專利名稱：一種螺螨酯的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺螨酯，即3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁酯的合成方法。
背景技術(shù)：
螺螨酯也稱季酮螨酯，是拜耳公司開發(fā)的第一個(gè)酮-烯醇式類殺蟲/殺螨劑，是農(nóng)藥產(chǎn) 品"螨危"的有效成分。螨危是一種全新的、高效非內(nèi)吸性葉面處理殺螨劑，對(duì)多種作物 的不同螨類均有很好防效和出色的持效性，既殺卵又殺幼(若)螨，特別適合于防治對(duì)現(xiàn) 有殺螨劑產(chǎn)生抗性的有害螨類。螺螨酯的作用機(jī)制是抑制有害螨體內(nèi)的脂肪合成。它與現(xiàn) 有殺螨劑之間無交互抗性，適用于用來防治對(duì)現(xiàn)有殺螨劑產(chǎn)生抗性的有害螨類。螨危對(duì)有 害螨的全發(fā)育期(包括卵、幼螨、若螨、雌成螨等)都具有很好的觸殺活性，尤其對(duì)卵的 觸殺活性更為突出，對(duì)人畜及作物安全、低毒，適合于無公害生產(chǎn)?，F(xiàn)有的螺螨酯的合成方法，即專利US6436988中的工藝路線為<formula>formula see original document page 4</formula>由此可見，其產(chǎn)物需要經(jīng)過硅膠柱純化，不適宜產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種收率高、適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的螺螨酯的合成方法。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種螺螨酯的合成方法，以1-氰基環(huán)己醇、2,4-二氯苯乙酰氯和2,2-二甲基丁酰氯為主要原料，包括以下步驟1)、生成化合物n:將1-氰基環(huán)己醇與2,4-二氯苯乙酰氯于非質(zhì)子型有機(jī)溶劑及催化劑中在室溫下進(jìn)行反 應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間12 24h、 l-氰基環(huán)己醇與2,4-二氯苯乙酰氯的摩爾比為1: 1~2;催化劑的摩 爾用量是1-氰基環(huán)己醇的2.5~3倍；所得的化合物II全稱為2,4-二氯苯乙酸-1-氰基環(huán)己酯，結(jié)構(gòu)式如下2)、生成化合物III:將化合物II與濃硫酸甲醇配液加熱進(jìn)行回流反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間12 24h，化合物II與濃硫 酸的摩爾比為1: 4~20，所得的化合物III全稱為l-[2-(2，4-二氯-苯基)-乙酰氧蜀-環(huán)己垸基 甲酸甲酯，結(jié)構(gòu)式如下3)、生成化合物IV:將化合物III與堿在醇溶液中加熱進(jìn)行回流反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間12~24h，化合物III與堿的摩 爾比為1: 0.6~0.8，反應(yīng)完畢后調(diào)節(jié)pH至酸性，所得的化合物IV全稱為3-(2,4-二氯苯萄-2-氧代-l-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-醇，結(jié)構(gòu)式如下<formula>formula see original document page 6</formula>(IV)4)、生成化合物I :將化合物IV與2,2-二甲基丁酰氯于催化劑與非質(zhì)子型有機(jī)溶劑中在室溫下進(jìn)行反應(yīng)， 反應(yīng)時(shí)間1.5 ~2.5h，化合物IV與2，2-二甲基丁酰氯的摩爾比為1: 1 2;催化劑的摩爾用 量是化合物IV的3.5~4.5倍;所得的化合物I全稱為3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧雜螺[4.5]-癸_3_烯4-基-2,2-二甲基丁酯，結(jié)構(gòu)式如下C I )作為本發(fā)明的螺螨酯的合成方法的改進(jìn)將步驟4)所得物經(jīng)有機(jī)溶劑重結(jié)晶，得高 純度的3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁酯。作為本發(fā)明的螺螨酯的合成方法的進(jìn)一步改進(jìn)步驟l)和步驟4)中的催化劑均為烷烴類有機(jī)堿，非質(zhì)子型有機(jī)溶劑均為烷烴類、醚類、芳香烴類或取代烷烴類。作為本發(fā)明的螺螨酯的合成方法的進(jìn)一步改進(jìn)烷烴類有機(jī)堿為三乙胺或吡啶，烷烴類為正己烷或環(huán)己烷，醚類為二苯醚，芳香烴類為苯或甲苯，取代垸烴類為二氯甲垸或l，2-二氛乙院。作為本發(fā)明的螺螨酯的合成方法的進(jìn)一步改進(jìn)步驟2)中的濃硫酸甲醇配液為濃硫酸與甲醇的混合液，或者為濃硫酸、甲醇及非質(zhì)子型有機(jī)溶劑的混合液。作為本發(fā)明的螺螨酯的合成方法的進(jìn)一步改進(jìn)步驟3)中的堿為堿金屬醇鹽或堿金屬氫氧化物。堿金屬醇鹽為醇鈉、醇鉀或醇鎂(例如為乙醇鎂)，堿金屬氫氧化物為氫氧 化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鎂。作為本發(fā)明的螺螨酯的合成方法的進(jìn)一步改進(jìn)重結(jié)晶所用溶劑為CrC4的任意一級(jí)醇。在本發(fā)明的螺螨酯的合成方法中，作為起始原料的1-氰基環(huán)己醇可參考Welch and Clemo，J.chem.soc. 1928,2629中的方法進(jìn)行制備。步驟1)到步驟3)均只需簡(jiǎn)單的后處理 而無需純化即可用于下一步反應(yīng)。后處理的內(nèi)容具體如下1、步驟l的反應(yīng)式如下具體為首先在反應(yīng)瓶中加入l-氰基環(huán)己醇、催化劑和非質(zhì)子型有機(jī)溶劑，再于室溫下滴加2,4-二氯苯乙酰氯與非質(zhì)子型有機(jī)溶劑形成的溶液；滴加完畢后繼續(xù)于室溫下攪拌反應(yīng) 12~24h。上述反應(yīng)為常規(guī)的用酰氯與醇羥基反應(yīng)生成酯的酯化反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，酸洗，用乙酸乙酯提取反應(yīng)產(chǎn)物；再依次進(jìn)行堿洗、水洗、干燥和濃縮 后，用叔丁醇進(jìn)行提純；可有效除去雜質(zhì)，即獲得較純的2,4-二氯苯乙酸-l-氰基環(huán)己酯， 從而使得在制備步驟2)的產(chǎn)物時(shí)能獲得較高的純度。2、步驟2)的反應(yīng)式如下III反應(yīng)結(jié)束后，用乙酸乙酯提取反應(yīng)產(chǎn)物；再依次經(jīng)堿洗、水洗、干燥和濃縮后，即得 純度較高的l-[2-(2，4-二氯-苯基)-乙酰氧基]-環(huán)己垸基甲酸甲酯。 3、步驟3)的反應(yīng)式如下IV QH回流反完畢后調(diào)節(jié)pH至酸性，然后依次經(jīng)過乙酸乙酯提取、水洗、干燥、濃縮等后 處理，即得3-(2，4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-醇。 4、步驟4)的反應(yīng)式如下反應(yīng)產(chǎn)物用1%的鹽酸洗滌三次，再用飽和NaHC03溶液洗滌兩次，最后用水洗滌兩 次。干燥濃縮得3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2，2-二甲基丁酯的粗產(chǎn) 物。將上述粗產(chǎn)物通過重結(jié)晶即可得到高純度的3-(2，4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧雜螺[4.5]-癸 -3-烯4-基-2,2-二甲基丁酯；重結(jié)晶所用溶劑為d-C4的任意一級(jí)醇。本發(fā)明的螺螨酯的合成方法，中間產(chǎn)物無須純化即可用于制備下一步中間體或產(chǎn)物， 從而簡(jiǎn)化工序、適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)(US6436988)的主要不同之處是路線不同， 后處理過程不同，在改變路線后，反應(yīng)收率有所增加。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1、 2，4-二氯苯乙酸-1-氰基環(huán)己酯(化合物n )的制備 在反應(yīng)瓶中加入7.9 g (63.4mmo1)上述的1-氰基環(huán)己醇，13.9 g (175mmo1)的吡啶， 60mL二氯甲烷，室溫下(室溫一般指的是0 35。C)滴加20.0g (89.6mmo1) 2,4-二氯苯乙 酰氯與40mL 二氯甲垸的配液。lh左右滴加完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束后，濃縮，加入100mL3。/。 (V/V) HC1，用乙酸乙酯提取三次，乙酸乙酯層 用5% (W/W) Na2C03溶液洗滌兩次，最后用水洗滌。無水Na2S04干燥，濃縮得28.9g棕色糊狀物，經(jīng)叔丁醇洗漆后得13.4g產(chǎn)物，收率￥=77.2%。實(shí)施例2、 l-[2-(2,4-二氯-苯萄-乙酰氧萄-環(huán)己烷基甲酸甲酯(化合物in)的制備在反應(yīng)瓶中加入10.0g (32.2mmol)上述實(shí)施例1所得的叔丁醇洗漆后的2，4-二氯苯乙酸 -l-氰基環(huán)己酯和80ml濃硫酸甲醇溶液加熱攪拌至回流反應(yīng)20h。此種80ml濃硫酸甲醇溶 液是由8mL的濃硫酸用甲醇定容而成。反應(yīng)結(jié)束后，蒸除大部分的甲醇，稍待冷卻加入50mL水，用乙酸乙酯提取產(chǎn)物3次， 合并乙酸乙酯層用5% (W/W) NaHC03溶液洗滌3次，然后再用水洗，無水Na2S04干 燥，濃縮得8.6g產(chǎn)物，Y=77.8%。實(shí)施例3、 3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-醇(化合物IV)的制備在反應(yīng)瓶中加入8.0g(23.1mmo1)上述實(shí)施例2所得的1-[2-(2,4-二氯-苯基)-乙酰氧基]-環(huán)己烷基甲酸甲酯、1.8g(16mmo1)乙醇鎂和200mL的乙醇，加熱至回流反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束后，蒸除大部分的溶劑；然后加5。/。的鹽酸調(diào)節(jié)pH至酸性；接著用乙酸乙酯 提取，再用水洗滌，無水Na2S04干燥、濃縮得5.6g固體產(chǎn)物，Y=773%。實(shí)施例4、 3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁酯(化合 物I )的制備室溫下在反應(yīng)瓶中加入4.6g (14.8mmol)上述實(shí)施例3所得的3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代 -1-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-醇和6.0g (59.3mmol)三乙胺，80mL 二氯甲垸，滴加2.6g (19.3mmo1) 2， 2-二甲基丁酰氯，室溫下攪拌反應(yīng)2h。將反應(yīng)所得的反應(yīng)液用1%的鹽酸洗滌三次，再用飽和NaHC03溶液洗滌兩次，最后 用水洗滌兩次，無水Na2S04干燥，濃縮得6.2g固體產(chǎn)物。經(jīng)95。/。的乙醇重結(jié)晶后得5.3g產(chǎn)物，Y=92.3%，含量85%-95%。經(jīng)硅膠柱純化得產(chǎn)物 含量99%以上。結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)如下ESI-MS: 411 (M+l)+; 'H-NMR (400MHz, CDC13, 5ppm): 7.40~7.31 (3H， m， ph-H3)，1.83~1.77(10H， m， Cyclohexane陽Hio), 1.51 1.56 (2H， q, CH3-C^2-)， 1.17 (6H， s, (C刷2-C-)， 0.77-0.73 (3H, t, Cif3-CH2-)。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā) 明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容 直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種螺螨酯的合成方法，其特征在于以1-氰基環(huán)己醇、2，4-二氯苯乙酰氯和2，2-二甲基丁酰氯為主要原料，包括以下步驟1)、生成化合物II將1-氰基環(huán)己醇與2，4-二氯苯乙酰氯于非質(zhì)子型有機(jī)溶劑及催化劑中在室溫下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間12～24h，1-氰基環(huán)己醇與2，4-二氯苯乙酰氯的摩爾比為1∶1～2；催化劑的摩爾用量是1-氰基環(huán)己醇的2.5～3倍；所得的化合物II全稱為2，4-二氯苯乙酸-1-氰基環(huán)己酯，結(jié)構(gòu)式如下2)、生成化合物III將化合物II與濃硫酸甲醇配液加熱進(jìn)行回流反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間12～24h，化合物II與濃硫酸的摩爾比為1∶4～20，所得的化合物III全稱為1-[2-(2，4-二氯-苯基)-乙酰氧基]-環(huán)己烷基甲酸甲酯，結(jié)構(gòu)式如下3)、生成化合物IV將化合物III與堿在醇溶液中加熱進(jìn)行回流反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間12～24h，化合物III與堿的摩爾比為1∶0.6～0.8，反應(yīng)完畢后調(diào)節(jié)pH至酸性，所得的化合物IV全稱為3-(2，4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-醇，結(jié)構(gòu)式如下4)、生成化合物I將化合物IV與2，2-二甲基丁酰氯于催化劑與非質(zhì)子型有機(jī)溶劑中在室溫下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間1.5～2.5h，化合物IV與2，2-二甲基丁酰氯的摩爾比為1∶1～2；催化劑的摩爾用量是化合物IV的3.5～4.5倍；所得的化合物I全稱為3-(2，4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2，2-二甲基丁酯，結(jié)構(gòu)式如下
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺螨酯的合成方法，其特征在于將所述步驟4)所得物經(jīng)有 機(jī)溶劑重結(jié)晶，得高純度的3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-l-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁 酯。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的螺螨酯的合成方法，其特征在于所述步驟l)和步驟4) 中的催化劑均為烷烴類有機(jī)堿，非質(zhì)子型有機(jī)溶劑均為烷烴類、醚類、芳香烴類或取代烷烴 類。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺螨酯的合成方法，其特征在于所述垸烴類有機(jī)堿為三乙胺 或吡錠，烷烴類為正己烷或環(huán)己烷，醚類為二苯醚，芳香烴類為苯或甲苯，取代垸烴類為二 氯甲烷或l， 2-二氯乙垸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺螨酯的合成方法，其特征在于所述步驟2)中的濃硫酸甲 醇配液為濃硫酸與甲醇的混合液，或者為濃硫酸、甲醇及非質(zhì)子型有機(jī)溶劑的混合液。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺螨酯的合成方法，其特征在于所述步驟3)中的堿為堿金 屬醇鹽或堿金屬氫氧化物。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺螨酯的合成方法，其特征在于所述堿金屬醇鹽為醇鈉、醇 鉀或醇鎂，堿金屬氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鎂。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺螨酯的合成方法，其特征在于所述醇鎂為乙醇鎂。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺螨酯的合成方法，其特征在于所述重結(jié)晶所用溶劑為CVC4 的任意一級(jí)醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種螺螨酯的合成方法，以1-氰基環(huán)己醇、2，4-二氯苯乙酰氯和2，2-二甲基丁酰氯為主要原料，包括以下步驟1)生成化合物II，即2，4-二氯苯乙酸-1-氰基環(huán)己酯；2)生成化合物III，即1-[2-(2，4-二氯-苯基)-乙酰氧基]-環(huán)己烷基甲酸甲酯；3)生成化合物IV，即3-(2，4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-醇；4)生成化合物I，即3-(2，4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2，2-二甲基丁酯。本發(fā)明的螺螨酯的合成方法，收率高、適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)A01P7/02GK101235023SQ20081005992
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者勇 周, 徐旭輝, 朱國(guó)念, 程敬麗, 趙金浩 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)