專利名稱：一種螺甲螨酯的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種螺甲螨酯的制備方法，即一種全稱為3-(2,4，6-三甲基苯基)-2-氧代-1-氧雜螺[4.4]-壬-3-烯4-基-3,3-二甲基丁酯的制備方法。
背景技術：
螺甲螨酯是由拜耳開發的第二代螺環季酮酸類殺蟲、殺螨劑，主要用于棉花、蔬菜和 觀賞植物的防治粉虱和葉螨。螺甲螨酯的作用機理是影響粉虱和螨蟲的發育，干擾其脂質 體的生物合成，尤其對幼蟲階段有較好的活性，同時還可以產生卵巢管閉合作用，降低螨 蟲和粉虱成蟲的繁殖能力，大大減少產卵數量。螺甲螨酯能有效的防治對吡丙醚產生抗性 的粉虱，與滅蟲威復配后使用能有效的防治具有抗性的粉虱。螺甲螨酯與任何常用的殺蟲 劑、殺螨劑無交互抗性。通過室內和田間試驗證明螺甲螨酯對有益生物是安全的，并且適 合害蟲綜合防治，殘效優異，植物相容性好，對環境安全。適合產業化生產。目前報道的螺甲螨酯制備方法為以3-(2,4,6-三甲基苯基)-2-氧代-1-氧雜螺[4.4]-壬-3-烯4-醇在堿性和減壓條件下發生成環反應，產物在酸性條件下水解后，再與3,3-二甲基丁 酰氯反應，所得產物為螺甲螨酯，此兩步反應收率在60%以上。其存在著以下缺陷首先, 每一步反應所得產物需要經硅膠柱分離純化，過程復雜費時；其次，反應收率比較低，不 符合當今綠色化學的要求；最后，其環化反應需要減壓條件，過程復雜，不利于產業化生產。其中3-(2,4,6-三甲基苯基)-2-氧代-l-氧雜螺[4.4]-壬-3-烯4-醇的合成方法尚未見報道。 發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種適合產業化批量生產的螺甲螨酯的制備方法。 為了解決上述技術問題，本發明提供一種螺甲螨酯的制備方法，以1-羧基環戊醇、2，4，6-三甲基苯乙酰氯和3，3-二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-羧基環戊醇與2,4,6-三甲基苯乙酰氯在催化劑及有機溶劑中進行反應，反應溫度0 3(TC，反應時間10 15h， l-羧基環戊醇、2，4,6-三甲基苯乙酰氯與催化劑的摩爾比為1:1 2: 2.5 3;所得的化合物II結構式為2)、生成化合物III:將化合物n與強堿在醇溶液或非質子性強極性溶劑中加熱進行回流反應，反應時間10~15h,化合物II與強堿的摩爾比為1: 1 20，所得的化合物III結構式為3)、生成螺甲螨酯將化合物III與3,3-二甲基丁酰氯在催化劑及有機溶劑中進行反應，反應溫度0 3(TC， 反應時間0.5 5h，化合物III、 3,3-二甲基丁酰氯和催化劑的摩爾比為1: 1 2: 2 6;所得的螺甲螨酯結構式為作為本發明的螺甲螨酯的制備方法的進一步改進將所述步驟3)所得物經d-C4中的任意一級醇重結晶，得高純度的螺甲螨酯。作為本發明的螺甲螨酯的制備方法的進一步改進步驟1)和步驟3)中的催化劑均 為三級胺類縛酸劑，例如為三乙胺或吡啶。步驟1)和步驟3)中的有機溶劑均為非質子型有機溶劑，例如為垸烴類、醚類、芳香烴類或取代垸烴類，優選正己烷、環己烷、乙醚、苯、甲苯、二氯甲烷和l， 2-二氯乙烷。作為本發明的螺甲螨酯的制備方法的進一步改進步驟2)中的強堿為堿金屬醇鹽、 堿金屬氫氧化物或金屬氫化物，優選乙醇鎂、甲醇鈉等等。步驟2)中的醇溶液為d-C4 中的任意一級醇，非質子性強極性溶劑為DMF(二甲基甲酰胺)、DMAC(二甲基乙酰胺)或 DMSO(二甲基亞砜)。本發明的螺甲螨酯的制備方法，步驟l)的反應式如下III I在本發明的制備方法中，步驟l)和步驟2)均只需簡單的后處理而無需純化即可用 于下一步反應。步驟1)的后處理工藝具體為步驟1)的反應結束后，將所得產物濃縮，加入質量分數為3。/。的HCl水溶液，用乙酸乙酯提取三次，再用水洗滌,無水Na2S04干燥。步驟2)的后處理工藝具體為步驟2)的反應結束后，減壓蒸除大部分溶劑后，加 入質量分數為3%的鹽酸，用乙酸乙酯提取三次，再用水洗滌，無水Na2S04干燥，濃縮得 固體產物。本發明的螺甲螨酯的制備方法，相對于現有技術，具有如下有益效果 首先，反應所得產物可經重結晶，無需柱純化，過程簡單有效，省時省力，可以提高 效益。其次，反應收率比以前高(本發明的三步反應收率為60%以上)，因此能降低生產成本。最后，本發明對步驟2)進行了改進，取消了減壓條件，使生產步驟更加簡單有效； 這是本發明的優點所在。綜上所述，本發明的螺甲螨酯的制備方法采用全新的三步法，原料來源充足，反應條 件溫和，收率較高，達到綠色化學的要求，適合產業化的批量生產。
具體實施方式
實施例l、化合物II，即1-[2-(2,4，6-三甲基苯基)-乙酰氧基]-環戊垸基甲酸的制備 在反應瓶中加入8.0g (61.5mmo1) 1-羧基環戊醇，13.5g (171mmol)吡啶，60mL 二氯甲烷，室溫下(即0 30。C)滴加15.6g (79.3mmo1) 2，4，6-三甲基苯乙酰氯與40mL二氯甲烷的配液。lh內滴加完畢后，在室溫下繼續攪拌反應12h。反應結束后，濃縮，加入100mL 3%HC1，用乙酸乙酯提取三次，再用水洗滌。無水Na2S04干燥，濃縮得15.9g棕色固體產物，Y=89.2%。實施例2、化合物m，即3-(2,4,6-三甲基苯基)-2-氧代-l-氧雜螺[4.4]-壬-3-烯4-醇的制備在反應瓶中加入10.6g (36.5mmol)上述實施例1所得的l-[2-(2,4，6-三甲基苯基)-乙酰氧 基]-環戊垸基甲酸、5.0g(44mmol)乙醇鎂和120mL的乙醇，加熱至回流反應12h。反應結束后，減壓蒸除大部分溶劑后，加3。/。鹽酸50mL，用乙酸乙酯提取三次后，再 用水洗滌，無水Na2S04干燥，濃縮得7.2g固體產物，Y=72.5%。實施例3、螺甲螨酯，艮卩3-(2,4,6-三甲基苯基)-2-氧代-1-氧雜螺[4.4]-壬-3-烯4-基-3,3-二甲基丁酯的制備在反應瓶中加入2.0g (7.4mmol)上述實施例2所得的3-(2，4,6-三甲基苯基)-2-氧代-l-氧 雜螺[4.4]-壬-3-烯4-醇和3.0g (30.0mmol)三乙胺和50mL 二氯甲垸，再滴加1.3g (9.7mmo1) 3,3-二甲基丁酰氯，室溫下(即0 3(TC)攪拌反應2h。7反應結束后，將所得的反應液用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2.9g固體產物。再經95%的乙醇重結 晶后得2.5g產物，Y=93.1%，含量90%-95%。最后經硅膠柱純化得含量99%以上的產物。ESI-MS:371(M+l)+; ^-NMR (400 MHz, CDC13, Sppm): 6.84 (2H, s, ph隱玩)，2.24 (3H， s, Me-Ph), 2.21 (2H, s, 0=C-C7/2-)， 2.16 (6H, s, Me-Ph), 2.09-1.82 (8H, m, c5), 0.84 (9H, s,(C場)3-C國)。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的若干個具體實施例。顯然，本發明 不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直 接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
權利要求
1、一種螺甲螨酯的制備方法，其特征在于，以1-羧基環戊醇、2，4，6-三甲基苯乙酰氯和3，3-二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-羧基環戊醇與2，4，6-三甲基苯乙酰氯在催化劑及有機溶劑中進行反應，反應溫度0～30℃，反應時間10～15h，1-羧基環戊醇、2，4，6-三甲基苯乙酰氯與催化劑的摩爾比為1∶1～2∶2.5～3；所得的化合物II結構式為id="icf0001" file="S2008100602547C00011.gif" wi="44" he="28" top= "102" left = "65" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>2)、生成化合物III將化合物II與強堿在醇溶液或非質子性強極性溶劑中加熱進行回流反應，反應時間10～15h，化合物II與強堿的摩爾比為1∶1～20，所得的化合物III結構式如下id="icf0002" file="S2008100602547C00012.gif" wi="48" he="28" top= "159" left = "65" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>3)、生成螺甲螨酯將化合物III與3，3-二甲基丁酰氯在催化劑及有機溶劑中進行反應，反應溫度0～30℃，反應時間0.5～5h，化合物III、3，3-二甲基丁酰氯和催化劑的摩爾比為1∶1～2∶2～6；所得的螺甲螨酯結構式如下id="icf0003" file="S2008100602547C00013.gif" wi="60" he="41" top= "223" left = "84" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>
2、根據權利要求l所述的螺甲螨酯的制備方法，其特征在于將所述步驟3)所得物經 d-C4中的任意一級醇重結晶，得高純度的螺甲螨酯。
3、 根據權利要求1或2所述的螺甲螨酯的制備方法，其特征在于步驟1)和步驟3) 中的催化劑均為三級胺類縛酸劑。
4、 根據權利要求3所述的螺甲螨酯的制備方法，其特征在于所述三級胺類縛酸劑為三 乙胺或吡啶。
5、 根據權利要求4所述的螺甲螨酯的制備方法，其特征在于所述步驟l)和步驟3) 中的有機溶劑均為非質子型有機溶劑。
6、 根據權利要求5所述的螺甲螨酯的制備方法，其特征在于所述非質子型有機溶劑為 烷烴類、醚類、芳香烴類或取代烷烴類。
7、 根據權利要求6所述的螺甲螨酯的制備方法，其特征在于所述垸烴類為正己垸或環 己烷，所述醚類為乙醚、所述芳香烴類為苯或甲苯，所述取代垸烴類為二氯甲烷或l， 2-二氯 乙烷。
8、 根據權利要求7所述的螺甲螨酯的制備方法，其特征在于所述步驟2)中的強堿為堿金屬醇鹽、堿金屬氫氧化物或金屬氫化物。
9、 根據權利要求8所述的螺甲螨酯的制備方法，其特征在于所述堿金屬醇鹽為乙醇鎂或甲醇鈉。
10、 根據權利要求9所述的螺甲螨酯的制備方法，其特征在于所述步驟2)中的醇溶液為d-C4中的任意一級醇，非質子性強極性溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亞砜。
全文摘要
本發明公開了一種螺甲螨酯的制備方法，以1-羧基環戊醇、2，4，6-三甲基苯乙酰氯和3，3-二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-羧基環戊醇與2，4，6-三甲基苯乙酰氯在催化劑及有機溶劑中進行反應；2)生成化合物III將化合物II與強堿在醇溶液或非質子性強極性溶劑中加熱進行回流反應；3)生成螺甲螨酯將化合物III與3，3-二甲基丁酰氯在催化劑及有機溶劑中進行反應，所得的螺甲螨酯結構式如上。本發明的螺甲螨酯的制備方法，適合產業化批量生產。
文檔編號A01N43/12GK101250173SQ20081006025
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月1日 優先權日2008年4月1日
發明者勇 周, 徐旭輝, 朱國念, 程敬麗, 趙金浩 申請人:浙江大學