一种螺螨酯的合成方法

文档序号:320350阅读:687来源:国知局
专利名称:一种螺螨酯的合成方法
技术领域
本发明涉及一种螺螨酯,即3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁酯的合成方法。
背景技术
螺螨酯也称季酮螨酯,是拜耳公司开发的第一个酮-烯醇式类杀虫/杀螨剂,是农药产 品"螨危"的有效成分。螨危是一种全新的、高效非内吸性叶面处理杀螨剂,对多种作物 的不同螨类均有很好防效和出色的持效性,既杀卵又杀幼(若)螨,特别适合于防治对现 有杀螨剂产生抗性的有害螨类。螺螨酯的作用机制是抑制有害螨体内的脂肪合成。它与现 有杀螨剂之间无交互抗性,适用于用来防治对现有杀螨剂产生抗性的有害螨类。螨危对有 害螨的全发育期(包括卵、幼螨、若螨、雌成螨等)都具有很好的触杀活性,尤其对卵的 触杀活性更为突出,对人畜及作物安全、低毒,适合于无公害生产。现有的螺螨酯的合成方法,即专利US6436988中的工艺路线为<formula>formula see original document page 4</formula>由此可见,其产物需要经过硅胶柱纯化,不适宜产业化生产。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种收率高、适于产业化生产的螺螨酯的合成方法。 为了解决上述技术问题,本发明提供一种螺螨酯的合成方法,以1-氰基环己醇、2,4-二氯苯乙酰氯和2,2-二甲基丁酰氯为主要原料,包括以下步骤1)、生成化合物n:将1-氰基环己醇与2,4-二氯苯乙酰氯于非质子型有机溶剂及催化剂中在室温下进行反 应,反应时间12 24h、 l-氰基环己醇与2,4-二氯苯乙酰氯的摩尔比为1: 1~2;催化剂的摩 尔用量是1-氰基环己醇的2.5~3倍;所得的化合物II全称为2,4-二氯苯乙酸-1-氰基环己酯,结构式如下2)、生成化合物III:将化合物II与浓硫酸甲醇配液加热进行回流反应,反应时间12 24h,化合物II与浓硫 酸的摩尔比为1: 4~20,所得的化合物III全称为l-[2-(2,4-二氯-苯基)-乙酰氧蜀-环己垸基 甲酸甲酯,结构式如下3)、生成化合物IV:将化合物III与碱在醇溶液中加热进行回流反应,反应时间12~24h,化合物III与碱的摩 尔比为1: 0.6~0.8,反应完毕后调节pH至酸性,所得的化合物IV全称为3-(2,4-二氯苯萄-2-氧代-l-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-醇,结构式如下<formula>formula see original document page 6</formula>(IV)4)、生成化合物I :将化合物IV与2,2-二甲基丁酰氯于催化剂与非质子型有机溶剂中在室温下进行反应, 反应时间1.5 ~2.5h,化合物IV与2,2-二甲基丁酰氯的摩尔比为1: 1 2;催化剂的摩尔用 量是化合物IV的3.5~4.5倍;所得的化合物I全称为3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.5]-癸_3_烯4-基-2,2-二甲基丁酯,结构式如下C I )作为本发明的螺螨酯的合成方法的改进将步骤4)所得物经有机溶剂重结晶,得高 纯度的3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁酯。作为本发明的螺螨酯的合成方法的进一步改进步骤l)和步骤4)中的催化剂均为烷烃类有机碱,非质子型有机溶剂均为烷烃类、醚类、芳香烃类或取代烷烃类。作为本发明的螺螨酯的合成方法的进一步改进烷烃类有机碱为三乙胺或吡啶,烷烃类为正己烷或环己烷,醚类为二苯醚,芳香烃类为苯或甲苯,取代垸烃类为二氯甲垸或l,2-二氛乙院。作为本发明的螺螨酯的合成方法的进一步改进步骤2)中的浓硫酸甲醇配液为浓硫酸与甲醇的混合液,或者为浓硫酸、甲醇及非质子型有机溶剂的混合液。作为本发明的螺螨酯的合成方法的进一步改进步骤3)中的碱为碱金属醇盐或碱金属氢氧化物。碱金属醇盐为醇钠、醇钾或醇镁(例如为乙醇镁),碱金属氢氧化物为氢氧 化钠、氢氧化钾或氢氧化镁。作为本发明的螺螨酯的合成方法的进一步改进重结晶所用溶剂为CrC4的任意一级醇。在本发明的螺螨酯的合成方法中,作为起始原料的1-氰基环己醇可参考Welch and Clemo,J.chem.soc. 1928,2629中的方法进行制备。步骤1)到步骤3)均只需简单的后处理 而无需纯化即可用于下一步反应。后处理的内容具体如下1、步骤l的反应式如下具体为首先在反应瓶中加入l-氰基环己醇、催化剂和非质子型有机溶剂,再于室温下滴加2,4-二氯苯乙酰氯与非质子型有机溶剂形成的溶液;滴加完毕后继续于室温下搅拌反应 12~24h。上述反应为常规的用酰氯与醇羟基反应生成酯的酯化反应。反应结束后,酸洗,用乙酸乙酯提取反应产物;再依次进行碱洗、水洗、干燥和浓縮 后,用叔丁醇进行提纯;可有效除去杂质,即获得较纯的2,4-二氯苯乙酸-l-氰基环己酯, 从而使得在制备步骤2)的产物时能获得较高的纯度。2、步骤2)的反应式如下III反应结束后,用乙酸乙酯提取反应产物;再依次经碱洗、水洗、干燥和浓縮后,即得 纯度较高的l-[2-(2,4-二氯-苯基)-乙酰氧基]-环己垸基甲酸甲酯。 3、步骤3)的反应式如下IV QH回流反完毕后调节pH至酸性,然后依次经过乙酸乙酯提取、水洗、干燥、浓縮等后 处理,即得3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-醇。 4、步骤4)的反应式如下反应产物用1%的盐酸洗涤三次,再用饱和NaHC03溶液洗涤两次,最后用水洗涤两 次。干燥浓縮得3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁酯的粗产 物。将上述粗产物通过重结晶即可得到高纯度的3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧杂螺[4.5]-癸 -3-烯4-基-2,2-二甲基丁酯;重结晶所用溶剂为d-C4的任意一级醇。本发明的螺螨酯的合成方法,中间产物无须纯化即可用于制备下一步中间体或产物, 从而简化工序、适应产业化生产。与现有技术(US6436988)的主要不同之处是路线不同, 后处理过程不同,在改变路线后,反应收率有所增加。
具体实施方式
实施例1、 2,4-二氯苯乙酸-1-氰基环己酯(化合物n )的制备 在反应瓶中加入7.9 g (63.4mmo1)上述的1-氰基环己醇,13.9 g (175mmo1)的吡啶, 60mL二氯甲烷,室温下(室温一般指的是0 35。C)滴加20.0g (89.6mmo1) 2,4-二氯苯乙 酰氯与40mL 二氯甲垸的配液。lh左右滴加完毕后继续搅拌反应12h。反应结束后,浓縮,加入100mL3。/。 (V/V) HC1,用乙酸乙酯提取三次,乙酸乙酯层 用5% (W/W) Na2C03溶液洗涤两次,最后用水洗涤。无水Na2S04干燥,浓縮得28.9g棕色糊状物,经叔丁醇洗漆后得13.4g产物,收率¥=77.2%。实施例2、 l-[2-(2,4-二氯-苯萄-乙酰氧萄-环己烷基甲酸甲酯(化合物in)的制备在反应瓶中加入10.0g (32.2mmol)上述实施例1所得的叔丁醇洗漆后的2,4-二氯苯乙酸 -l-氰基环己酯和80ml浓硫酸甲醇溶液加热搅拌至回流反应20h。此种80ml浓硫酸甲醇溶 液是由8mL的浓硫酸用甲醇定容而成。反应结束后,蒸除大部分的甲醇,稍待冷却加入50mL水,用乙酸乙酯提取产物3次, 合并乙酸乙酯层用5% (W/W) NaHC03溶液洗涤3次,然后再用水洗,无水Na2S04干 燥,浓縮得8.6g产物,Y=77.8%。实施例3、 3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-醇(化合物IV)的制备在反应瓶中加入8.0g(23.1mmo1)上述实施例2所得的1-[2-(2,4-二氯-苯基)-乙酰氧基]-环己烷基甲酸甲酯、1.8g(16mmo1)乙醇镁和200mL的乙醇,加热至回流反应12h。反应结束后,蒸除大部分的溶剂;然后加5。/。的盐酸调节pH至酸性;接着用乙酸乙酯 提取,再用水洗涤,无水Na2S04干燥、浓縮得5.6g固体产物,Y=773%。实施例4、 3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁酯(化合 物I )的制备室温下在反应瓶中加入4.6g (14.8mmol)上述实施例3所得的3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代 -1-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-醇和6.0g (59.3mmol)三乙胺,80mL 二氯甲垸,滴加2.6g (19.3mmo1) 2, 2-二甲基丁酰氯,室温下搅拌反应2h。将反应所得的反应液用1%的盐酸洗涤三次,再用饱和NaHC03溶液洗涤两次,最后 用水洗涤两次,无水Na2S04干燥,浓縮得6.2g固体产物。经95。/。的乙醇重结晶后得5.3g产物,Y=92.3%,含量85%-95%。经硅胶柱纯化得产物 含量99%以上。结构鉴定数据如下ESI-MS: 411 (M+l)+; 'H-NMR (400MHz, CDC13, 5ppm): 7.40~7.31 (3H, m, ph-H3),1.83~1.77(10H, m, Cyclohexane陽Hio), 1.51 1.56 (2H, q, CH3-C^2-), 1.17 (6H, s, (C刷2-C-), 0.77-0.73 (3H, t, Cif3-CH2-)。最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发 明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容 直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
权利要求
1、一种螺螨酯的合成方法,其特征在于以1-氰基环己醇、2,4-二氯苯乙酰氯和2,2-二甲基丁酰氯为主要原料,包括以下步骤1)、生成化合物II将1-氰基环己醇与2,4-二氯苯乙酰氯于非质子型有机溶剂及催化剂中在室温下进行反应,反应时间12~24h,1-氰基环己醇与2,4-二氯苯乙酰氯的摩尔比为1∶1~2;催化剂的摩尔用量是1-氰基环己醇的2.5~3倍;所得的化合物II全称为2,4-二氯苯乙酸-1-氰基环己酯,结构式如下2)、生成化合物III将化合物II与浓硫酸甲醇配液加热进行回流反应,反应时间12~24h,化合物II与浓硫酸的摩尔比为1∶4~20,所得的化合物III全称为1-[2-(2,4-二氯-苯基)-乙酰氧基]-环己烷基甲酸甲酯,结构式如下3)、生成化合物IV将化合物III与碱在醇溶液中加热进行回流反应,反应时间12~24h,化合物III与碱的摩尔比为1∶0.6~0.8,反应完毕后调节pH至酸性,所得的化合物IV全称为3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-醇,结构式如下4)、生成化合物I将化合物IV与2,2-二甲基丁酰氯于催化剂与非质子型有机溶剂中在室温下进行反应,反应时间1.5~2.5h,化合物IV与2,2-二甲基丁酰氯的摩尔比为1∶1~2;催化剂的摩尔用量是化合物IV的3.5~4.5倍;所得的化合物I全称为3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁酯,结构式如下
2、 根据权利要求1所述的螺螨酯的合成方法,其特征在于将所述步骤4)所得物经有 机溶剂重结晶,得高纯度的3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁 酯。
3、 根据权利要求1或2所述的螺螨酯的合成方法,其特征在于所述步骤l)和步骤4) 中的催化剂均为烷烃类有机碱,非质子型有机溶剂均为烷烃类、醚类、芳香烃类或取代烷烃 类。
4、 根据权利要求3所述的螺螨酯的合成方法,其特征在于所述垸烃类有机碱为三乙胺 或吡锭,烷烃类为正己烷或环己烷,醚类为二苯醚,芳香烃类为苯或甲苯,取代垸烃类为二 氯甲烷或l, 2-二氯乙垸。
5、 根据权利要求4所述的螺螨酯的合成方法,其特征在于所述步骤2)中的浓硫酸甲 醇配液为浓硫酸与甲醇的混合液,或者为浓硫酸、甲醇及非质子型有机溶剂的混合液。
6、 根据权利要求5所述的螺螨酯的合成方法,其特征在于所述步骤3)中的碱为碱金 属醇盐或碱金属氢氧化物。
7、 根据权利要求6所述的螺螨酯的合成方法,其特征在于所述碱金属醇盐为醇钠、醇 钾或醇镁,碱金属氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化镁。
8、 根据权利要求7所述的螺螨酯的合成方法,其特征在于所述醇镁为乙醇镁。
9、 根据权利要求2所述的螺螨酯的合成方法,其特征在于所述重结晶所用溶剂为CVC4 的任意一级醇。
全文摘要
本发明公开了一种螺螨酯的合成方法,以1-氰基环己醇、2,4-二氯苯乙酰氯和2,2-二甲基丁酰氯为主要原料,包括以下步骤1)生成化合物II,即2,4-二氯苯乙酸-1-氰基环己酯;2)生成化合物III,即1-[2-(2,4-二氯-苯基)-乙酰氧基]-环己烷基甲酸甲酯;3)生成化合物IV,即3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-醇;4)生成化合物I,即3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁酯。本发明的螺螨酯的合成方法,收率高、适于产业化生产。
文档编号A01P7/02GK101235023SQ20081005992
公开日2008年8月6日 申请日期2008年3月4日 优先权日2008年3月4日
发明者勇 周, 徐旭辉, 朱国念, 程敬丽, 赵金浩 申请人:浙江大学
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