專利名稱：一種由噻蟲啉合成酰胺噻蟲啉的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于有機物的合成技術領域，特別涉及煙堿類殺蟲劑衍生物的合成方法。
背景技術：
噻蟲啉(thiacloprid)是由拜耳公司繼吡蟲啉(imidacloprid)之后開發(fā)的另 一種煙堿類廣譜內吸性殺蟲劑。它對剌吸式口器害蟲和一些咀嚼式口器害蟲具有高效、 速效和持效期長以及對哺乳動物低毒對環(huán)境安全等特點，能夠防治水稻、蔬菜、果樹、棉花 和馬鈴薯等作物上的大多數害蟲。目前噻蟲啉已在全球50多種作物上使用(Elbert et al. 2008)。噻蟲啉的動植物代謝研究表明，噻蟲啉可在動植物體內被羥基化，脫氫，水解等， 代謝途徑復雜，代謝產物多樣(Ford et al.2006)。噻蟲啉的土壤環(huán)境行為研究表明，該化 合物在土壤中的主要代謝途徑為水解氰基亞胺基藥效基團生成酰胺噻蟲啉(thiacloprid amide)，其轉化率高達70%以上，且酰胺噻蟲啉在土壤中的半衰期高達100天以上(Khron 2001)，因而可能會造成土壤的二次污染。采用土壤降解法雖然可以由噻蟲啉合成酰胺噻蟲 啉，但由于土壤降解速度較慢，加入底物濃度低，總產率低，提取困難，因而目前市場上酰胺 噻蟲啉純品價格高達2萬元/克。直接采用化學水解法由噻蟲啉合成酰胺噻蟲啉在國內外 均未有報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供-
的化學反應式如下
-種酰胺噻蟲啉的化學合成方法，該方法合成酰胺噻蟲啉
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噻蟲啉 酰胺噻蟲啉 o' 本發(fā)明方法以以噻蟲啉為原料，以丙酮或乙醇為溶劑介質，與強酸進行加熱反應； 反應液用堿中和后，先用二氯甲烷去除未反應的底物或直接用乙酸乙酯萃取，萃取液濃縮 結晶，晶體用乙腈洗滌，得到酰胺噻蟲啉。 本發(fā)明優(yōu)選的工藝條件是將噻蟲啉溶解于丙酮或乙醇中，按加入強酸，溶劑與強 酸體積比為3/1至1/1，在20-10(TC下加熱反應2-48小時，冷卻后，先加入氫氧化鈉或氫氧 化鉀溶液進行中和pH至中性，反應液可先用二氯甲烷去除未反應的底物，水相用乙酸乙酯 萃取或直接將反應液用乙酸乙酯萃取，萃取液用無水硫酸鈉脫水后，濃縮結晶，晶體經乙腈 洗滌后，可制備出酰胺噻蟲啉純品。 本發(fā)明方法中需加入強酸進行氰基水解，強酸可以一次性加入或分步加入，溶劑 與強酸總量的體積比在3/1至1/1之間，所說的強酸優(yōu)選硫酸或硝酸。
本發(fā)明工藝簡單，反應快，純度高，成本低，產品可用于噻蟲啉的環(huán)境代謝，土壤、 水體和動植物殘留等分析。


圖1是酰胺噻蟲啉的HPLC圖。
圖2是酰胺噻蟲啉的質譜圖。
具體實施例方式
本發(fā)明為酰胺噻蟲啉的合成方法，在較低的溫度下和較短的時間內，一步合成出
酰胺噻蟲啉，不需要復雜的柱層析等分離純化工藝，即可得到酰胺噻蟲啉純品。將原料噻
蟲啉溶于丙酮或乙醇，加入濃硫酸或硝酸在50-10(TC下加熱反應2-48小時，冷卻后，加入 NaOH進行中和，先用二氯甲烷去除未反應的底物，水相用乙酸乙酯萃取或直接將反應液用 乙酸乙酯萃取，萃取液用無水硫酸鈉脫水后，濃縮結晶，晶體經乙腈洗滌后，可制備出酰胺
噻蟲啉純品。
硫酸或硝西安
噻蟲啉
酰胺噻蟲啉 d'
CNH2

-步說明采用本發(fā)明方法制備酰胺噻蟲啉的工藝過禾
'王c
以下舉例進-實施例一
稱取3. Og噻蟲啉原藥(純度為95%)置于100ml燒杯中，加入30ml丙酮溶解，加 入10ml濃硫酸，燒杯用保鮮膜封口 ，用電磁爐加熱至70°C ，反應2小時后，冷卻反應液，產 物得率為89%。加入10X質量比的氫氧化鈉調節(jié)pH到7.0后，再加入50ml雙蒸水使反應 產物完全溶解，加入200ml乙酸乙酯進行萃取兩次。萃取液靜置分層后，收集乙酸乙酯相， 加入約20g無水硫酸鈉吸干水分。乙酸乙酯相于真空濃縮結晶儀中進行濃縮結晶，晶體再 溶于乙酸乙酯，經真空干燥后，晶體用乙腈洗滌去除底物噻蟲啉，每次加入乙腈10ml，洗滌 3次后，可得到HPLC純度為98%的酰胺噻蟲啉1. 3g。樣品的HPLC、 MS和NMR分析如下
酰胺噻蟲啉(保留時間為4. 89min)的HPLC圖如圖1。
酰胺噻蟲啉的質譜圖如圖2。酰胺噻蟲啉的核磁共振光譜數據為，碳譜，22.0，46.9，49. 1， 124. 7， 132. 3， 140. 1， 149. 8， 150. 1， 163. 7， 168. 4 ;氫譜，3. 02 (2H) ， 3. 52(2H) ，4. 70(2H) ，6. 28(1H) ，6. 55 (1H)， 7. 48(1H) ，7. 80(1H) ，8. 40 (1H)。
實施例二 稱取6. Og噻蟲啉原藥置于1000ml燒杯中，加入100ml丙酮溶解，加入50ml質量比 為10%的硫酸，燒杯用保鮮膜封口 ，磁力攪拌器攪拌及保持反應溫度為30°C ，每隔3小時加 入20ml的10%硫酸，共反應20小時。分步加入硫酸法可減少副產物的生成，產物生成率可 提高到60% 。加入10% NaOH調節(jié)pH到7. 0，反應液與旋轉蒸發(fā)儀中減壓蒸餾去除丙酮，然
4后加入10% (V/V) 二氯甲烷，振蕩，靜置，水相部分加入500ml乙酸乙酯進行萃取兩次。萃 取液靜置分層后，收集乙酸乙酯相，加入約50g無水硫酸鈉吸干水分。乙酸乙酯相于真空濃 縮結晶儀中進行濃縮結晶，晶體再溶于乙酸乙酯，經真空干燥后，可得到3. 2g酰胺噻蟲啉。
實施例三 稱取4. Og噻蟲啉原藥置于1000ml燒杯中，加入50ml丙酮溶解，加入20ml濃硫酸， 燒杯用保鮮膜封口，磁力攪拌器攪拌，加熱至IO(TC， 1小時后再加入20ml的濃硫酸，繼續(xù)反 應1小時后停止反應。反應液冷卻后，加入10% KOH調節(jié)pH到7. O，并加入雙蒸水至產物完 全溶解，反應液與旋轉蒸發(fā)儀中減壓蒸餾去除丙酮后，加入500ml乙酸乙酯進行萃取兩次。 萃取液靜置分層后，收集乙酸乙酯相，加入約40g無水硫酸鈉吸干水分。乙酸乙酯相于真空 濃縮結晶儀中進行濃縮結晶，真空干燥后，用10ml乙腈洗滌晶體兩次，真空干燥后，可得到 3. lg純度大于98%的酰胺噻蟲啉晶體。
實例四 稱取5. Og噻蟲啉原藥置于1000ml燒杯中，加入50ml乙醇溶解，加入40ml濃硫酸， 燒杯用保鮮膜封口，磁力攪拌器攪拌，加熱至IO(TC，半小時后再加入10ml濃硫酸，繼續(xù)反 應1小時后停止反應。反應液冷卻后，加入10% KOH調節(jié)pH到7. O，并加入雙蒸水至產物完 全溶解，反應液與旋轉蒸發(fā)儀中減壓蒸餾去除乙醇后，加入500ml乙酸乙酯進行萃取兩次。 萃取液靜置分層后，收集乙酸乙酯相，加入約50g無水硫酸鈉吸干水分。乙酸乙酯相于真空 濃縮結晶儀中進行濃縮結晶，真空干燥后，用10ml乙腈洗滌晶體兩次，真空干燥后，可得到 3. 9g純度大于98%的酰胺噻蟲啉晶體。
實例五 與實例二相同，硫酸換成硝酸。產物生成率為58%，可得到3. Og酰胺噻蟲啉。
實例六 與實例三相同，丙酮更換為乙醇，按上述實例三步驟操作，可得到2.9g酰胺噻蟲 啉。
權利要求
一種由噻蟲啉合成酰胺噻蟲啉的方法，其特征在于，是以噻蟲啉為原料，以丙酮或乙醇為溶劑介質，與強酸進行加熱反應；反應液用堿中和后，先用二氯甲烷去除未反應的底物或直接用乙酸乙酯萃取，萃取液濃縮結晶，晶體用乙腈洗滌，得到酰胺噻蟲啉。
2. 根據權利要求1所述的由噻蟲啉合成酰胺噻蟲啉的方法，其特征在于，具體操作是 將噻蟲啉溶解于丙酮或乙醇中，加入濃硫酸或硝酸，在20-10(TC進行反應，反應2-48小時， 冷卻后，用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)pH至7. 0后，先用二氯甲烷去除未反應的底物，水相用 乙酸乙酯萃取或直接將反應液用乙酸乙酯萃取，萃取相用無水硫酸鈉吸去水分后，濃縮結 晶，晶體用乙腈洗滌，制備出酰胺噻蟲啉純品。
3. 根據權利要求1所述酰胺噻蟲啉的合成方法，其特征在于，所說的強酸是分次加入 到溶劑中，溶劑與強酸總量的體積比為3/1至1/1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由噻蟲啉合成酰胺噻蟲啉的化學合成方法，它以噻蟲啉為原料，以丙酮為溶劑介質，與硫酸進行加熱反應。反應液用堿中和后，可先用二氯甲烷去除未反應的底物或直接用乙酸乙酯萃取，萃取液濃縮結晶，晶體用乙腈洗滌，可得到酰胺噻蟲啉。該合成方法在較短的時間內，一步合成出酰胺噻蟲啉，副產物少，工藝簡便，產率高。
文檔編號C07D417/06GK101792439SQ20101013330
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權日2010年3月25日
發(fā)明者單正軍, 孔德洋, 張沖, 葛峰 申請人:環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所