一种氯虫苯甲酰胺中间体的合成方法与流程

本发明涉及化学合成，尤其涉及一种氯虫苯甲酰胺中间体的合成方法。

背景技术：

1、氯虫苯甲酰胺是美国杜邦公司于2000年开发的一种新型低毒、高效、广谱的双酰胺基类杀虫剂，商品名称为康宽，化学名称为3-溴-n-[4-氯-2-甲基-6-(甲氨基甲酰基)苯]-1-(3-氯吡啶-2-基)-1h-吡唑-5-甲酰胺，结构式如化合物3所示。

2、

3、5-溴-2-(3-氯吡啶-2-基)-3,4-二氢-2h-吡唑-3-羧酸乙酯是氯虫苯甲酰胺的重要中间体，结构式如化合物2所示。目前，5-溴-2-(3-氯吡啶-2-基)-3,4-二氢-2h-吡唑-3-羧酸乙酯的主要合成方法为：以2-(3-氯吡啶-2-基)-5-羰基-吡唑烷-3-甲酸乙酯为原料，经溴化试剂溴化得5-溴-2-(3-氯吡啶-2-基)-3,4-二氢-2h-吡唑-3-羧酸乙酯，该反应收率和纯度较低，且反应中需要用到三溴氧磷作为溴化试剂，会产生大量的含氢溴酸和磷酸的混酸废水，处理难度较大。因此，研发一种绿色环保、且收率和纯度均较高的氯虫苯甲酰胺中间体的高效率合成方法具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、针对现有技术中氯虫苯甲酰胺中间体的合成方法存在的收率和纯度较低，以及产生的三废处理难度大的问题，本发明提供一种氯虫苯甲酰胺中间体的合成方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

3、一种氯虫苯甲酰胺中间体的合成方法，包括如下步骤：

4、在有机溶剂的条件下，以化合物ⅰ、溴化盐和浓硫酸为原料，经溴化反应制备得化合物ⅱ；

5、

6、其中，所述有机溶剂为二氯乙烷或氯仿中的一种或两种；所述化合物ⅰ与溴化盐的摩尔比为1:1～1.1，所述化合物1与浓硫酸的摩尔比为1:2～1:4。

7、相对于现有技术，本发明提供的氯虫苯甲酰胺中间体的合成方法，在特定反应溶剂和浓硫酸的作用条件下，以特定比例的化合物ⅰ和溴化钠为原料，实现了溴化反应的充分进行，从而明显提高了化合物ⅱ的收率和纯度，收率可达95％以上，纯度可达98.0％以上，除此之外，还避免了大量混酸废水的产生，简化了三废种类，降低了环保处理难度，更加符合绿色生产工艺的要求，有利于实现大规模化工业生产，对氯虫苯甲酰胺农药的发展具有十分重要的意义。

8、本发明反应产生的废水为硫酸钠溶液，其中含有少量化合物ⅱ及其他有机杂质，经过脱色处理后可进入mvr进行浓缩，得到副产品硫酸盐进行出售，不但增加了企业的经济效益，还减少了危废处理成本，具有较高的社会效益和环境效益，为氯虫甲酰胺的制备提供了一条全新的绿色环保且原子效益高的新工艺，应用前景广阔。

9、优选的，所述氯虫苯甲酰胺中间体的合成方法具体包括如下步骤：

10、步骤a，将化合物1加入有机溶剂中，混合均匀，加入溴化盐，于60℃～82℃下，向料液中滴加浓硫酸，滴加结束后保温进行溴化反应，得含化合物ⅱ的反应液；

11、步骤b，将所述含化合物ⅱ的反应液降温至5℃～10℃，加水，并调节ph至5～6，静置分液，得第一油相和第一水相；

12、步骤c，向所述第一水相中加入所述有机溶剂，静置分液，得第二油相；合并所述第一油相和第二油相，蒸馏，得化合物ⅱ。

13、反应方程式如下：

14、

15、本发明提供的氯虫苯甲酰胺中间体的合成方法，通过选择溴化盐作为溴化试剂，同时以浓硫酸作为引发剂和脱水剂，不但显著提高了化合物ⅱ的收率和纯度，还避免了大量混酸废水的产生，且反应条件温和，后处理简单，仅通过中和、萃取和蒸馏即可得到收率大于95％、纯度高于98.0％的产物，不但显著降低了反应成本和能耗，且工艺更加环保，提高了工业化的可行性，具有广阔的应用前景。

16、进一步地，所述溴化盐为溴化钠或溴化钾。

17、优选的，步骤a中，所述化合物ⅰ与有机溶剂的质量比为1:3～4。

18、优选的上述反应条件，在保证反应原料充分反应的同时，还可避免副反应的发生，从而提高目标产物的收率和纯度。

19、优选的，步骤a中，所述浓硫酸的滴加时间为2h～4h。

20、优选的，步骤a中，滴加结束后保温进行溴化反应的时间为1h～1.5h。

21、优选的反应温度和反应时间，可以在最大限度降低副反应的前提下，提高反应效率，保证目标产物的收率和品质。

22、需要说明的是，控制浓硫酸的加入比例，还可使反应处于酸性反应的环境中，促进反应的充分进行，同时，还能够将体系中的水分及生成的水进行束缚作用，促进反应向正反应方向进行，从而提高目的产物的收率和纯度。

23、优选的需要说明的是，步骤b中，需要将化合物ⅱ反应液先进行降温至5℃～10℃，可有效降低后续加水后副反应的发生，提高产物的收率和纯度。

24、优选的，步骤b中，所述水的加入量为含化合物ⅰ质量的4～6倍。

25、优选的水的加入量，可充分对反应生成的盐进行溶解，能够将油水两相进行分离，从而提高目标产物的纯度。

26、优选的，步骤b中，加碱中和至ph为5～6。

27、进一步地，步骤b中，加水后，采用质量浓度30％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液对料液的ph进行调节，调节料液的ph为5～6。反应方程式如下：

28、nahso4+naoh→na2so4+h2o

29、h2so4+2naoh→na2so4+2h2o

30、需要说明的是，为了保证制备过程得到的副产盐为单一盐，若制备过程中溴化盐选择的是溴化钠，则后续调节ph则选用氢氧化钠溶液，若溴化盐选择的是溴化钾，则后续调节ph则选择氢氧化钾溶液。

31、需要说明的是，步骤b中，调节ph完毕后需要静置分相，油相比重较大在下层，水相比重较小在上层。产物化合物ⅱ大部分溶解在有机相中，少量存在于第一水相中。

32、优选的，步骤c中，所述有机溶剂与第一水相的质量为1:3～4。

33、优选的有机溶剂的加入量，可将第一水相中残留的化合物ⅱ充分萃取出来，进一步提高化合物ⅱ的收率。

34、优选的，步骤c中，所述第一油相和第二油相合并后的蒸馏的温度为60℃～100℃，蒸馏时间为2h～4h。

35、进一步地，步骤c中，蒸馏过程脱除96％～99％的有机溶剂。

36、优选的，步骤c中，将蒸馏得到的有机溶剂进行无水化处理后回套至步骤a和步骤b中，作为反应及萃取溶剂重复使用。

37、具体地，可将蒸馏得到的有机溶剂进行回流脱水，作为无水化处理的方法。

38、进一步地，将步骤c中静置分液得到的水相进行脱色和mvr处理，得硫酸盐。

39、示例性的，采用针剂活性炭对步骤c中静置分液得到的水相进行脱色处理。

40、本发明在浓硫酸的条件下，以特定比例的化合物ⅰ和溴化钠为原料，经溴化反应制备得到了化合物ⅱ，反应产物只需经过简单后处理即可得到纯度大于98.0％、收率可达95％以上的产品，且反应过程不会产生混酸废液，显著降低了环保处理成本，反应使用的有机溶剂可循环套用，产生的硫酸盐可以作为工业副产品出售，有效降低了生产成本，工艺更加绿色环保，适合大规模工业化生产，对氯虫苯甲酰胺农药的可持续发展具有十分重要的意义。