氟啶蟲酰胺小試研究報告

1、氟啶蟲酰胺小試研究報告氟啶蟲酰胺 CA 登錄號：158062-67-0?；瘜W名稱為 N-氰甲基-（三氟甲基）煙酰胺。分子式：C9H6F3N3O,分子量：229.16。其結構式如圖 1 所示本品外觀為白色無味固體粉末，熔點 1575C，蒸氣壓（20C）2.55x 10-6 pa,溶解 度（g/L, 20C）:水 5.2、丙酮 157.1、甲醇 89.0,對熱穩(wěn)定。制劑為 10%水分散粒劑。2 2 工藝路線選擇2.12.1 中間體 4-4-丁氧基-1,1,1-1,1,1- -三氟-3-3- -丁烯-2-2- -酮的合成中間體 4-丁氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的合成，文獻有以下兩種方法

2、：2.1.1 以三氟乙酰氯為主要反應原料，反應式如下：2.1.1 以三氟乙酸酐為主要反應原料，反應式如下: CF3CF3+OOC4H9二以上兩種方法，由于三氟乙酰氯不容易購買和三氟乙酸酐價格昂貴， 我們自主開發(fā)出以三氟乙酸代替三氟乙酰氯或三氟乙酸酐的合成方法，反應式如下:O吡啶S-CI -IIOOC4H9二OOC4H9O本方法原料易得、操作簡單、成本低等優(yōu)勢，有較大的經(jīng)濟效益2.22.2 反應機理或基本原理采用三氟乙酸為起始原料經(jīng)四步反應合成氟啶蟲酰胺，反應式:OF3COH+歹O”C4H90IIsCIII0吡啶OF3CHOC4H9NH30F3CNH2OF3CNH2H3C0COOHNH20C4H

3、9CF33 3.實驗方法3.13.1 主要原材料和產(chǎn)品的物性及規(guī)3.1.13.1.1 氟啶蟲酰胺原藥物性及規(guī)格產(chǎn)品名稱氟啶蟲酰胺,flonicamid分子式、分子量C9H6F3N3O,229.16CAS 號158062-67-0物化性質本品外觀為白色無味固體粉末，熔點 157.5C,蒸氣壓(20C)2.55x 10-6 pa ,溶解度(g/L, 20C):水 5.2、丙酮 157.1、甲醇 89.0，對熱穩(wěn)定。毒性原藥對大鼠(雄)急性經(jīng)口 LD50 為 884 mg/kg，急性經(jīng)皮 LD50 大于 5 000mg/kg。對大小鼠(雌、雄)急性吸入LD50 大于 4.90 mg/L。對兔皮膚無刺

4、激，對眼睛有極輕微刺激，無致敏性。其對變異性、染色體異常及 DNA 修復等均為陰性。該藥劑對水生動植物無影響。它對鯉魚LC50(96 h)大于 100 mg/L;對大型水蚤 EC50(48 h)大于 100 mg/L;對藻類 EbC50(072 h)大于 100 mg/L。該藥劑以 100 mg/L 混餌對蠶無影響，對鵪鶉(雌、雄) 急性經(jīng)口大于 2 000 mg/L，以大于 1 000 mg/kg 的劑量對蚯蚓無影響。土壤中半衰期 DT50 小于 3d。用途氟啶蟲酰胺對黃瓜、蘋果蚜蟲有較好的防治效果3.1.2 原料及中間體規(guī)格、物化性質序號原料名稱規(guī)格，%分子量物化性質1吡啶試劑79.1無色

5、或微黃色液體，有惡臭。熔點（C）: -41.6 ,沸點（C） : 115.2，相對密度（水=1）: 0.9827,相對蒸氣密度（空氣=1）: 2.73，飽和蒸氣壓（kPa）:1.33/13.2C。2三氟乙酸工業(yè)品114無色揮發(fā)性發(fā)煙液體，與乙酸氣味類似，有吸濕 性和刺激性臭味。熔 點:-15.6C,沸點：71.1C,相對密度（水=1）1.489。28C儲存。3乙烯基丁醚工業(yè)品100.16無色液體。熔點-92C，沸點 93.8C,相對密度0.7888 （ 20/4C）,折光率 1.4026，閃點-9C。易 溶于醇和醚，微溶于水。4甲磺酰氯工業(yè)品114.5甲磺酰氯， 又名甲烷磺酰氯， 是一種無色或

6、微黃 色液體，不溶于水，溶于乙醇、乙醚，熔點-32C沸點：164C，密度 相對密度（水=1）1.48，有腐 蝕性。53-甲氧基丙烯酸甲酯工業(yè)品116.1外觀：無色透明液體，熔點：34C,沸點：56C/18mmHg,密度：1.013g/cm3, 06C儲存。白色無定形易流動粉末，無臭。閃點：11 C6甲醇鈉自制54，相對密度（水=1）1.3,氣與濕氣敏感，遇水分解。 溶于乙醇和甲醇，遇水分解成甲醇和氫氧化鈉，在 126.6C以上的空氣中分解。庫房通風低溫干 燥。7氨基乙腈鹽酸鹽工業(yè)品92.5白色結晶，熔點:172-174C,沸點:164.2 at 760mmHg，閃點：53.1 C，具吸濕性，用

7、作醫(yī)藥中 間體、有機合成原料等。8二氯甲烷試劑84.93無色液體，有醚樣氣味，易揮發(fā)，其氣體不燃燒， 與空氣混合也不爆炸。能與乙醇、乙醚和N , N-二甲基甲酰胺混溶，溶于約 50 份水中。相對密度（d204） 1.3255。凝固點-95C。沸點 39.75Co折光率（n20D）1.4244。低毒，半數(shù)致死量（大鼠，灌胃)2524mg/kg。咼濃度烝氣有麻醉性。有刺激 性，密封陰涼避光保存。9甲醇試劑32.04無色透明易燃易揮發(fā)的極性液體，熔點： -98 沸點：64.564.7 C,密度：0.791 g/mL at 25 C,閃點 52 ，能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類和大多數(shù)其他有機溶劑混溶。

8、遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。10二氯乙烷試劑98.97。無色或淺黃色透明液體，熔點：-35.7C，沸點：83.5C,相對密度(水=1) : 1.26，相對密 度(空氣=1):3.35 ,飽和 蒸汽壓(kPa):15 . 33/10C,溶于多數(shù)有機溶劑。3.23.2 試驗操作及結果321 中間體 4-丁氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的合成3.2.1.1 實驗操作在裝有攪拌、溫度計和滴液漏斗的三口 1000ml 反應瓶中，依次加入 360ml 二氯甲 烷和 144g(1.8mol)吡啶， 于 0-10C滴加 102.6g 三氟乙酸(0.9mol),滴加時間約 1 小時, 加完，于 0-1

9、0C加入 90.9g (0.9mol)乙烯基丁醚后，于 0-10C滴加 108.5g(0.945mol) 甲磺酰氯，滴加時間約 1 小時，加完于 0C保溫 0.5 小時，再升至 2030C反應 2 小時， 氣相色譜監(jiān)測，乙烯基丁醚小于 1%，反應完全后加 220ml 水，攪拌 5 分鐘，分層，水 層用 90ml二氯甲烷萃取，合并有機相，用 2*135ml 水洗滌兩次，有機相用無水硫酸鎂 干燥，過濾，用 2*40ml 二氯甲烷洗滌，合并有機相直接用于下一步反應。3.2.1.2 物料配比(摩爾比)三氟乙酸：乙烯基乙醚：吡啶:甲磺酰氯=1:1:2:1.053.2.1.3 分析條件色譜柱：石英毛細管柱

10、 30m RTX-1檢測溫度：250C柱溫:40180C40C5min180C10mi n 20C/min出峰時間：乙烯基丁醚 3.6 min4-丁氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮 9.8 min3.2.2 中間體 4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯 -2-酮的合成3.2.2.1實驗操作將上批合成的 4-丁氧基 -1,1,1-三氟 -3-丁烯-2-酮的二氯甲烷溶液投入到裝有攪 拌和溫度計 1000ml 反應瓶中，冷卻至 25C,通入氨氣，氣相色譜監(jiān)測，反應完全 后，常壓脫二氯甲烷，減壓脫生成的丁醇，最后減壓蒸餾得 102.7g 產(chǎn)品,氣譜歸一 92.6%，丁醇 6.1%，以乙烯基丁醚

11、計兩步收率為 76%。3.2.2.2物料配比(摩爾比)4-丁氧基 -1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮:氨氣=3.2.2.3分析條件色譜柱：石英毛細管柱 30m RTX-1柱溫： 40180C40Cmin180C10mi n20C/min檢測溫度：250C出峰時間：丁醇 3.1 min4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮 9.05 min4-丁氧基- 1 , 1 , 1 -三氟-3-丁烯-2-酮 9.8 min3.2.34-三氟甲基吡啶酸的合成3.2.3.1實驗操作將 138.5 g N-甲基吡咯烷酮投入裝有攪拌、溫度計和滴液漏斗的三口 1000ml 反 應瓶中，升溫到 185C左右，

12、保溫約 5 分鐘，揮發(fā)掉少量水份，降溫到-5C,加入 21.2g(0.386mol)新鮮甲醇鈉，于-5C滴加 58g(0.386mol)4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2- 酮，滴加時間約 0.5 小時，加完同溫度下滴加 47.2g(0.401mol)3-甲氧基丙烯酸甲酯， 滴加時間約 0.5 小時，加完升溫到 2030C保溫反應 3 小時，15C以下加 6.3g(0.116mol) 甲醇鈉，加完于 1015C保溫反應 2 小時。力口 426g 甲醇，升溫到 50C反應 3 小時，再回流 2 小時，加 34.9g(1.939mol) 水回流 0.5 小時，常壓脫甲醇，釜溫 115C停，蒸

13、出 486g 含水甲醇。降溫到 100C加 162g 水，小于 40C加 360g 二氯甲烷，攪拌 20 分鐘，分層， 水層用 360g 二氯甲烷萃取，有機相合并得 847g,水層加 24.1g 氯化鈉，攪拌 30 分 鐘溶解，冷卻下用 47.2g 濃鹽酸中和到 PH=2.2,析出結晶，于 5C左右過濾，干燥得 51.7g 產(chǎn)品，液相色譜定量為 94.8%,以 4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮計收率為 66.5%。3.2.3.2物料配比(摩爾比)4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮:甲醇鈉:3-甲氧基丙烯酸甲酯 =1:(1+0.3):1.043.2.3.3分析條件色譜柱：1

14、50mM4.6mm (i.d)不銹鋼柱，內裝 C8 (5 )填充物，流動相：甲醇+水(0.1%H3PO4)= 40 + 60 (V/V ),經(jīng)過濾(0.45 山脫氣處理流速：1ml/min。檢測波長：270nm。柱溫：40C。出峰時間： 4-三氟甲基吡啶酸 4.1 min3.2.4 氟啶蟲酰胺原藥的合成3.2.4.1 實驗操作在裝有攪拌、溫度計和滴液漏斗的三口 500 ml 反應瓶中，依次加入 100ml 二氯 乙烷、38.1g(0.189mol)4-三氟甲基吡啶酸、28.3g(0.302mol)氨基乙腈鹽酸鹽和 52.9g(0.662mol)吡啶，降溫到 5C,滴加 28.5g(0.246m

15、ol)甲基磺酰氯，滴加時間約 0.5 1 小時，加完于 5C保溫 4 小時，液相色譜監(jiān)測 4-三氟甲基吡啶酸小于 1%,反應完 全后，加 200ml 水攪拌 0.5小時，-5C過濾，產(chǎn)品用 20ml 冷二氯乙烷洗滌，再用 2*30ml 水洗，干燥得 37.7 產(chǎn)品，液相色譜定量為 98.5%，以 4-三氟甲基吡啶酸計收率為 85.8%?；厥盏亩纫彝槟敢航?jīng)蒸餾、水洗一次后干燥則可套用。3.2.4.2物料配比(摩爾比)4-三氟甲基吡啶酸 :氨基乙腈鹽酸鹽 :吡啶:甲基磺酰氯 =1:1.6:3.5:1.33.243 分析條件色譜柱：150mM4.6mm (i.d)不銹鋼柱，內裝 C8 (5 )填充

16、物，流動相：甲醇+水(0.1%H3PO4)= 40 + 60 (V/V ),經(jīng)過濾(0.45 山脫氣處理流速：1ml/min。檢測波長：270nm。柱溫：40C。出峰時間：氟啶蟲酰胺3.0 min4-三氟甲基吡啶酸 4.1 min雜質4.6 min酯9.04 min4.4.技術經(jīng)濟評價據(jù)以上結果和溶劑損耗，核算氟啶蟲酰胺原材料成本如下:序號原料種類單耗(噸/噸)單價(萬元/噸)金額(萬元)1二氯甲烷4.3610.41.7442吡啶0.5992.61.5583三氟乙酸1.1328.59.6224乙烯基丁醚1.0022.72.7055甲基磺酰氯1.9521.22.3426氨氣7N-甲基吡咯烷酮0.

17、2713.50.9498甲醇鈉0.531.20.63693-甲氧基丙烯酸甲酯0.9238.357.70710甲醇1.6650.380.63311氯化鈉0.4720.060.02812濃鹽酸0.9230.050.04613氨基乙腈鹽酸鹽0.7517.55.63314二氯乙烷0.80.60.480總計34.083補充:、DEP （3-甲氧基-3-乙氧基丙酸甲酯）在三口瓶中加入 300mL 二氯乙烷，182g（1mol）三氯乙酰氯，降至-10C左右，開 始滴加 83 g（1.05mol）吡啶，然后在該溫C下滴加 72 g（1mol）乙烯基乙醚（如加乙烯 基甲醚則為通入 58 克），滴加時不要讓溫度超

18、過-5C，滴加完成自然升溫至 0C（在 低溫浴槽中，約 4 小時），然后在 0-2C反應 7 個小時，放置過夜，用 160mL 水洗一 次，水相用二氯乙烷萃取兩次，每次 40mL，合并有機相，用 40mL 水先一次，脫溶 重 210.8g在三口瓶中加入 200mL 甲醇+12 無水碳酸鉀，降至-5C左右，將上一步的脫溶產(chǎn) 物滴入，滴加完成升溫至室溫（約 30C左右），反應 6 小時后，放置過夜（如沒有反 應完，繼續(xù)反應），加入 280 mL 石油醚，攪拌，過濾，蒸除溶劑后，減壓蒸餾得 135gDEP, 氣譜歸一 99.27%,粗收率 82.7%。注：第一步也可以將產(chǎn)品減壓蒸出，蒸出與不蒸，對第二步收率影響不大