专利名称：一种螺甲螨酯的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种螺甲螨酯的制备方法，即一种全称为3-(2,4，6-三甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.4]-壬-3-烯4-基-3,3-二甲基丁酯的制备方法。
背景技术：
螺甲螨酯是由拜耳开发的第二代螺环季酮酸类杀虫、杀螨剂，主要用于棉花、蔬菜和 观赏植物的防治粉虱和叶螨。螺甲螨酯的作用机理是影响粉虱和螨虫的发育，干扰其脂质 体的生物合成，尤其对幼虫阶段有较好的活性，同时还可以产生卵巢管闭合作用，降低螨 虫和粉虱成虫的繁殖能力，大大减少产卵数量。螺甲螨酯能有效的防治对吡丙醚产生抗性 的粉虱，与灭虫威复配后使用能有效的防治具有抗性的粉虱。螺甲螨酯与任何常用的杀虫 剂、杀螨剂无交互抗性。通过室内和田间试验证明螺甲螨酯对有益生物是安全的，并且适 合害虫综合防治，残效优异，植物相容性好，对环境安全。适合产业化生产。目前报道的螺甲螨酯制备方法为以3-(2,4,6-三甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.4]-壬-3-烯4-醇在碱性和减压条件下发生成环反应，产物在酸性条件下水解后，再与3,3-二甲基丁 酰氯反应，所得产物为螺甲螨酯，此两步反应收率在60%以上。其存在着以下缺陷首先, 每一步反应所得产物需要经硅胶柱分离纯化，过程复杂费时；其次，反应收率比较低，不 符合当今绿色化学的要求；最后，其环化反应需要减压条件，过程复杂，不利于产业化生产。其中3-(2,4,6-三甲基苯基)-2-氧代-l-氧杂螺[4.4]-壬-3-烯4-醇的合成方法尚未见报道。 发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种适合产业化批量生产的螺甲螨酯的制备方法。 为了解决上述技术问题，本发明提供一种螺甲螨酯的制备方法，以1-羧基环戊醇、2，4，6-三甲基苯乙酰氯和3，3-二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-羧基环戊醇与2,4,6-三甲基苯乙酰氯在催化剂及有机溶剂中进行反应，反应温度0 3(TC，反应时间10 15h， l-羧基环戊醇、2，4,6-三甲基苯乙酰氯与催化剂的摩尔比为1:1 2: 2.5 3;所得的化合物II结构式为2)、生成化合物III:将化合物n与强碱在醇溶液或非质子性强极性溶剂中加热进行回流反应，反应时间10~15h,化合物II与强碱的摩尔比为1: 1 20，所得的化合物III结构式为3)、生成螺甲螨酯将化合物III与3,3-二甲基丁酰氯在催化剂及有机溶剂中进行反应，反应温度0 3(TC， 反应时间0.5 5h，化合物III、 3,3-二甲基丁酰氯和催化剂的摩尔比为1: 1 2: 2 6;所得的螺甲螨酯结构式为作为本发明的螺甲螨酯的制备方法的进一步改进将所述步骤3)所得物经d-C4中的任意一级醇重结晶，得高纯度的螺甲螨酯。作为本发明的螺甲螨酯的制备方法的进一步改进步骤1)和步骤3)中的催化剂均 为三级胺类缚酸剂，例如为三乙胺或吡啶。步骤1)和步骤3)中的有机溶剂均为非质子型有机溶剂，例如为垸烃类、醚类、芳香烃类或取代垸烃类，优选正己烷、环己烷、乙醚、苯、甲苯、二氯甲烷和l， 2-二氯乙烷。作为本发明的螺甲螨酯的制备方法的进一步改进步骤2)中的强碱为碱金属醇盐、 碱金属氢氧化物或金属氢化物，优选乙醇镁、甲醇钠等等。步骤2)中的醇溶液为d-C4 中的任意一级醇，非质子性强极性溶剂为DMF(二甲基甲酰胺)、DMAC(二甲基乙酰胺)或 DMSO(二甲基亚砜)。本发明的螺甲螨酯的制备方法，步骤l)的反应式如下III I在本发明的制备方法中，步骤l)和步骤2)均只需简单的后处理而无需纯化即可用 于下一步反应。步骤1)的后处理工艺具体为步骤1)的反应结束后，将所得产物浓缩，加入质量分数为3。/。的HCl水溶液，用乙酸乙酯提取三次，再用水洗涤,无水Na2S04干燥。步骤2)的后处理工艺具体为步骤2)的反应结束后，减压蒸除大部分溶剂后，加 入质量分数为3%的盐酸，用乙酸乙酯提取三次，再用水洗涤，无水Na2S04干燥，浓縮得 固体产物。本发明的螺甲螨酯的制备方法，相对于现有技术，具有如下有益效果 首先，反应所得产物可经重结晶，无需柱纯化，过程简单有效，省时省力，可以提高 效益。其次，反应收率比以前高(本发明的三步反应收率为60%以上)，因此能降低生产成本。最后，本发明对步骤2)进行了改进，取消了减压条件，使生产步骤更加简单有效； 这是本发明的优点所在。综上所述，本发明的螺甲螨酯的制备方法采用全新的三步法，原料来源充足，反应条 件温和，收率较高，达到绿色化学的要求，适合产业化的批量生产。
具体实施方式
实施例l、化合物II，即1-[2-(2,4，6-三甲基苯基)-乙酰氧基]-环戊垸基甲酸的制备 在反应瓶中加入8.0g (61.5mmo1) 1-羧基环戊醇，13.5g (171mmol)吡啶，60mL 二氯甲烷，室温下(即0 30。C)滴加15.6g (79.3mmo1) 2，4，6-三甲基苯乙酰氯与40mL二氯甲烷的配液。lh内滴加完毕后，在室温下继续搅拌反应12h。反应结束后，浓縮，加入100mL 3%HC1，用乙酸乙酯提取三次，再用水洗涤。无水Na2S04干燥，浓縮得15.9g棕色固体产物，Y=89.2%。实施例2、化合物m，即3-(2,4,6-三甲基苯基)-2-氧代-l-氧杂螺[4.4]-壬-3-烯4-醇的制备在反应瓶中加入10.6g (36.5mmol)上述实施例1所得的l-[2-(2,4，6-三甲基苯基)-乙酰氧 基]-环戊垸基甲酸、5.0g(44mmol)乙醇镁和120mL的乙醇，加热至回流反应12h。反应结束后，减压蒸除大部分溶剂后，加3。/。盐酸50mL，用乙酸乙酯提取三次后，再 用水洗涤，无水Na2S04干燥，浓缩得7.2g固体产物，Y=72.5%。实施例3、螺甲螨酯，艮卩3-(2,4,6-三甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.4]-壬-3-烯4-基-3,3-二甲基丁酯的制备在反应瓶中加入2.0g (7.4mmol)上述实施例2所得的3-(2，4,6-三甲基苯基)-2-氧代-l-氧 杂螺[4.4]-壬-3-烯4-醇和3.0g (30.0mmol)三乙胺和50mL 二氯甲垸，再滴加1.3g (9.7mmo1) 3,3-二甲基丁酰氯，室温下(即0 3(TC)搅拌反应2h。7反应结束后，将所得的反应液用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2.9g固体产物。再经95%的乙醇重结 晶后得2.5g产物，Y=93.1%，含量90%-95%。最后经硅胶柱纯化得含量99%以上的产物。ESI-MS:371(M+l)+; ^-NMR (400 MHz, CDC13, Sppm): 6.84 (2H, s, ph隱玩)，2.24 (3H， s, Me-Ph), 2.21 (2H, s, 0=C-C7/2-)， 2.16 (6H, s, Me-Ph), 2.09-1.82 (8H, m, c5), 0.84 (9H, s,(C场)3-C國)。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、一种螺甲螨酯的制备方法，其特征在于，以1-羧基环戊醇、2，4，6-三甲基苯乙酰氯和3，3-二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-羧基环戊醇与2，4，6-三甲基苯乙酰氯在催化剂及有机溶剂中进行反应，反应温度0～30℃，反应时间10～15h，1-羧基环戊醇、2，4，6-三甲基苯乙酰氯与催化剂的摩尔比为1∶1～2∶2.5～3；所得的化合物II结构式为id="icf0001" file="S2008100602547C00011.gif" wi="44" he="28" top= "102" left = "65" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>2)、生成化合物III将化合物II与强碱在醇溶液或非质子性强极性溶剂中加热进行回流反应，反应时间10～15h，化合物II与强碱的摩尔比为1∶1～20，所得的化合物III结构式如下id="icf0002" file="S2008100602547C00012.gif" wi="48" he="28" top= "159" left = "65" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>3)、生成螺甲螨酯将化合物III与3，3-二甲基丁酰氯在催化剂及有机溶剂中进行反应，反应温度0～30℃，反应时间0.5～5h，化合物III、3，3-二甲基丁酰氯和催化剂的摩尔比为1∶1～2∶2～6；所得的螺甲螨酯结构式如下id="icf0003" file="S2008100602547C00013.gif" wi="60" he="41" top= "223" left = "84" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>
2、根据权利要求l所述的螺甲螨酯的制备方法，其特征在于将所述步骤3)所得物经 d-C4中的任意一级醇重结晶，得高纯度的螺甲螨酯。
3、 根据权利要求1或2所述的螺甲螨酯的制备方法，其特征在于步骤1)和步骤3) 中的催化剂均为三级胺类缚酸剂。
4、 根据权利要求3所述的螺甲螨酯的制备方法，其特征在于所述三级胺类缚酸剂为三 乙胺或吡啶。
5、 根据权利要求4所述的螺甲螨酯的制备方法，其特征在于所述步骤l)和步骤3) 中的有机溶剂均为非质子型有机溶剂。
6、 根据权利要求5所述的螺甲螨酯的制备方法，其特征在于所述非质子型有机溶剂为 烷烃类、醚类、芳香烃类或取代烷烃类。
7、 根据权利要求6所述的螺甲螨酯的制备方法，其特征在于所述垸烃类为正己垸或环 己烷，所述醚类为乙醚、所述芳香烃类为苯或甲苯，所述取代垸烃类为二氯甲烷或l， 2-二氯 乙烷。
8、 根据权利要求7所述的螺甲螨酯的制备方法，其特征在于所述步骤2)中的强碱为碱金属醇盐、碱金属氢氧化物或金属氢化物。
9、 根据权利要求8所述的螺甲螨酯的制备方法，其特征在于所述碱金属醇盐为乙醇镁或甲醇钠。
10、 根据权利要求9所述的螺甲螨酯的制备方法，其特征在于所述步骤2)中的醇溶液为d-C4中的任意一级醇，非质子性强极性溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。
全文摘要
本发明公开了一种螺甲螨酯的制备方法，以1-羧基环戊醇、2，4，6-三甲基苯乙酰氯和3，3-二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-羧基环戊醇与2，4，6-三甲基苯乙酰氯在催化剂及有机溶剂中进行反应；2)生成化合物III将化合物II与强碱在醇溶液或非质子性强极性溶剂中加热进行回流反应；3)生成螺甲螨酯将化合物III与3，3-二甲基丁酰氯在催化剂及有机溶剂中进行反应，所得的螺甲螨酯结构式如上。本发明的螺甲螨酯的制备方法，适合产业化批量生产。
文档编号A01N43/12GK101250173SQ20081006025
公开日2008年8月27日 申请日期2008年4月1日 优先权日2008年4月1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