螺螨酯及其衍生物的合成
高效螺螨酯制备方法的研究

总第192期2021年第2期山西化工SHANXI CHEMICAL INDUSTRYTotal192No.2,2021科研有羿发/DOI:10.16525/l4-1109/tq.2021.02.06高效螺嫡酯制备方法的研究周强,任江胜,麻勇(营口德瑞化工有限公司,辽宁营口115002)摘要:以环己酮氟醇和2,4-二氯苯乙酸为起始原料,经氯化、酯化、环合等多步反应,先制备出化合物W,再进一步与2,2-二甲基丁酰氯反应,制得高纯度螺蟻酯。
通过对各步反应的优化,使总收率达到84%(以2,4-二氯苯乙酸计),大大降低了生产成本,同时简化了工艺操作,使其更有利于工业化生产。
另外,对比了不同条件下的反应状态及转化情况。
关键词:螺蟻酯;环己酮氟醇;2,4-二氯苯乙酸中图分类号.TQ453.2文献标识码:A文章编号:1004-7050(2021)02-0019-02引言随着世界人口不断增加,粮食作物种植面积却在逐年减少,加之环境污染,植物病虫害防治成为人类研究的重大课题之一。
一些高毒、高残留的农药正逐渐被淘汰,新型农药的开发必须以保护生态环境和人类健康为前提,正在向高效、低毒、低残留方向发展。
螺蟻酯就是一类可作用于植物表面,并可用于大部分植物(包括棉花、甜菜和一些观赏性植物)的农药。
螺蟻酯与现有的一些杀蟻剂有完全不同的作用机理,与其他杀蟻剂也不会出现相互阻碍作用,是一类高效的杀蟻剂螺蟻酯是“蟻危”的有效成分,其作用机理就是通过抑制植物叶蟻的脂肪合成,使其无法进行能量吸收,饥饿而死。
蟻危具有持效期长、杀蟻谱广和亲脂性强等特点,对一般蟻的控制可达30d以上,对绝大多数蟻类包括蟻卵、幼蟻、成蟻都有触杀效果,并且具有耐雨水冲刷的效果,具有广阔的发展前景O 螺蟻酯,化学名为3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.5]癸-烯-4-基-2,2-二甲基丁酯;分子式:C21H24C12O4;外观:白色粉末,无特殊气味;毒性:大鼠急性经口LD5o>2500mg/kg,急性经皮LD50> 4000mg/kg o目前相关合成的文献报道较多,但普遍存在工艺操作过程复杂、繁琐,总收率较低的情况。
新型杀螨剂螺螨酯的合成

新型杀螨剂螺螨酯的合成
陆一夫;徐旭辉;孙楠;赵金浩
【期刊名称】《精细化工中间体》
【年(卷),期】2009(39)2
【摘要】以环己酮为起始原料,经过加成、酰化、酯化、环合等反应制备得到螺螨酯中间体3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-醇,其与2,2-二甲基丁酰氯反应制得3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.5]-癸-3-烯4-基-2,2-二甲基丁酸酯即为螺螨酯。
工艺路线适合产业化生产螺螨酯,5步反应总收率达到35.3%。
【总页数】3页(P19-21)
【关键词】螺螨酯;杀螨剂;合成
【作者】陆一夫;徐旭辉;孙楠;赵金浩
【作者单位】浙江工业大学化学工程与材料学院;浙江大学农业与生物技术学院【正文语种】中文
【中图分类】S482.5
【相关文献】
1.杀螨剂——螨危(螺螨酯)在蔬菜生产上的应用 [J], 何永梅;胡为;
2.二斑叶螨对螺螨酯抗药性及对18种杀螨剂交互抗性 [J], 张志刚;沈慧敏;段辛乐;杨顺义;高新菊
3.新型杀螨剂螺螨酯防治苹果全爪螨药效试验 [J], 张怀江;仇贵生;闫文涛;张平;刘
池林;郑运城
4.新型杀螨剂螺螨甲酯的合成研究 [J], 陈康;赵东江;杨彬;毛春晖
5.新型杀螨剂螺螨酯对桔全爪螨的活性及药效评价 [J], 陆恒;陈炳旭;董易之;成家宁;张英杰
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一种螺螨酯的合成方法

一种螺螨酯的合成方法我一直对化学合成很感兴趣,有一天朋友问我:“你知道螺螨酯怎么合成吗?”我就跟他聊了起来。
我告诉他,螺螨酯的合成可不是个简单事儿。
这得从原料说起,我当初为了搞清楚这个,可是查阅了好多资料呢。
原料的选择得特别谨慎,纯度啊,性质啊,都得考虑到。
我心里就想,这就像盖房子打地基一样,原料选不好,后面的合成肯定出问题。
我对朋友说,我在做这个合成的时候,反应条件的控制是个大挑战。
温度的高低、反应时间的长短,都直接影响着最终产物的质量。
我记得有一次,温度没控制好,结果得到的产物就不太对。
我当时那个懊恼啊,就觉得自己怎么这么不小心。
但是我也知道,这就是个不断尝试的过程。
在合成过程中,还有催化剂的使用。
我就跟朋友讲,这催化剂就像是一把钥匙,能让反应更顺利地进行。
可是这把钥匙也不是随便就能找到合适的,我得做很多实验去筛选。
有时候我觉得自己像是在黑暗里摸索,不知道哪个催化剂才是最好的。
而且,反应过程中的安全问题也不能忽视。
我对朋友说,我每次做实验的时候,心里都有点小紧张,就怕出现什么意外。
毕竟化学实验有些时候还是很危险的。
我总是小心翼翼地操作,就像呵护一个小宝贝一样,生怕出一点差错。
我还跟朋友提到了产物的提纯。
我说这就像是从沙子里淘金一样,要把我们想要的螺螨酯从那些杂质中分离出来。
这需要用到各种分离技术,每一步都得做得很细致。
我在做提纯的时候,眼睛都不敢眨一下,就盼着能得到纯净的螺螨酯。
我对朋友感慨,这螺螨酯的合成啊,虽然充满了挑战,但是当我最终得到比较理想的产品的时候,那种成就感是无法言喻的。
就好像自己完成了一件了不起的大事一样。
螺螨酯 生产工艺

螺螨酯生产工艺
螺螨酯是一种常用的农药,它的生产工艺对于提高农产品的质量和产量具有重要意义。
下面将介绍螺螨酯的生产工艺。
螺螨酯的生产主要分为原料准备、反应、提纯和包装四个步骤。
首先,需要准备两种主要原料:硫酸和螺螨酯的前体物。
硫酸是螺螨酯合成的重要催化剂,而螺螨酯的前体物是合成螺螨酯的关键。
原料准备工作完成后,进入反应步骤。
反应步骤是合成螺螨酯的关键环节。
首先,在反应釜中加入适量的螺螨酯前体物和硫酸,将反应釜密封,并控制好反应温度和反应时间。
在适当的温度下,原料会发生化学反应,生成螺螨酯。
反应完成后,需要进行提纯处理。
提纯是为了去除反应产物中的杂质,提高螺螨酯的纯度。
提纯方法主要有结晶和溶剂萃取两种。
结晶是将反应产物溶解在适当的溶剂中,然后通过控制温度使其结晶,最后将结晶物与溶剂分离。
溶剂萃取是利用溶剂的溶解性差异,将反应产物与杂质分离开来。
通过反复提纯,可以得到较高纯度的螺螨酯。
将提纯后的螺螨酯进行包装,以便储存和使用。
包装要求严密,以防止螺螨酯的挥发和溶解。
常见的包装方式有塑料瓶、铝箔袋等。
包装完成后,螺螨酯就可以投入市场销售和使用了。
总结起来,螺螨酯的生产工艺包括原料准备、反应、提纯和包装四个步骤。
通过合理控制每个步骤的条件和参数,可以获得高质量的螺螨酯产品。
螺螨酯的生产工艺对于提高农产品的质量和产量有着重要的作用,是农药生产中的重要环节。
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=C皿),2.17~2.13(1H,m,Br2《H—C邱,2.04~2.02(1H,d,O《一C邱,1.81~1.79(10H,m,Cycl
yclohexane-竭o),1.29~1.25(6H,s,^庇2一C一);
R-c(Mw—c):收率87.5%;1H一№以R(6ppm):7.4l~7.30(3H,m,ph一凰),6.45~6.43(1H,d,Cl
(CF3)=C月二),2.36~2.34(1H,m,Cl(CF3)=CH—C日),2.17~2.15(1H,d,02C—C日),1.83~1.75(10H,
hydrothiophenone deriVatiVes and pesticidal use.US5262383.
and
3・a巧l一4-hydmxy一△3一di
・411・
u
g/只蜂,对北美
・408・
中国化工学会农药专业委员会第十三届年会论文集
2螺螨酯的合成
2.1合成路线 本研究设计的螺螨酯的合成路线如下所示:
CI
呈竺-
Cl
cI
————————————{..
房弋c,
2.2试剂与仪器 试剂:卜氰基环己醇,2,4一二氯苯乙酰氯,乙醇镁,2,2一二甲基丁酰氯,三乙胺,甲醇,二 氯甲烷,浓硫酸,叔丁醇,盐酸等。 仪器:带有搅拌、温度计、滴液漏斗的反应装置,真空泵,气相色谱,液相色谱,质谱仪, 核磁共振仪等。 2.3实验操作
关键词:螺螨酯合成衍生物
l前言
螺螨酯也称季酮螨酯,是拜耳公司开发的第一个酮一烯醇式类杀虫/杀螨剂,是农药产品“螨 危”的有效成分。螨危是一种全新的、高效非内吸性叶面处理杀螨剂。螨危对多种作物的不同螨 类均有很好防效和出色的持效性,既杀卵又杀幼(若)螨,特别适合于防治对现有杀螨剂产生抗 性的有害螨类。螺螨酯的作用机制是抑制有害螨体内的脂肪合成。它与现有杀螨剂之间无交互抗 性,适用于用来防治对现有杀螨剂产生抗性的有害螨类。螨危对红蜘蛛、黄蜘蛛、锈磐虱、茶黄
螨、朱砂叶螨和二斑叶螨等均有很好防效,可用于柑桔、葡萄等果树和茄子、辣椒、番茄等茄科 作物的螨害治理。此外,螨危对梨木虱、榆蛎盾蚧以及叶蝉类等害虫有很好的兼治效果。螨危对
有害螨的全发育期(包括卵、幼螨、若螨、雌成螨等)都具有很好的触杀活性,尤其对卵的触杀 活性更为突出,对人畜及作物安全、低毒,适合于无公害生产,且在中国没有专利保护。 螺螨酯化学名:3一(2,4一二氯苯基)一2一氧代一卜氧杂螺[4.5卜癸一3一烯4一基一2,2一二甲基丁酯, 分子式:C:。H:。C1:04,相对分子量:411.32。理化性质:外观白色粉状,无特殊气味,熔点:94.8℃, 20℃蒸气压3×10‘7Pa,20℃密度1.299/cm3。溶解性(物质/1000ml溶剂,20℃):正己烷中20, 二氯甲烷中>250,异丙醇中47,二甲苯中>250,水中O.05。
63
g产物,Y=77.8%。 3一(2,4一二氯苯基)一2~氧代一卜氧杂螺[4.5卜癸一3一烯4一醇(MW-3)的制备埋1
2.3.3
在反应瓶中加入8.09(23mm01)上述的卜[2一(2,4一二氯一苯基)一乙酰氧基卜环己烷基甲酸甲 酯、1.89(16mm01)乙醇镁和200mL的乙醇,5一10℃反应12h。蒸除大部分溶剂后,加5%的50mL 盐酸,用乙酸乙酯提取,再用水洗涤,无水Na2SO。干燥,浓缩得5.69固体产物,Y=77.3%。 2.3.4螺螨酯(MW)的制备 室温下在反应瓶中加入4.69(14.8mm01)上述的3一(2,4一二氯苯基)一2一氧代一卜氧杂螺[4.5]一 癸一3一烯4一醇和5ml三乙胺,80mL二氯甲烷,滴加2.69(19.3mm01)2,2一二甲基丁酰氯(3),室温
ohexane—日lo),1.29(3H,s,朋叠一C一),1.06(3H,s,^庇一C-)。
4
结果与讨论
结果表明,该路线基本原料立足国内,工艺条件温和,操作方便,产品质量好,收率高,适
用于产业化生产。 试验中,各步中间产物经简单后处理即可用于制备下一步产物,最终产物也只需简单的结晶
处理就能获得较高的纯度的产物。
5个衍生物采用浸渍法,分别用二龄初期的粘虫和红蜘蛛进行室内生物测定,在600ppm下, M、矾a具有明显的活性,进一步的生测还在进行中。
参考文献
【1】Br如chneider,Ttlomas;Benet-Buchholz,Jordi;Fischer,Reiner.Nauen,Ralf-spirodiclo矗m孤d spiromesifen
~1.10(6H,s,朋如一C・)。 通过以上方法合成得到其它菊酯类螺螨酯衍生物,其结构如下:
n
次,再用饱和NaHC03溶液洗涤两次,最后用水洗涤两次,无水Na,S04干燥,浓缩得7.89固体 MHz,CDCl3,6ppm):
7.42 ̄7乜(3H,m,ph凰),4.9l~4.89(1H,d,Me2.C肼),2.Ol~2.0(1H,m,Me2《H-C奶,1.83
3
螺螨酯衍生物的合成
0 O
MW.3
a
MW.a
室温下在反应瓶中加入59(16.Omm01)上述的M、矾3和69(60.0mm01)三乙胺,和80mL二氯
甲烷,再滴加3.69(19.3mm01)二甲基菊酰氯,室温下搅拌反应O.5h。反应液用1%的盐酸洗涤三
产物,经柱层析分离纯化后得6.929产物(MW-a),Y=93.4%。‘H蝴(400
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中国化工学会农药专业委员会第十三届年会论文集
下搅拌反应2h。反应液用1%的盐酸洗涤三次,再用饱和NaHC0s溶液洗涤两次,最后用水洗涤两
次,无水Na。S矾干燥,浓缩得6.29固体产物,经95%的乙醇重结晶后得5.39产物,Y=92.3%,含 量85%_95%。经硅胶柱纯化得产物含量99%以上。 1H—NMR(400
MHz, CDCl3, 6
ppm):7.43’7.31 (3H,
m,
ph—H3),
1.84、1.78(10H,
m,
Cycl
ohexane—H。。),1.5l’1.56(2H,q,CH。一C壁一),1.18(6H,s,(C届)2一C一),0.78、O.74(3H,t,C
飓一CH2一):
ESI—MS:411.4(M+1)
~1.73(10H,m,Cyclohexane凰o),1.66~1.60(6H,s,MP2=C・),1.54~1.53(2H,d,02C—C奶,1.18
其中R为:
O R:
a2ຫໍສະໝຸດ CH CH OC—b=¨
Cl Cl
O
C—
O 2
¨
2 c Cl
F3C
¨
C——
\/O
¨ct≮>吉一岂一e
C~
¨
R-a(MW-a):示例中以标明;
毒性:大鼠急性经口LD∞>2500mg/kg,急性经皮L跳>4000mg/kg:翻车鱼LCso>0.0455mg /L,虹鳟鱼LC∞>0.035lmg/L,水蚤LCso>100mg/L。
鹌鹁LD50>2000mg/kg。 螺螨酯由于其安全、高效的杀螨特性,引起许多农药专家的关注,并进行研究试验,笔者以 卜氰基环己醇为起始原料,经过酰化、酯化、环合等反应制备得到螺螨酯的中间体,再与2,2一二 甲基丁酰氯反应制备螺螨酯,另外与与5种不同的菊酰氯反应制备得到系列螺螨酯衍生物,并进 行了初步的生物活性测定。 对蜜蜂LDso>100
m,Cyclohexalle—凰o),1.35~1.1 0(6H,s,朋叠2-C・);
R=d(M【、ud):收率86.9%;1H—NMR(6ppm):7.27~7.04(7H,m,ph-Eb),3.27~3.25(1H,d,P
h—C日二),2.25~2.19(1H,m,Ph—CH-(:田,1.74~1.60(10H,m,Cyclohexalle・竭o),0.95—O.94(3H,d,
中国化工学会农药专业委员会第十三届年会论文集
螺螨酯及其衍生物的合成
赵金浩,徐旭辉,李贤宾,程敬丽,朱国念’
(浙江大学农业与生物技术学院农药与环境毒理研究所杭州市3 10029)
摘要:本文以1.氰基环己醇为原料,经过酰化、酯化、环合等反应制各得到螺螨酯的关键中间体, 再与2,2.二甲基丁酰氯反应制备螺螨酯,另外分别与5种不同的菊酰氯反应制备得到螺螨酯衍生 新化合物。本路线适合产业化生产螺螨酯及其衍生物,四步反应总收率在35—40%。
R=b(M唧由):收率92.2%;1H.NM限.@ppm):7.43~7.29(3H,m,ph.飓),5.65~5.62(1H,d,
C12-C日二),2.17~2.15(1H,m,C12=CH—C邱,2.05~2.06(1H,d,O=C—C丑),1.8l~1.75(10H,m,C
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—Novel Acaricidal 57.697-70 1(2003). and Insecticidal Te廿onic Acid Derivatives with
a
New Mode of Action.J.Chimia.
【2]Reiner Fischer,Monheim;ThomaS.3・a叫l一4.hydroxy一△3-dihydrofuraIlone
2.3.2卜[2一(2,4一二氯一苯基)一乙酰氧基卜环己烷基甲酸甲酯(姗一2)的制备
在反应瓶中加入lO g(32.2mm01)上述的2,4一二氯苯乙酸一卜氰基环己酯和80m1硫酸甲醇混合 液(硫酸5m1),加热搅拌至回流反应20h。蒸出大部分甲醇后,稍待冷却加入50mL水,用乙酸乙 酯提取产物3次,合并乙酸乙酯层用5%NaHC0。溶液洗涤3次,然后再用水洗,无水Na2S0。干燥,8.