几个有希望开发农药品种的合成程志明.docx

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几个有希望开发农药品种的合成程志明

几个有希望开发农药品种的合成

程志明

（上海生农生化制品有限公司上海201100）

摘要：

茚虫威；氰霜唑;噻虫嗪;噻虫胺;肟菌酯是几个有希望开发的农药品种。

本文叙述了这些农药的合成方法。

关键词：

合成;茚虫威；氰霜唑;噻虫嗪;噻虫胺;肟菌酯

Thesyntheticmethodofcertainhopefuldevelopmentpesticides

CHENGZhi-Ming

（shanghaiShengnongPesticideCo.Ltd.,Shanghai201100,China）

Abstract:

TheIndoxacarb,Cyazofamid,Thiamethoxam,Clothianidinand

Trifloxystrobiniscertainhopefuldevelopmentpesticides.Thearticleisdiscussofthesyntheticmethodofthesepesticides.

Keywords:

synthesis;Indoxacarb;Cyazofamid；Thiamethoxam；Clothianidin；Trifloxystrobin

选择有希望开发农药品种，除了我国自主开发的品种以外，还可以从国外开发品种中挑选。

选择的条件大约有以下三点：

（1）专利期刚过或即将过的品种。

（2）国外产量和销售量大的品种。

（3）国内市场有需求，出口前景良好的品种。

作者选择了以下五个农药品种，供农药生产企业参考。

1.茚虫威（Indoxacarb）

__________________________________________________________作者简介：

程志明（1940-），男，上海市农药研究所退休，教授级高工，上海市人，E-mail:

zm.cheng@

茚虫威结构中仅S异构体有活性，R异构体没有活性。

DPX-JW062:

S异构体和R异构体的比例为1：

1；DPX-MP062:

S异构体和R异构体的比例为3：

1；DPX-KN128:

S异构体;DPX-KN127:

R异构体。

茚虫威为钠通道抑制剂。

可以防治几乎所有鳞翅目害虫如棉铃虫以及各种小菜蛾，夜蛾，卷叶蛾等。

美国杜邦公司2009年销售额为1.8亿美元。

专利即将到期:

2011-12-21.

1.13-氯-1-（4-氯苯基）-1-丙酮的合成[1]：

在高压釜中加入蒸馏过的二氯甲烷和三氯化铝。

在25℃导入氮

气。

加入对氯苯甲酰氯。

在50℃，10大气压下通入乙烯。

反应3小时。

后处理，得固体产品。

m.p.47-49℃.含量98%（GC,归一化）。

收率90%。

1.25-氯-2，3-二氢-1，H-茚-1-酮的合成[2]：

在氮气保护下，将95%3-氯-1-（4-氯苯基）-1-丙酮和正辛烷温热到40℃的混合物，过滤除去少量棕色不溶固体，滴加到97%浓硫酸和用硫酸洗过的正辛烷，慢慢加热到105℃的混合物中去。

加热，搅拌，后处理，得84%的产品。

mp.84-89℃.收率70%。

1.35-氯-2，3-二氢-2-羟基-1-氧-1-H-茚-2-羧酸甲酯的合成[3]

将5-氯-2，3-二氢-1，H-茚-1-酮的DMF溶液，加入到氢化钠悬浮的DMF中，搅拌。

将碳酸二甲酯滴加进去，搅拌，后处理得棕色油状物。

用50-60%间氯过苯乙酸处理上述油状物的二氯甲烷溶液。

搅拌，后处理得黄色固体产品，收率71%。

1.45-氯-2，3-二氢-2-羟基-2-羧酸甲酯-1-亚肼基-1-H-茚的合成[3]：

在0℃将5-氯-2，3-二氢-2-羟基-1-氧-1-H-茚-2-羧酸甲酯的甲醇液，加到水合肼，冰乙酸的甲醇液中。

搅拌，加热，后处理得产品。

收率56%。

1.5N-甲酸甲酯-对三氟甲氧基苯胺的合成[4]：

冷却下，将氯甲酸甲酯加入到对三氟甲氧基苯胺和N,N-二乙基苯胺中去。

搅拌，加热，后处理得产品。

收率75%。

1.65-氯-2，3-二氢-2-羟基-[[[4-（三氟甲氧基）苯基]N-羧酸甲酯氨基]羰基]亚肼基]-1-H-茚-2羧酸甲酯-的合成[4]：

将N-甲酸甲酯-对三氟甲氧基苯胺，氢化钠苯溶液和1，3-二甲氧基乙胺混合。

温热至气体放出结束。

冷却加入苯。

冷却下加入到光气甲苯液中去。

室温搅拌。

过量光气用氮气赶去。

混合物加入到5-氯-2，3-二氢-2-羟基-2-羧酸甲酯-1-亚肼基-1-H-茚和三乙胺的二氯甲烷液中。

搅拌，后处理得产品。

收率60%。

m.p.168-168.5℃.

1.7茚虫威的合成[4]：

将五氧化二磷加入到5-氯-2，3-二氢-2-羟基-[[[4-（三氟甲氧基）苯基]N-羧酸甲酯氨基]羰基]亚肼基]-1-H-茚-2羧酸甲酯，二甲氧基甲烷的二氯乙烷中去。

加热，搅拌，后处理得产品。

收率74%。

茚虫威含量≥67%（以S异构体计）。

2。

氰霜唑（Cyazofamid）

氰霜唑是划时代防治以霜霉病，疫病为代表的卵菌纲病害特效药，是新一代咪唑类杀菌剂。

具有很低毒性及良好的环境兼容性。

中文商品名为科佳。

由日本石原产业开发，获中国专利授权（CN88101228）.

该专利已于2008年3月12日到期。

2002年12月12日在中国被授于行政保护（NB-JP2002121225）有效期七年零六个月。

已于2010-6-12到期。

2.11-羟基-4-（4'-甲基苯基）-2-甲肟咪唑-3-氧化物的合成[5]

对甲基苯乙酮通入氯气，转化成2，2-二氯-4'-甲基苯乙酮。

40%乙二醛水溶液，羟胺硫酸盐和甲醇加入。

加热，搅拌，后处理，得产品。

氯化。

肟咪唑总收率（以对甲基苯乙酮计）77.86%。

2.24-氯-2-氰基-5-（4'-甲基苯基）咪唑的合成[5]

冷却1-羟基-4-（4'-甲基苯基）-2-甲肟咪唑-3-氧化物和DMF。

滴加氯化亚砜。

搅拌，滴加二氯化硫。

搅拌，后处理，得产品。

含量74.7%（（HPLC）,纯收率70.6%。

2.3氰霜唑的合成[5]

4-氯-2-氰基-5-（4'-甲基苯基）咪唑，醋酸乙酯，碳酸钾和二甲基磺酰胺氯化物，加热，搅拌，后处理，得产品。

含量98.2%，收率90.5%。

3.噻虫嗪（thiamethoxam）

噻虫嗪为含硫噻唑基团的烟碱类杀虫剂,称为第二代烟碱类杀虫剂。

据2008年全球农药市场调查,噻虫嗪的销售额为4.55亿美元。

名列杀虫剂销售市场的第二位。

噻虫嗪专利到期日:

2013-7-21。

3.12-氯丙烯硫代异氰酸酯的合成：

2，3-二氯丙烯，硫氰酸钠的溶剂溶液加热反应，经后处理得2-氯丙烯硫代异氰酸酯奇臭黄色透明油状物。

收率（以2，3-二氯丙烯计）95%[6].

3.22-氯-5-氯甲基噻唑的合成:

2-氯丙烯硫代异氰酸酯的乙腈溶液通入氯气。

反应后得到含2-氯-5-氯甲基噻唑26%左右的溶液。

收率93%（以2-氯丙烯硫代异氰酸酯计）[7]。

通入干燥的氯化氢气体，冷却过滤得到2-氯-5-氯甲基噻唑盐酸盐固体，加入5%碳酸钠水溶液，水洗，分层得含量为99%的2-氯-5-氯甲基噻唑。

成盐，水洗二步提纯收率95%[8]。

3.3N-甲基硝基胍的合成：

硝基胍和甲胺水溶液反应，冷却，过滤，烘干，得N-甲基硝基胍白色粉末。

含量96%，收率80%左右（以硝基胍计）[6]。

3.43-甲基-4-硝基亚氨基-4H-1，3，5-噁二嗪的合成：

N-甲基硝基胍.甲醛，甲酸和少量催化剂一起反应，用浓氢氧化钠溶液调PH至中性，过滤，烘干得产品。

收率81-83%（以N-甲基硝基胍计），纯度97%[6]。

3,5噻虫嗪的合成:

方法1

3-甲基-4-硝基亚氨基-4H-1，3，5-噁二嗪,碳酸二甲酯和2-氯-5-氯甲基噻唑熔化后混合，加热,将碳酸二甲酯,四甲基氢氧化铵五水合物,碳酸钾加入,反应，后处理，冷却,过滤,水洗,干燥得噻虫嗪固体。

含量98-99%，收率（以2-氯-5-氯甲基噻唑计）74%[9]。

方法2

3-甲基-4-硝基亚氨基-4H-1，3，5-噁二嗪,无水碳酸钾,催化剂,丁酮混合后加热,滴加2-苄硫基-5-氯甲基噻唑丁酮溶液,反应,后处理,冷却,过滤得苄硫基噻虫嗪.收率70%（以2-苄硫基-5-氯甲基噻唑计）.

苄硫基噻虫嗪,30%盐酸,氯苯混合后将氯气通入,反应,后处理,过滤,水洗,干燥得噻虫嗪.收率87%（以苄硫基噻虫嗪计）,含量97%.二步收率60.9%[6].

以上二种方法合成噻虫嗪,收率均较低。

其原因是该反应容易产生以下副反应:

因此,如何避免此副反应是提高收率的关键.

4.噻虫胺（clothianidin）

噻虫胺为含硫噻唑基团的烟碱类杀虫剂,称为第二代烟碱类杀虫剂。

据2008年全球农药市场调查,噻虫胺的销售额为3.65亿美元。

名列杀虫剂销售市场的第五位。

噻虫胺专利已到期:

2009-11-16

4.11,5-二甲基-2-硝基亚胺六氢-1，3，5-三嗪的合成：

N-甲基硝基胍，甲胺水溶液溶解在乙醇中。

滴加甲醛水溶液。

反应，冷却，过滤，烘干得1,5-二甲基-2-硝基亚胺六氢-1，3，5-三嗪白色粉末。

含量99%.收率82.5%（以N-甲基硝基胍计）.

4.21-（2-氯-5-噻唑基）-甲基-3,5-二甲基-2-硝基亚胺-六氢三嗪的合成:

1,5-二甲基-2-硝基亚胺六氢-1，3，5-三嗪,2-氯-5-氯甲基噻唑,碳酸钾溶解于N,N-二甲基甲酰胺中。

反应，后处理，冷却,过滤，干燥得1-（2-氯-5-噻唑基）-甲基-3，5-二甲基-2-硝基亚胺-六氢三嗪固体。

含量94%.收率72.5%（以1,5-二甲基-2-硝基亚胺六氢-1，3，5-三嗪计）.

4.3噻虫胺的合成:

1-（2-氯-5-噻唑基）-甲基-3，5-二甲基-2-硝基亚胺-六氢三嗪,脲素和异丁醇一起加热反应,冷却,过滤,水洗,干燥得噻虫胺固体.含量95%.收率（以1-（2-氯-5-噻唑基）-甲基-3，5-二甲基-2-硝基亚胺-六氢三嗪计）86.3%.

作者建议用第二代含硫烟碱类杀虫剂（噻虫嗪，噻虫胺），代替第一代烟碱类杀虫剂（吡虫啉，啶虫咪）。

原因是第一代烟碱类杀虫剂的主要中间体2-氯-5-氯甲基吡啶，目前的生产路线环戊二烯环合法环境污染严重，很难解决，而其它合成路线原料成本都比环戊二烯环合法高。

第二代含硫烟碱类杀虫剂的中间体2-氯-5-氯甲基噻唑的合成仅只有二步，比2-氯-5-氯甲基吡啶合成容易。

虽然第一步中间体2-氯丙烯硫代异氰酸酯奇臭，也有环境污染问题，但总量不多。

可以解决。

且第二代烟碱类杀虫剂使用量比第一代烟碱类杀虫剂少，杀虫谱广。

5。

肟菌酯（Trifloxystrobin）

肟菌酯是线粒体呼吸抑制剂。

具有广谱，渗透，快速分布等杀菌性能。

还具有向上的内吸性，故耐雨水冲刷性能好，持效期长，因此被认为是第二代甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂。

可有效地防治麦类白粉病，锈病等。

肟菌酯*戊唑醇75%水分散粒剂对黄瓜白粉病，炭疽病和番茄早疫病有较高活性。

德国拜耳公司2009年销售额为4.74亿美元。

肟菌酯专利即将到期：

2011-06-03。

5.12-（2'-甲基苯基）-2-羰基乙酸甲酯的合成:

[10]

将2-甲基苯乙酮的四氢呋喃溶液在60℃，氮气保护下慢慢滴加至氢化钠，碳酸二甲酯的四氢呋喃溶液中。

在60℃搅拌2小时。

冷却，加入甲醇。

后处理得2-（2'-甲基苯基）-2-羰基乙酸甲酯。

收率94%。

5.22-（2'-溴甲基苯基）-2-羰基乙酸甲酯的合成:

[11]

在光照下,将溴的四氯化碳溶液滴加到2-（2'-甲基苯基）-2-羰基乙酸甲酯的四氯化碳溶液中.搅拌,加热,后处理.得产品.收率54%.

5.3（E）-2-（2'-溴甲基苯基）-2-羰基乙酸甲酯-O-甲基酮肟的合成:

[11]

将三乙胺加入到2-（2'-溴甲基苯基）-2-羰基乙酸甲酯，甲氧基胺

盐酸盐和95%乙醇中。

搅拌,加热,后处理.得产品.收率52%.

5.4间三氟甲基苯乙酮肟的合成；[11]

将氢氧化钠加入间三氟甲基苯乙酮，盐酸羟胺和无水乙醇中。

搅拌,加热,后处理.得产品.收率97%.

5.5肟菌酯的合成：

[12]

将间三氟甲基苯乙酮肟加入到氢化钠的DMF悬浊液中，搅拌至

气体释放结束。

将（E）-2-（2'-溴甲基苯基）-2-羰基乙酸甲酯-O-甲基酮肟加入至上述悬浊液中。

室温搅拌过夜。

后处理。

得肟菌酯棕色油状物。

收率89%。

参考文献

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