四氟苯甲醚菊酯的合成研究

四氟苯甲醚菊酯的合成研究

四氟苯甲醚菊酯是日本住友化学工业学会在中国申请保护的菊酯农药。它主要用于预防和控制有害的健康害虫。这是一种很有前景的拟除虫菊酯农药（结构公式见图1）。1反应路线的筛选结果在四氟苯甲醚菊酯的合成过程中,关键是其中间体四氟对甲醚基苄醇的合成困难,在EP54360、EP60617中有相关内容的介绍,其反应流程如下:该方法不仅使用了价格昂贵的LiAlH4、碘甲烷等,四氟苯本身作为原料也不易制得,而且反应条件要求苛刻,不利于工业化生产。而在CN1297875A中则介绍了以四氟对苯二甲醇与无机碱在水中反应,然后向反应混合物中加入硫酸二甲酯和与水不混溶的有机溶剂如烃类和醚类进行反应的方法。该方法所用原料本身已不易取得,且反应中需使用剧毒原料“硫酸二甲酯”,产物在提纯时需要时间长且不易操作,不易工业化生产。通过查阅大量有关信息资料,参考日本专利公报昭44-28493号、GB2127013等文献,通过试验筛选,最终选择如下路线进行合成:此合成路线中,所涉及的反应均为常规反应,反应条件温和,无特殊反应,设备要求简单,反应所用原料均为常用化工原料,且反应收率高,很适合工业化生产。反应所用起始原料“四氯对苯二甲氰”可用常规方法生产,也可借鉴“百菌清”的生产工艺进行生产,有关内容将另文阐述。2测试方法2.1氟乙醇和二甲醇的合成2.1.1氟对苯二甲氰的合成在500ml三口烧瓶中,加入300mlDMF,然后快速加入0.48mol无水KF,在搅拌情况下加入0.1mol四氯对苯二甲氰、3%PEG-600,在150℃～160℃反应6～10h。中控反应完全后,降温,抽滤,滤液脱去部分溶剂后,降温,冰水冷却,抽滤得部分固体产物。滤液加入冰水后,用乙醚或乙酸乙酯萃取,脱溶,降温,抽滤得四氟对苯二甲氰。滤液回收循环使用。2.1.2氟对苯二甲酸的合成在500ml三口烧瓶中,加入300ml60%～80%浓硫酸,0.1mol四氟对苯二甲氰,在60℃～80℃反应4～6h,降温,搅拌下倒入冰水中,抽滤得固体产物干燥,滤液用乙醚或乙酸乙酯萃取,脱溶,得四氟对苯二甲酸(反应中浓硫酸的浓度以可以溶解原料为准)。2.1.3氟对苯二甲酰氯的制备在500ml四口烧瓶中,加入0.1mol四氟对苯二甲酸、300ml甲苯、少量催化剂,搅拌下缓慢滴加0.12molSOCl2。滴加完毕后缓慢升温,保持回流反应6h。降温至室温,以脱脂棉抽滤去除杂质。滤液减压蒸馏,回收大部分溶剂。降温,以高真空拉去残余的SOCl2,得四氟对苯二甲酰氯,直接加入300ml四氢呋喃,低温下加入NaBH4、少量助催化剂,并通入氮气保护。缓慢升温,严格控制温度,反应6h。降温,抽滤。在搅拌下将滤液缓慢倒入10%盐酸溶液中,保持溶液酸性。充分搅拌后,分出有机层,水洗呈中性。减压脱去溶剂,得四氟对苯二甲醇(此反应中要严格控制温度,温度过高会发生爆炸)。2.24氟对甲基醇的合成2.2.1hbar反应在1000ml四口烧瓶中,加入1mol四氟对苯二甲醇、500ml甲苯、1mol48%含量的HBr或是滴加SOCl2,在75℃～85℃反应8～20h,降温到室温,抽滤得未反应的固体物。滤液水洗呈中性,分出有机层,脱尽甲苯,得四氟对溴甲基苄醇(或四氟对氯甲基苄醇)。水洗层以乙酸乙酯萃取,脱溶后得部分未反应的原料。2.2.2氟对甲醚基苄醇的合成cdcl3在500ml三口烧瓶中,加入0.1mol四氟对溴甲基苄醇或四氟对氯甲基苄醇、200ml甲苯、0.12mol28%含量的液态甲醇钠,在50℃～60℃反应10～20h,降温到室温,加100ml水分解未反应的甲醇钠,水洗呈中性,脱去甲苯,得四氟对甲醚基苄醇。四氟对甲醚基苄醇的相关数据:N.m.r.(CDCl3):2.82(s,1H);3.44(s,3H);4.64(s,2H);4.86(s,2H)ppmInfrared(liquidfilm):3650-3000,1650,1490,1280,1080,1050cm-1。2.3氟对甲醚基苄醇的合成在500ml四口烧瓶中,加0.1mol四氟对甲醚基苄醇、吡啶,300ml甲苯,在0℃滴加二氯菊酰氯,2h滴加完。室温搅拌8～14h,中控以四氟对甲醚基苄醇完全反应为止。反应完,分出有机层,依次用稀酸、稀碱和水洗至中性,干燥有机层,除去溶剂,高真空拉去杂质,冷却后得产品。不经过重结晶,含量达95%以上。3合成本菊酰氯的优势在整个反应中,以还原反应与卤化反应尤为重要,且不易控制。相关资料中一般是以酯化后来进行还原,但收率偏低。在卤化反应中,原料含量的高低对反应影响很大。在缩合反应中,当以第一菊酰氯进行合成时,滴加温度和反应时的温度要严格控制,滴加时温度不可超过5℃,反应时温度控制的20℃以下,否则会产生大量杂质,影响产品含量。本合成方法