本发明属于农药制备技术领域，具体涉及一种克百威衍生物的制备方法。
背景技术：
克百威是广谱性杀虫、杀线虫剂，具有触杀和胃毒作用，适用于水稻、棉花、烟草、大豆等作物上多种害虫的防治，也可用作种子处理剂使用。随着农药低毒化的呼声日益高涨，高毒性的克百威禁用也已进入倒计时，而克百威低毒衍生物是非常重要的氨基甲酸酯类杀虫剂品种，主要品种包含丁硫克百威、丙硫克百威，其杀虫性强、速效、残留期短、选择性强并且对高等植物低毒，毒性只有克百威的二十分之一(曾宪泽等“丁硫克百威的化学合成”，《农药》34卷No.6(1995)P12转16)，所以开发高品质克百威低毒衍生物蕴含极大的市场潜力。
克百威低毒衍生物的合成方法有很多，主要有以下2种：呋喃酚法、克百威法，其中克百威法又分为克百威间接法和克百威直接法。呋喃酚法主要有：美国专利US4264625A以二氧六环为溶剂，以三乙胺为缚酸剂，经柱层析以50％的收率得到目标化合物(以呋喃酚计)，该方法收率不高。专利DE3215256A1以甲苯为溶剂，以三乙胺为缚酸剂，以86％的收率得到目标化合物，副产物是剧毒、强腐蚀气体氟化氢，后处理麻烦。克百威间接法有：日本专利JP58026878以克百威与二氯化硫为起始物，以79.8％的收率获得目标化合物，收率不高，成本较高。专利US4413005A合成一系列的氨基甲酸酯衍生物，收率在80％左右，通过柱层析得到产品，没有报道产品含量，收率不高，成本较高。克百威直接法有：BE817517A以吡啶为溶剂和缚酸剂，发现仍然有20％的克百威未反应，该法存在着反应时间长，目标产物收率和含量低的特点。专利US4329293A中用正己烷作为反应溶剂，三乙胺作为缚酸剂能得到95％的丁硫克百威原油，但是正己烷作为溶剂存在安全方面的风险。中国专利CN00113443.4通过柱层析能得到含量为92％的丁硫克百威原油，存在纯化成本过高和含量偏低的缺点。中国专利CN102786503A利用助溶剂N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺来提高克百威在反应液中的溶解性，目标化合物丁硫克百威的收率为97％(以克百威计)，含量96％，但是其需要加入助溶剂导致难以回收利用而损失、后处理的麻烦和加大废水处理的难度。
在这些专利中，中国专利CN102786503A利用助溶剂N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺来提高克百威在反应液中的溶解性，收率为97％(以克百威计)，含量96％，但是其需要加入助溶剂导致难以回收利用而损失、后处理的麻烦和加大废水处理的难度。而在其他合成方法中由于三乙胺盐酸盐在常规溶剂中的溶解度都很小，在缩合反应过程中克百威被三乙胺盐酸盐部分包裹，导致部分克百威未能参与反应致使克百威低毒衍生物含量和收率不高，因此严重阻碍了丁硫克百威、丙硫克百威等克百威衍生物的推广应用。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、纯度和收率高的克百威低毒衍生物的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种克百威衍生物的制备方法，包括以下步骤：
(1)以胺衍生物和一氯化硫为原料，加入第一缚酸剂和反应溶剂，进行硫化反应，得到二硫化物；所述第一缚酸剂为三乙胺；所述反应溶剂为氯仿或二氯甲烷；
(2)以二硫化物和氯气为原料进行氯化反应，得到氮硫氯化物；
(3)以氮硫氯化物和克百威为原料，加入第二缚酸剂，进行缩合反应，得到克百威衍生物。
上述的克百威衍生物的制备方法，优选的，所述胺衍生物、一氯化硫、第一缚酸剂、氯气、克百威和第二缚酸剂的摩尔比为1.0∶0.5～0.55∶1.0～1.1∶0.5～0.55∶0.93～0.95∶2～2.2。
上述的克百威衍生物的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，所述胺衍生物为二正丁胺或N-异丙基-β-丙氨酸乙酯。
上述的克百威衍生物的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，所述反应溶剂与胺衍生物的体积比为10～20∶1。
上述的克百威衍生物的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，所述反应溶剂与胺衍生物的体积比为15∶1。
上述的克百威衍生物的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，所述硫化反应温度为0℃～10℃，反应时间为1.5h～2h。
上述的克百威衍生物的制备方法，优选的，所述步骤(2)中，所述氯化反应的具体过程为：在5℃～10℃、持续搅拌条件下，将氯气通入硫化反应后的溶液中，氯气通入时间为1h～1.5h；氯气通入完毕后在0℃～30℃下反应2h～3h。
上述的克百威衍生物的制备方法，优选的，所述步骤(2)中，当所述胺衍生物为二正丁胺时，所述二硫化物为双二正丁胺基二硫物；当所述胺衍生物为N-异丙基-β-丙氨酸乙酯时，所述二硫化物为双N-异丙基-β-丙氨酸乙酯基二硫物。
上述的克百威衍生物的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，所述第二缚酸剂为三乙胺，所述缩合反应的具体过程为：将克百威加入氯化反应后的溶液中，在5℃～10℃、持续搅拌条件下，再滴加三乙胺，滴加完毕后在10℃～30℃搅拌4h～6h。
上述的克百威衍生物的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，当所述二硫化物为双二正丁胺基二硫物时，所述氮硫氯化物为二正丁胺基氯化硫；当所述二硫化物为双N-异丙基-β-丙氨酸乙酯基二硫物时，所述氮硫氯化物为N-异丙基-N-氯化硫-β-丙氨酸乙酯。
所述克百威衍生物优选为丁硫克百威或丙硫克百威。
本发明以胺衍生物为原料，以三乙胺为缚酸剂，以氯仿或二氯甲烷为反应溶剂与一氯化硫发生硫化反应合成第一中间体二硫化物，二硫化物再与氯气发生氯化反应合成第二中间体氮硫氯化物，最后在缚酸剂的存在下氮硫氯化物和克百威发生缩合反应，缩合反应过程中不需要助溶剂，即可得到含量≥96％，收率≥98％的克百威低毒衍生物。
具体地，胺衍生物为二正丁胺或N-异丙基-β-丙氨酸乙酯，当胺衍生物为二正丁胺时，二硫化物为双二正丁胺基二硫物，氮硫氯化物为二正丁胺基氯化硫，所得的产物为丁硫克百威；当胺衍生物为N-异丙基-β-丙氨酸乙酯，二硫化物为双N-异丙基-β-丙氨酸乙酯基二硫物，氮硫氯化物为N-异丙基-N-氯化硫-β-丙氨酸乙酯，所得的产物为丙硫克百威。化学反应式如下：
当R1为CH(CH3)2时，R2为CH2CH2COOC2H5，所得的产物为丙硫克百威；当R1为C4H9时，R2为C4H9，所得的产物为丁硫克百威。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的克百威衍生物的制备方法，在胺衍生物和一氯化硫反应合成第一中间体二硫化物和第二中间体氮硫氯化物和克百威发生缩合反应时都会产生盐酸和三乙胺形成三乙胺盐酸盐，而三乙胺盐酸盐在常规溶剂中的溶解度很差会导致整个反应物料变得粘稠难以充分搅动导致反应不完全，特别在缩合反应中因为是固-液两相反应(克百威是固体加入)导致克百威被三乙胺盐酸盐包裹，不能充分和第二中间体(二正丁胺基氯化硫或N-异丙基-N-氯化硫-β-丙氨酸乙酯)反应，导致反应所得的克百威衍生物含量和收率不高、克百威残留较高导致最终产品毒性偏高。而本专利硫化反应和缩合反应都采用氯仿或二氯甲烷为反应溶剂，三乙胺盐酸盐在氯仿或二氯甲烷相比其他有机溶剂中有很好的溶解度，避免了胺衍生物和一氯化硫反应因为反应物料粘稠导致反应不完全，以及缩合反应时克百威被三乙胺盐酸盐包裹不能充分参与缩合反应的缺点，避免了助溶剂的加入(助溶剂加入必然带来助溶剂难以回收利用而损失、后处理的麻烦和加大废水处理的难度)。本发明所得的丁硫克百威、丙硫克百威等克百威低毒衍生物的产品含量≥96％，产品收率≥98％，克百威<0.1％，毒性低，推广应用前景广阔，具有较大的实用价值和社会经济效益。
2、本发明的克百威衍生物的制备方法，进一步地，对制备过程中的参数进行了优化，胺衍生物∶一氯化硫∶三乙胺∶氯气∶克百威∶三乙胺的摩尔投料比限定为1.0∶0.5～0.55∶1.0～1.1∶0.5～0.55∶0.93～0.95∶2～2.2，硫化反应中，反应溶剂体积用量限定为原料二正丁胺或N-异丙基-β-丙氨酸乙酯体积的10～20倍，氯化反应中，反应温度限定在0～30℃，反应时间2～3小时。反应完毕后水洗、酸洗，水洗为中性后再减压浓缩得红褐色油状物。用高效液相色谱定量分析，收率≥98％(以克百威计)。由于克百威衍生物是热稳定性差的油状物难以进行后续的提纯操作，本发明通过以上参数的优化，反应过程中无副产品生成，从而提高了本发明的收率和含量，同时残留克百威的量也降至最低。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例1：
丙硫克百威，化学名称N-[2,3-二氢-2,2-二甲基苯并呋喃-7-基氧羰基(甲基)氨硫基]-N-异丙基-β-丙氨酸乙酯的制备
在带有搅拌的2L反应瓶中加入79.5g(0.5mol，83mL)N-异丙基-β-丙氨酸乙酯，0.9L二氯甲烷以及50.5g(0.5mol)三乙胺，冷却至5℃。在搅拌下滴加33.7g(0.25mol)一氯化硫，在1小时滴毕后在5℃下进行硫化反应，反应1.5小时。反应完毕后水洗、酸洗、水洗至中性后分离出二氯甲烷层(第一中间体硫化反应产物双N-异丙基-β-丙氨酸乙酯基二硫物溶于溶剂二氯甲烷中)。然后将二氯甲烷层降温至5℃，搅拌下1小时内通入17.8g(0.25mol)氯气，通入完毕后在20℃下进行氯化反应，反应2小时，再加入105g(0.465mol)克百威，冷却至5℃，搅拌下滴加101g(1mol)三乙胺，滴毕后于20℃下进行缩合反应，搅拌4小时，反应完毕后依次水洗、酸洗、水洗至中性后分离出二氯甲烷层后减压浓缩得红褐色油状物194.7g，经高效液相色谱定量分析，含量为96.2％，收率为98.1％(以克百威计)。
实施例2
丙硫克百威，化学名称N-[2,3-二氢-2,2-二甲基苯并呋喃-7-基氧羰基(甲基)氨硫基]-N-异丙基-β-丙氨酸乙酯的制备
在带有搅拌的2L反应瓶中加入79.5g(0.5mol，83mL)N-异丙基-β-丙氨酸乙酯，1.25L二氯甲烷以及50.5g(0.5mol)三乙胺，冷却至5℃。在搅拌下滴加33.7g(0.25mol)一氯化硫，在1小时滴毕后在5℃下进行硫化反应，反应1.5小时。反应完毕后水洗、酸洗、水洗至中性后分离出二氯甲烷层。然后将二氯甲烷层降温至5℃，搅拌下1小时内通入17.8g(0.25mol)氯气，通入完毕后在20℃下进行氯化反应，反应2小时，再加入105g(0.465mol)克百威，冷却至5℃，搅拌下滴加101g(1mol)三乙胺，滴毕后于20℃下进行缩合反应，搅拌4小时，反应完毕后依次水洗、酸洗、水洗至中性后分离出二氯甲烷层后减压浓缩得红褐色油状物194.7g，经高效液相色谱定量分析，含量为96.3％，收率为98.2％(以克百威计)。
实施例3
丙硫克百威，化学名称N-[2,3-二氢-2,2-二甲基苯并呋喃-7-基氧羰基(甲基)氨硫基]-N-异丙基-β-丙氨酸乙酯的制备
在带有搅拌的2L反应瓶中加入79.5g(0.5mol，83mL)N-异丙基-β-丙氨酸乙酯，0.9L氯仿以及50.5g(0.5mol)三乙胺，冷却至5℃。在搅拌下滴加33.7g(0.25mol)一氯化硫，在1小时滴毕后在5℃下进行硫化反应，反应1.5小时。反应完毕后水洗、酸洗、水洗至中性后分离出氯仿层。然后将氯仿层降温至5℃，搅拌下1小时内通入17.8g(0.25mol)氯气，通入完毕后在20℃下进行氯化反应，反应2小时，再加入105g(0.465mol)克百威，冷却至5℃，搅拌下滴加101g(1mol)三乙胺，滴毕后于20℃下进行缩合反应，搅拌4小时，反应完毕后依次水洗、酸洗、水洗至中性后分离出氯仿层后减压浓缩得红褐色油状物194.7g，经高效液相色谱定量分析，含量为96.5％，收率为98.4％(以克百威计)。
实施例4
丙硫克百威，化学名称N-[2,3-二氢-2,2-二甲基苯并呋喃-7-基氧羰基(甲基)氨硫基]-N-异丙基-β-丙氨酸乙酯的制备
在带有搅拌的2L反应瓶中加入79.5g(0.5mol，83mL)N-异丙基-β-丙氨酸乙酯，1.25L氯仿以及50.5g(0.5mol)三乙胺，冷却至5℃。在搅拌下滴加33.7g(0.25mol)一氯化硫，在1小时滴毕后在5℃下进行硫化反应，反应1.5小时。反应完毕后水洗、酸洗、水洗至中性后分离出氯仿层。然后将氯仿层降温至5℃，搅拌下1小时内通入17.8g(0.25mol)氯气，通入完毕后在20℃下进行氯化反应，反应2小时，再加入105g(0.465mol)克百威，冷却至5℃，搅拌下滴加101g(1mol)三乙胺，滴毕后于20℃下进行缩合反应，搅拌4小时，反应完毕后依次水洗、酸洗、水洗至中性后分离出氯仿层后减压浓缩得红褐色油状物194.7g，经高效液相色谱定量分析，含量为96.6％，收率为98.5％(以克百威计)。
实施例5
丁硫克百威，化学名称2，3-二氢-2，2-二甲基苯并呋喃-7-基(二丁基氨硫甲基氨基)甲酸酯的制备
在带有搅拌的2L反应瓶中加入64.5g(0.5mol，84mL)二正丁胺，0.9L二氯甲烷以及50.5g(0.5mol)三乙胺，冷却至5℃。在搅拌下滴加33.8g(0.25mol)一氯化硫，在1小时滴毕后在5℃下进行硫化反应，反应1小时。反应完毕后水洗、酸洗、水洗至中性后分离出二氯甲烷层(第一中间体硫化反应产物双二正丁胺基二硫物溶于溶剂二氯甲烷中)。然后将二氯甲烷层降温至5℃，搅拌下通入17.8g(0.25mol)氯气，通入完毕后在20℃下进行氯化反应，反应2小时。再加入105g(0.465mol)克百威，冷却至5℃，搅拌下滴加101g(1mol)三乙胺，滴毕后于20℃下进行缩合反应，搅拌4小时，反应完毕后依次水洗、酸洗、水洗至中性后分离出二氯甲烷层，减压浓缩，得红褐色油状物180.5g，经高效液相色谱定量分析，纯度为96.1％，收率为98.0％(以克百威计)。
实施例6
丁硫克百威，化学名称2，3-二氢-2，2-二甲基苯并呋喃-7-基(二丁基氨硫甲基氨基)甲酸酯的制备
在带有搅拌的2L反应瓶中加入64.5g(0.5mol，84mL)二正丁胺，1.25L二氯甲烷以及50.5g(0.5mol)三乙胺，冷却至5℃。在搅拌下滴加33.8g(0.25mol)一氯化硫，在1小时滴毕后在5℃下进行硫化反应，反应1小时。反应完毕后水洗、酸洗、水洗至中性后分离出二氯甲烷层。然后将二氯甲烷层降温至5℃，搅拌下通入17.8g(0.25mol)氯气，通入完毕后在20℃下进行氯化反应，反应2小时，再加入105g(0.465mol)克百威，冷却至5℃，搅拌下滴加101g(1mol)三乙胺，滴毕后于20℃下进行缩合反应，搅拌5小时，反应完毕后依次水洗、酸洗、水洗至中性后分离出二氯甲烷层，减压浓缩，得红褐色油状物180.5g，经高效液相色谱定量分析，纯度为96.3％，收率为98.2％(以克百威计)。
实施例7
丁硫克百威，化学名称2，3-二氢-2，2-二甲基苯并呋喃-7-基(二丁基氨硫甲基氨基)甲酸酯的制备
在带有搅拌的2L反应瓶中加入64.5g(0.5mol，84mL)二正丁胺，0.9L氯仿以及50.5g(0.5mol)三乙胺，冷却至5℃。在搅拌下滴加33.8g(0.25mol)一氯化硫，在1小时滴毕后在5℃下进行硫化反应，反应1小时。反应完毕后水洗、酸洗、水洗至中性后分离出氯仿层。然后将氯仿层降温至5℃，搅拌下通入17.8g(0.25mol)氯气，通入完毕后在20℃下进行氯化反应，反应2小时，再加入105g(0.465mol)克百威，冷却至5℃，搅拌下滴加101g(1mol)三乙胺，滴毕后于20℃下进行缩合反应，搅拌6小时，反应完毕后依次水洗、酸洗、水洗至中性后分离出氯仿层，减压浓缩，得红褐色油状物180.6g，经高效液相色谱定量分析，纯度为96.4％，收率为98.4％(以克百威计)。
实施例8
丁硫克百威，化学名称2，3-二氢-2，2-二甲基苯并呋喃-7-基(二丁基氨硫甲基氨基)甲酸酯的制备
在带有搅拌的2L反应瓶中加入64.5g(0.5mol，84mL)二正丁胺，1.25L氯仿以及50.5g(0.5mol)三乙胺，冷却至5℃。在搅拌下滴加33.8g(0.25mol)一氯化硫，在1小时滴毕后在5℃下进行硫化反应，反应1小时。反应完毕后水洗、酸洗、水洗至中性后分离出氯仿层。然后将氯仿层降温至5℃，搅拌下通入17.8g(0.25mol)氯气，通入完毕后在20℃下进行氯化反应，反应2小时，再加入105g(0.465mol)克百威，冷却至5℃，搅拌下滴加101g(1mol)三乙胺，滴毕后于20℃下进行缩合反应，搅拌6小时，反应完毕后依次水洗、酸洗、水洗至中性后分离出氯仿层，减压浓缩，得红褐色油状物180.7g，经高效液相色谱定量分析，纯度为96.5％，收率为98.5％(以克百威计)。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。