（有机化学专业论文）锐劲特及其中间体的合成工艺研究.pdf

r 一 ts 弋r st 原创性声明 y 专螂黜 y 1 舌。i 驾鞘燮 本人郑重声明：所里交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 气琢窿多净 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) i 。 论文作者签名：雌导师乏名：攀 _ 山尔人学硕士学位论文 目录 中文摘要： 6 英文摘要7 第一章文献综述8 一产品简介8 1 产品用途简介8 2 产品化学名称及结构式8 3 理化性质9 4 毒性( 原药) 9 5 作用机理及特点9 二锐劲特及其中间体的合成路线分析及选择1 0 1 锐劲特的合成路线选择1 0 2 主要中间体5 一氨基- 3 - 氰基- 1 - ( 2 ，6 一二氯一4 一三氟甲基苯基) 吡唑的合成路 线选择 ，1 2 3 主要中间体2 , 6 二氯4 三氟甲基苯胺的合成路线选择1 5 3 1 对三氟甲基苯胺法1 5 3 1 1 对硝基三氟甲苯还原法1 5 3 1 2 直接氨解法1 6 3 1 3 肼解还原法”1 6 3 1 4 苯胺三氟甲基化法1 7 3 1 5 对甲基苯胺法1 8 3 1 6 对苯二醌三氟甲基化还原氨解法1 9 3 22 , 6 二氯4 - 三氟甲基苯异氰酸酯法 ”1 9 3 34 氯三氟甲苯法“2 0 3 43 二氯三氟甲苯法2 0 3 52 ，6 二氯苯胺法一2 0 4 中间体2 ，3 二氰基丙酸乙酯的合成路线选择2 l 4 1 分步法：j 二2 l 山东大学硕士学位论文 4 1 1 反应方程式2 1 4 1 2 反应过程2 1 4 2 一步法2 2 5 中间体三氟甲基亚磺酸钠的合成路线选择2 2 5 1 全氟烷基亚磺酸盐的合成方法 2 2 5 2 三氟甲基亚磺酸钠的合成路线选择 2 3 6 中间体对甲苯磺酸二甲胺盐的合成2 3 第二章实验部分2 4 一、药品及及仪器2 4 1 药品”“”“2 4 2 仪器”2 5 二实验步骤2 6 1 2 ，3 一二氰基丙酸乙酯的合成2 6 1 1 一步法2 6 1 2 两步法2 7 2 2 。6 二氯4 三氟甲基苯胺的制备2 8 2 12 氯4 三氟甲基n n 二甲基苯胺的制备2 8 2 2 2 , 6 二氯4 - 三氟甲基苯胺的制备2 8 3 三氟甲基亚磺酸钠的制备2 9 4 对甲苯磺酸二甲胺盐的制备2 9 5 5 一氨基- 3 - 氰基- l - ( 2 。6 一二氯一4 一三氟甲基苯基) 吡唑的合成3 0 6 锐劲特的制备3 i 第三章讨论3 l 一2 ，3 - - - 氰基丙酸乙酯的合成? “3 l 1 合成方法讨论3 1 2 反应条件的优化及选择3 2 2 1 溶剂对反应收率的影响3 2 2 2 温度对反应的影响 3 3 2 3 时间对反应的影响 一3 3 2 - _ 山东大学硕士学位论文 二2 ，6 二氯- 4 三氟甲基苯胺的合成工艺及其优化3 4 1 2 氯4 - 三氟甲基n n 二甲基苯胺的合成讨论3 4 1 1 2 氯4 - 三氟甲基n n 二甲基苯胺的制备反应机理3 4 1 2 反应条件的优化及选择3 4 1 2 1 配比对收率的影响3 4 1 2 2 反应温度对收率的影响3 5 1 2 3 反应时间对收率的影响3 5 1 2 4 相转移催化剂对收率的影响k 3 5 2 2 ，6 二氯4 三氟甲基苯胺的合成讨论3 5 2 1 2 ，6 二氯4 三氟甲基苯胺的制备反应机理3 5 2 2 反应条件的优化及选择3 6 2 2 1 紫外光对反应的影响3 6 2 2 2 溶剂对收率的影响 3 7 2 2 3 氯化试剂对收率的影响3 7 2 2 4 反应温度对收率的影响3 7 三三氟甲基亚磺酸钠的合成工艺及其优化3 7 1 反应机理3 7 2 反应条件的优化及选择3 8 2 1 反应温度对反应的影响3 8 2 2 碱对反应的影响3 8 2 3 溶剂对反应的影响3 9 2 4 空气对反应的影响3 9 四对甲苯磺酸二甲胺盐的合成工艺及其优化3 9 1 反应机理3 9 2 反应条件的优化及选择3 9 2 1 反应温度对反应的影响4 0 2 2 反应时间对反应的影响4 0 2 3 二甲胺原料规格的选择柏 2 4 除水方式的选择j 4 l 3 山东大学硕士学位论文 五5 一氨基- 3 - 氰基- 1 - ( 2 ，6 一二氯一4 一三氟甲基苯基) 毗唑的合成及讨论4 l 1 反应机理4 l 2 反应条件的优化及选择4 1 2 1 酸对反应的影响4 l 2 2 滴加速度对反应的影响，4 2 2 3 加料顺序对反应的影响4 2 2 4 氨水的用量4 2 2 5 反应温度的影响4 2 六锐劲特的制备4 3 1 反应机理4 3 2 反应条件的优化及选择4 3 2 1 对甲苯磺酸二甲胺盐对收率的影响4 3 2 2 反应温度对反应的影响4 3 2 3 反应时间对反应的影响4 3 七谱图解析4 4 ( 一) 2 ，6 - - 氯一4 一三氟甲基苯胺的红外吸收光谱4 4 ( 二) 2 ，3 - - 氰基丙酸乙酯的红外吸收光谱4 4 ( - - ) 锐劲特的红外吸收光谱4 5 ( 四) 2 ，3 二氰基丙酸乙酯的核磁共振氢谱1 hn m r 4 5 ( 五) 2 ，6 二氯4 三氟甲基苯胺的核磁共振氢谱1 hn m r 4 6 ( 六) 锐劲特的核磁共振氢谱1 hn m r 4 7 第四章结论4 8 参考文献4 8 附录一：红外谱图5 3 1 锐劲特5 3 2 二氰基丙酸乙酯5 3 3 2 ，6 一二氯一4 一三氟甲基苯胺5 4 附录二：氢谱5 5 1 锐劲特5 5 4 l 山东大学硕士学位论文 2 2 ，6 一二氯一4 一三氟甲基苯胺5 5 3 二氰基丙酸乙酯5 6 致谢“5 7 s 山东大学硕士学位论文 摘要 锐劲特，中文通用名为氟虫腈，是一种结构新颖，作用机理独特，高活性的新 型苯基吡唑类杀虫剂。国内关于锐劲特的完整合成暂未见报道。本文以2 ，6 一二 氯一4 一三氟甲基苯胺、2 。3 一二氰基丙酸乙酯为中间体合成3 5 - 氨基- 3 - 氰基一卜( 2 ， 6 - - - - 氯一4 一三氟甲基苯基) 一吡唑，再经与中间体三氟甲基亚磺酸钠在对甲苯磺酸 二甲胺盐催化下合成了锐劲特。本文也给出了这些中间体的具体合成方法，并对 这些合成方法进行了优化。 在合成中间体2 ，6 一二氯一4 一三氟甲基苯胺的过程中，采用廉价的二甲胺水溶 液代替d m f 和强碱与3 ，4 一二氯一三氟甲苯进行胺化反应，并在反应过程中使用相转 移催化剂进行催化，使单步收率由7 4 提高至u 9 0 ，大大降低了中间体2 ，6 一二氯一4 一 三氟甲基苯胺的原材料成本。 在合成中间体2 ，3 一二氰基丙酸乙酯的过程中，用乙腈代替乙醇做反应溶剂， 并通过降低反应温度提高反应的选择性，使收率由原来的7 8 提高到8 5 。 在合成中间体三氟甲基亚磺酸钠的过程中，采用沸点低，易于回收的乙醇代 替高沸点的d m f 做反应溶剂，并用廉价的碳酸氢钠代替磷酸氢二钠做中和剂，简化 了操作，降低了产品成本。 在合成终产品锐劲特的过程中，通过系统研究合成中各种影响因素后，找到 了最优的工艺条件，合成产率7 8 。 采用熔点、i r ，1 h - n 豫等手段对各中间体及产物结构进行了确认。 关键词杀虫剂，锐劲特，中间体，合成 6 l i 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t f i p r o n i l ，c o m m e r c i a ln a m e r e g e n t ”，an e wk i n do fh i g ha c t i v e i n s e c t i c i d e c o n t a i n i n gp h e n y l p y r a z o l e ，w a sp r e p a r e db y c o n d e n s a t i o no f 2 , 6 d i c h l o r o - 4 一t r i f l u o r o m e t h y l a n i l i n e a n de t h y l2 , 3 - d i c y a n o p r o p i o n a t e ，t h e n f o l l o w e db yt r e a t e dw i t hs o d i u mt r i f l u o r o m e t h y l s u l f i n a t ei nt h ep r e s e n c eo f 。 d i m e t h y l u m i n ep - t o l u e n e s u l f o n a t e t h es y n t h e s i s e so fi n t e r m e d i a t e sw e r e a l s o d e s c r i b e d 2 , 6 d i c h l o r o - 4 - t r i f l u o r o m e t h y l a n i l i n ew a sp r e p a r e db y a m i n o a t i o n 3 , 4 d i c h l o r o - t r i f l u r o m e t h y l b e n z e n ew i t hc h e a pa q u e o u sn , n d i m e t h y l a m i n ei n s t e a d o fd m e b yw h i c h ，t h ey i e l dw a si m p r o v e df r o m7 4 t o9 0 t h ec o s t so f 2 , 6 d i c h l o r o - 4 t r i f l u o r o m e t h y l a n i l i n ew e r eg r e a t l yd e c r e a s e d a l s o t h ey i e l do fe t h y l2 , 3 一d i c y a n o p r o p i o n a t ew a si m p r o v e df r o m7 8 t o8 5 b y l o w e r i n gr e a c t i o nt e m p e r a t u r ea n du s i n ga c e t o n i t r i l ea ss o l v e n ti n s t e a do fe t h a n o l ，t h e s e l e c t i v i t yw a sa l s oi m p r o v e d l o wb o i l i n gp o i n te t h a n o lw a su s e da ss o l v e n ti n s t e a do fh i g hb o i l i n gp o i n td m f d u r i n g t h ep r e p a r a t i o no fs o d i u mt r i f l u o r o m e t h y l s u l f m a t e , w h i c hm a k et h ep r o c e s s c o n t r o l l e de a s i l y , b e c a u s ee t h a n o lw a se a s i e rr e c o v e r e dt h a nd m ec h e a ps o d i u m b i c a r b o n a t ew a su s e da sn e u t r a l i z e ri n s t e a do fs o d i u mh y d r o g e np h o s p h a t e ，w h i c h m a k et h ec o s t sd e c r e a s e d t h e p r o c e s so ff i p r o n i ls y n t h e s i sw e r eo p t i m i z e db ys y s t e m a t i cr e s e a r c ho f v a r i o u sr e a c t i o nc o n d i t i o n s t h eb e s ty i e l dw a si m p r o v e dt o7 8 a l lc o m p o u n d sw e r ec o n f m n e db y1 hn m r , i ra n dm e l t i n gp o i n t k e yw o r d ：i n s e c t i c i d e ；r e g e n t ；i n t e r m e d i a t e ；s y n t h e s i s 7 山东大学硕士学位论文 第一章文献综述 一产品简介： 1 产品用途简介： 锐劲特又称氟虫腈( 英文通用名：f i p r o n i l ，商品名：r e g e n t ) ，是一种特异性 杀虫剂1 1 ，杀虫广谱，对害虫以胃毒作用为主，兼有触杀和一定的内吸作用，渗 透性强，但上下传导的内吸性比较差。对蚜虫、叶蝉、飞虱、蓟马、潜叶蝇、蟑 螂等同翅目、双翅目害虫具有特效，对螟虫、纵卷叶螟、菜青虫、小菜蛾、地老 虎、斜纹夜蛾等鳞翅目幼虫也具有很好的防效，同时对棉花盲蝽蟓等半翅目和鞘 翅目的害虫也具有很高的活性，并且对菊酯类、有机磷类、氨基甲酸酯类杀虫剂 已产生抗性的害虫同样都具有很高的敏感性和优良的防治效果，对作物无药害和 残留，该药剂可施于土壤，也可叶面喷雾。施于土壤能有效地防治多种地下害虫， 叶面喷雾对蔬菜、粮食、棉花、特种经济作物上的多种害虫均具有高效、安全、 增收增益的效果，而且持效期长，广泛地应用于农业生产上，成为无公害农产品 生产防治害虫的首选药剂，已在我国大面积推广应用，受到广大农民朋友的一致 欢迎。法国罗纳普朗克公司于1 9 8 6 年开发研制“锐劲特 ，并于1 9 9 3 年8 月3 日获得美国专利u s 5 2 3 2 9 4 0 ，同时也获得多国专利( 包括c n 8 6 1 0 8 6 4 3 和c n 8 8 1 0 3 6 0 1 等等) 。自1 9 9 6 年“锐劲特在我国登记以来，先后有5 锐劲特悬浮剂2 在防治水稻、蔬菜病虫害方面登记，登记号为l s 9 4 0 0 7 75 ，2 5 锐劲特拌种剂 在防治水稻病虫害方面登记，登记号分别为l s 9 6 0 2 0 ，l s 9 8 0 3 0 ：其它还有0 4 锐劲特3 超低容量剂、0 3 锐劲特颗粒剂等等。 2 产品化学名称及结构式： 中文化学名称：5 一氨基- 1 - ( 2 ，6 一二氯一4 一三氟甲基苯基) 4 一三氟甲基亚磺酰基 一3 一氰基吡唑。 英文名称： 5 - a m i n o - l - 2 ，6 - d i c h l o r o = 4 - ( t r i f l u o r o m e t h y l ) p h e n y l - 4 - ( t r i f l u o r o m e t h y l s u l f i n y l ) 一1 - h - p y r a z o l e 一3 一c a r b o n i t r i l e 。 c a 登记号：1 2 0 0 6 8 - 3 7 - 3 ( u s e p a1 9 9 6 ) 。 结构式： 8 一 i 山东大学硕士学位论文 0 c l 三n c l c f 3 3 理化性质 原药在2 3 时为白色粉末。2 0 比重1 4 8 - i 6 2 9 ，纯品熔点2 0 0 - 2 0 1 ，原 药熔点为1 9 5 5 - 2 0 3 ，蒸气压3 7 x1 0 一蛔a ( 2 5 ) ，亨利常数3 7 l o - 5 ( p a m 0 1 ) ，1 0 9 k ，：4 0 1 1 【o c ( 平均值) = 8 0 3 。在水中溶解度0 0 0 2 4 9 l ( p h = 5 ) 或 0 0 0 2 2g l ( p h - - 9 ) ，丙酮中5 4 5 9 9 l ，二氯甲烷中2 2 3g l ，己烷中0 0 2 8 9 l ， 辛醇中1 2 2 9 l ( u s e p a1 9 9 6 ) 。 4 毒性( 原药) 大鼠急性经e i l d 为9 7 m g k g ，小鼠急性经口l d 翮为9 5 m g k g ：兔子急性皮肤 l 为3 5 4 m g k g ；大鼠急性经皮l 为 2 0 0 0 m g k g ：大鼠急性吸入l c 为0 6 8 2 m g l 空气- 4 d , 时( u s e p a1 9 9 6 ) 。 5 作用机理及特点 锐劲特通逝氨基丁酸调节的氯通道干扰氯离子的通路4 ，破坏正常中枢神 经系统的活性并在足够剂量的情况下造成个体死亡。由于这种独特的作用机制， 使锐劲特具有不同于常规杀虫剂的显著特点。经大量试验结果证明，该杀虫剂对 包括半翅目、鳞翅目、缨翅目、鞘翅目等害虫以及对环戊二烯类、菊酯类、氨基 甲酸酯类杀虫剂产生抗药性的害虫都具有极高的敏感性，与菊酯类、环戊二烯类、 有机磷及氨基甲酸酯类农药无交互抗性哺；同时兼具有长效性( 持效期一般为2 4 周，最长达6 周) ，高活性( 使用剂量低，每公顷只需几十克有效成分便可控制刺 吸式或咀嚼式口器害虫) ，环境友好性( 对脊椎动物和昆虫之间具有很好的选择毒 性，且由于其使用剂量低，对害虫天敌和有益生物影响很小) ，最后，锐劲特对 许多病菌( 如腐霉菌、白叶枯病菌) 均有抑制作用，并能促进植物生长期。 9 山东大学硕士学位论文 二锐劲特及其中间体的合成路线分析及选择： 1 锐劲特的合成路线选择： 锐劲特的合成主要有3 条路线，如下图所示。路线l 是以中间体l 为原料， 与三氟甲硫基卤代烷( c f3 s x ) 反应，引入三氟甲硫基( c f 3 s ) 得到中间体3 ，再经间 氯过氧苯甲酸( m c i c 池c o o o h ) 氧化得到目标产物4 。路线2 是由中间体i 出 发先制备双硫代物2 ，用卤代烷r x = 卤素) 打断s s 键形成r - s 键，最后经三氟乙 酸，过氧化氢( c f3 c o o h h a o z ) 氧化r - s 键得到目标产物，路线3 是由中间体i 直接与亚磺酰基取代物r s ( o ) x ( x = c t ，n m e 2 , o n a ) 反应，一步合成目标产物。 路线1 f a c f 3 c c i 路线2 哗h 2 n 焉竺驾f 3 c l ，卜3 g 、n 从c n 。 灸一e ，c f = c c i a 3 f a c c l c l c i c l m c l c 6 1 1 4 c o o o h c i c i n c f 3 n 3 _ h 2 砖s f 3 n n 文c n l 4 2 。c 2 d a y “c f 3 c o o h h 扣z 硼酸 l o c f 王b r 4 ( 2 ) l i 路线3 f 3 c 哗h 2 匀c f 3 s ( o ) xx = c i , n m e 2 , o n f 3 c 、n 久n 一 4 ( 3 ) 路线l 为早期的生产锐劲特的方法6 卜8 ，其操作过程比较困难，首先，由 于c f3 s x 的毒性均极高，且实验采用的c f3 s c l 为气体，因此，操作过程中要 十分注意安全问题。其次，由于采用间氯过氧苯甲酸作氧化剂，氧化时间一般需 2 天甚至更长，而反应时间过长会导致副产物增多，产率低而不适用于大规模工 业生产。 路线2 由于采用先形成双硫代物后用毒性较小的卤代烷c f 3 b r 断键形成 c f 3 s r ，减少了方法l 中c f 3 s x 的高毒性问题，但仍然不能避免最后一步的氧 化时间过长的问题，经进一步研究，发现c f3 c o o h 和h 扣2 的混合物作氧化剂 时，在选择性和产率上均达到了很好的效果。但随之发现c f 3 c o o h h z 0 2 在反 应过程中形成的h f 对反应器皿有强腐蚀作用，如室温下对玻璃反应器的腐蚀速 度为3 0 0 p m y e a r , 8 0 c 时增至1 4 3 0 p r o y e a r ，为克服此问题作了如下改进，即在加 入c f 3 c o o f a h 2 0 2 的同时加入硼酸作抗腐蚀剂，发现容器的腐蚀速度降到 c ih 2 - c ih c o o c 2 h 5 i c n cnna 4 1 2 反应过程： 3 0 9 6 氰化钠水溶液与3 7 的甲醛水溶液于1 0 以下反应4 0r a i n ，而后用5 0 9 6 硫酸酸化至p h 为3 ，用乙醚萃取，蒸馏回收乙醚后得羟基乙腈，收率8 6 。再将 定量的氰基乙酸乙酯加到甲醇钠的乙醇溶液中回流反应一定时间后，降至室温滴 加上步制得的新鲜的羟基乙腈，反应毕，后处理得2 ，3 一二氰基丙酸乙酯，收率5 5 ( 粗品) ，即两步总收率4 7 3 。 2 1 山东大学硕士学位论文 4 2 一步法惜： 主反应方程式：( 2 8 ) n c - c h 2 c o o c 2 h 54 - i - o ( c m o ) b j 蔓早h 2 一c h c o o c z h 5 + h 2 0 宁h 2 一c h c o o c 2 h 5 - i - n a ( 奠l ；等c h 2 6 c o o c 2 h 5 + 避o ， n a o hc n h e a t i n g c in c in 学 早h 2 - - 幸c o o c 2 h 5 - i - h c i ，卜 卑h 2 一( h c o o c - , 2 h s +n a a 6 n 6 nc n c n 副反应方程式：( 2 9 ) l 摊c n 晚+ n ：。马l ：2 一l ：c 哞罢2 + c o ： 氰化钠溶于溶剂后加入多聚甲醛和氰乙酸乙酯，加热回流1 2m i n ，而后脱溶， 水洗，蒸馏得二氰基丙酸乙酯，粗品收率达7 8 。 分步法在制备羟基乙腈的过程中后处理比较繁琐，且氰化氢和羟基乙腈都是 剧毒品，稍有跑冒滴漏就会对环境，特别是人体带来伤害。另外在制备二氰基丙 酸乙酯时必须是无水状态下，且羟基乙腈为新制备的，然而满足这些条件后总收 率也只有4 7 3 ，三废量也很大，所以考虑用一步法，这样既节省时间，又省 略了分离和干燥羟基乙腈的工作，而且非但减少了三废，还减少了工作人员中毒 的可能性。 5 中间体三氟甲基亚磺酸钠的合成路线选择： 5 1 全氟烷基亚磺酸盐的合成方法： 脂肪族亚磺酸盐的化学是有机硫化学的重要组成部分，对这类化合物己进 行了大量的研究和不少的综述忉，但关于全氟烷基亚磺酸盐的报道甚少。下 面，我们对全氟烷基亚磺酸盐作一简略的综述。 ( 1 ) 早期全氟烷基亚磺酸盐一般是将全氟烷基磺酸的衍生物，例如，全氟烷基 磺酰氟、磺酰氯进行还原制得。还原剂可以是水合肼，亚硫酸盐，碘化钾， 金属锌粉或硼氢化钠瑚等 ( 2 ) 后用全氟烷基卤代烷和各种金属或金属有机化合物与二氧化硫反应懵”，但是， 采用上述方法制备全氟烷基亚磺酸盐操作较不方便，并常伴有其他反应副产物。 l j 1 _ 山东大学硕士学位论文 ( 3 ) 八十年代初，亚磺化脱卤反应的发现为合成全氟或多氟烷基亚磺酸盐提供了 最有效的方法懂，即用连二亚硫酸钠( 保险粉) 可以高产率地将易得的全氟或多 氟烷基卤代烷如r ，x ( x ：i ，b r ) 和r c c l 。( r = f ，c i ，r f ) 等直接转化为相应的亚磺 酸盐r s o 和r c c i , s 0 , n a 舒h 翩。亚磺化脱卤反应是通过s o 产与r i 的单电子转 移机理进行舄。亚磺化脱碘反应还可以通过k , s 0 。二氧六环过氧化物、n a r i s 0 。 c e “等亚磺化体系来实现懈。 5 2 三氟甲基亚磺酸钠的合成路线选择： 综合上述有关全氟烷基亚磺酸盐的制备方法，我们不难看出，1 和2 两种早期 用于制备全氟烷基亚磺酸盐的方法由于操作较不方便，收率低并常伴有其他反应 副产物已逐渐被用连二亚硫酸钠( 保险粉) 的方法所替代，因此，三氟甲基亚磺酸 钠的制各我们采取t l k 十年代以后发展起来的亚磺化脱卤反应，尤其是综合产品 成本和反应易于进行等两方面进行考虑后，我们选择了较为廉价易得的全氟溴代 烷一三氟一溴甲烷作为起始原料，参考国内外相关文献旧h 憎，以连二亚硫酸钠 ( 保险粉) 作为脱卤反应试剂，并采用沸点低，易于回收的乙醇代替高沸点的d m f 做反应溶剂，用廉价的碳酸氢钠代替磷酸氢二钠做中和剂，不但成功的合成了三 氟甲基亚磺酸钠，而且简化了反应过程和复杂的后处理过程，大大降低了产品成 本，为今后工业化应用奠定了基础。 反应方程式： n 磷2 0 4 ，n a h c 0 3 c f 3 b r c f 3 s 0 2 n a c z i - i s o h h 2 1 3 ( 3 0 ) 6 中间体对甲苯磺酸二甲胺盐的合成： 反应方程式： ( 3 1 ) 邺泸s 叫c 足吼一邺 n c c l h c o o c 2 h 5 + c h 3 0 h n a n c c h c o o c 2 h 5 - i - h o c h 2 c n i c lh 2 - c ih c o o c 2 h 5 i k l c n cnna 操作步骤： 于1 0 0 0 毫升四口烧瓶中加入5 4 克甲醇钠和2 4 0 毫升无水乙醇，升温至回流 保温半小时，同温下于一小时内将1 1 3 克氰乙酸乙酯滴加到反应体系中，滴加完 毕，将反应溶液降温到2 0 c 以下，再开始滴加预先冷却的羟基乙腈的乙醇溶液 ( 羟基乙腈：5 7 2 克，乙醇1 1 0 毫升) ，滴加时温度控制在1 5 1 9 ，滴加时间l 小时，滴完后升温到3 0 - 3 5 c 保温反应2 小时，反应完毕，将该反应溶液滴加到7 0 山东大学硕士学位论文 毫升浓盐酸和1 4 0 0 克冰的混合物中，放热剧烈，外用冰盐与水浴冷却，控制滴加 过程保持在内温2 0 。c 以下，滴加完毕，室温下搅拌半小时，用5 0 0 毫升乙醚提取，合 并提取液用无水硫酸钠干燥过夜，在热水浴上减压浓缩，回收溶剂后，黑色残 余物经高真空精馏，收集1 3 2 - 1 3 6 。c 6 6 7 p a 的馏分得到8 5 1 克产品，即为2 ，3 一 二氰基丙酸乙酯，总收率为5 5 。经气相色谱分析，含量为9 8 2 2 2 , 6 二氯4 三氟甲基苯胺的制备： 反应方程式：( 3 4 ) c l c l c l a 一。、，一c f a 竺型坐lt 邺，：n 一：! ：i 一一c 巳c 睇，： ，_ _ c 巳 、。 c l c l h 2 c = 、 十n - 一j 、 一c f 3 h a c - _ _ _ _ 一7 c l c l 、 e 1 2c l h 2 c ，户、 一h ，卜j ，厂c f 3 v c i h 2 c 一7 c l j c i c i h o h 2 c ，声一 ； n ：、c f 3 - h 2 n i j c f 3 一h c h o h o h 2 c ，卜一产一。 a c i 操作步骤： 2 1 2 氯4 三氟甲基n n 二甲基苯胺的制备： 向1 升高压釜中投入2 0 0 克9 8 的3 , 4 二氯三氟甲苯，6 0 6 克3 3 的二甲胺 水溶液，6 克聚乙二醇4 0 0 ，上好釜盖，慢慢用油浴加热至内温2 1 0 ，在此温 度下保温反应5 小时。降温出料，分出下层油层，减压精馏得1 9 6 克2 氯4 三 氟甲基- n , n 二甲基苯胺，含量9 9 ，收率9 5 ，1 3 4 1 3 6 c 5 0 m m h g 。 2 2 2 ，6 二氯4 三氟甲基苯胺的制备： 向5 0 0m l 三口烧瓶中投入5 0 克2 氯4 三氟甲基n n 二甲基苯胺( 9 9 ) ， 4 0 0 克氯仿，升温到4 0 - 4 5 ，通入氯气约2 0 克，反应4 - 5 小时，然后降温至室 温，用紫外灯照射l 小时，再于紫外灯照射下升温至4 5 5 0 ，通入氯气约5 0 克，继续反应2 - 3 小时。反应毕，减压蒸馏回收氯仿，向剩余物中滴加1 0 0 克 3 0 n a o h 水溶液，升温至5 0 进行水解反应1 小时，降至室温，分出油层， - 山东大学硕士学位论文 水洗至p h = 7 - 8 ，减压精馏得到2 , 6 - 二氯4 - 三氟甲基苯胺4 9 4 克，含量9 8 ，收 率9 4 8 。两步的总收率为9 0 。i r ( 溴化钾压片) ：3 5 1 4 c m 一，3 4 1 2c m 41 ) ( n h ) ： 1 6 2 6c m ，1 5 0 3 锄1 1 ) ( c 锄；3 1 0 0c m 1 1 ) ( c h ) ：1 2 8 7c m 一，1 1 6 4c m ，1 1 2 2c m 1 , ( a r - c f 3 ) ；7 9 4c m ，1 ) ( c c 1 ) ， 6 71c m 。1 1 ) ( c f ) ，8 8 2c m 1 1 ) ( c h ) 。1 hn m r ( c 0 3 c 1 4 0 0 m h z ) 4 7 5 ( 2 hs ) 7 4 3 ( 2 hs ) 。 3 三氟甲基亚磺酸钠的制备 反应方程式： n a ：s 2 0 4 ，n a h c 0 3 c f 3 b r c f 3 s o z n a c 2 h 5 0 h h 2 0 ( 3 5 ) 操作步骤： 6 6 9 ( 0 7 8 6m 0 1 ) 碳酸氢钠，溶于3 0 0m l 水配成溶液，然后加入到1 0 0 0m l 高 压反应釜内，再加入2 0 0 m 1 9 5 乙醇和9 5g ( 8 8 ，0 4 8m 0 1 ) 的保险粉，盖上釜盖， 抽真空1 0m i n 后，充入c f 。b r 至1 5 m p a ，搅拌下加热至4 5 ，反应很快启动，放热 并使釜内温度升至6 5 。不断充入c f 。b r ，保持釜内压力为1 4 一1 5m p a ，反应约 l h 后，釜内压力不再下降，说明反应完毕，此时釜内温度为6 5 c ，水浴冷却降至 室温，釜内排空，出料，用3 0 液碱调p h = 9 - 1 0 ，减压浓缩，蒸去乙醇和大部分水， 再加入适量的甲苯，减压蒸馏带出水，蒸干后得白色固体。向上述白色固体物中 加入2 0 0m l 乙酸乙酯，搅拌1 0m i n ，抽滤，不溶性盐中再加入2 0 0m l 乙酸乙酯萃 取1 次，抽滤，滤饼用3 0m l 的乙酸乙酯洗两次，不溶性盐弃去( 不溶性盐湿重约 为5 2 亩。乙酸乙酯萃取液合并，加入5 0m 1 水，于5 0 c 下搅拌1 0m i n ，分出水层， 再加入4 0m 1 水萃取1 次，水层合并，水层再用2 0 m l 2 - 氯甲烷洗两次。水层加 入适量甲苯，减压蒸馏带出水，蒸干后得白色固体产品，湿重约为7 9g 。产品转 移到烧杯内，在真空干燥箱内，于6 0 c 下干燥8 h ，称重，得6 6 9 ( 理论产率7 5 9 ) 白色固体，粗品收率为8 8 ( 文献收率为6 9 9 6 ) ，产品未进行定量测定，直接用于后 续反应，产品置于干燥器内保存。 4 对甲苯磺酸二甲胺盐的制备 反应方程式：( 3 6 ) 叩s 叫地c 足吼一叩s o 。一n h 删。，2 山东大学硕士学位论文 操作步骤： 于5 0 0m l 的装有回流带水装置的- - e 烧瓶内加入9 7 9 ( 9 8 。0 5 5m 0 1 ) 的对甲 苯磺酸，于室温下搅拌，同时缓慢滴加7 2 2 9 ( 4 0 ，0 6 4 2m 0 1 ) 的二甲胺水溶液， 约o 5h 滴完，再升温至6 0 c 搅拌反应8 小时，反应液中加入1 5 0 r a l 甲苯，减压共 沸带出水，直至馏出液中没有水分带出，减压蒸干溶剂后，冷至4 ，向蒸余物 中加入6 0m l 冷的无水乙醇，搅拌1 0m i n ，迅速抽滤，固体物用6 0m 1 冷的无水乙 醇快速洗1 次，然后用3 0 m l x 3 的冷的乙醚洗，再滤干。滤干后的产品迅速转移到 烧杯内，再放入真空干燥箱内于6 0 下干燥8 h ，称重，得9 5 9g 白色固体，收率 为8 0 ( 未进行定量测定，直接用于后续反应) 。产品置于干燥器内保存。 5 5 一氨基- 3 - 氰基- i - ( 2 ，6 一二氯一4 一三氟甲基苯基) 吡唑的合成 反应方程式： ( 3 7 ) c l f 3 c c f 3 n a n o v h ：s 0 4 c - 7 a c l 攀h 2 l 氖c n 募h s o ： n 7 c f 3 c l i ) c n c h ：z c h ( c n ) c o o e t 2 ) o h 一 操作步骤： 5 0 0 r a l - - - 颈瓶中加入9 2 9 ( 0 1 3 m 0 1 ) 亚硝酸钠，3 6 8 m l 浓硫酸，3 3 2 m l 乙酸， 开启搅拌。称取2 8 9 ( 0 1 2 m 0 1 ) 2 ，6 一二氯一4 一三氟甲基苯胺溶于6 8 m l 乙酸中，将 混合溶液滴加到三颈瓶中。滴毕，得黄色溶液。加热至, j 5 5 ，控温搅拌2 0 m i n 。 冷却至i 0 - 2 0 ，倒入1 8 8 9 ( 0 1 2 m 0 1 ) 2 ，3 一二氰基丙酸乙酯、8 0 m l 乙酸、1 6 0 m l 水所配制的溶液中，反应6 0 分钟。用3xl o o m l 的二氯甲烷萃取反应液，萃取液用 氨水洗涤两次，分出有机相，加5 0 m l 氨水搅拌反应2 h j 静置，分层，有机相依次 用水( 1 6 0 m 1 ) ，盐酸( 1 6 0 m 1 ) 洗涤一次后，无水硫酸镁干燥。过滤后减压蒸干二氯 甲烷，得到一浆状物，加入4 0 0 r a l 甲苯正己烷( 4 ：1 ) 重结晶得浅棕色粉末状固体。 i 山东大学硕士学位论文 称重为3 2 6 9 ( 0 1 m 0 1 ) ，熔点1 4 0 一1 4 2 ( 文献值：1 4 0 1 4 2 ) ，产率8 3 5 。 6 锐劲特的制各 反应方程式：( 3 8 ) f 3 c _ h 2 匀竺竺型! ：兰! ! l f 3 c 、n 从i 叫4 o c f 3 n g io l 操作步骤： 将1 7g 的5 一氨基- 3 - 氰基- 1 - ( 2 ，6 - - - 氯一4 一三氟甲基苯基) 吡唑 ( 0 0 5 3 m 0 1 ) ，1 6 8g 的对甲苯磺酸二甲胺盐( 0 0 7 7 m 0 1 ) 和l o 4 9 的三氟甲基亚磺 酸钠( 0 0 6 7m 0 1 ) 悬浮于1 0 0m l 的甲苯中，加入l m l d m f ，将混合物用冰水浴冷却 至3 c ，滴加1 1 6 9 ( 0 0 9 7m 0 1 ) 的s o c l ：，保持温度3 - 5 。c ，约1 0r a i n 滴完，撤去 冰水浴，于室温2 5 下搅拌约l h ，再将反应混合物于5 0 下搅拌1 6 h ，然后仍在 5 0 下，用氮气冲洗反应物，约l h 后，将反应物冷却至2 0 c ，用n a ：c 0 ：的水溶液 中和至中性，然后放入冰箱，冷却至4 左右，