲虫、负泥虫、潜叶蝇、潜叶蛾等刺吸式口器害虫。吡虫啉是系统性的杀虫剂，它作用于昆虫的中枢神经系统，通过阻断尼古丁能量神经元通路，吡虫啉将阻断烟碱乙酰胆碱受体，防止乙酰胆碱在神经之间传递神经冲动，导致昆虫瘫痪，最终死亡。

2、公开号为cn1847241a报道了一种采用2-氯-5-氯甲基吡啶和过量配比的咪唑烷为主要原料，用片碱或碳酸钾作为缚酸剂，以dmf为反应溶剂，经过繁琐的后处理，制得吡虫啉原药。该专利中溶剂用量高，设备利用率低、能耗高。公开号为cn104672212a报道了一种采用2-氯-5-氯甲基吡啶和硝基胍、乙二胺为主要原料，用醇类溶剂，加昂贵的季铵盐类咪唑或烷基吡啶离子液体做催化剂，一锅串联反应，经过后处理，制得吡虫啉原药。该专利中使用昂贵的离子液体催化剂，成本高；结晶采用丙酮溶剂，丙酮是沸点低的易燃易爆类溶剂，安全风险高。因此，如何降低吡虫啉的制备成本，提高吡虫啉的收率和纯度是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提出一种吡虫啉制备工艺，解决了相关技术中吡虫啉的制备成本高、收率低的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提出一种吡虫啉制备工艺，包括以下步骤：

4、s1、以咪唑烷为原料，在催化剂的作用下与六甲基二硅氮烷进行单氨基保护反应，得到化合物ⅰ；

5、s2、将化合物ⅰ在碱性缚酸剂和相转移催化剂作用下，与2-氯-5-氯甲基吡啶进行缩合反应，得到化合物ⅱ；

6、s3、将化合物ⅱ通过调酸脱保护基，得到吡虫啉成品。

7、作为进一步的技术方案，所述s1中催化剂为硫酸铵。

8、作为进一步的技术方案，所述s2中碱性缚酸剂包括碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵中的一种或多种。

9、作为进一步的技术方案，所述s2中相转移催化剂包括季铵盐类相转移催化剂、聚醚类相转移催化剂、季鏻盐类相转移催化剂中的一种或多种。

10、作为进一步的技术方案，所述s2中还包括如下技术特征中的至少一项：

11、所述季铵盐类相转移催化剂为四丁基溴化铵；

12、所述聚醚类相转移催化剂包括聚乙二醇600、冠醚18冠6中的一种或两种；

13、所述季鏻盐类相转移催化剂包括三苯基丁基溴化膦、四苯基溴化膦中的一种或两种。

14、作为进一步的技术方案，所述咪唑烷：六甲基二硅氮烷：催化剂：2-氯-5-氯甲基吡啶：碱性缚酸剂：相转移催化剂的摩尔比为(1.05~1.1):(0.45~0.48):(0.04~0.05):1:(1.1~1.2):(0.001~0.01)。

15、作为进一步的技术方案，所述咪唑烷和六甲基二硅氮烷的摩尔比为1.05:0.48。

16、作为进一步的技术方案，所述s1中单氨基保护反应的溶剂为二氯乙烷。

17、作为进一步的技术方案，所述s1中单氨基保护反应的温度为75~80℃，反应的时间为4~5h。

18、作为进一步的技术方案，所述s1中单氨基保护反应后，通过过滤淋洗，得滤液为化合物1。

19、作为进一步的技术方案，所述s2中缩合反应的溶剂为二氯乙烷。

20、作为进一步的技术方案，所述s2中碱性缚酸剂的加入方式为分批。

21、作为进一步的技术方案，所述分批为平均分10次，每次间隔20~30min。

22、作为进一步的技术方案，所述s2中缩合反应的温度为55~60℃，反应的时间为2~3h。

23、作为进一步的技术方案，所述s3中脱保护基反应溶剂为蒸馏水。

24、作为进一步的技术方案，所述s3中调酸为采用质量浓度为15%~20%的盐酸调ph至4~5。

25、作为进一步的技术方案，所述s3中脱保护基反应的温度为50~60℃，反应的时间为1~2h。

26、作为进一步的技术方案，所述s3中将化合物ⅱ通过调酸脱保护基后，分层除水相，过滤淋洗、干燥，得到吡虫啉成品。

27、本发明的工作原理及有益效果为：

28、1、本发明中，以咪唑烷作为起始原料依次进行单氨基保护反应、缩合反应和脱保护基反应，得到吡虫啉成品，制得的吡虫啉收率高、纯度高，其中单氨基保护反应中以六甲基二硅氮烷作为单氨基保护基团，可以进一步提高吡虫啉的收率和纯度。

29、2、本发明中，限定咪唑烷与六甲基二硅氮烷的摩尔比为1.05~1.1:0.45~0.48时，可以更进一步的提高吡虫啉的收率和纯度。

技术特征：

1.一种吡虫啉制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种吡虫啉制备工艺，其特征在于，所述s1中催化剂为硫酸铵。

3.根据权利要求1所述的一种吡虫啉制备工艺，其特征在于，所述s2中碱性缚酸剂包括碳酸钾、碳酸钠和碳酸铵中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种吡虫啉制备工艺，其特征在于，所述s2中相转移催化剂包括季铵盐类相转移催化剂、聚醚类相转移催化剂、季鏻盐类相转移催化剂中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种吡虫啉制备工艺，其特征在于，所述s2中还包括如下技术特征中的至少一项：

6. 根据权利要求1所述的一种吡虫啉制备工艺，其特征在于，所述咪唑烷：六甲基二硅氮烷：催化剂：2-氯-5-氯甲基吡啶：碱性缚酸剂：相转移催化剂的摩尔比为 (1.05~1.1):(0.45~0.48):(0.04~0.05):1:(1.1~1.2):(0.001~0.01)。

7.根据权利要求1所述的一种吡虫啉制备工艺，其特征在于，所述s1中单氨基保护反应的温度为75~80℃，反应的时间为4~5h。

8.根据权利要求1所述的一种吡虫啉制备工艺，其特征在于，所述s2中缩合反应的温度为55~60℃，反应的时间为2~3h。

9.根据权利要求1所述的一种吡虫啉制备工艺，其特征在于，所述s3中调酸为采用质量浓度为15%~20%的盐酸调ph至4~5。

10.根据权利要求1所述的一种吡虫啉制备工艺，其特征在于，所述s3中脱保护基反应温度为50~60℃，反应的时间为1~2h。

技术总结
本发明涉及农药技术领域，提出了一种吡虫啉制备工艺，包括以下步骤：S1、以咪唑烷为原料，在催化剂的作用下与六甲基二硅氮烷进行单氨基保护反应，得到化合物Ⅰ；S2、将化合物Ⅰ在碱性缚酸剂和相转移催化剂作用下，与2‑氯‑5‑氯甲基吡啶进行缩合反应，得到化合物Ⅱ；S3、将化合物Ⅱ通过调酸脱保护基反应，得到吡虫啉成品。通过上述技术方案，解决了现有技术中的吡虫啉制备成本高、收率低的问题。

技术研发人员：郭俊辉,王收强,徐鑫光,郭永亮,董领波,薛丽丽,刘乐,郝紫阳,曹晓东
受保护的技术使用者：河北野田农用化学有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/29