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氟虫双酰胺中间体合成工艺研究

作　者: 周仲伟
导　师: 毛春晖
学　校: 湖南科技大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 氟虫双酰胺 2-甲基-4-七氟异丙基苯胺 1,1-二甲基-2-甲硫基乙胺 3-碘邻苯二甲酸合成路线
分类号: TQ453.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

氟虫双酰胺属于昆虫鱼尼丁受体激活剂。其具有以往杀虫剂所没有的新颖结构和作用机理。氟虫双酰胺能使昆虫体内钙离子过度释放,从而导致昆虫死亡。因此,氟虫双酰胺对非靶标对象安全,且不与现有杀虫剂产生交互抗性,是很有发展前途的新型杀虫剂。在查阅国内外有关农药文献的基础上,对世界农药发展现状,我国农药发展现状进行了概述,详细介绍了鱼尼丁受体激活类、邻苯二甲酰胺类杀虫剂的发展史和氟虫双酰胺的理化性质、毒性、作用机理和应用活性,详细介绍了氟虫双酰胺及其中间体的合成工艺。在市场需求和文献调研的基础上,我们确定以2-甲基-4-七氟异丙基苯胺,1,1-二甲基-2-甲硫基乙胺,3-碘邻苯二甲酸为起始原料,经过傅克酰基化反应以及氧化反应,最终得到氟虫双酰胺原药的工艺路线。本文对氟虫双酰胺中间体的反应原理、合成工艺及其后处理方法进行了探讨,得出了优化反应条件和后处理的方法:在2-甲基-4-七氟异丙基苯胺(MFA)合成中,设计了以易得原料邻苯甲胺,七氟异丙基碘为原料,经过自由基反应,合成得到目标化合物MFA的工艺路线,收率93.0%,含量95.0%以上。在反应中考察了相转移催化剂,氟化剂等影响因素,简化了操作,缩短了反应时间,降低了生产成本,使得收率较文献提高了10.0%。在1,1-二甲基-2-甲硫基乙胺(VI)合成中,以2-氨基-2-甲基-1-丙醇为原料,经硫酸酯化,再与甲硫醇钠反应,合成得到目标化合物VI的工艺路线,收率83.0%,含量95.0%以上。在反应中采用了甲苯作为脱水剂,考察了硫酸浓度、改变加料方式等影响因素,有效地降低了硫酸的浓度和用量,降低了成本,简化了操作,使得收率较文献提高了10.3%。在3-碘邻苯二甲酸(ADA)合成中,以2,3二甲基苯胺为原料,经重氮化,氧化反应,合成标题化合物的工艺路线,收率52.5%,含量92.5%以上。在3-碘邻二甲苯(MPA)的合成中,我们改变了加料方式,考察了硫酸浓度、物料配比等影响因数,有效的减少了反应体系中水相气泡的产生,减少了偶氮化合物的形成,提高了选择性和收率。经过上述探索与改进,使得各中间体的操作简化,成本降低,为大规模工业化提供了依据。在研究过程中我们对合成的目标化合物以及重要中间体的化学结构经过了NMR和MS的确认。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-8
缩写一览表  8-12
第一章绪论  12-25
  1.1 世界及我国的农药和杀虫剂概括  12-14
  1.2 鱼尼丁受体激活类杀虫剂  14-17
    1.2.1 鱼尼丁受体激活类剂发展简介  14
    1.2.2 鱼尼丁受体激活类杀虫剂的作用机理  14-15
    1.2.3 鱼尼丁受体激活类杀虫剂主要分类及品种介绍  15-16
    1.2.4 鱼尼丁受体激活类杀虫剂的主要优点  16-17
  1.3 新型邻苯二甲酰胺类农药—氟虫双酰胺  17-20
    1.3.1 氟虫双酰胺简介  17-18
    1.3.2 氟虫双酰胺的杀虫活性与活性谱  18-19
    1.3.3 氟虫双酰胺的毒理学与生态环境毒理学  19
    1.3.4 氟虫双酰胺的降解  19-20
  1.4 氟虫双酰胺原药及中间体合成路线的选择  20-23
    1.4.1 氟虫双酰胺原药的合成路线  20-21
    1.4.2 2-甲基-4-七氟异丙基苯胺的合成路线  21
    1.4.3 1,1-二甲基-2-甲硫基乙胺的合成路线  21-22
    1.4.4 3-碘邻苯二甲酸的合成路线  22-23
  1.5 立题的依据和背景  23
  1.6 论文的主要研究内容  23-25
第二章一锅法合成2-甲基-4-七氟异丙基苯胺  25-35
  2.1 引言  25
  2.2 实验部分  25-26
    2.2.1 化学反应方程式  25
    2.2.2 实验仪器及用品  25-26
    2.2.3 实验步骤  26
  2.3 结果与讨论  26-34
    2.3.1 催化剂的选择对反应的影响  26-27
    2.3.2 催化剂的量对反应的影响  27-28
    2.3.3 不同氟化剂对反应的影响  28-29
    2.3.4 溶剂的选择对反应的影响  29-30
    2.3.5 温度对反应的影响  30-31
    2.3.6 物料配比对反应的影响  31-32
    2.3.7 反应时间对反应的影响  32-33
    2.3.8 溶剂的回收套用试验  33
    2.3.9 优化条件复证实验  33-34
  2.4 本章小节  34-35
第三章 1,1-二甲基-2-甲硫基乙胺的合成  35-46
  3.1 引言  35-36
  3.2 实验部分  36-37
    3.2.1 化学反应方程式  36
    3.2.2 实验仪器及用品  36
    3.2.3 实验步骤  36-37
  3.4 结果与讨论  37-45
    3.4.1 硫酸酯的合成  37-42
    3.4.2 1,1-二甲基-2-甲硫基乙胺的合成  42-45
  3.5.结论  45-46
第四章 3-碘邻苯二甲酸制备的研究  46-57
  4.1 引言  46
  4.2 实验部分  46-48
    4.2.1 反应方程式  46
    4.2.2 实验仪器及用品  46-47
    4.2.3 实验步骤  47-48
      4.2.3.1 3-碘邻二甲苯的合成  47
      4.2.3.2 3-碘邻苯二甲酸的合成  47-48
  4.3 结果与讨论  48-55
    4.3.1 3-碘邻二甲苯的合成  48-51
    4.3.2 3-碘邻苯二甲酸的合成  51-55
  4.4 结论  55-57
总结  57-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
附录A（攻读学位期间发表的论文）  63-64
附录B 重要中间体及原药的 LC/MS 谱图  64-66
附录C 重要中间体及原药的~1HNMR  66-67

氟虫双酰胺中间体合成工艺研究

内容摘要

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