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新型杀虫剂吡虫隆的合成

2014-05-22苏文杰王学成朱建民

浙江化工 2014年4期
关键词:粗品二胺异氰酸酯

苏文杰,王学成,朱 伟,朱建民

(江苏省兽用抗寄生虫药物工程技术研究中心,江苏 常州 213127)

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[1]。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[2]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。

图1 吡虫隆合成路线

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:Agilent 1200 series。

1.2 实验过程

1.2.1 醚化物的制备

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

1.2.2 异氰酸酯的制备[3]

向500 mL四口瓶中投入2,6-二氟苯甲酰胺81.5 g(0.52 mol)和甲苯 150 mL,搅拌下滴加草酰氯 139.6 g(1.1 mol),滴加温度 10 ℃~20 ℃,滴加完毕缓慢升温至回流,保温反应6 h,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[4-5]

向500 mL烧杯中投入132.0 g醚化物(0.41 mol),1.2 g 三乙烯二胺(TEDA),加入 280 mL 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1.5~2.0 h,滴加完毕,回流反应4 h。抽滤,滤饼用20 mL甲苯漂洗,抽干,干燥6 h得白色结晶192.6 g。收率:92.8%,熔点:218.1℃~219.5℃,含量为 99.3%。1HNMR (400 MHz,DMSO~d6) :δ7.23~7.25 (d,1H) ;7.25~7.26 (d,1H);7.53 (s,1H) ;7.54~7.59 (d,1H);7.59~7.60(d,1H);7.63~7.66 (t,1H);7.78(s,1H) ;8.53(s,1H) ;8.61(s,1H);11.50(s,1H)。

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。

[1]梁英,贺红武,杨自文.苯甲酰脲类化合物研究开发进展[J].农药,2009,48(9):625-628.

[2]张月亮.生物驱虫药吡虫隆的制备方法:CN,101209992A[P].2008-07-02.

[3]张文文,郑震,彭延庆,等.苯甲酰脲类化合物的合成及杀虫活性[J].农药学学报,2009,11(1):36-40.

[4]Lin J,Yan S J,Mao D S,et al.Synthesis of novel benzoylphenylurea chitin inhibitors from chlorothalonil[J].Chinese Chemical Letter,2003,14(12):1219-1222.

[5]Chen L,Ou X M,Mao C H,et al.Synthesis and bioassay evaluation of1-(4-substitutedideneaminooxymethyl)-phenyl-3-(2,6-difluorobenzoyl)ureas[J].Bioorganic&medicinal chemistry,2007,15(11):3678-3683.

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