【技术领域】
本发明涉及医药技术领域,具体涉及5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物制备方法。
背景技术:
5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物是法国罗纳-普朗克公司开发的,一种杀虫剂氟虫腈的中间体,氟虫腈是一种苯基吡唑类杀虫剂、杀虫谱广,对害虫以胃毒作用为主,兼有触杀和一定的内吸作用,其作用机制在于阻碍昆虫γ-氨基丁酸控制的氯代物代谢,因此对蚜虫、叶蝉、飞虱、鳞翅目幼虫、蝇类和鞘翅目等重要害虫有很高的杀虫活性,对作物无药害。该药剂可施于土壤,也可叶面喷雾,施于土壤能有效防治玉米根叶甲、金针虫和地老虎,叶面喷洒时,对小菜蛾、菜粉蝶、稻蓟马等均有高水平方效,且持效性长。
目前,国内外报道的5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物合成路线较少,在国外文献wo0130760a1和us6620943b1中公布了制备一种制备5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物的方法,具体制备过程如下:
将乙腈837g和氯苯627.8g投入反应瓶中,加入5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑升温至50~64℃,于真空度-0.05mpa下蒸馏出45ml乙腈,降温至18℃,再于1min内快速加入一氯化硫77g,反应液控温在35℃以下,保温18min,然后升温至40℃,加压脱氯化氢,再常压升温80℃保温1h,再降温至30℃,用氨气中和反应液,调节ph至6.5~7,降温至5℃,抽滤,滤饼用乙腈/氯苯的混合溶剂淋洗;滤饼于95℃真空烘干得粗品365.2g,收率89.4%,纯度98.4%。
该技术路线使用氯苯和乙腈的混合溶剂作为反应溶剂,反应完成后再用液氨中和反应体系残留的氯化氢;该工艺的缺陷在于使用液氨,产生的废水废液很难处理,环保压力很大;且反应使用的是乙腈和氯苯的混合溶剂,其中乙腈的极性较大,回收过程较容易吸水,而该反应对水份要求较高,溶剂回收套用难度大,不利于工业化生产。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足,设计一种环保、纯度高、产率高的5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物制备方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物制备方法,包括如下步骤:
步骤s1:将5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑溶解在混合溶剂中,降温并滴加一氯化硫,升温并保温,在混合溶剂中发生卤代反应,生成5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物;
反应方程式如下:
步骤s2:所述卤代反应的反应液经第一分离纯化后,回收所述混合溶剂,剩下余留物;
步骤s3:所述余留物经第二分离纯化后,得到5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品;
步骤s4:所述5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品经第三分离纯化后,得到5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物精品。
作为优选,所述步骤s1中的混合溶剂包括四氢呋喃与其他溶剂的混合。
作为优选,所述四氢呋喃与其他溶剂的质量比为1:10~30。
作为优选,所述四氢呋喃与其他溶剂的质量比为1:15。
作为优选,所述其他溶剂包括二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、氯苯和二氯苯中的一种或两种以上的混合。
作为优选,步骤s1中,所述5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑与一氯化硫的质量比为4.68:1。
作为优选,步骤s1中,所述5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑与混合溶剂的质量比为1:1~10。
作为优选,步骤s1中,所述5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑与混合溶剂的质量比为1:8。
作为优选,步骤s1中,所述一氯化硫的滴加温度为-5~20℃,温度过高,氯化氢被大量移除,同时导致物料颜色变差。
作为优选,步骤s1中,所述一氯化硫的滴加温度为-5~5℃。
作为优选,步骤s1中,所述升温保温温度为30~40℃,二氯甲烷的沸点为39.8℃,因此升温最高温度不能超过40℃,温度过低影响卤代反应的进行。
作为优选,步骤s1中,所述升温保温温度为30~35℃。
作为优选,步骤s1中,所述升温保温温度为32℃。
作为优选,步骤s2中,所述第一分离纯化包括蒸馏,所述馏出物包括混合溶剂。
作为优选,步骤s2中,所述蒸馏为减压蒸馏。
作为优选,步骤s2中,所述减压蒸馏的最高温度为50~70℃。
作为优选,步骤s2中,所述减压蒸馏的最高温度为60℃。
作为优选,步骤s2中,所述减压蒸馏的真空度为﹣0.10~﹣0.09mpa。
作为优选,步骤s2中,所述减压蒸馏的真空度为-0.098mpa。
作为优选,步骤s3中第二分离纯化包括步骤:
向留余物中加入第一单一溶剂后,搅拌、过滤,结晶,得到5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品。
作为优选,步骤s3中第二分离纯化包括如下具体步骤:
向留余物中加入第一单一溶剂后,升温至回流保温搅拌30~60min,降温至15~30℃保温60min后,抽滤,得到5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品。
作为优选,步骤s3中,所述降温保温温度为25℃。
作为优选,所述第一单一溶剂为单一非极性溶剂,所述单一非极性溶剂包括二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、氯苯或二氯苯。
作为优选,所述余留物与第一单一溶剂的质量比为1:1~10。
作为优选,所述余留物与第一单一溶剂的质量比为1:4~6。
作为优选,所述余留物与第一单一溶剂的质量比为1:5.5。
作为优选,所述步骤s4中第三分离纯化包括步骤:
将5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品加入第二单一溶剂中,打浆精制、过滤后,滤渣经干燥后得到5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物精品。
作为优选,所述第三分离纯化包括如下具体步骤:
将5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品加入第二单一溶剂中,升温至60℃,保温打浆精制2h,降温至20℃后,保温30min,抽滤,滤渣经干燥后得到5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物精品。
作为优选,所述第二单一溶剂包括乙腈。
作为优选,所述5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品与第二单一溶剂的质量比为1:2~6,第二单一溶剂是为了去除副产物巯基化物,第二单一溶剂用量过多影响产率,用量过少难以将巯基化物除净,影响产物纯度。
作为优选,所述5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品与第二单一溶剂的质量比为1:2.84。
采用本方案的有益效果:
1、本发明步骤s1通过一步法合成5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物,简化操作步骤,提高生成效率,5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑和一氯化硫在非乙腈混合溶剂中发生卤代反应,避免了乙腈极性大易吸水特性对反应的不利影响,对制备装置和条件要求较低,降低了操作难度,节省成本。
2、本发明步骤s1中混合溶剂选用非极性溶剂,回收过程不易吸水,可以直接套用。
3、本发明中步骤s1的反应体系中会生成副产物氯化氢,步骤s2中第一分离纯化中采用蒸馏方式,回收混合溶剂的同时,将氯化氢带出,避免使用液氨处理反应体系中的氯化氢,降低了处理难度和环保压力。
5、本发明中步骤s1中的反应体系中残留巯基化物和未反应的,步骤s4中第三分离纯化中加入第二单一溶剂并打浆,充分溶解巯基化物,进一步提高目标产物的纯度。
6、通过本发明制备方法得到的5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物最终纯度和含量都能达到99%以上,产率达到90%以上,且不使用高价有毒有害难处理的催化剂或溶剂,减少了三废的产生,合理无风险,降低了生产成本,减少了环境污染,有良好的经济效益和社会效益。
发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
下面结合附图对发明做进一步的说明:
图1为实施例1中5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品的hplc图谱,其中,保留时间11.386min为5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物的峰。
图2为实施例1中5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物精品的hplc图谱,其中,保留时间11.450min为5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物的峰。
【具体实施方式】
术语
如本文所用,术语“包括”、“包含”与“含有”可互换使用,不仅包括开放式定义,还包括半封闭式、和封闭式定义。换言之,所述术语包括了“由……构成”、“基本上由……构成”。
如本文所用,术语“pd/c”、“pd/c催化剂”与“palladiumoncarbon”可互换使用。
如本文所用,术语“5wt%pd/c(50%)”是指在pd/c催化剂中,pd的含量(干基%)为5wt%,含水量为50wt%。
如本文所用,浓盐酸的浓度为36%-38%。
如本文所用,“hplc”是指高效液相色谱法。
如本文所用,25-28%氨水是指含氨25-28wt%的水溶液,例如27%氨水是含氨27wt%的水溶液。
实施例1:
步骤s1:在500ml的三口瓶中加入300g二氯甲烷和20g四氢呋喃的混合溶剂,然后加入40g5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑,搅拌完全溶解,降温至-5~5℃,滴加8.54g一氯化硫,滴毕后,将反应液升温至32℃保温搅拌2h,在二氯甲烷和四氢呋喃的混合溶剂中发生卤代反应,生成5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物,取样进行hplc测定纯度>80%;
步骤s2:对步骤s1制备的5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物进行减压蒸馏,减压蒸馏的最高温度为60℃,真空度达到-0.098mpa,其中馏出物为二氯甲烷和四氢呋喃的混合溶剂,回收混合溶剂,保留余留物43.5g;
步骤s3:向留余物中加入240g二氯甲烷后,升温至回流保温搅拌60min,降温至25℃保温60min后,抽滤,滤饼烘干后得到5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品42.3g,hplc测定纯度为89.49%,5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品的hplc图谱如图1所示;
步骤s4:将5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品投于500ml的单口瓶中,加入120g乙腈,升温至60℃保温搅拌2h,降温至20℃保温搅拌30分钟,抽滤得湿品,烘干得5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物精品40.0g,产率为91.2%,hplc测定纯度为99.59%,5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物精品的hplc图谱如图2所示。
当然,步骤s1中,混合溶剂包括四氢呋喃与其他溶剂的混合,其他溶剂还可以为氯仿、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、氯苯和二氯苯中的一种或两种以上的混合,或其与二氯甲烷的混合。
当然,步骤s1中,四氢呋喃与其他溶剂的质量比还可以为1:10~30中除1:15的其他比值。
当然,步骤s1中,5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑与混合溶剂的质量比还可以为1:1~10中除1:8的其他比值。
当然,步骤s1中,一氯化硫的滴加温度还可以为除-5~5℃的其他温度。
当然,步骤s1中,升温后的保温温度还可以为30~40℃中除32℃的其他温度,优选30~35℃。
当然,步骤s2中,减压蒸馏的最高温度还可以为50~70℃中除60℃的其他温度。
当然,步骤s2中,减压蒸馏的真空度还可以为﹣0.10~﹣0.09mpa中除-0.098mpa的其他真空度。
当然,步骤s3中,升温回流保温搅拌时间还可以为30~60min中除60min的其他时间。
当然,步骤s3中,降温保温温度还可以为15~30℃中除20℃的其他温度。
当然,步骤s3中,第一单一溶剂还可以为二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、氯苯或二氯苯。
当然,步骤s3中,余留物与第一单一溶剂的质量比还可以为1:1~10中除1:5.5的其他比例,优选1:4~6。
当然,步骤s4中,5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物粗品与第二单一溶剂的质量比为1:2~6中除1:2.84的其他比例。
对比例1:
实验方法同实施例1,不同点在于:步骤s4中加入260g乙腈,得到5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物精品的纯度为99.6%,但产率低于85%。
对比例2:
实验方法同实施例1,不同点在于:步骤s4中加入60g乙腈,得到5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物精品的纯度97.1%,产率92.3%。
对比例3:
实验方法同实施例1,不同点在于:步骤s3中向留余物中加入150g二氯甲烷,且升温至回流保温搅拌60min,得到5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物精品的纯度96.5%,产率91.5%。
对比例4:
实验方法同实施例1,不同点在于:步骤s1中,一氯化硫滴毕后,将反应液升温至25℃保温搅拌2h,得到5-氨基-3-氰基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基-苯基)吡唑二硫化物精品的纯度94.2%,收率85.0%。
以上所述是本发明针对一种案例设计的实施方案,应当指出,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还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。