氯虫苯甲酰胺的合成研究

氯虫苯甲酰胺的合成研究1产品简介1.1中英文名称，分子式，结构式中文名称：氯虫苯甲酰胺英文名称：chlorantranili-prole，Rynaxypyr化学名称：3-溴-N-{4-氯-2-甲基-6-[(甲氨基)羰基]苯基}-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰胺其他名称：康宽；普尊分子式：：C18H14BrCl2N6O2结构式：1.2物化性质氯虫苯甲酰胺纯品外观为灰白色结晶粉末，比重(对液体要求)1.507g/mL，熔点208～210oC，分解温度330℃,相对密度(20℃)1.51g/mL，溶解度(20~25下，mg/L）：水1.023、丙酮3.446、甲醇1.714、乙腈0.711、乙酸乙酯1.144。，蒸气压(20℃)6.3×10-12Pa，无挥发性，Henry定律常数(20℃)3.2×10-9Pa·m3，油水分配系数LogPow(20℃，pH7)2.86，离解常数pKa(20℃)10.88。氯虫苯甲酰胺35％水分散粒剂对虹鳟鱼LCso(96h)3．2mg／L(该制剂在水中的最大溶解度为3．18mg／L)：北美鹌鹑LDso2250mga．i．／kg；蜜蜂经口LDso(48h)340．5ug/蜂(l19．19lxga．i．／蜂)，接触LDso(48h)285．7txg／蜂(100~ga．i．／蜂)；家蚕LCso(食下毒叶法，96h)0．0182mg/l。对鱼中毒或以下；对鸟和蜜蜂低毒；对家蚕剧毒，高风险。氯虫苯甲酰胺200g/L悬浮剂对虹鳟鱼LCso(96h)9．4mg／L(1．73mga．i／L)；北美鹌鹑LDso2000mga．i．／kg：蜜蜂经口LD50541ug/蜂(114．1uga．i．／蜂)，接触LDso541ug／蜂(100~ga．i．／蜂)；家蚕LCso0．0166mg/L。对鱼中毒，鸟和蜜蜂低毒。对家蚕剧毒。使用时注意，禁止在蚕室及桑园附近使用；禁止在河塘等水域中清洗施药器具。1.3用途氯虫苯甲酰胺可有效防治几乎所有重要的鳞翅目害虫和部分其它害虫，其高效的杀幼虫活性与持效性提供了杰出的作物保护效果，且应用时间灵活，对作物十分安全。氯虫苯甲酰胺具有迅速阻止害虫进食、高效滞留活性和优良的耐雨水冲刷性能，实现了植物保护的速效性与良好的持效性。氯虫苯甲酰胺具有新颖的作用方式，可有效防治对其它杀虫剂产生抗性的害虫。其对非靶标节肢动物具有良好的选择性，从而保护天然寄生蜂、天敌和传粉昆虫。这使得氯虫苯甲酰胺特别适合于害虫综合治理(IPM)，有利于粮食的优质高产。氯虫苯甲酰胺对哺乳动物、鱼和鸟类的毒性极低，而杀虫活性极高，树立了杀虫剂的新标杆。作用于鱼尼丁受体新杀虫剂的发现与开发是杀虫剂发展史上的又一重要突破。1.4前景分析1、该产品已经取得了农药登记销售应用的所有证书，可以大面积推广应用。由于氯虫苯甲酰胺的化学结构具有其他任何杀虫剂不具备的全新杀虫原理，能高效激活昆虫鱼尼丁（肌肉）受体。过度释放细胞内钙库中的钙离子，导致昆虫瘫痪死亡,对鳞翅目害虫的幼虫活性高，杀虫谱广，持效性好。根据目前的试验结果对靶标害虫的活性比其它产品高出10－100倍.并且可以导致某些鳞翅目昆虫交配过程紊乱，研究证明其能降低多种夜蛾科害虫的产卵率，由于其持效性好和耐雨水冲刷的生物学特性，这些特性实际上是渗透性、传导性、化学稳定性、高杀虫活性和导致害虫立即停止取食等作用的综合体现。因此决定了其比目前绝大多数在用的其它杀虫剂有更长和更稳定的和对作物的保护作用。2、该剂型和含量目前登记在防治水稻主要害虫上，能迅速保护水稻生长，尤其对其他水稻杀虫剂已经有抗性的害虫更有特效，如稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟、大螟，对稻瘿蚊、稻象甲、稻水象甲也有很好的防治效果。3、该农药属微毒级，对施药人员非常安全，对稻田有益昆虫、鱼虾也非常安全。持效期可以达到15天以上，对农产品无残留影响，同其他农药混和性能好。2合成方法2合成方法2.1第一种合成方法（1）合成原理由2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯酰胺（A）与3-溴-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酰氯（C）经酰胺化反应制的目标产物氯虫苯甲酰胺（反应式1）。反应式1：a.中间体A的合成b.中间体C的合成(2)合成所需要的原料2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯酰胺3-溴-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酰氯(3)生产工艺，包括原料的用料比例，反应的具体条件等。（4）产品的表征方法（5）产品计算，成品核算2.2第二种合成方法(1)合成的基本原理由3-溴-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酸（B）经酰氯化后得到3-溴-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酰氯（C），再由（C）与靛红酸酐（D）缩合，得到苯并恶嗪酮（F）,再与甲胺反应转化为开环的吡唑酰胺目标产物氯虫苯甲酰胺（反应式2）。反应式2a.中间体B的合成在氯虫苯甲酰胺的合成中，3-溴-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酸（B）是最关键的中间体，其合成有两条基本路线：1由三氯吡唑与2,3-二氯吡唑缩合生成相应的3-溴-1-（5-氯-2-吡啶基）吡唑，然后用二异丙氨基锂（LDA）处理,得到的锂盐再经二氧化碳淬灭制得。2以3-氯-2-吡啶肼为原料，用马来酸酯环合转化成相应的吡唑烷酮羧酸酯，再经溴化（或氯化后溴氯交换），氧化脱氢和皂化酸化得到。b.中间体D的合成(2)合成所需要的原料3-溴-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酸靛红酸酐甲胺(3)生产工艺，包括原料的用料比例，反应的具体条件等。（4）产品的表征方法（5）产品计算，成品核算2.3第三种合成方法(1)合成的基本原理由3-溴-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酸（B）与2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸（E）反应得到苯并恶嗪酮（F），再与甲胺进行开环反应转化为吡唑酰胺目标产物氯虫苯甲酰胺（反应式3）。反应式3：a.中间体E的合成(2)合成所需要的原料3-溴-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酸、2-氨基-5-氯-3-甲基苯甲酸、甲胺(3)生产工艺，包括原料的用料比例，反应的具体条件等。（4）产品的表征方法（5）产品计算，成品核算3对三种方法的优缺点进性行价通过对以上氯虫苯甲酰胺的三条合成路线对比得知：路线一步骤少，单元反应亦少，但需要倍量以上酰氯。过量的酰氯不易回收，且反应收率不高，所需原料不易得到，来源缺乏，制备不易，限制了其应用。路线二单元反应较多，反应路线较长，总收率低，并且在氯化亚砜作用下合成苯并嗯嗪酮步骤中，产物不易分离，且过量的酰氯不易回收。路线三虽然反应步骤较多，但原料价廉易得，反应条件温和、操作简单，对试验设备的要求低，所得产物的纯度高，产率高。在比较这三种合成方法的