一种氟虫腈中间体的合成方法与流程

文档序号:14264192阅读:948来源:国知局

本发明(氟虫腈中间体的一种合成方法)提供了一种条件温和的合成5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲苯基)吡唑的方法。



背景技术:

氟虫腈是一种苯基吡唑类广谱杀虫剂,对鳞翅目、蝇类和鞘翅目等一系列害虫具有很高的杀虫活性,与现有的杀虫剂无交互抗性。而5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲苯基)吡唑是合成氟虫腈的重要中间体,在农药、医药合成中也有着广泛的应用。到目前为止,人们已经开发了合成苯基吡唑类化合物的各种方法,而在这些方法中,都有步骤复杂、产率低的缺点。所以我们发明使用2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺和3-腈基吡唑作为反应原料,用醋酸铜和冰醋酸作为催化剂,在氩气条件下进行反应得到氟虫腈中间体。

传统的合成方法有两种:第一种方法是以三氟甲基苯肼为起始原料,与富马腈或氯乙酰氯反应后再关环;第二种方法是以三氟甲基苯胺为起始原料,经重氮化反应后,再与2,3-二氰基丙醛或2-羟基丁二腈等反应后再关环。在上述的路线中存在着原料来源不易、反应步骤多、废酸排放过多、不易后处理、使用试剂毒性较大、工业防护要求高等缺点。



技术实现要素:

本发明所使用的催化剂是醋酸铜和冰醋酸,在0-40℃的条件下进行反应,并且有相对较高的产率。该方法具有后处理便捷,得到的产品有较高的纯度和收率等特点。

为此本发明采用的技术方案是:本发明按照以下步骤进行:以2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺和3-腈基吡唑作为反应原料,催化剂是碘化亚铜、醋酸亚铜、醋酸铜和冰醋酸、醋酸酐,t-buono(亚硝酸叔丁酯)、亚硝酸正丁酯作为氧化剂,生成目标产物:

所述催化剂是醋酸铜和冰醋酸。

使用的铜盐的用量为原料的0.1-30mol%,酸的用量为原料的0.2-50mol%。

在0-40℃的温度下进行反应。

在氮气或者氩气下进行反应。

氧化剂为t-buono(亚硝酸叔丁酯)。

氧化剂的用量为原料质量的1-10倍。

采用甲醇、乙醇、丙醇作为反应溶剂。

溶剂量为原料质量的10-100倍量。

本发明在0-40℃体系下,氮气或者氩气条件下反应。催化剂醋酸铜的用量是原料的0.1-30mol%,冰醋酸的用量是原料的0.2-50mol%,氧化剂的用量是原料的1-10倍量,溶剂量为原料的10-100倍量(质量比);本发明室温下反应,反应条件温和;本发明副反应少,产物与反应体系易于分离,采用此方法具有操作便捷、步骤少,且原料较为易得、污染较少,反应条件温和等特点。

具体实施方式

在实施本发明时,反应温度为0-40℃,反应体系在氮气或者氩气中进行,在反应过程中,多种因素会影响进程,从而改变结果。所以,要对各因素进行探究,找到一个最佳条件水平。

当催化剂醋酸铜和冰醋酸的用量分别低于原料的0.1mol%和0.2mol%,反应较难发生,而当催化剂的醋酸铜和冰醋酸的用量分别高于原料用量的30mol%和50mol%时,增加催化剂的用量对于反应产率的提升并不明显,综合考虑在能起到催化反应的前提下,催化剂醋酸铜的用量是原料的0.1-30mol%,冰醋酸的用量是原料的0.2-50mol%。

反应温度是一个重要的因素,当反应温度低于0℃时,反应不能发生,当反应温度高于40℃时,副反应较多。

溶剂的量为10-100倍量(质量比)。若低于10倍量,原料无法溶解完全,反应转化率低,若溶剂量高于100倍量,反应体系浓度过低,原料转化率较低。

反应中的氧化剂的量对于反应的结果也会产生较大影响,氧化剂的用量低于原料的1倍量时,反应转化率较低,而氧化剂的用量高于原料的10倍量时,增加氧化剂的用量对于反应产率的提高并无明显效果。因此氧化剂的用量是原料的1-10倍量。

实施例1:

在schlenk管中加入无水醋酸铜(0.2mmol,36.30mg),吡唑(1mmol,68.10mg),甲醇(1.50ml),冷却至0oc,在搅拌下加入t-buono(1.65mmol,169.95mg)和冰醋酸(0.3mmol,18.00mg),苯胺(1.50mmol,139.50mg)在甲醇中稀释,用注射泵缓慢加入2h,然后升至室温搅拌48h。反应结束后向体系加20ml水,用20ml乙酸乙酯萃取3次,收集并合并有机相,加无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂再经过柱层析分离得到目标产品,产率为94%。

实施例2:

在schlenk管中加入无水醋酸铜(0.02mmol,3.63mg),吡唑(1mmol,68.10mg),甲醇(1.50ml),冷却至0oc,在搅拌下加入t-buono(1.65mmol,169.95mg)和冰醋酸(0.3mmol,18.00mg),苯胺(1.50mmol,139.50mg)在甲醇中稀释,用注射泵缓慢加入2h,然后升至室温搅拌48h。反应结束后向体系加20ml水,用20ml乙酸乙酯萃取3次,收集并合并有机相,加无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂再经过柱层析分离得到目标产品,产率为26%。

实施例3:

在schlenk管中加入无水醋酸铜(0.2mmol,36.30mg),吡唑(1mmol,68.10mg),甲醇(1.50ml),冷却至0oc,在搅拌下加入t-buono(0.5mmol,51mg)和冰醋酸(0.3mmol,18.00mg),苯胺(1.50mmol,139.50mg)在甲醇中稀释,用注射泵缓慢加入2h,然后升至室温搅拌48h。反应结束后向体系加20ml水,用20ml乙酸乙酯萃取3次,收集并合并有机相,加无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂再经过柱层析分离得到目标产品,产率为54%。

实施例4:

在schlenk管中加入无水醋酸铜(0.2mmol,36.30mg),吡唑(1mmol,68.10mg),甲醇(1.50ml),冷却至0oc,在搅拌下加入t-buono(1.65mmol,169.95mg)和冰醋酸(0.3mmol,18.00mg),苯胺(1.50mmol,139.50mg)在甲醇中稀释,用注射泵缓慢加入2h,然后升至60oc回流搅拌48h。反应结束后向体系加20ml水,用20ml乙酸乙酯萃取3次,收集并合并有机相,加无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂再经过柱层析分离得到目标产品,产率为27%。

实施例5:

在schlenk管中加入无水醋酸铜(0.2mmol,36.30mg),吡唑(1mmol,68.10mg),甲醇(1.50ml),冷却至0oc,在搅拌下加入t-buono(1.65mmol,169.95mg)和冰醋酸(0.03mmol,1.80mg),苯胺(1.50mmol,139.50mg)在甲醇中稀释,用注射泵缓慢加入2h,然后升至室温搅拌48h。反应结束后向体系加20ml水,用20ml乙酸乙酯萃取3次,收集并合并有机相,加无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂再经过柱层析分离得到目标产品,产率为35%。

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