氟蟲腈原藥的合成工藝探索

徐恒濤，張彥祥，王洪東

（連云港埃森化學(xué)有限公司，江蘇連云港 222500）

氟蟲腈原藥的合成工藝探索

徐恒濤，張彥祥，王洪東

（連云港埃森化學(xué)有限公司，江蘇連云港 222500）

氟蟲腈是一種苯基吡唑類殺蟲劑，以3，4-二氯三氟甲苯為起始原料，對氟蟲腈原藥及其關(guān)鍵中間體的合成工藝進(jìn)行探索，具有簡單易行、安全可靠的特點(diǎn)，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量及合成收率。

氟蟲腈；3，4-二氯三氟甲苯；合成

1 產(chǎn)品概述

氟蟲腈，英文通用名為fipronil，商品名銳勁特，化學(xué)名稱（RS）-5-氨基-1-（2，6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-三氟甲基亞磺?；吝?3-腈，是一種苯基吡唑類殺蟲劑，殺蟲譜廣，對害蟲以胃毒作用為主，兼有觸殺和一定的內(nèi)吸作用，對蚜蟲、葉蟬、飛虱、鱗翅目幼蟲、蠅類和鞘翅目等重要害蟲有很高的殺蟲活性，適用作物、棉花、煙草森林、觀賞植物、公共衛(wèi)生及地面建筑等防除各類作物害蟲和衛(wèi)生害蟲〔1-2〕。

2 合成工藝路線的選擇

氟蟲腈原藥及其中間體的合成路線有多條，目前我國工業(yè)化生產(chǎn)中，大多采用5-氨基-3-氰基-1-（2，6-二氯-4-三氟甲基苯基）吡唑作為合成氟蟲腈中間體的工藝路線〔3-6〕：

5-氨基-3-氰基-1-（2，6-二氯-4-三氟甲基苯基）吡唑合成路線

上述合成路線中，合成中間體2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺（4）的方法：一是以對三氟甲基苯胺（1）為原料，在雙氧水與濃鹽酸的體系中反應(yīng)得到，該工藝具有反應(yīng)路線短、產(chǎn)品質(zhì)量高的特點(diǎn)，但原料對三氟甲基苯胺目前價格較高，沒有市場競爭優(yōu)勢；二是以3，4-二氯三氟甲苯（2）為原料，與二甲胺經(jīng)過胺化得到2-氯-4-三氟甲基-N，N-二甲基苯胺（3），再經(jīng)過氯化、堿解得到2，6-二氯 -4-三氟甲基苯胺（4），（4）經(jīng)過重氮化后，與2，3-二氰基丙酸乙酯、氨水反應(yīng)得到5-氨基-3-氰基-1-（2，6-二氯-4-三氟甲基苯基）吡唑（6）。根據(jù)安全穩(wěn)定性、原材料價格等方面，本文采用第二種方法合成。

氟蟲腈原藥的合成，主要采用以下兩種合成方法〔7-8〕：一是由5-氨基-3-氰基-1-（2，6-二氯-4-三氟甲基苯基）吡唑（6）與一氯化硫反應(yīng)得到二硫化物（7），二硫化物（7）在溶有二氧化硫的DMF溶液中與三氟溴甲烷反應(yīng)生成5-氨基-3-氰基-1-（2，6-二氯-4-三氟甲基苯基）-4-三氟甲硫基吡唑（8），再通過氧化劑氧化得到氟蟲腈原藥（9）。

氟蟲腈原藥合成路線一

第二種合成方法是由5-氨基-3-氰基-1-（2，6-二氯-4-三氟甲基苯基）吡唑（6）與三氟甲基亞磺酰氯一步合成氟蟲腈（9）。

氟蟲腈原藥合成路線二

氟蟲腈原藥合成的第一種合成方法，路線長、產(chǎn)生的廢酸多、原藥一次合格率偏低；第二種合成方法具有路線短、產(chǎn)品質(zhì)量高等特點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)采用第二種方法。

3 合成方法

本文實(shí)驗(yàn)所用的3，4-二氯三氟甲苯98%、二甲胺為40%、液堿30%、氫氧化鈉99%、氯氣99.5%、亞硝酸鈉99%、濃硫酸98%、乙酸99%、2，3-二氰基丙酸乙酯98%、氨水25%、三氟甲基亞磺酰氯98%、對甲苯磺酸98%、甲苯99%、醋酸丁酯99%等原料均為工業(yè)品。

3.1 2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺的合成

在1 000mL不銹鋼壓力釜中，加入160g 3，4-二氯三氟甲苯（2）、304g二甲胺，及一定量的液堿，慢慢升溫，在反應(yīng)壓力2.4MPa、180℃條件下，保溫反應(yīng)10h，取樣分析，當(dāng)3，4-二氯三氟甲苯≤1%時，反應(yīng)結(jié)束，降溫，降壓，二甲胺吸收回用，沉降分層，有機(jī)層再用100mL水洗后蒸餾，得到160g 2-氯-4-三氟甲基-N，N-二甲基苯胺（3），含量95%，收率達(dá)到94%。

向裝有攪拌器、溫度計、通氣管的250mL四口燒瓶中，加入160g 2-氯-4-三氟甲基-N，N-二甲基苯胺（3），升溫至85℃，加入催化劑，緩慢通入氯氣，控制反應(yīng)溫度在90℃，取樣分析原料反應(yīng)至2%以下，停止通氯，將過量的氯氣負(fù)壓拉出，滴加液堿至PH≥10，緩慢升溫，控制溫度在100℃，保溫3.5h，保溫結(jié)束，沉降分層，有機(jī)層加2X200mL水洗，精餾得2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺（4）138g，含量98%，單步收率87%。

3.2 5-氨基-3-氰基-1-（2，6-二氯-4-三氟甲基苯基）吡唑的合成

向裝有攪拌器、溫度計、恒壓滴液漏斗的250 mL四口燒瓶中，加入濃硫酸46g，攪拌下，控制溫度在5-15℃，滴加乙酸25g，滴加結(jié)束，在5-10℃保溫1h，再加入亞硝酸鈉10g，升溫到20-25℃保溫2h。保溫結(jié)束，在25-30℃滴加25g 2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺（4）和38g乙酸的混合液，滴加結(jié)束，在50-55℃下保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束，慢慢加入裝有18g二氰酯、120mL水和27g乙酸混合溶液的1000mL四口燒瓶中，控制溫度在20-25℃，滴加結(jié)束，保溫反應(yīng)2h，保溫反應(yīng)結(jié)束，加水90mL，在25℃攪拌1h，靜置分層。水層用二氯乙烷萃取三次，每次20mL，合并有機(jī)層，油層用氨水調(diào)至PH7-8，分層，有機(jī)層加氨水20g，于25-30℃保溫反應(yīng)4h。反應(yīng)結(jié)束，沉降分層，有機(jī)層水洗后脫溶，加入甲苯，冷卻析晶，過濾，得固體31g，產(chǎn)品5-氨基-3-氰基-1-（2，6-二氯-4-三氟甲基苯基）吡唑（6）含量≥95%，收率86%。

3.3 氟蟲腈原藥的合成

向裝有攪拌器、溫度計、恒壓滴液漏斗的250 mL四口燒瓶中，加入30g對甲苯磺酸、25g純水，冷卻到10℃以下，滴加30g二甲胺水溶液，溫度在5-10℃，控制PH=7-8，滴加結(jié)束，攪拌半h，減壓脫水至基本干，加入60mL甲苯，回流脫水，然后減壓脫干甲苯，降至室溫，加入100mL二氯乙烷。

向反應(yīng)瓶中加入30g 5-氨基-3-氰基-1-（2，6-二氯-4-三氟甲基苯基）吡唑（6），溫度溫度在5-10℃，滴加18g三氟甲基亞磺酰氯，滴加結(jié)束，緩慢升溫到30-35℃，保溫反應(yīng)10h，液譜檢測反應(yīng)終點(diǎn)吡唑（6）≦2%，反應(yīng)結(jié)束，在30-35℃，加水30g攪拌半h，靜置分層，有機(jī)層用水洗滌，降溫至5-10℃攪拌半h，離心，烘干得粗品。將粗品用甲苯重結(jié)晶，冷卻至-2-0℃離心、烘干得到34g氟蟲腈原藥（9），含量≥97%，收率85%。

4 結(jié)束語

氟蟲腈有多種合成方法，本工藝具有原料成本低、產(chǎn)生三廢量少、產(chǎn)品質(zhì)量高等特點(diǎn)，有較好的工業(yè)應(yīng)用價值，達(dá)到了降低成本、簡化工藝的目的。

[1] 徐廣春，顧中言，楊玉清，等.氟蟲腈的應(yīng)用和風(fēng)險研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)藥，2008，7（2）：1-5.

[2] 馬延軍，隋曉斐，崔巧利.氟蟲腈在殺蟑餌劑中的應(yīng)用研究[J].城市害蟲防治，2014，（1）：44-48.

[3] 嚴(yán)中杰，任旭康，杜曉華，等.2，6-二氯-4-甲基三氟苯胺的合成[J].農(nóng)藥，2008，47（3）：174-178.

[4] 潘向君，呂亮.2，6-二氯-4-三氟甲基苯胺制備新工藝[J].農(nóng)藥，2006，45（3）：167-170.

[5] 陳震，曹曉群，張昌軍，等.5-氨基-3-氰基-1-（2，6-二氯-4-三氟甲基苯基）吡唑的合成研究[J].精細(xì)與專用化學(xué)品，2008，16（9）：11-12.

Study on the Synthetic Technology of Fipronil

Xu Heng-tao，Zhang Yan-xiang，Wang Hong-dong

Fipronil is a kind of phenylpyrazole insecticides.The synthesis technology of fipronil and its key intermediates is explored with 3，4-dichlorotrifluorotoluene as the starting material.With a simple，safe and reliable features，improve the quality of the product and the yield.

fipronil；3，4-dichlorotrifluorotoluene；synthesis

TQ453

B

1003-6490（2017）12-0174-02