一种氯虫苯甲酰胺的制备方法

本发明涉及有机合成和杀虫剂，具体说是一种氯虫苯甲酰胺的制备方法。

背景技术：

1、氯虫苯甲酰胺为鱼尼丁受体作用剂，是邻甲酰氨基苯甲酰胺类杀虫剂中的第1个有效成分，广谱、高效防治果树、蔬菜、大田作物、特种作物和草坪上的咀嚼式口器害虫。除了防治鳞翅目害虫外，氯虫苯甲酰胺在增加用药量的情况下，还可以防治科罗拉多甲虫、叶蝉等，同时，对粉虱具有抑制作用。

2、专利wo2006062978将2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸与光气进行合环反应得到6-氯-8-甲基-1h-苯并[d][1 ,3]恶嗪-2 ,4-二酮，在一甲胺水溶液中氨解得到2-氨基-5-氯-n ,3-二甲基苯甲酰胺，接着在酰胺化试剂甲磺酰氯、缚酸剂3-甲基吡啶作用下与3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-羧酸反应合成氯虫苯甲酰胺。

3、

4、专利wo2003015519将2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸在催化试剂甲磺酰氯、缚酸剂3-甲基吡啶作用下与3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-羧酸反应生成2-(3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-5-吡唑基)-6-氯-8-甲基-4h-苯并[d][1 ,3]恶嗪-4-酮，最后在一甲胺水溶液中氨解合成氯虫苯甲酰胺。

5、

6、以上两种合成方法中，方法1的合成步骤比方法2多一步反应，反应收率略低。两种方法均使用甲磺酰氯、3-甲基吡啶进行反应，并且用量均大于1倍当量，甲磺酰氯价格昂贵，同时反应过程中会产生甲磺酸，原子经济性较差，反应后处理过程繁琐，产生大量三废。

7、目前合成氯虫苯甲酰胺的关键中间体主要为：具有芳环结构的2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸和具有吡唑环结构的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-羧酸。

8、溴-1-(3-氯吡啶-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酸(中间体ii)是氯虫苯甲酰胺的重要中间体。在合成氯虫苯甲酰胺中间体ii的过程中会产生各种杂质，这些杂质也会参与后续的合成反应，影响氯虫苯甲酰胺产品的品质，且假如杂质含量较多，还会导致产品的有效含量降低，影响使用效果。同时，还有可能使氯虫苯甲酰胺的毒副作用增加，甚至可能对农作物、环境产生负面效果。因此，为了提高氯虫苯甲酰胺的用药安全，保证杀虫效果，有必要充分研究并控制氯虫苯甲酰胺中含有的杂质。

9、专利cn101072767b公开了以3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1h-吡唑-5-甲酸与2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺为原料在甲磺酰氯和缚酸剂的作用下制备氯虫苯甲酰胺的方法，该方法虽然降低了甲磺酰氯的使用量，但相比苯并噁嗪酮路线增加了原料2-氨基-5-氯-n ,3-二甲基苯甲酰胺的制备以及额外的副产物的处理环节，生产过程中并未简化流程，且产生含有吡啶、氯化钠、甲磺酸钠的混盐废水的处理成本较高。

10、专利cn101945861b与cn110028489b公开以3-卤代-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1h-吡唑-5-甲酸为原料在氯化亚砜的存在下经酰氯化同时氧化制得3-卤代-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-甲酰氯，并将该取代吡唑甲酰氯与2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺经缩合反应制得氯虫苯甲酰胺，避免了甲磺酰氯的使用，但在酰氯化同时氧化反应结束后需要将溶剂蒸干除去酰氯化反应液中的未反应的氯化亚砜，以避免氯化亚砜与2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺还会发生酰化、环合等副反应，引入含硫杂质，降低2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺的利用率，影响最终产品的收率及纯度，但该操作不仅会导致杂质的生成也存在安全隐患，不利于工业化生产稳定运行。

技术实现思路

1、为解决现有技术中制备氯虫苯甲酰胺反应条件苛刻、反应产率低或产生三废的问题，本发明的目的是提供一种氯虫苯甲酰胺的制备方法。

2、本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

3、一种氯虫苯甲酰胺的制备方法，包括以下步骤：

4、①将5-羟基吡唑-3-羧酸、5-氯-3-甲基-2-氨基苯甲酸和溶剂加入反应釜中，搅拌溶解，向其中加入三乙胺，降温至-2~2℃，向其中加入三光气，控制反应釜温度为-5~5℃，搅拌反应至完全，将溴代试剂加入反应釜中，在20~80℃下反应至完全，得到反应液；

5、所述溶剂为二氯甲烷或二氯乙烷；所述溴代试剂为三溴氧磷或五溴化磷；

6、其中5-羟基吡唑-3-羧酸、5-氯-3-甲基-2-氨基苯甲酸、三乙胺、三光气和溴代试剂的摩尔比为1~1.2：1：1~2：0.34~1.5：1~1.2；

7、②将2，3-二氯吡啶加入到步骤①所得反应液中，在20~80℃下反应至完全，过滤，得到化合物5；

8、所述2，3-二氯吡啶和步骤①中5-氯-3-甲基-2-氨基苯甲酸的摩尔比为1~1.3：1；

9、③将步骤②所得化合物5中溶于乙腈中，加入质量浓度28~32%的甲胺水溶液，在10~40℃下反应至完全，过滤，得到氯虫苯甲酰胺；

10、甲胺水溶液中甲胺和步骤②所得化合物5的摩尔比为1~1.5：1。

11、优选地，步骤②所得化合物5和乙腈质量比为1：5~10。

12、优选地，5-羟基吡唑-3-羧酸和溶剂的质量比为10~20：1。

13、优选地，所述2，3-二氯吡啶和步骤①中5-氯-3-甲基-2-氨基苯甲酸的摩尔比为1.1~1.2：1。

14、优选地，步骤②的反应温度为40~60℃。

15、优选地，5-羟基吡唑-3-羧酸、5-氯-3-甲基-2-氨基苯甲酸、三乙胺、三光气和溴代试剂的摩尔比为1.05~1.15：1：1.05~1.2：0.5~1.2：1.05~1.1。

16、优选地，步骤③的反应温度为20~30℃。

17、本发明的氯虫苯甲酰胺的合成方法，合成路线如下：

18、

19、相比现有技术，本发明具有以下优点：

20、本发明的一种氯虫苯甲酰胺的合成方法，以5-羟基吡唑-3-羧酸（原料1）和、5-氯-3-甲基-2-氨基苯甲酸（原料2）为原料，提出了一种氯虫苯甲酰胺全新的合成方法，设计巧妙，采用5-羟基吡唑-3-羧酸为原料，简化了反应过程，避免了金属钠或马来酸单乙酯酰氯反应。

21、在合成氯虫苯甲酰胺前体化合物5过程中使用三光气作为关环试剂，反应过程中分解成二氧化碳以气体形式非常容易的排出反应体系，避免使用甲磺酰氯或光气进行关环，三废量大大降低，降低了成本；并且收率高，产品纯度高，后处理步骤少。

技术特征：

1.一种氯虫苯甲酰胺的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种氯虫苯甲酰胺的制备方法，其特征在于：步骤②所得化合物5和乙腈质量比为1：5~10。

3.根据权利要求1所述的一种氯虫苯甲酰胺的制备方法，其特征在于：5-羟基吡唑-3-羧酸和溶剂的质量比为10~20：1。

4.根据权利要求1所述的一种氯虫苯甲酰胺的制备方法，其特征在于：所述2，3-二氯吡啶和步骤①中5-氯-3-甲基-2-氨基苯甲酸的摩尔比为1.1~1.2：1。

5.根据权利要求1所述的一种氯虫苯甲酰胺的制备方法，其特征在于：步骤②的反应温度为40~60℃。

6.根据权利要求1所述的一种氯虫苯甲酰胺的制备方法，其特征在于：5-羟基吡唑-3-羧酸、5-氯-3-甲基-2-氨基苯甲酸、三乙胺、三光气和溴代试剂的摩尔比为1.05~1.15：1：1.05~1.2：0.5~1.2：1.05~1.1。

7.根据权利要求1所述的一种氯虫苯甲酰胺的制备方法，其特征在于：步骤③的反应温度为20~30℃。

技术总结
本发明公开了一种氯虫苯甲酰胺的合成方法，属于一种杀虫剂的合成工艺，以5‑羟基吡唑‑3‑羧酸和5‑氯‑3‑甲基‑2‑氨基苯甲酸为原料，在碱和三光气缩合下得到化合物3，然后在溴代试剂作用下溴代反应，化合物5和甲胺水溶液直接反应得到氯虫苯甲酰胺产品，提出了一种合成氯虫苯甲酰胺新的合成路线，合成方法中各步骤反应条件温和，产物收率较高，克服了现有技术中反应条件苛刻、产率低的问题，本合成方法中，各步骤容易分离纯化，三废量较少，原子利用率较高。

技术研发人员：张立鹏,卢福军,冯维春,吕绪涛,任倩,纪晓红,岳涛
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17