本发明涉及化合物合成领域，特别是涉及农用杀虫剂噻虫嗪的关键中间体2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法。
背景技术：
噻虫嗪(thiamethoxam)是1991年由瑞士诺华公司开发的第二代新烟碱类杀虫剂，化学名称为3-(2-氯-噻唑-5-甲基)-5-甲基-4-n-硝基亚胺基-1,3,5-恶二嗪。噻虫嗪结构式如下：
噻虫嗪的作用机理与吡虫啉相似，可选择性抑制昆虫神经系统烟酸乙酰胆碱酯酶受体，进而阻断昆虫中枢神经系统的正常传导，造成害虫出现麻痹而死亡。噻虫嗪与吡虫啉相比活性更高、安全性更强、杀虫谱更广、作用速度更快、持效期更长，其具有触杀、胃毒、内吸活性，是取代那些对哺乳动物毒性高、有残留和环境问题的有机磷、氨基甲酸酯类、有机氯类杀虫剂的较好品种。
噻虫嗪能有效防治鳞翅目、鞘翅目、缨翅目等害虫，尤其是对同翅目害虫有很高的活性，可有效防治各种蚜虫、叶蝉、飞虱类、粉虱、金龟子幼虫、马铃薯甲虫、跳甲、线虫、地面甲虫、潜叶蛾等害虫及对多种类型化学农药产生抗性的害虫。与吡虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺等无交互抗性。既可用于茎叶处理、种子处理，也可进行土壤处理。适宜作物为稻类作物、甜菜、油菜、马铃薯、棉花、菜豆、果树、花生、向日葵、大豆、烟草和柑桔等。在推荐剂量下，对作物安全，无药害。
噻虫嗪纯品为白色粉末，熔点139.1℃，在20℃时稳定，在水中溶解度(25℃)为4100mg/l，易溶于有机溶剂，蒸汽压为6.6×10-9pa(25℃)，kowlogp＝-0.13(25℃)。该药剂对大鼠急性经口毒性ld50为1563mg/kg；大鼠急性经皮毒性ld50＞2000mg/kg；大鼠急性吸入毒性lc50(4h)为3720mg/m3；对兔眼睛和皮肤无刺激。其对鹌鹑急性毒性ld50为1552mg/kg，野鸭lc50＞5200×10-6；虹鳟lc50(96h)＞100mg/l；蚯蚓ec50(14d)＞1000mg/l土壤；水蚤ec50(96h)＞100mg/l；蜜蜂lc50为每蜂有效成分0.024μg；对糖虾有中等毒性，是一个对人畜及环境均十分安全的杀虫剂。
现有技术中，噻虫嗪可以经2-氯-5-氯甲基噻唑与3-甲基-4-硝基亚氨基全氢化-1,3,5-恶二嗪经过缩合反应得到。其中，中间体2-氯-5-氯甲基噻唑是在低温环境下，由2-氨基-5-甲基噻唑进行重氮化、氯化反应得到的。这需要降温设备，并且消耗大量能源。该反应路线收率也较低。因此，需要克服上述问题，降低能源消耗，提高反应路线的收率。
技术实现要素：
技术问题
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，通过选择合适的反应原料，能够在室温下制备中间体2-氯-5-氯甲基噻唑，无需降温设备，节约能源，并且可提高反应的收率。
技术方案
本发明所述2-氯-5-氯甲基噻唑合成路线如下：
具体制备方法如下：
(1)制备2-氯-5-甲基噻唑：在反应釜中通入氮气，然后加入干燥的无水氯化铜(ii)，在剧烈搅拌并氮气保护下，将t-丁硫腈(t-bu-s-n＝o)的干燥乙腈溶液加入反应釜中，再分批加入2-氨基-5-甲基噻唑，反应后加入20％的盐酸溶液，减压蒸馏除去溶剂，加入适量氯仿，用饱和食盐水洗涤，并用无水硫酸镁干燥，减压蒸馏除去溶剂，得到2-氯-5-甲基噻唑；
(2)制备2-氯-5-氯甲基噻唑：将2-氯-5-甲基噻唑溶于氯仿，加入适量n-氯代丁二酰亚胺。升温并在光照下反应后，向反应器内加入适量水以除去丁二酰亚胺。有机层脱溶后得到2-氯-5-氯甲基噻唑。
在步骤(1)中，t-丁硫腈与2-氨基-5-甲基噻唑的摩尔比为1:10-10:1，优选1:5-5:1，更优选3:2；反应可在0℃至60℃下进行，优选在10℃至40℃下进行，更优选在25℃下进行；2-氨基-5-甲基噻唑在30-60min内缓慢加入，优选在35-50min内缓慢加入，更优选在40min内缓慢加入。
在步骤(2)中，2-氯-5-甲基噻唑与n-氯代丁二酰亚胺的摩尔比为1:10-10:1，优选1:5-5:1，更优选1:1；反应可在30℃至70℃下进行，优选在45℃至60℃下进行，更优选在50℃下进行。
有益效果
通过使用本发明的2-氯-5-氯甲基噻唑制备方法能够降低设备成本，节约能源，并且提高2-氯-5-氯甲基噻唑的收率。
实施方式
通过以下实施例可以获得对本发明的更好理解，所述实施例用于解释说明，但不应解释为限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求给出，并且还包含等同于权利要求的含义和范围内的所有修改。
实施例1：制备t-丁硫腈
将四氧化二氮(1mol)溶于四氯化碳(100ml)备用。将t-bush(90.2g，1mol)溶于干燥得乙醚(1l)中配制溶液，降温至-70℃并搅拌下滴加之前配好的四氧化二氮的四氯化碳溶液，搅拌反应10min后，将反应混合物倾倒入冷的5％碳酸氢钠水溶液中，分液，水相用乙醚提取(300mlx3)，合并有机相，在黑暗中保持0℃用无水硫酸镁干燥有机相，然后减压蒸馏除去溶剂，得到基本上纯的目标产物t-丁硫腈，72g，收率60％。b.p.40-41℃/55mmhg。
实施例2：
(1)制备2-氯-5-甲基噻唑：将t-丁硫腈72g(0.6mol)溶于干燥乙腈(1.5l)配制成溶液。在反应釜中通入氮气，然后加入干燥的无水氯化铜(ii)65g(0.48mol)，在剧烈搅拌并氮气保护下，将配制的t-丁硫腈溶液加入反应釜中，然后保持25℃，在40min左右的时间内分批加入2-氨基-5-甲基噻唑(45.6g，0.40mol)。反应混合物在25℃下反应2h，然后加入20％的盐酸溶液。减压蒸馏除去溶剂，加入300ml氯仿，用饱和食盐水洗涤100ml×3，并用无水硫酸镁干燥，减压蒸馏除去溶剂，得到49.7g2-氯-5-甲基噻唑，收率93％；
(2)制备2-氯-5-氯甲基噻唑：将49.7g(0.372mol)2-氯-5-甲基噻唑溶于100ml氯仿，加入等摩尔的n-氯代丁二酰亚胺。升温至50℃并在光照下反应5h后，向反应器内加入150ml水以除去丁二酰亚胺。有机层脱溶后得到40.65g2-氯-5-氯甲基噻唑，收率65％。
实施例3：
(1)制备2-氯-5-甲基噻唑：将t-丁硫腈96g(0.8mol)溶于干燥乙腈(2.0l)配制成溶液。在反应釜中通入氮气，然后加入干燥的无水氯化铜(ii)81.6g(0.60mol)，在剧烈搅拌并氮气保护下，将配制的t-丁硫腈溶液加入反应釜中，然后保持25℃，在40min左右的时间内分批加入2-氨基-5-甲基噻唑(45.6g，0.40mol)。反应混合物在25℃下反应2h，然后加入20％的盐酸溶液。减压蒸馏除去溶剂，加入350ml氯仿，用饱和食盐水洗涤150ml×3，并用无水硫酸镁干燥，减压蒸馏除去溶剂，得到49.3g2-氯-5-甲基噻唑，收率92％；
(2)制备2-氯-5-氯甲基噻唑：将49.3g(0.368mol)2-氯-5-甲基噻唑溶于100ml氯仿，加入等摩尔的n-氯代丁二酰亚胺。升温至50℃并在光照下反应5h后，向反应器内加入150ml水以除去丁二酰亚胺。有机层脱溶后得到39.89g2-氯-5-氯甲基噻唑，收率64％。
实施例4：
(1)制备2-氯-5-甲基噻唑：将t-丁硫腈120g(1.0mol)溶于干燥乙腈(3.0l)配制成溶液。在反应釜中通入氮气，然后加入干燥的无水氯化铜(ii)130.56g(0.96mol)，在剧烈搅拌并氮气保护下，将配制的t-丁硫腈溶液加入反应釜中，然后保持25℃，在50min左右的时间内分批加入2-氨基-5-甲基噻唑(114g，1.0mol)。反应混合物在25℃下反应3h，然后加入20％的盐酸溶液。减压蒸馏除去溶剂，加入450ml氯仿，用饱和食盐水洗涤200ml×3，并用无水硫酸镁干燥，减压蒸馏除去溶剂，得到120.6g2-氯-5-甲基噻唑，收率90％；
(2)制备2-氯-5-氯甲基噻唑：将120.6g(0.90mol)2-氯-5-甲基噻唑溶于200ml氯仿，加入等摩尔的n-氯代丁二酰亚胺。升温至50℃并在光照下反应6h后，向反应器内加入300ml水以除去丁二酰亚胺。有机层脱溶后得到95.82g2-氯-5-氯甲基噻唑，收率63％。