第12期劉補(bǔ)娥:呋蟲胺的合成●25.呋蟲胺的合成劉補(bǔ)娥(江蘇揚(yáng)農(nóng)化工集團(tuán)有限公司，江蘇揚(yáng)州225009)摘要:對(duì)呋蟲胺的合成路線進(jìn)行了 綜述，并對(duì)其最佳合成工藝進(jìn)行了研究。以3-氯丙腈和環(huán)氧乙烷為 原料,制備3-胺基甲基四氫呋喃,再與0-甲基-N-硝基異脲進(jìn)行縮合,胺化制備目標(biāo)產(chǎn)物,總收率達(dá)到43% ,為呋蟲胺的合成提供了一種新的合成方法。關(guān)鍵詞:新型煙堿類殺蟲劑;3-胺基甲基四氫呋喃;呋蟲胺;合成中圖分類號(hào):TQ453.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003 - 3467 (2015)12 -0025 -03Synthesis of dinotefuranLIU Bu'e( Jiangsu Yangnong Chemical Industy Corporation Limited，Yangzhou 225009 , China )Abstract : Synthetic routes of dinotefuran are reviewed and the synthesis process of dinotefuran is studied.The 3 - amino - methyl tetrahydrofuran is prepared using 3 - chloropropyl nitrile and ethylene oxide asraw materials，which further reacted with 0 - methyl - N - nitroisourea to afford dinotefuran in yield of43% . The result provides a novel approach for synthesis of dinotefuran .Key words :new neonicotinoids insecticides ; 3 - aminmethytetrahydrofuran ; dinotefuran ; synthesis現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn);方法④收率36. 36%(以3 -胺基甲0前言基四氫呋喃計(jì)),由于收率太低,無(wú)法工業(yè)化生產(chǎn);呋蟲胺是煙堿類殺蟲劑中唯--不含氯原子和芳方法⑤收率77.4% (以3-胺基甲基四氫呋喃計(jì))。環(huán)的,被稱之為第三代煙堿類殺蟲劑，具有超高效、對(duì)比幾種工藝路線的優(yōu)缺點(diǎn),考慮到工業(yè)生產(chǎn)廣譜、用量少、毒性低(制劑微毒級(jí))、藥效持久、對(duì)中原料來(lái)源、成本優(yōu)勢(shì)、經(jīng)濟(jì)效益、三廢情況等方面作物無(wú)藥害使用安全等優(yōu)點(diǎn)。鑒于呋蟲胺良好的綜合評(píng)價(jià)后,選用第五種合成路線,即0-甲基-市場(chǎng)與應(yīng)用前景,該農(nóng)藥有望成為世界性的大型農(nóng)N-硝基異脲法在相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝改藥。進(jìn),從而使其具有較高的收率。本文采用3 -氯丙目前現(xiàn)有的文獻(xiàn)報(bào)道合成工藝主要有以下幾腈和環(huán)氧乙烷為原料,制備3-胺基甲基四氫呋喃，種":①3-四氫呋喃甲基對(duì)甲苯磺酸酯法”;②再與0-甲基-N-硝基異脲進(jìn)行縮合,胺化制備3-四氫呋喃甲基三氟甲基磺酸酯法甲];③S-甲目標(biāo)產(chǎn)物。該工藝具備反應(yīng)步驟少、原料易得、三廢基-N-硝基-N'-鄰苯二甲酰異硫脲法'°-0);④少 、收率高等優(yōu)點(diǎn)。S-甲基-N-硝基-N'-甲基異硫脲法';⑤0-1實(shí)驗(yàn)部分甲基-N-硝基異脲法[8]。方法①收率68.35%(以3-羥甲基四氫呋喃計(jì)),該方法相對(duì)收率較低;方1.1儀器及 試劑法②收率39. 4% (以3 -羥甲基四氫呋喃計(jì)),由于島津FTB-8400S紅外光譜測(cè)定儀;Bruker三氟甲磺酸酐價(jià)格較貴,用量大,無(wú)法工業(yè)化生產(chǎn);Adv中國(guó)煤化工- 254薄層色譜板;島方法③收率56. 2%(以3 -胺基甲基四氫呋喃計(jì))，津 I:FYHc N MH G用試劑及原料均為分由于反應(yīng)會(huì)放出甲硫醇?xì)怏w,環(huán)境污染大,也無(wú)法實(shí)析純、未經(jīng)提純。主要試劑:3-氯丙腈、四氫呋喃、收稿日期:2015- 10-18.作者簡(jiǎn)介:劉補(bǔ)娥(1977- ),女,工程師,從事有機(jī)合成工作,電話:13815800583.河南化工●26.HENAN CHEMICAL INDUSTRY2015年第32卷二異丙胺、正丁基鋰.環(huán)氧乙烷、乙醚、氯化銨、氫化H2N_OCH3_A 縣OCH鋁鋰、氫氧化鈉、鹽酸、0-甲基-N-硝基異脲、氯NNO2No,仿、甲胺水溶液、硫酸鎂、乙酸乙酯、甲醇。1.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程 .僅易yoCH .HNH_ A基NHCH,1.2.13-胺基甲基四氫呋喃的合成“cI~oN.9>催化劑。MN oH在四口瓶中投入62.7 g(0. 62 mol)3-胺基甲CN基四氫呋喃,200 g去離子水進(jìn)行攪拌,在冰浴下滴YOH 10%NaOH匯> CN加62. 86 g 36%的鹽酸(0.62 mol), 加入完之后,依次加入74.1 g(0. 62 mol)的0-甲基-N-硝基異.-CN LiAIH. 9 >-CHNH2脲、0.1 mol/L的稀鹽酸250.5 g(0. 025 mol) ,使得反應(yīng)體系的pH值為7,室溫反應(yīng)18 h,反應(yīng)結(jié)束后,用400 g氯仿進(jìn)行萃取,用無(wú)水硫酸鎂進(jìn)行干燥,負(fù)催化劑二異丙基氨基鋰的制備:在四口瓶中分壓脫溶,烘干得到107.05 g(0. 525 mol) 白色結(jié)晶產(chǎn)別加入1 200gTHF,111.3g(1.1 mol)二異丙胺,用物,收率84. 68% ,熔點(diǎn)62.4~63.3 C。氮?dú)獯祾叻磻?yīng)體系后,降溫至0 C ,向反應(yīng)瓶?jī)?nèi)緩慢在裝有回流管、溫度計(jì)、滴液漏斗的四口瓶中加滴加420 mL(1.05 mol)2.5 mol/L正丁基鋰的正已人 100 g(0.493 mol)1 -甲氧基-2-硝基-3-(四烷溶液,混合體系攪拌15 min后降溫至-78 C。氫-3-呋喃甲基)胍、300 g去離子水,進(jìn)行攪拌,催化劑制備好后向釜中加入89.5 g(1 mol)3 -在冰浴下緩慢滴加76. 1 g(0. 98 mol )40%的甲胺水氯丙腈,反應(yīng)體系攪拌20 min ,緩慢滴人160 g(3. 64溶液,滴加完畢,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)3 h,反應(yīng)結(jié)束后,用mol)環(huán)氧乙烷,反應(yīng)液繼續(xù)在- 789C攪拌反應(yīng)1 h,稀鹽酸調(diào)節(jié)體系pH值為6 ~7,然后用300 g氯仿進(jìn)然后升至室溫,攪拌反應(yīng)1.5 h,用飽和的氯化銨淬行萃取分離，無(wú)水硫酸鎂干燥,負(fù)壓脫溶,，所得粗品滅反應(yīng)并用乙醚進(jìn)行萃取,合并有機(jī)層,用水和飽和用混合溶劑乙酸乙酯:甲醇為50: 1( 體積比)進(jìn)行氯化鈉溶液洗滌,并用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥，負(fù)壓抽重結(jié)晶,烘干得到90.6g(0.448mol)白色結(jié)晶產(chǎn)濾,蒸除乙醚后,可得到無(wú)色透明液體106.8 g(0. 8物,收率90.87% ,熔點(diǎn)99.8~101 C。mol) ,收率80%。'H - NMR ( 600MHz , CDCl; )δ( ppm):1.64 ~在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝管的四1.69(1H, m),2.09 ~2.15( 1H,m),2.59 ~2.63口燒瓶中，加入66.75 g(0.5 mol)2-氯甲基-4-(1H,m) ,2.95(3H,d,J=5.4 Hz),3. 34(2H,s),3.羥基-丁腈,攪拌下加熱至50~60C,緩慢滴加64~3.77(3H,m) ,3.90~3.94(1H,m)。10%的NaOH溶液200 g(0.5 mol),約1 h加完,在IR( KBr)分析可知:3 339、3 280 cm~' 處為N-60C下繼續(xù)反應(yīng)1h,靜置分層,分離出NaCl水溶.H鍵伸縮振動(dòng)吸收峰,1618cm-' 處為C-N鍵伸液,得粗產(chǎn)物,常壓蒸餾提純得3-腈基四氫呋喃縮振動(dòng)吸收峰,1 316cm~ 處為N- -NO2 鍵伸縮振動(dòng)40.5g,收率83.5%。在500 mL干燥的四口燒瓶中,加入76 g(2吸收峰,1231cm~ 1處為- -O-鍵伸縮振動(dòng)吸收峰，mol)氫化鋁鋰和76 mL無(wú)水乙醚，加熱至回流，然后1 169cm-' 處為C- -N鍵伸縮振動(dòng)吸收峰。滴入97 g(1 mol)3 -腈基四氫呋喃與200 mL乙醚2結(jié)果與討論組成的混合液,滴加完后繼續(xù)回流反應(yīng)完全(TLC跟蹤),冷卻,將反應(yīng)液小心傾人2 L含冰的20%的2.1中國(guó)煤化工合成過(guò)程氫氧化鈉溶液中,攪拌均勻，濾去不溶物,減壓濃縮MHc N MH Gz酯.氯乙酸乙酯為起濾液,靜置,過(guò)濾得白色固體粗產(chǎn)品,氯仿重結(jié)晶,烘始原料,制備3-羥甲基四氫呋喃,與對(duì)甲苯磺酰氯干后得目標(biāo)產(chǎn)品86.05g,含量為99.6%,收率為合成3-羥甲基四氫呋喃對(duì)甲苯磺酸酯,所生成的84.86%。產(chǎn)物再與鄰苯二甲酰亞胺鉀鹽經(jīng)Gabriel法制備中1.2.2 呋蟲胺的合成間體，經(jīng)堿性條件下水解得到3-胺基甲基四氫呋第12期劉補(bǔ)娥:呋蟲胺的合成●27.喃,反應(yīng)步驟多,反應(yīng)收率較低,只有19.6%。采用現(xiàn)代農(nóng)藥,2008,7(6):12-14.3-氯丙腈和環(huán)氧乙烷為原料,制備3-胺基甲基四[2] 程志明.煙堿類殺蟲劑的工業(yè)化合成方法[C].中國(guó)化氫呋喃,反應(yīng)步驟少、過(guò)程中產(chǎn)生的三廢少、收率高工學(xué)會(huì)農(nóng)藥專業(yè)委員會(huì)第十三屆年會(huì)論文集,665 -669.達(dá)到56%以上。[3] 河原●信行,直井●敦子,白石●史郎殺蟲組成物:2.2呋 蟲胺的合成JP ,8217606[P].1996 -08 -27.采用0-甲基-N-硝基異脲制備呋蟲胺,反[4] Wakita K, Kinoshita K, YaSui N, et al. Synthesis and應(yīng)只需兩步,反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的三廢少,操作簡(jiǎn)便,structure - activity relationships of dinotefuran deriva -有較高的收率。冰浴條件下得到白色粉末狀中間體tives :modification in the nitroguanidine part [ J]. Pestic0-甲基-N-硝基-N'-(3-四氫呋喃甲基)異Sci ,2004 ,29(4) :348 -355.脲,產(chǎn)率為85%,中間體無(wú)需提純,可直接與甲胺溶[ 5] KandoY , Uneme H , Minamida I. Synthetic intermediates液反應(yīng)，得到目標(biāo)產(chǎn)物,收率為91%,兩步收率達(dá)到for the preparation of N, N' - disubstituted Isothiourea77%。derivatives and ncyelic ( methyl) - N'- disubstituted iso-thiourea derivatives :US ,6160126[P].2000-12-12.3結(jié)論[6] Uneme H, Konobe M，Ishizuka H ,et al. Process for produ-cing guanidine derivatives ，intermediates therefore and采用3 -氯丙腈和環(huán)氧乙烷為原料,制備3-胺their production: W0 ,9700867[P]. 1997-01 -09.基甲基四氫呋喃,從而為中間體3-胺基甲基四氫[7] 小高●建次,木下●勝敏,騶田.健夫.殺蟲性亍卜與呋喃的合，成提供了一種新的思路。對(duì)呋蟲胺的合成匕卜口7元誘導(dǎo)體:JP,7I73157[P]. 1995-07-11工藝路線進(jìn)行分析比較,考慮到工業(yè)生產(chǎn)中原料來(lái)源、成本優(yōu)勢(shì)及三廢情況，選用合適的合成路線,并[8] 小泉●文明,松野.裕泉,新井●清司.殺蟲活性存有在相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ).上進(jìn)行工藝改進(jìn),從而使其具有寸為于卜七卜口7鄉(xiāng)二兒誘導(dǎo)體新規(guī)裂造中間體較高的收率，總收率達(dá)到43%,為呋蟲胺提供了一李提供市為:JP,2000095748[P].2000 -04 -04.[9] T R Hoye,J T North,LJ Yao. A total synthesis of ( + )種新的合成方法。- xestospongin a/( + ) - araguspongine D[J].J Am參考文獻(xiàn):Chem Soc , 1994 ,116(6) :2617 - 2618.[1] 戴煒鍔，蔣富國(guó).第三代煙堿類殺蟲劑呋蟲胺的合成.惠生工程榮獲國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎(jiǎng)近日,由惠生工程提供總承包服務(wù)的中石油共享系統(tǒng)等,在項(xiàng)目管理與技術(shù)方面積極創(chuàng)新,獨(dú)山子石化分公司改擴(kuò)建煉油及新建乙烯工程在質(zhì)量安全、進(jìn)度與成本不同維度均達(dá)成既定目榮獲2014 -2015年度國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎(jiǎng)。標(biāo)。在此工程中,惠生工程負(fù)責(zé)乙烯裂解爐、全惠生.工程憑借該項(xiàng)目曾陸續(xù)獲得了上海建密度聚乙烯和丁苯橡膠三個(gè)裝置的總承包工作。設(shè)工程金屬結(jié)構(gòu)“金鋼獎(jiǎng)”、中國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)“金該項(xiàng)目從2006年6月陸續(xù)開(kāi)工,到2009年6月獎(jiǎng)”(國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程)、 中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)和11家15日中交,期間歷經(jīng)3個(gè)冬休期共約12個(gè)月， 行業(yè)建設(shè)協(xié)會(huì)聯(lián)合評(píng)選的“新中國(guó)成立60周年圓滿實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)中交和化工投料關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),完成百項(xiàng)經(jīng)典暨精品工程”等榮譽(yù)。.了工程建設(shè)目標(biāo)并實(shí)現(xiàn)一次開(kāi)車成功。國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)是我國(guó)工程建設(shè)質(zhì)量方面此外,惠生工程對(duì)群組工程項(xiàng)目采用矩陣管設(shè)立中國(guó)煤化工榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì),已成為.理模式，充分采用信息化手段,包括開(kāi)發(fā)應(yīng)用項(xiàng)工禾HCNMHG示范。在此次的創(chuàng)目管理平臺(tái)、在大型集群式項(xiàng)目上應(yīng)用MARIAN建國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程總結(jié)表彰大會(huì)上,共有225個(gè)項(xiàng)材料控制軟件、使用完善的文檔信息管理及資源目獲國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng),其中金質(zhì)獎(jiǎng)8個(gè)。