一种吡虫啉的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种制备吡虫啉的方法，该方法包括：以环戊二烯、丙烯醛为起始原料，加入催化剂、脱水剂、碱金属氢氧化物，经加热，两步加成、裂解、两步氯化合环成２－氯－５－氯甲基吡啶，再与２－硝基亚氨基咪唑烷以１∶２．０～３的摩尔比进行反应，加入的催化剂为四丁基溴化铵或甲基哌啶醇，脱水剂为无水硫酸镁或无水硫酸钠。本发明专利技术提供一种降低能耗，减少副产物的产生，降低生产成本，提高产品收率和含量的制备方法，并易于实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种农药的制备方法，特别是涉及制备杀虫剂吡虫啉的生产方法。
技术介绍
吡虫啉(Imidacloprid)，艮卩1_ (6_氯_3_吡啶甲基)_N_硝基咪唑烷_2_亚胺，是 一种可以被内吸收的烟碱类杀虫剂，用于土壤、种子和叶子，以防治剌吸式口器的害虫，所 述的剌吸式口器的害虫包括稻飞虱、岈虫、粉虱、白蚁、草皮害虫、地下害虫和甲虫。该杀虫 剂最常用于稻米、谷物、玉米、土豆、蔬菜、甜菜、水果、棉花、烟草和草皮。当该杀虫剂用于种 子或土壤的处理时，它尤其可以被内吸收。吡虫啉现已取代氨基甲酸酯类杀虫剂，成为继有 机磷类、拟除虫菊酯类后的世界杀虫剂市场位居第三的杀虫剂系列。现在已在超过100个 国家的近70种农作物上使用。吡虫啉是通过阻断昆虫的神经系统而产生作用，兼具有内吸 传导、触杀和胃毒三种杀虫功能，被誉为跨世纪三大杀虫剂之一，是取代传统高毒农药的优 秀品种。 国内吡虫林工业化生产方法均是以2-氯-5-氯甲基吡啶与2-硝基亚氨基咪唑烷 为起始原料，经一步反应直接合成目标产物。但其均采用搅拌釜反应器进行反应，搅拌釜反 应器结构复杂，动力消耗大，物料混合不均匀，易存在搅拌死区使反应不充分，使化学合成 反应的选择性及收率不高。而且大多厂家2-氯-5-氯甲基吡啶与2-硝基亚氨基咪唑烷的 配比是按l : 1. l来投料的，其配比严重不合理，造成原料浪费，副产物过多，从而导致生产 成本过高，能量消耗大，收率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种降低能耗，减少副产物的产生，降 低生产成本，提高产品收率和含量的制备方法，并易于实施。 本专利技术提供了一种制备吡虫啉的方法，该方法包括以环戊二烯、丙烯醛为起始原料，加入催化剂、脱水剂、碱金属氢氧化物，经加热，两步加成、裂解、两步氯化合环成2-氯-5-氯甲基吡啶，再与2-硝基亚氨基咪唑烷以1 : 2.0 3的摩尔比进行反应，加入的催化剂为四丁基溴化铵或甲基哌啶醇，脱水剂为无水硫酸镁或无水硫酸钠。 —种吡虫啉的制备方法，2-氯-5-氯甲基吡啶与2-硝基亚氨基咪唑烷的摩尔比优选比例为1 : 2. 0 2. 5 —种吡虫啉的制备方法，所述的碱金属氢氧化物可以为氢氧化钾或氢氧化钠，优 先选择氢氧化钠。 —种吡虫啉的制备方法，所述的吸水剂可以为无水硫酸钠或无水硫酸镁，优先选 择无水硫酸镁。 —种吡虫啉的制备方法，所述的裂解过程采用的裂解器为一直管内装有电加热元 件的高效裂解器。 考虑到相转移催化剂的活性和成本，优先选择四丁基溴化铵作为催化剂。在稳定3本步收率的基础上，减少了反应原料丙烯腈的投料量，原材料消耗由原来的1300kg/吨降低到1040kg/吨，使丙烯腈原料消耗降低了 260kg/吨。 考虑到脱溶的安全性和可操作方便性，优先选择丁酮作为溶剂。 —步裂解装置采用长2米，直径为219毫米的直管，内装有电加热元件的高效裂解器代替原来的陶瓷管缠镍铬丝电加热的裂解方式，使原来的200kg双环戊二烯裂解出176kg单环到现在的200kg双环戊二烯裂解出190kg单环，收率由原来的88%提高到95%;原来每小时出单环20kg，现在每小时出单环60kg，产能提高了 3倍；原来24小时出料480kg、单环用电540度，现在24小时出料1440kg、单环用电180度，能耗降低了三分之二。 经过多次试验，令人惊讶的发现当2-氯-5-氯甲基吡啶与2-硝基亚氨基咪唑烷以l : 2.2-2.5的摩尔比进行反应，收率会大大的提高；当片碱分批加入时，吡虫啉的收率也会大大的提高。具体见下表1与表2。 表1 :2-氯-5_氯甲基吡啶与2-硝基亚氨基咪唑烷配比与收率关系 <table>table see original document page 4</column></row><table> 表2 :片碱分批次加入与收率关系 <table>table see original document page 4</column></row><table> 本技术的优点是生产收率高，成本低；操作简单，易于实施，所选原料不采用有害 的原料，所以可以安全的实施。具体实施例方式下面的实施例是用来解释本专利技术的。 实施例1 在500mL的烧瓶中，加入350ml的丁酮，在烧瓶中加入2-硝基亚氨基咪唑烷40 克(0. 3Q7mo1)、氢氧化钠3克、四丁基溴化铵1. 2克，无水硫酸镁6克，开启搅拌，用水浴将反应混合物加热到70°C，在4小时内向该反应物中加入2-氯-5-氯甲基吡啶20克 (0. 123mol)的丁酮(50ml)的溶液，滴加结束后，再向反应液中加入氢氧化钠3克，在相同 的温度下保温5小时，充分搅拌该反应物，反应完成后，过滤该反应物，滤渣中含有氯化钠7 克，通过蒸馏浓縮该滤液，再将其倒入水中150ml，用稀盐酸调节ra为4-5，升温到65°C ，过 滤出吡虫啉，产量为29. 3克，含量96. 2%，收率89. 29%。 实施例2 在500mL的烧瓶中，加入350ml的丁酮，在烧瓶中加入2_硝基亚氨基咪唑烷17. 6 克(0. 135mol)、氢氧化钠3克、四丁基溴化铵1.2克，无水硫酸镁6克，开启搅拌，用水浴 将反应混合物加热到70°C，在4小时内向该反应物中加入2-氯-5-氯甲基吡啶20克 (0. 123mol)的丁酮(50ml)的溶液，滴加结束后，再向反应液中加入氢氧化钠3克，在相同 的温度下保温5小时，充分搅拌该反应物，反应完成后，过滤该反应物，滤渣中含有氯化钠7 克，通过蒸馏浓縮该滤液，再将其倒入水中150ml，用稀盐酸调节ra为4-5，升温到65°C ，过 滤出吡虫啉，产量为25. 9克，含量95. 7%，收率78. 52%。 实施例3 在500mL的烧瓶中，加入350ml的丁酮，在烧瓶中加入2_硝基亚氨基咪唑烷40 克(0. 307mol)、氢氧化钠3克、四丁基溴化铵1. 2克，无水硫酸镁6克，开启搅拌，用水浴 将反应混合物加热到50°C，在4小时内向该反应物中加入2-氯-5-氯甲基吡啶20克 (0. 123mol)的丁酮(50ml)的溶液，滴加结束后，再向反应液中加入氢氧化钠3克，在相同 的温度下保温7小时，充分搅拌该反应物，反应完成后，过滤该反应物，滤渣中含有氯化钠7 克，通过蒸馏浓縮该滤液，再将其倒入水中150ml，用稀盐酸调节ra为4-5，升温到65°C ，过 滤出吡虫啉，产量为29. 3克，含量96. 2%，收率89. 29%。 实施例4 在500mL的烧瓶中，加入350ml的丁酮，在烧瓶中加入2_硝基亚氨基咪唑烷40 克(0. 307mol)、氢氧化钠6克、四丁基溴化铵1. 2克，无水硫酸镁6克，开启搅拌，用水浴 将反应混合物加热到70°C，在4小时内向该反应物中加入2-氯-5-氯甲基吡啶20克 (0. 123mol)的丁酮(50ml)的溶液，滴加结束后，在相同的温度下保温5小时，充分搅拌该反 应物，反应完成后，过滤该反应物，滤渣中含有氯化钠7克，通过蒸馏浓縮该滤液，再将其倒 入水中150ml，用稀盐酸调节ra为4-5，升温到65t:，过滤出吡虫啉，产量为2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吡虫啉的制备方法，以环戊二烯、丙烯醛为起始原料，加入催化剂、脱水剂、碱金属氢氧化物，经加热，两步加成、裂解、两步氯化合环成２－氯－５－氯甲基吡啶，再与２－硝基亚氨基咪唑烷反应，其特征在于，２－氯－５－氯甲基吡啶与２－硝基亚氨基咪唑烷摩尔比是１∶２．０～３，加入的催化剂为四丁基溴化铵，脱水剂为无水硫酸镁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周扬，刘元声，顾青中，
申请(专利权)人：安徽华星化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]