一种杀虫剂中间体2‑氯‑3,5‑二(三氟甲基)苯胺的制备方法与流程

文档序号:13551659阅读:476来源:国知局

本发明属于杀虫剂中间体的合成技术领域,具体涉及一种杀虫剂中间体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺的制备方法。



背景技术:

双三氟虫脲(bistrifluron)是由韩国东浦汉农化学公司于2000年开发上市的苯甲酰脲类杀虫剂,属于几丁质合成抑制剂,通过抑制昆虫几丁质形成来影响内表皮生成,使昆虫不能顺利蜕皮而死亡;具有高效、低毒的特点,对抗性害虫普遍有效;能有效防治蔬菜、茶叶、棉花等多种植物的大多数鳞翅目害虫,而且对作物、人畜和环境高度安全。

2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺是合成双三氟虫脲的关键中间体,主要由3,5-二(三氟甲基)苯胺与氯气或ncs发生氯代反应得到,反应过程中会有多种副产物生成,粗品需要经精馏提纯。研究发现,2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺(沸点:202.5℃)粗品中主要包含以下杂质:杂质1、4-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺(沸点:225℃,gc:14.1min);杂质2、2,4-二氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺(沸点:262℃,gc:15.4min);2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺与杂质1的沸点非常接近,通过精馏塔很难完全除去杂质1,所得到的产品纯度很难达到95%,精馏温度一般为110℃,高温会造成产品氧化,出现更多杂质,并且精馏过程中产品损失很大,精馏收率低。因此,研究新型高效的2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺纯化工艺具有重要的现实意义。

分子蒸馏(moleculardistillation)是一种特殊的高真空蒸馏技术,可以在系统高真空条件下进行非平衡连续蒸馏过程,利用分子自由程度不同而对物料进行分离。分离过程中,混合物可以在远低于常压沸点的温度下挥发,分离度比常规蒸馏有显著的提高。因此,特别适合于分离低挥发度、高分子量、高沸点、高粘度、热敏性和具有生物活性的物料。目前,分子蒸馏已成功地应用于医药、食品、精细化工、营养品和化妆品等行业,并且都已实现了工业化。故本发明采用分子蒸馏技术对2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺进行分离实验,研究应用分子蒸馏技术精制高纯度2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺的工艺条件。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题是提供了一种适合工业化大规模生产且合成路线简单安全的杀虫剂中间体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺的制备方法,该方法能够在室温下进行反应,并且能够在较低的温度下蒸出产品,有效降低生产过程的危险性和产品中杂质的含量。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种杀虫剂中间体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺的制备方法,其特征在于具体步骤为:在反应容器中加入3,5-二(三氟甲基)苯胺和溶剂氯仿,升温至40℃加入氯代反应促进剂氯化亚砜,再分4批加入n-氯代丁二酰亚胺(ncs),每批时间间隔1.5h,加完最后一批n-氯代丁二酰亚胺后于40℃保温反应1h,gc检测反应原料无剩余后冷却至室温,过滤,滤液水洗至中性,浓缩得到黄褐色液体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺粗品;将所得到的2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺粗品从进料器经计量后进入刮膜式分子蒸馏装置内并使物料均匀分布于热蒸发器表面,设定真空度为2-10pa,刮膜器转速为400r/min,蒸发器表面温度通过导热油精确控制为50-80℃,轻组分气体直接进入中间冷凝器冷凝并流入轻组分收集器,最后在轻组分收集器中得到纯品2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺。

进一步优选,所述3,5-二(三氟甲基)苯胺、氯化亚砜与n-氯代丁二酰亚胺的投料质量比为115:8-23:70。

进一步优选,所述刮膜式分子蒸馏装置内的真空度设定为5pa。

进一步优选,所述刮膜式分子蒸馏装置蒸发器表面温度通过导热油精确控制为70℃。

本发明与现有技术相比具有以下优点:1、该反应能够在较低温度下进行;2、刮膜式分子蒸馏的使用能够在较低的温度下得到纯度较高(高于95%)的目标产品。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

在1l四口瓶中,加入3,5-二(三氟甲基)苯胺115g(0.5mol),氯仿480ml,升温至40℃,加入氯化亚砜12g,再分4批加入ncs,每批加入17.5g(共计70g),每批时间间隔1.5h,加完最后一批ncs后于40℃保温反应1h,gc检测反应原料无剩余后冷却至室温,过滤,滤液水洗至中性,浓缩得到黄褐色液体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺,纯度为87%;将2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺全部从进料器经计量后进入刮膜式分子蒸馏装置内并使物料均匀分布于热蒸发器表面,设定真空度为5pa,刮膜器转速为400r/min,蒸发器表面温度为70℃,可由导热油精确控制(精确到±0.1℃范围),轻组分气体直接进入中间冷凝器冷凝并流入轻组分收集器,重组分沿蒸发器筒体内壁进入重组分收集器,为了防止挥发性组分进入真空泵,在蒸发器和真空泵之间设置冷阱,并放置乙醇作为深冷剂,最后在轻组分收集器中得到纯品2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺110g,总收率为84%,hplc检测纯度为98%。

实施例2

在1l四口瓶中,加入3,5-二(三氟甲基)苯胺115g(0.5mol),氯仿480ml,升温至40℃,加入氯化亚砜8g,再分4批加入ncs,每批加入17.5g(共计70g),每批时间间隔1.5h,加完最后一批ncs后于40℃保温反应1h,gc检测反应原料无剩余后冷却至室温,过滤,滤液水洗至中性,浓缩得到黄褐色液体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺,纯度为79%;将2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺全部从进料器经计量后进入刮膜式分子蒸馏装置内并使物料均匀分布于热蒸发器表面,设定真空度为5pa,刮膜器转速为400r/min,蒸发器表面温度为70℃,可由导热油精确控制(精确到±0.1℃范围),轻组分气体直接进入中间冷凝器冷凝,流入轻组分收集器,重组分沿蒸发器筒体内壁进入重组分收集器,为了防止挥发性组分进入真空泵,在蒸发器和真空泵之间设置冷阱,并放置乙醇作为深冷剂,最后在轻组分收集器中得到纯品2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺94g,总收率为72%,hplc检测纯度为97.5%。

实施例3

在1l四口瓶中,加入3,5-二(三氟甲基)苯胺115g(0.5mol),氯仿480ml,升温至40℃,加入氯化亚砜23g,再分4批加入ncs,每批加入17.5g(共计70g),每批时间间隔1.5h,加完最后一批ncs后于40℃保温反应1h,gc检测反应原料无剩余后冷却至室温,过滤,滤液水洗至中性,浓缩得到黄褐色液体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺,纯度为79%;将2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺全部从进料器经计量后进入刮膜式分子蒸馏装置内并使物料均匀分布于热蒸发器表面,设定真空度为5pa,刮膜器转速为400r/min,蒸发器表面温度为70℃,可由导热油精确控制(精确到±0.1℃范围),轻组分气体直接进入中间冷凝器冷凝,流入轻组分收集器,重组分沿蒸发器筒体内壁进入重组分收集器,为了防止挥发性组分进入真空泵,在蒸发器和真空泵之间设置冷阱,并放置乙醇作为深冷剂,最后在轻组分收集器中得到纯品2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺106g,总收率为81%,hplc检测纯度为97%。

实施例4

在1l四口瓶中,加入3,5-二(三氟甲基)苯胺115g(0.5mol),氯仿480ml,升温至40℃,加入氯化亚砜12g,再分4批加入ncs,每批加入17.5g(共计70g),每批时间间隔1.5h,加完最后一批ncs后于40℃保温反应1h,gc检测反应原料无剩余后冷却至室温,过滤,滤液水洗至中性,浓缩得到黄褐色液体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺,纯度为87%;将2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺全部从进料器经计量后进入刮膜式分子蒸馏装置内并使物料均匀分布于热蒸发器表面,设定真空度为5pa,刮膜器转速为400r/min,蒸发器表面温度为50℃,可由导热油精确控制(精确到±0.1℃范围),轻组分气体直接进入中间冷凝器冷凝,流入轻组分收集器,重组分沿蒸发器筒体内壁进入重组分收集器,为了防止挥发性组分进入真空泵,在蒸发器和真空泵之间设置冷阱,并放置乙醇作为深冷剂,最后在轻组分收集器中得到纯品2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺93g,总收率为71%,hplc检测纯度为99%。

实施例5

在1l四口瓶中,加入3,5-二(三氟甲基)苯胺115g(0.5mol),氯仿480ml,升温至40℃,加入氯化亚砜12g,再分4批加入ncs,每批加入17.5g(共计70g),每批时间间隔1.5h,加完最后一批ncs后于40℃保温反应1h,gc检测反应原料无剩余后冷却至室温,过滤,滤液水洗至中性,浓缩得到黄褐色液体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺,纯度为87%;将2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺全部从进料器经计量后进入刮膜式分子蒸馏装置内并使物料均匀分布于热蒸发器表面,设定真空度为5pa,刮膜器转速为400r/min,蒸发器表面温度为60℃,可由导热油精确控制(精确到±0.1℃范围),轻组分气体直接进入中间冷凝器冷凝,流入轻组分收集器,重组分沿蒸发器筒体内壁进入重组分收集器,为了防止挥发性组分进入真空泵,在蒸发器和真空泵之间设置冷阱,并放置乙醇作为深冷剂,最后在轻组分收集器中得到纯品2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺107g,总收率为82%,hplc检测纯度为98.5%。

实施例6

在1l四口瓶中,加入3,5-二(三氟甲基)苯胺115g(0.5mol),氯仿480ml,升温至40℃,加入氯化亚砜12g,再分4批加入ncs,每批加入17.5g(共计70g),每批时间间隔1.5h,加完最后一批ncs后于40℃保温反应1h,gc检测反应原料无剩余后冷却至室温,过滤,滤液水洗至中性,浓缩得到黄褐色液体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺,纯度为87%;将2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺全部从进料器经计量后进入刮膜式分子蒸馏装置内并使物料均匀分布于热蒸发器表面,设定真空度为5pa,刮膜器转速为400r/min,蒸发器表面温度为80℃,可由导热油精确控制(精确到±0.1℃范围),轻组分气体直接进入中间冷凝器冷凝,流入轻组分收集器;重组分沿蒸发器筒体内壁进入重组分收集器,为了防止挥发性组分进入真空泵,在蒸发器和真空泵之间设置冷阱,并放置乙醇作为深冷剂,最后在轻组分收集器中得到纯品2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺111g,总收率为85%,hplc检测纯度为95%。

实施例7

在1l四口瓶中,加入3,5-二(三氟甲基)苯胺115g(0.5mol),氯仿480ml,升温至40℃,加入氯化亚砜12g,再分4批加入ncs,每批加入17.5g(共计70g),每批时间间隔1.5h,加完最后一批ncs后于40℃保温反应1h,gc检测反应原料无剩余后冷却至室温,过滤,滤液水洗至中性,浓缩得到黄褐色液体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺,纯度为87%;将2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺全部从进料器经计量后进入刮膜式分子蒸馏装置内并使物料均匀分布于热蒸发器表面,设定真空度为2pa,刮膜器转速为400r/min,蒸发器表面温度为70℃,可由导热油精确控制(精确到±0.1℃范围),轻组分气体直接进入中间冷凝器冷凝,流入轻组分收集器,重组分沿蒸发器筒体内壁进入重组分收集器,为了防止挥发性组分进入真空泵,在蒸发器和真空泵之间设置冷阱,并放置乙醇作为深冷剂,最后在轻组分收集器中得到纯品2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺112g,总收率为85%,hplc检测纯度为94%。

实施例8

在1l四口瓶中,加入3,5-二(三氟甲基)苯胺115g(0.5mol),氯仿480ml,升温至40℃,加入氯化亚砜12g,再分4批加入ncs,每批加入17.5g(共计70g),每批时间间隔1.5h,加完最后一批ncs后于40℃保温反应1h,gc检测反应原料无剩余后冷却至室温,过滤,滤液转入水洗至中性,浓缩得到黄褐色液体2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺,纯度为87%;将2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺全部从进料器经计量后进入刮膜式分子蒸馏装置内并使物料均匀分布于热蒸发器表面,设定真空度为10pa,刮膜器转速为400r/min,蒸发器表面温度为70℃,可由导热油精确控制(精确到±0.1℃范围),轻组分气体直接进入中间冷凝器冷凝,流入轻组分收集器,重组分沿蒸发器筒体内壁进入重组分收集器,为了防止挥发性组分进入真空泵,在蒸发器和真空泵之间设置冷阱,并放置乙醇作为深冷剂,最后在轻组分收集器中得到纯品2-氯-3,5-二(三氟甲基)苯胺102g,总收率为78%,hplc检测纯度为98.5%。

以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

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