一种噻虫嗪的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种噻虫嗪的制备方法，以甲基硝基胍为起始物，先制备3‑甲基‑4‑硝基亚胺‑1,3,5‑噁二嗪(化合物II)，然后制备得到噻虫嗪。本发明专利技术提供的方法工艺简单，且最后合成得到的噻虫嗪不需要重结晶，最终产品含量高达98％以上，收率达到了84％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种噻虫嗪的制备方法
本专利技术属于药物合成领域，具体涉及一种噻虫嗪的制备方法。
技术介绍
噻虫嗪(thiamethxoam)是由瑞士汽巴嘉基公司(现先正达公司)于1997年成功开发的新烟碱类杀虫剂，可选择性抑制昆虫中枢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，造成害虫出现麻痹死亡。噻虫嗪主要用作叶面杀虫剂和种子处理剂，1997年进入新西兰市场，用于玉米种子处理。1998年在阿根廷、巴西上市，用于马铃薯、烟草、桃树、棉花、大豆、玉米、水稻等作物。1999年在南非上市，用于玉米和小麦。2000年在加拿大、美国登记登记上市，2001年在澳大利亚上市。目前噻虫嗪已在50多个国家，100多种作物获得登记。2007年2月1日，噻虫嗪作为新有效成分列入欧盟农药登记指令(1107/2009)附录1，2017年1月31日，其资料保护期满。到目前为止，瑞士先正达作物保护有限公司在我国正式登记了98％噻虫嗪原药、70％种子处理可分散粉剂、25％水分散粒剂、40％氯虫·噻虫嗪水分散粒剂、300g/L氯虫·噻虫嗪悬浮剂、22％噻虫·高氯氟微囊悬浮剂以及0.01％杀蚁饵剂卫生用药。噻虫嗪于1997年上市，得益于替代有机磷杀虫剂，市场迅速扩大，2005年起成为全球第二大杀虫剂并一直占据该位，2009年销售额达到7.45亿美元。2010年达到9.05亿美元。据预测，未来几年全球市场销售额的年平均增长速度将达到20％以上。噻虫嗪的合成方法现阶段主要以DMF为溶剂、碳酸钾为缚酸剂，反应完毕后，加入5到10倍体积的水使产品析出，然后离心甩干后，用甲醇溶剂重结晶，含量在93到96％，这种方法的优点是工艺简单，但缺点是需要甲醇溶剂重结晶，含量不高，且废水量大，废水中含有少量的噻虫嗪成品，造成收率偏低，一般在70％以下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种噻虫嗪的制备方法，提高产品收率和含量，减少反应步骤。本专利技术采用以下技术手段实现：一种噻虫嗪的制备方法，噻虫嗪的结构式如III所示，制备过程如下：进一步地，所述的噻虫嗪的制备方法，化合物I合成化合物II的过程如下：在反应溶剂中加入多聚甲醛，升温至40-50℃，加入甲基硝基胍，升温至70-80℃，保持10-15小时，然后降温至40-50℃，调节体系pH为6.5-7.0，加水搅拌并降温至0-5℃，抽滤、离心，得到3-甲基-4-硝基亚胺-1,3,5-噁二嗪。更进一步地，所述的噻虫嗪的制备方法，多聚甲醛和甲基硝基胍的质量比为1:1-1.5。更进一步地，所述的噻虫嗪的制备方法，反应溶剂为冰醋酸、硫酸和水的混合物，其中冰醋酸、硫酸和水的质量比为6-7:1-1.5:2-3，反应溶剂与甲基硝基胍的质量比为1:1.5-2。更进一步地，所述的噻虫嗪的制备方法，调节体系pH采用饱和碳酸氢钠溶液。进一步地，所述的噻虫嗪的制备方法，化合物II合成化合物III的过程中反应溶剂为二甲基甲酰胺。进一步地，所述的噻虫嗪的制备方法，化合物II合成化合物III的过程中化合物II与2-氯-5-氯甲基噻唑的质量比为1:1。进一步地，所述的噻虫嗪的制备方法，化合物II合成化合物III的过程中需要加入聚乙二醇6000、KI催化剂和碳酸钾。更进一步地，所述的噻虫嗪的制备方法，化合物II合成化合物III的过程如下：将二甲基甲酰胺、2-氯-5-氯甲基噻唑、聚乙二醇6000和KI催化剂搅拌混合后加入3-甲基-4-硝基亚胺-1,3,5-噁二嗪，升温至30-40℃，加入碳酸钾搅拌80-100分钟，然后升温至45-50℃，保温2-4小时，降温、抽滤、离心并烘干，得噻虫嗪。更进一步地，所述的噻虫嗪的制备方法，二甲基甲酰胺、2-氯-5-氯甲基噻唑、聚乙二醇6000和KI催化剂的加入质量比为10-15:10:5-10:0.1-0.2；2-氯-5-氯甲基噻唑和3-甲基-4-硝基亚胺-1,3,5-噁二嗪的加入质量比为1:1。更进一步地，所述的噻虫嗪的制备方法，加入碳酸钾的质量与3-甲基-4-硝基亚胺-1,3,5-噁二嗪的质量比为1-1.1:1。本专利技术提供的噻虫嗪的制备方法，以甲基硝基胍为起始物合成噻虫嗪，工艺简单，且最后合成得到的噻虫嗪不需要重结晶，最终产品含量高达98％以上，收率达到了84％以上。本专利技术提供的噻虫嗪的制备方法，在由化合物II制备噻虫嗪的过程中，相对于现有技术，加入了聚乙二醇6000和KI催化剂，极大地提高了产品收率，同时提高了纯度，最终产品不需要重结晶，其中加入聚乙二醇6000起到了稳定反应体系，促进KI催化剂反应的作用，同时提高了产品收率，而KI催化剂起到了催化反应速度的作用，在聚乙二醇6000存在的条件下明显地增强了反正速度，提高了反正收率。具体实施方式：实施例11、化合物I合成化合物II，过程如下：向反应釜中依次加入冰醋酸140kg、硫酸(浓度98％)20kg、水40kg开始搅拌，然后投入多聚甲醛300kg，投料结束后升温至40℃，投入甲基硝基胍380kg，调温至70℃保温10小时，保温结束降温至40℃，滴加饱和碳酸氢钠溶液调pH为6.8，结束后加水200kg，搅拌、降温至0℃，放料抽滤、离心、甩料得3-甲基-4-硝基亚胺-1,3,5-噁二嗪，含量98％以上，收率82％。滤液及离心母液去三废处理。1HNMR(CDCl3)：δ9.74(bs,NH)，5.00(d,2H,oxadiazine-6-H)，4.85(s,2H,oxadiazine-2-H)，3.01(s,3H,CH3)。2、化合物II合成化合物III，过程如下：向反应釜投入DMF300kg、2-氯-5-氯甲基噻唑300kg，聚乙二醇6000200kg和KI复合催化剂5kg，搅拌后投入3-甲基-4-硝基亚胺-1,3,5-噁二嗪300kg后调温至30℃，投碳酸钾310kg搅拌80分钟，调温至45℃，保温2小时，然后降温并放料至抽滤槽进行抽滤、离心、烘干得噻虫嗪成品，不需重结晶含量98％以上，收率84％。滤液及离心母液回收套用。1HNMR(d6-DMSO)δ7.68(s,1H),5.07(s,2H),5.01(s,2H),2.90(s,3H)。实施例21、化合物I合成化合物II，过程如下：向反应釜中依次加入冰醋酸120kg、硫酸(浓度98％)20kg、水50kg开始搅拌，然后投入多聚甲醛300kg，投料结束后升温至43℃，投入甲基硝基胍300kg，调温至75℃保温12小时，保温结束降温至46℃，滴加饱和碳酸氢钠溶液调pH为7.0，结束后加水200kg，搅拌、降温至0℃，放料抽滤、离心、甩料得3-甲基-4-硝基亚胺-1,3,5-噁二嗪，含量98％以上，收率83％。滤液及离心母液去三废处理。1HNMR(CDCl3)：δ9.75(bs,NH)，5.00(d,2H,oxadiazine-6-H)，4.88(s,2H,oxadiazine-2-H)，3.02(s,3H,CH3)。2、化合物II合成化合物III，过程如下：向反应釜投入DMF400kg、2-氯-5-氯甲基噻唑300kg，聚乙二醇6000150kg和KI复合催化剂4kg，搅拌后投入3-甲基-4-硝基亚胺-1,3,5-噁二嗪300kg后调温至37℃，投碳酸钾330kg搅拌85本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种噻虫嗪的制备方法，噻虫嗪的结构式如III所示，其特征在于，制备过程如下：

【技术特征摘要】
1.一种噻虫嗪的制备方法，噻虫嗪的结构式如III所示，其特征在于，制备过程如下：2.根据权利要求1所述的噻虫嗪的制备方法，其特征在于，化合物I合成化合物II的过程如下：在反应溶剂中加入多聚甲醛，升温至40-50℃，加入甲基硝基胍，升温至70-80℃，保持10-15小时，然后降温至40-50℃，调节体系pH为6.5-7.0，加水搅拌并降温至0-5℃，抽滤、离心，得到3-甲基-4-硝基亚胺-1,3,5-噁二嗪。3.根据权利要求2所述的噻虫嗪的制备方法，其特征在于，多聚甲醛和甲基硝基胍的质量比为1:1-1.5。4.根据权利要求2所述的噻虫嗪的制备方法，其特征在于，反应溶剂为冰醋酸、硫酸和水的混合物，其中冰醋酸、硫酸和水的质量比为6-7:1-1.5:2-3，反应溶剂与甲基硝基胍的质量比为1:1.5-2。5.根据权利要求2所述的噻虫嗪的制备方法，其特征在于，调节体系pH采用饱和碳酸氢钠溶液。6.根据权利要求1所述的噻虫嗪的制备方法，其特征在于，化合物II合成化合物III的过程中反应溶剂为二甲基甲酰胺。7.根据权利要求1所述的噻虫嗪的制备方法，其特征在于，化合物I...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭荣贵，乐成芝，裴建华，陈标，
申请(专利权)人：江苏绿叶农化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32