驱虫剂埃卡瑞丁的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种驱虫剂埃卡瑞丁的制备方法。其包括三步骤：首先以２－甲基吡啶为起始原料，在催化剂碳酸钠或碳酸钾存在下，与多聚甲醛缩合反应得到２－羟乙基吡啶；然后将２－羟乙基吡啶溶解于溶剂中，加入高效加氢催化剂，在一定温度及压力下与氢气反应一定时间，得到２－羟乙基哌啶；最后将２－羟乙基哌啶和碱溶液置于反应瓶中，控制反应温度，在无溶剂条件下滴加氯甲酸仲丁酯，反应一定时间后，经酸洗和水洗处理，干燥后直接获得产物埃卡瑞丁成品。本发明专利技术生产成本低，反应条件温和，副反应少，收率高，产品质量好，并且工艺简便，易于操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种驱虫剂制备方法，特别是指一种。技术背景埃卡瑞丁又称羟哌酯，羟乙基哌啶羧酸异丁酯，化学名称为1-(1-羧酸仲丁酯)-2-(2-羟乙基)哌啶(CAS NO 87818-31-3)，是一种安全、有效、环保的驱虫剂。它不会直接杀灭昆虫，而在于能够通过气味的挥发，在无损使用者健康的情况下有效驱赶昆虫， 让使用者免受蚊虫叮咬之苦，且可以代替气味难闻、粘度大的避蚊胺。埃卡瑞丁已被证明是有效的驱虫剂成分，在预防和控制疟疾、登革热出血热、黄热病、西尼罗河病毒、莱姆疏螺旋体病(莱姆病)、森林脑炎等高致命性虫媒病方面发挥重要的作用。特别需要指出的是，埃卡瑞丁已获世界卫生组织(WHO)推荐为能够有效预防由蚊虫叮咬传播的疟疾等疾病。埃卡瑞丁具有其他驱虫剂所不具有的一些优点适用面广，对蚊子、虱子、白蛉和马蝇等都有效； 对皮肤极为温和，无黏腻感，无刺激性，无过敏反应，不易被皮肤吸收，安全无副作用；2岁及以上儿童均可安全使用；对塑料、合成材料、塑料涂料、密封填料、纤维和黏合剂无损伤； 在怀孕和哺乳期可以使用，2岁及以上儿童也均可安全使用。埃卡瑞丁最早由德国拜耳(Bayer)公司在20世界90年代末开发，2005年进入美国市场，产品还不多见，目前已获得美国环境保护署和瑞典、挪威、丹麦等国认可与批准，拥有广阔的发展前景。关于埃卡瑞丁的制备方法，国内外已有一些文献和专利报道。美国专利US4900834(1988)申请文件最早公开了埃卡瑞丁等系列化合物的合成方法，其中埃卡瑞丁是采用2-羟乙基哌啶为起始原料，经与氯甲酸仲丁酯缩合得到粗品，再经高真空精馏得到成品。我国专利(公开号101323588A)也公开了埃卡瑞丁的一种制备方法，是以2-羟乙基吡啶为起始原料，经高温高压氢化后得到2-羟乙基哌啶，再与氯甲酸仲丁酯缩合得到粗品，再经高真空精馏得到成品。已有的这些合成方法均存在不足，主要体现在1)、起始原料2-羟乙基哌啶或2-羟乙基吡啶的市场售价高，导致产品成本高；2)、2_羟乙基哌啶与氯甲酸仲丁酯缩合时使用了大量有机溶剂，不仅会对人体造成伤害，也加大了生产成本；3)、需高真空高温且加入抗氧化剂条件下来蒸馏获得埃卡瑞丁成品，能耗高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种起始原料成本低、副反应少、工艺简单以实现生产成本低而收率高的。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是一种，其包括如下步骤1)2-羟乙基吡啶的制备将2-甲基吡啶、多聚甲醛和催化剂加入到反应瓶中，加热搅拌反应，减压蒸馏，收3集130 150°C /10 20mmHg馏分，得产物2-羟乙基吡啶；2) 2-羟乙基哌啶的制备将2-羟乙基吡啶溶解于溶剂中，加入催化剂，通入氢气加热反应，气相色谱分析显示2-羟乙基吡啶含量小于总量的时停止反应，反应液过滤除去催化剂，蒸馏回收溶齐U，剩余物为2-羟乙基哌啶；3)埃卡瑞丁的制备将2-羟乙基哌啶置于反应瓶中，加入浓度为20 %的碱溶液，混合液搅拌，并往混合液中滴加氯甲酸仲丁酯，加完后继续搅拌池至反应结束，分去水层，有机相用浓度为 10 %的酸溶液洗涤三次，再水洗两次后，用无水硫酸钠干燥，过滤除去干燥剂，得产物埃卡瑞丁成品。所述步骤1)中，2-甲基吡啶与多聚甲醛按质量比为1 (0.2 0.4)；而加入催化剂的量按质量百分比为2-甲基吡啶的2% 5% ；反应温度为60 100°C ；搅拌反应时间为15 20h。所述催化剂为碳酸钠或碳酸钾。所述步骤2)中，2-羟乙基吡啶与溶剂按质量比为1 0 5);而催化剂的加入量按质量百分比为2-羟乙基吡啶的 5% ；所述通入氢气的压力为2 4Mpa ；反应的温度为60 80°C ；反应的时间为4 他。所述溶剂为甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃或乙醇中的一种。所述催化剂为雷尼镍(SC-4100)或10%钯碳。所述步骤3)中，2-羟乙基哌啶与碱与氯甲酸仲丁酯按摩尔比为1 (1.5 2. 0) (0. 95 1. 0)；所述滴加氯甲酸仲丁酯的时间为60 lOOmin，继续搅拌反应的温度为30 50°C。所述碱为碳酸钠、氢氧化钠或碳酸氢钠中的一种。所述酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液或乙酸溶液中的一种，用量为2-羟乙基哌啶质量的3倍。采用上述方案后，由于本专利技术是以价格便宜的2-甲基吡啶为起始原料，在催化剂碳酸钠或碳酸钾存在下，与多聚甲醛缩合反应得到埃卡瑞丁制备的关键原料2-羟乙基吡啶，再催化氢化获得2-羟乙基哌啶；最后采用在无溶剂条件下往2-羟乙基哌啶中滴加氯甲酸仲丁酯，从而大大减少了副产物的生成，无需减压蒸馏就可得到含量98%以上的埃卡瑞丁成品。因此本专利技术与现有的埃卡瑞丁制备方法相比，具有以下突出优点1)、本专利技术以价格便宜的2-甲基吡啶为起始原料来得到埃卡瑞丁制备的关键原料2-羟乙基吡啶，大大降低了生产成本。2)、2_羟乙基哌啶的制备过程中使用的催化剂效率高，反应压力和温度均可大大降低，减少了生产上的安全隐患。3)、采用在无溶剂条件下反应，且氯甲酸仲丁酯以滴加形式加入，减少了副产物的生成，无需减压蒸馏就可直接得到含量98%以上的埃卡瑞丁成品。4)、反应条件温和、副产物少、工艺简单、易操作、易实现工业化大生产。具体实施方式§实施例11)2-羟乙基吡啶的制备将IOOg 2-甲基吡啶、20g多聚甲醛和2g碳酸钠加入到反应瓶中，在100°C下搅拌反应15h。反应液减压蒸馏，收集130 150°C /10 20mmHg馏分，得产物2-羟乙基吡啶，115.6g，色谱含量 98. 9%02) 2-羟乙基哌啶的制备将50g 2-羟乙基吡啶、250g甲苯和2. 5g雷尼镍(SC-4100)投入到高压加氢釜中， 用氮气置换三次，再用氢气置换两次。搅拌下缓慢升温至60°C，并保持氢气压力4Mpa，反应 6h，气相色谱分析显示2-羟乙基吡啶含量小于总量的时停止反应。反应液过滤除去催化剂，蒸馏回收甲苯，剩余物为2-羟乙基哌啶，50. 6g，色谱含量99. 2%。3)埃卡瑞丁的制备将40g(99. 2 %,0. 307mol) 2_羟乙基哌啶置于反应瓶中，加入325g浓度为 20%的碳酸钠(0.614mol)水溶液，混合液搅拌，控制温度为30°C，同时往混合液中滴加 42. 2g(99%,0. 307mol)氯甲酸仲丁酯，滴加时间控制在60 lOOmin，加完后继续搅拌池结束反应。分去水层，有机相用浓度为10%的硫酸洗涤三次，每次120g，然后再用120g清水洗涤两次后分去废水，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤除去干燥剂，得产物埃卡瑞丁成品， 61. 2g，色谱含量98. 3%0§实施例21)2-羟乙基吡啶的制备将IOOg 2-甲基吡啶、30g多聚甲醛和5g碳酸钠加入到反应瓶中，在60°C下搅拌反应20h。反应液减压蒸馏，收集130 150°C /10 20mmHg馏分，得产物2-羟乙基吡啶，116.5g，色谱含量 98. 7%02) 2-羟乙基哌啶的制备将50g 2-羟乙基吡啶、IOOg乙酸乙酯和0. 5g雷尼镍(SC-4100)投入到高压加氢釜中，用氮气置换三次，再用氢气置换两次。搅拌下缓慢升温至80°C，并保持氢气压力 3Mpa，反应他，气相色谱分析显示2-羟乙基吡啶含量小于总量的时停止反应。反应液过滤除去催化剂，蒸馏回收乙酸乙酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱虫剂埃卡瑞丁的制备方法，其包括如下步骤：　　１）２－羟乙基吡啶的制备　　将２－甲基吡啶、多聚甲醛和催化剂加入到反应瓶中，加热搅拌反应，减压蒸馏，收集１３０～１５０℃／１０～２０ｍｍＨｇ馏分，得产物２－羟乙基吡啶；　　２）２－羟乙基哌啶的制备　　将２－羟乙基吡啶溶解于溶剂中，加入催化剂，通入氢气加热反应，气相色谱分析显示２－羟乙基吡啶含量小于总量的１％时停止反应，反应液过滤除去催化剂，蒸馏回收溶剂，剩余物为２－羟乙基哌啶；　　３）埃卡瑞丁的制备　　将２－羟乙基哌啶置于反应瓶中，加入浓度为２０％的碱溶液，混合液搅拌，并往混合液中滴加氯甲酸仲丁酯，加完后继续搅拌２ｈ至反应结束，分去水层，有机相用浓度为１０％的酸溶液洗涤三次，再水洗两次后，用无水硫酸钠干燥，过滤除去干燥剂，得产物埃卡瑞丁成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许鹏翔，
申请(专利权)人：厦门森美达生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]