本发明涉及一种氟虫腈中间体5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈的制备方法(I)。
背景技术：
氟虫腈是众所周知的杀虫剂，已广泛用于农业和园艺业。已经报道了制备氟虫腈的许多方法。最著名的方法吡唑前体发生化学转化以将三氟甲基亚磺酰基团引入吡唑环的不饱和位。中国专利CN1176078C[参考文献1]描述了在诸如POCl3、PCl3或SOCl2等氯化剂的存在下使用CF3SO2K和CF3SO2Na的混合物的亚磺酰化方法。不过在实验室的规模产率只是中等(74％～80％)。5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈是重要的氟虫腈中间体，可以通过进一步的直接氧化获得氟虫腈。现有技术中，5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈可以通过吡唑类化合物经烷硫基化制备，如欧洲专利EP0295117、EP0460940、EP0484165及EP1374061中公开了RSX(X＝Cl或Br)或R‐S‐S‐R与吡唑类化合物反应制备5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈，这些制备方法涉及的化合物毒性大、收率低、反应过程不稳定。有研究者提出了一种采用CF3S(O)Cl、CF3SOOH及CF3S(O)N(CH3)2作为原料，在光气或PCl3等的存在下得到目标产物的制备方法，该方法不仅简化了制备过程，也使反应更加容易进行，同时制备过程中避免了使用剧毒气体CF3SCl，安全性在一定程度上得到了提高，但是由于反应过程中需要有反应剂光气及PCl3的存在，所使用的CF3S(O)Cl极不稳定且毒性较大，增加了反应过程的难度，直接影响了该制备方法的产率。CN101970413A的中国发明专利披露了一种新型的5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈的制备方法，该方法是在PCl3或PBr3等存在下使CF3SO2Na与5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐1H‐吡唑‐3‐腈反应，本方法虽然也一定程度上能够较好的制备得到上述中间体，但制备过程中需使用PCl3或PBr3活性小的化合物，反应的收率有待提高。
技术实现要素：
本发明为了解决现有技术中在制备5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈中存在的一些不足，提供一种新的制备方法，通过合适的反应条件在三卤化磷的存在下，使CF3SO2Na或CF3SO2K和5‐氨基‐3氰基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐吡唑反应以高收率和纯度得到5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈，很好的促进了反应的进行，该制备方法在现有技术中未见公开，且操作简单方便，能够获得很好的收率、纯度等效果。本发明的技术方案如下：向反应器中加入5‐氨基‐3氰基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐吡唑、吡唑类液体、三氟甲基亚磺酸钠或三氟甲基亚磺酸钾盐、有机溶剂，混合搅拌，冰浴冷却混合物到‐5℃至10℃的温度范围，优选为‐5‐5℃，更优选为‐2‐2℃，如‐1℃、0℃、1℃；其中含磷咪唑类离子液体是如下结构：所述离子液体的用量为5‐氨基‐3氰基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐吡唑摩尔量的1％－10％，优选为5％左右，如3％、4％、6％、7％、8％；步骤1中的有机溶剂为甲苯、二甲苯、乙腈、DMF中的一种溶剂或几种组成的混合溶液，优选甲苯或乙腈，更优选为甲苯；步骤2：在搅拌作用下向反应器中滴加三卤化磷或三卤化磷的有机溶液，搅拌，在30℃～60℃条件下反应，反应1h～5h后用冰水淬灭反应，加入萃取剂萃取，然后经过洗涤、干燥、浓缩得到5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈；反应时间可为2h、3h或4h；可通过光谱手段(例如1HNMR、13CNMR和/或LCMS)和/或色谱手段(例如HPLC和/或TLC)监测反应进程；其中，三卤化磷为三氯化磷或三溴化磷，用量为5‐氨基‐3氰基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐吡唑的1‐1.5倍(摩尔比)，如1.1、1.2、1.3、1.4倍；步骤2中的所述的三卤化磷的有机溶液为三卤化磷的甲苯、二甲苯、乙腈、DMF溶液中的一种或几种。步骤2中的萃取剂为二氯甲烷或氯仿，优选二氯甲烷。步骤2得到产物后，可以根据实际需要进一步进行柱层析纯化或者进一步以甲苯为溶剂进行重结晶纯化；化学式表示如下：本发明的方法相比于已知方法具有以下几个优点。第一，简单易得的获得式I的硫醚中间体。已知方法通常涉及使用气态的、挥发性的、且不稳定的三氟甲基亚磺酰氯(CF3SCl)。本发明的方法使用的试剂在技术上更为安全，且收率能够达到95％以上，纯度97％以上。第二，本发明的方法为能够使氟虫腈保存在更为稳定的硫醚的形式。具体实施方式：现结合具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1：在一个配备滴液漏斗、搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入1mol5‐氨基‐3氰基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐吡唑(II)、1.5mol三氟甲基亚磺酸钠、800ml甲苯和0.05mol的离子液体(III)，搅拌5min后，在搅拌下冰浴冷混合液却至0℃；在搅拌作用下向上述反应器中缓慢滴加含有1.2mol三氯化磷的60ml甲苯溶液，搅拌并加热至50℃，反应3h，冰水淬灭反应；用二氯甲烷萃取，保留有机相，并依次用饱和碳酸氢钠洗涤一次、饱和食盐水洗涤两次，得到目标产物5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈(0.952mol，收率≥95％)(I)，经检测，纯度为97.8％；进一步使用甲苯进行重结晶，得到纯度≥99％(收率≥93％)。实施例2：在一个配备滴液漏斗、搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入1mol5‐氨基‐3氰基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐吡唑(II)、1.2mol三氟甲基亚磺酸钠、800ml甲苯和0.05mol的离子液体(III)，搅拌5min后，在搅拌下冰浴冷混合液却至2℃；在搅拌作用下向上述反应器中缓慢滴加含有1.1mol三氯化磷的80ml甲苯溶液，搅拌并加热至40℃，反应2h，冰水淬灭反应；用二氯甲烷萃取，保留有机相，并用饱和碳酸氢钠洗涤一次、饱和食盐水洗涤两次，得到目标产物5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈(0.925mol，收率≥92％)(I)，经检测，纯度为98％；进一步使用甲苯进行重结晶，得到纯度≥99％(收率≥90％)。实施例3：在一个配备滴液漏斗、搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入1mol5‐氨基‐3氰基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐吡唑(II)、1.5mol三氟甲基亚磺酸钠、800ml甲苯和0.08mol的离子液体(III)，搅拌5min后，在搅拌下冰浴冷混合液却至‐2℃；在搅拌作用下向上述反应器中缓慢滴加含有1.2mol三氯化磷的80ml甲苯溶液，搅拌并加热至50℃，反应5h，冰水淬灭反应；用二氯甲烷萃取，保留有机相，并用饱和碳酸氢钠洗涤一次、饱和食盐水洗涤两次，得到目标产物5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈(0.965mol，收率≥96％)(I)，经检测，纯度为97.7％；进一步使用甲苯进行重结晶，得到纯度≥99％(收率≥94％)。实施例4：在一个配备滴液漏斗、搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入1mol5‐氨基‐3氰基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐吡唑(II)、1.5mol三氟甲基亚磺酸钠、800ml甲苯和0.03mol的离子液体(III)，搅拌5min后，在搅拌下冰浴冷混合液却至0℃；在搅拌作用下向上述反应器中缓慢滴加含有1.2mol三氯化磷的80ml甲苯溶液，搅拌并加热至50℃，反应5h，冰水淬灭反应；用二氯甲烷萃取，保留有机相，并用饱和碳酸氢钠洗涤一次、饱和食盐水洗涤两次，得到目标产物5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈(0.955mol，收率≥95％)(I)，经检测，纯度为97.6％；进一步使用甲苯进行重结晶，得到纯度≥99％(收率≥93％)。实施例5：在一个配备滴液漏斗、搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入1mol5‐氨基‐3氰基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐吡唑(II)、1.5mol三氟甲基亚磺酸钾、800ml乙腈和0.05mol的离子液体(III)，搅拌5min后，在搅拌下冰浴冷混合液却至0℃；在搅拌作用下向上述反应器中缓慢滴加含有1.2mol三氯氧磷的80ml乙腈溶液，搅拌并加热至50℃，反应5h，冰水淬灭反应；用二氯甲烷萃取，保留有机相，并用饱和碳酸氢钠洗涤一次、饱和食盐水洗涤两次，得到目标产物5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈(0.965mol，收率≥96％)(I)，经检测，纯度为97.8％；进一步使用甲苯进行重结晶，得到纯度≥99％(收率≥94％)。实施例6：在一个配备滴液漏斗、搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入1mol5‐氨基‐3氰基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐吡唑(II)、1.5mol三氟甲基亚磺酸钠、800ml甲苯和0.03mol的离子液体(III)，搅拌5min后，在搅拌下冰浴冷混合液却至0℃；在搅拌作用下向上述反应器中缓慢滴加含有1.2mol三溴化磷的80ml甲苯溶液，搅拌并加热至50℃，反应5h，冰水淬灭反应；用二氯甲烷萃取，保留有机相，并用饱和碳酸氢钠洗涤一次、饱和食盐水洗涤两次，得到目标产物5‐氨基‐1‐(2,6‐二氯‐4‐(三氟甲基)苯基)‐4‐(三氟甲硫基)‐1H‐吡唑‐3‐腈(0.958mol，收率≥95％)(I)，经检测，纯度为98.2％；进一步使用甲苯进行重结晶，得到纯度≥99％(收率≥93％)。根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。