4-氯-3-乙基-1-甲基-5-吡唑羧酸合成工艺研究

摘要

吡唑酰胺类杀虫杀螨剂由于其作用机理新颖、高效、杀虫杀螨谱广而成为近年来新型农药的研究热点。4-氯-3-乙基-1-甲基-5-吡唑羧酸是新型吡唑酰胺类杀虫杀螨剂唑虫酰胺(Tolfenpyrad)和吡螨胺(Tebufenpyrad)合成的关键中间体，综合比较文献中4-氯-3-乙基-1-甲基-5-吡唑羧酸合成路线，本文设计了一条原料易得，操作简单，反应条件温和，环境友好，相对绿色的合成工艺路线。
　　本文研究了从草酸二乙酯和丁酮出发，经过缩合、环合、甲基化、氯化、水解酸化合成4-氯-3-乙基-1-甲基-5-吡唑羧酸的方法。首先草酸二乙酯与丁酮经过Claisen缩合反应生成丙酰丙酮酸乙酯(2);化合物2再经水合肼发生Knorr反应生成3-乙基-5-吡唑羧酸乙酯(3);化合物3经碳酸二甲酯甲基化得到1-甲基-3-乙基-5-吡唑酸乙酯(4)，4经电化学氯化生成4-氯-3-乙基-1-甲基-5-吡唑酸乙酯(5)，5最后经水解酸化得到目标产物4-氯-3-乙基-1-甲基-5-吡唑羧酸。
　　甲基化反应首次采用碳酸二甲酯作为甲基化试剂代替剧毒的甲基化试剂硫酸二甲酯，使得反应绿色化，收率达到70.1％;
　　氯化反应首次采用电化学氯化法代替环境不友好试剂硫酰氯，不仅使合成工艺更加绿色而且提高了收率，达到90％，并对反应条件进行优化，找出最佳工艺条件。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 吡唑酰胺类杀虫剂

1．2．1 唑虫酰胺

1．2．2 吡螨胺

1．2．3 4-氯-3-乙基-1-甲基-5-吡唑羧酸的传统合成

1．3 本课题研究的主要内容

1．3．1 4-氯-3-乙基-1-甲基-5-吡唑羧酸的合成路线

1．3．2 合成工艺条件优化

第2章 3-乙基-5-吡唑羧酸乙酯的合成

2．1 引言

2．2 实验仪器及试剂

2．3 实验步骤

2．3．1 丙酰丙酮酸乙酯的合成

2．3．2 3-乙基-5-吡唑甲酸乙酯的合成

2．4 实验结果与讨论

2．4．1 丙酰丙酮酸乙酯

2．4．2 3-乙基-5-吡唑羧酸乙酯

2．5 本章小结

第3章 1-甲基-3-乙基-5-吡唑羧酸乙酯的合成

3．1 引言

3．2 实验仪器及试剂

3．3 1-甲基-3-乙基-5-吡唑羧酸的合成

3．3．1 实验步骤

3．4 反应条件的优化

3．4．1 反应温度的优化

3．4．2 反应催化剂的优化

3．4．3 催化剂用量的优化

3．4．4 反应物料配比的优化

3．5 本章小结

第4章 4-氯-3-乙基-1-甲基-5-吡唑羧酸的合成

4．1 引言

4．2 实验仪器及试剂

4．3 实验步骤

4．3．1 4-氯-3-乙基-1-甲基-5-吡唑羧酸乙酯的合成

4．3．2 4-氯-3-乙基-1-甲基-5-吡唑羧酸的合成

4．4 电解氯化反应条件的优化

4．4．1 电流强度的优化

4．4．2 反应温度优化

4．4．3 溶剂的优化

4．4．4 电解质浓度的优化

4．5 水解反应条件的优化

4．6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢