一种螺虫乙酯的新型制备方法技术

本发明专利技术公开了一种螺虫乙酯的新型制备方法，属于农药合成技术领域。本发明专利技术的技术方案要点为：利用1‑氨基‑4‑甲氧基环己烷与甲酰胺和一氧化碳在催化剂作用下发生成环反应得到关键中间体cis‑8‑甲氧基‑1,3‑二氮杂螺[4,5]‑癸‑2,4‑二酮，进而代替了传统路线中使用剧毒氰化钠制备cis‑8‑甲氧基‑1,3‑二氮杂螺[4,5]‑癸‑2,4‑二酮的方法，并且整体反应过程具有操作简单易行，原料廉价易得，反应效率较高且重复性较好等优点。

A new preparation method of ethyl spire

The invention discloses a new preparation method of ethyl spire, which belongs to the field of pesticide synthesis technology. Key points of the technical scheme of the invention is: using 1 amino 4 methoxy cyclohexane with formamide and carbon monoxide in the catalyst under the cyclization reaction obtained the key intermediate CIS 8 methoxy 1,3 two aza spiro [4,5] 2,4 two decyl ketone, and instead of the method of preparation of CIS 8 methoxy 1,3 two aza spiro [4,5] 2,4 decyl two ketone use of sodium cyanide in the traditional route, and the whole reaction process has simple operation, cheap raw materials, high reaction efficiency and good repeatability etc..

【技术实现步骤摘要】
一种螺虫乙酯的新型制备方法
本专利技术属于农药合成
，具体涉及一种螺虫乙酯的新型制备方法。
技术介绍
随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，食品安全问题日趋成为人们关注的焦点。因此，在新农药品种的开发过程中，强调高活性的同时更加注重于环境的相容性，以确保人类和非靶标生物的安全。类似昆虫调节剂以及具有光学活性的螺环类杀虫剂，就是人们通常说的绿色农药。螺环类杀虫剂分子中含有一个或多个螺环结构，是该领域的新宠，国外现在大力开发和使用这种杀虫剂和农药。而国内现阶段还未有效利用这种结构，因此大力开发和探索其合成工艺路线是非常有必要的。螺环化合物的两环平面相互垂直，对于杂环螺环化合物可能还具有异头效应，螺共轭、螺超共轭等一般有机化合物不具备的特殊性质，由于手性轴的存在，在一定的条件下，能够成不对称分子或非对称分子；手性螺环刚性强，不易消旋化。含杂原子的螺环化合物作用机理独特，不易产生抗药性，已引起世人的关注。螺环类杀虫剂分子中螺虫乙酯是一个代表分子。它是由拜耳公司开发的季酮酸类杀虫杀蜗剂。剂型主要为240g/L的悬浮剂。主要用于棉花、蔬菜和观赏植物防治粉虱和叶螨。化合物的特殊性能在于它对粉虱类和蜗类的卵和成虫都有效，尤其对室温粉虱和棉红蜘蛛。以100～150g/hm2的剂量用于棉花、蔬菜和观赏植物上，可保持很长的持效期；在草莓、苹果等果类作物及玉米等作物上也显示出良好的应用前景。值得注意的是，它对粉虱若虫和若螨特别有效，对粉虱卵也有极高的杀伤力。还可降低卵的孵化率，对其成虫除有很高防除效果外，还可降低其产卵率。如果将它同吡虫啉配合弥补其早期防治的不足。在应用上，它确是一个“宽容度”很高的品种，新结构引入了新性能。目前已有的螺虫乙酯的合成中使用到剧毒的氰化钠，氰化钠的不仅在合成过程中对操作具有非常严格的要求，而且对于生产后废液的处理也非常严格，需要企业在生产设备和废液处理设备上投入大量的资金，因此寻找能够取代氰化钠的合成螺虫乙酯的路线具有非常重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种操作简单易行、原料廉价易得、反应效率高、重复性好且未使用氰化钠的螺虫乙酯的新型制备方法。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种螺虫乙酯的新型制备方法，其特征在于具体步骤为：A、对氨基苯甲醚经过加氢还原得到1-氨基-4-甲氧基环己烷；B、1-氨基-4-甲氧基环己烷与甲酰胺和一氧化碳在催化剂作用下发生成环反应得到cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮；C、cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮在碱性条件下水解得到cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸；D、cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸与甲醇发生酯化反应得到化合物cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸甲酯；E、cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸甲酯与2,5-二甲基苯乙酰氯在碳酸氢钠和碱性沸石分子筛催化剂作用下发生取代反应得到cis-3-(2,5-二甲基苯基)-8-甲氧基-2-氧代-1-氮杂螺环[4,5]癸-3-烯-4-醇；F、cis-3-(2,5-二甲基苯基)-8-甲氧基-2-氧代-1-氮杂螺环[4,5]癸-3-烯-4-醇与氯甲酸乙酯发生反应得到化合物螺虫乙酯。进一步限定，步骤A的具体过程：向高压釜内加入无水乙醇，对氨基苯甲醚，雷尼镍，封好釜盖；通氮气置换反应釜内气体多次，再用氢气置换多次，每次通入1.0Mpa；置换结束，通氢气至1.5Mpa，开启搅拌，升温至120～130℃，开始耗氢，当降至0.5Mpa时，补充氢气至2.5Mpa，并保持2.0～2.5Mpa，反应一段时间确认不再耗氢时，取样中控，当反应液中对氨基苯甲醚含量小于1％时反应结束，降温至30℃，过滤掉催化剂雷尼镍，滤液蒸除溶剂，减压蒸出产品为1-氨基-4-甲氧基环己烷。进一步限定，步骤B的具体过程：向高压反应釜中加入水，开启搅拌，加入甲酰胺，搅拌一段时间后，加入1-氨基-4-甲氧基环己烷，再加入催化剂，向反应釜中通入CO，使釜内压力达到0.2MPa，升温至50℃，保温一段时间，当反应液中1-氨基-4-甲氧基环己烷含量小于2％时反应结束，降温至25～30℃，向反应液中滴加稀盐酸，调节pH为5～6，有固体析出，过滤出产品，滤饼混洗一次，得cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮；所述的催化剂为铑碳催化剂、铑氧化铝催化剂或乙酰丙酮三苯基膦羰基铑，优选铑碳催化剂。进一步限定，步骤C的具体过程：向四口瓶中加入水，搅拌下加热至40℃左右，加入碱性化合物，搅拌溶解；加入cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮，在95℃-100℃反应一段时间；取样监测，当反应液中cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮含量小于2％后停止反应，反应完成后，降温60℃左右，向四口瓶内缓慢滴加浓硫酸，调节pH值3左右；向体系内加入水和活性炭，升温至80℃搅拌一段时间；趁热过滤掉固体为残渣，滤液加热浓缩，真空条件下浓缩掉体系内多余的水，蒸至粘稠糊状时，蒸馏结束加入甲苯常压分水，待水分尽后，降温至30℃以下；离心过滤，固体烘干称重即得cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸；所述的碱性化合物为氢氧化钡，氢氧化钙，氢氧化镁，优选氢氧化钡；碱性化合物与cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮的投料量摩尔比为3～5:1，优选4:1。进一步限定，步骤D的具体过程：向反应瓶中加入甲醇，搅拌下加入cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸，再缓慢滴加(过量1.2mol)二氯亚砜，滴加时间约为2～3小时；滴加过程控制釜温小于60℃，以冷凝器上可见微回流为合适。滴加完毕，升温至回流反应，取样检测；检测反应原料剩余量面积百分含量小于1％后停止反应；真空脱除溶剂甲醇，蒸至粘稠状，停止加热；再加入环己烷，常压回流分出体系内剩余的甲醇(分水器下层是甲醇)；当看不到有甲醇分出时停止反应，打开冷却水降温至30℃以下过滤，滤液回用至环己烷带甲醇工序，固体称重，得cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸甲酯。进一步限定，步骤E的具体过程：对接反应：1、向反应瓶内加入二氯甲烷，搅拌状态下从手孔中加入2,5-二甲基苯乙酸，搅拌10分钟；向反应釜中滴加氯化亚砜，滴加过程保持釜温小于40℃，反应过程中产生大量酸性气体，尾气用碱液吸收；滴加结束升温至50℃回流反应，取样检测原料面积百分含量小于0.5％后停止反应；常压脱溶剂二氯甲烷，保持釜温不超过60℃，真空条件下蒸至不流液，釜内残留液即为2,5-二甲基苯乙酰氯，装瓶待用，密闭保存；2、向反应瓶内加入DMF，搅拌下加入cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸甲酯，之后缓慢加入碳酸氢钠，加入过程中会放出大量二氧化碳，需要控制加入速度，加完后搅拌30分钟；加入乙酸乙酯，放入冰水浴中，将反应液降温至0℃；开始滴加2,5-二甲基苯乙酰氯，控制温度0～5℃，滴加速度以温度来控制；滴加完毕后，0～5℃搅拌反应5小时，取样监测反应进程，当原料剩余小于2％时，反应结束；加入碱性沸石分子筛，开启搅拌；并通入氮气至鼓泡器有气泡冒出。控制釜温20～30℃，在此温度搅拌反应2小时，取样检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺虫乙酯的新型制备方法，其特征在于具体步骤为：A、对氨基苯甲醚经过加氢还原得到1‑氨基‑4‑甲氧基环己烷；B、1‑氨基‑4‑甲氧基环己烷与甲酰胺和一氧化碳在催化剂作用下发生成环反应得到cis‑8‑甲氧基‑1,3‑二氮杂螺[4,5]‑癸‑2,4‑二酮；C、cis‑8‑甲氧基‑1,3‑二氮杂螺[4,5]‑癸‑2,4‑二酮在碱性条件下水解得到cis‑4‑甲氧基‑1‑氨基环己基甲酸；D、cis‑4‑甲氧基‑1‑氨基环己基甲酸与甲醇发生酯化反应得到化合物cis‑4‑甲氧基‑1‑氨基环己基甲酸甲酯；E、cis‑4‑甲氧基‑1‑氨基环己基甲酸甲酯与2,5‑二甲基苯乙酰氯在碳酸氢钠和碱性沸石分子筛催化剂作用下发生取代反应得到cis‑3‑(2,5‑二甲基苯基)‑8‑甲氧基‑2‑氧代‑1‑氮杂螺环[4,5]癸‑3‑烯‑4‑醇；F、cis‑3‑(2,5‑二甲基苯基)‑8‑甲氧基‑2‑氧代‑1‑氮杂螺环[4,5]癸‑3‑烯‑4‑醇与氯甲酸乙酯发生反应得到化合物螺虫乙酯。

【技术特征摘要】
1.一种螺虫乙酯的新型制备方法，其特征在于具体步骤为：A、对氨基苯甲醚经过加氢还原得到1-氨基-4-甲氧基环己烷；B、1-氨基-4-甲氧基环己烷与甲酰胺和一氧化碳在催化剂作用下发生成环反应得到cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮；C、cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮在碱性条件下水解得到cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸；D、cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸与甲醇发生酯化反应得到化合物cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸甲酯；E、cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸甲酯与2,5-二甲基苯乙酰氯在碳酸氢钠和碱性沸石分子筛催化剂作用下发生取代反应得到cis-3-(2,5-二甲基苯基)-8-甲氧基-2-氧代-1-氮杂螺环[4,5]癸-3-烯-4-醇；F、cis-3-(2,5-二甲基苯基)-8-甲氧基-2-氧代-1-氮杂螺环[4,5]癸-3-烯-4-醇与氯甲酸乙酯发生反应得到化合物螺虫乙酯。2.根据权利要求1所述的一种螺虫乙酯的新型制备方法，其特征在于步骤A的具体过程为：向高压釜内加入无水乙醇，对氨基苯甲醚，雷尼镍，封好釜盖；通氮气置换反应釜内气体多次，再用氢气置换多次，每次通入1.0Mpa；置换结束，通氢气至1.5Mpa，开启搅拌，升温至120～130℃，开始耗氢，当降至0.5Mpa时，补充氢气至2.5Mpa，并保持2.0～2.5Mpa，反应一段时间确认不再耗氢时，取样中控，当反应液中对氨基苯甲醚含量小于1％时反应结束，降温至30℃，过滤掉催化剂雷尼镍，滤液蒸除溶剂，减压蒸出产品为1-氨基-4-甲氧基环己烷。3.根据权利要求1所述的一种螺虫乙酯的新型制备方法，其特征在于步骤B的具体过程为：向高压反应釜中加入水，开启搅拌，加入甲酰胺，搅拌一段时间后，加入1-氨基-4-甲氧基环己烷，再加入催化剂，向反应釜中通入CO，使釜内压力达到0.2MPa，升温至50℃，保温一段时间，当反应液中1-氨基-4-甲氧基环己烷含量小于2％时反应结束，降温至25～30℃，向反应液中滴加稀盐酸，调节pH为5～6，有固体析出，过滤出产品，滤饼混洗一次，得cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮；所述的催化剂为铑碳催化剂、铑氧化铝催化剂或乙酰丙酮三苯基膦羰基铑，优选铑碳催化剂。4.根据权利要求1所述的一种螺虫乙酯的新型制备方法，其特征在于步骤C的具体过程为：向四口瓶中加入水，搅拌下加热至40℃左右，加入碱性化合物，搅拌溶解；加入cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮，在95～100℃反应一段时间；取样监测，当反应液中cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮含量小于2％后停止反应，反应完成后，降温60℃左右，向四口瓶内缓慢滴加浓硫酸，调节pH值3左右；向体系内加入水和活性炭，升温至80℃搅拌一段时间；趁热过滤掉固体为残渣，滤液加热浓缩，真空条件下浓缩掉体系内多余的水，蒸至粘稠糊状时，蒸馏结束加入甲苯常压分水，待水分尽后，降温至30℃以下；离心过滤，固体烘干称重即得cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸；所述的碱性化合物为氢氧化钡，氢氧化钙，氢氧化镁，优选氢氧化钡；碱性化合物与cis-8-甲氧基-1,3-二氮杂螺[4,5]-癸-2,4-二酮的投料量摩尔比为3～5:1，优选4:1。5.根据权利要求1所述的一种螺虫乙酯的新型制备方法，其特征在于步骤D的具体过程为：向反应瓶中加入甲醇，搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛龙飞，吴斗灿，李伟，卢志国，王政刚，路彪，贾淑红，袁志国，
申请(专利权)人：河南紫微星化学有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41