氟胺氰菊酯中间体的合成工艺研究

摘要

本文对氟胺氰菊酯的关键中间体3-甲基-2-(2-氯-4-(对三氟甲基)苯胺基)丁酸(氟胺氰菊酸)的合成路线进行了详细的研究，探索了两条路线来合成3-甲基-2-(2-氯-4-(对三氟甲基)苯胺基)丁酸。(1)α-溴代异戊酸乙酯为起始原料，经水解，与对三氟甲基苯胺缩合，再以N-氯代丁二酰亚胺作为氯代试剂氯代得到3-甲基-2-(2-氯-4-(对三氟甲基)苯胺基)丁酸。(2)以异丙烷为起始原料，经溴代、格氏反应、加成、还原、水解和氯代后得到产物氟胺氰菊酸。并在打通路线的基础上优化各步反应，提高最终产物的收率。 本文通过价格较为低廉的α-溴代异戊酸乙酯，通过水解得到α-溴代异戊酸钾盐，将钾盐在无溶剂，无催化剂体系下发生亲核取代反应，生成3-甲基-2-(4-(对三氟甲基)苯胺基)丁酸，再以N-氯代丁二酰亚胺为氯代试剂进行苯环上的氯代反应，得到3-甲基-2-(2-氯-4-(对三氟甲基)苯胺基)丁酸。研究了亲核取代反应时温度及配比对反应的影响，确定了最佳反应条件。较佳工艺下，产物收率为55％。 本文探索了另一条氟胺氰菊酸合成路线：以异丙醇为起始原料，浓硫酸体系下，以氢溴酸为卤代试剂，得到2-溴丙烷。以2-溴丙烷得到格氏试剂，再与草酸二乙酯发生格氏反应得到3-甲基-2-氧代丁酸乙酯。考察了格氏反应时温度、投料配比以及滴加顺序对反应的影响，确定了最佳反应条件。较佳工艺下，产物含量89.1％，收率86.9％。 将3-甲基-2-氧代丁酸乙酯与对三氟甲基苯胺反应，得到亚胺产物，以硼氢化钠为还原剂，二氯甲烷为溶剂以及氯化铜为催化剂还原亚胺，得到3-甲基-2-(4-(对三氟甲基)苯胺基)丁酸乙酯。研究了水解反应时配比，还原反应中配比、还原剂用量和催化剂用量对反应的影响，确定了最佳反应条件。较佳工艺下，产物含量60％，收率81％。 最后，将3-甲基-2-(4-(对三氟甲基)苯胺基)丁酸乙酯水解得到3-甲基-2-(4-(对三氟甲基)苯胺基)丁酸-并以N-氯代丁二酰亚胺为氯代试剂进行氯代反应，生成3-甲基-2-(2-氯-4-(对三氟甲基)苯胺基)丁酸。研究了水解反应时碱用量、氯代反应的配比对反应的影响，确定了最佳反应条件。较佳工艺下，产物含量为91％，收率为87％。

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1研究背景

1.1.1近代杀虫剂概况

1.1.2氟胺氰菊酯

1.2.文献合成方法

1.2.1溴代缬氨酸-苯胺缩合法

1.2.2D-缬氨酸-氯代甲苯缩合法

1.2.3文献合成路线比较

1.3实验方案设计

1.4研究目标

第二章α-溴代异戊酸乙酯法合成氟胺氰菊酸

2.1引言

2.2反应机理

2.3实验部分

2.3.1试剂与仪器

2.3.2反应方程式

2.3.3实验操作

2.4结果与讨论

2.4.1条件实验

2.4.2稳定实验

2.4.3分析方法

2.4.4结构鉴定

2.5 小结

第三章2-溴丙烷的合成

3.1引言

3.2反应机理

3.3实验部分

3.3.1试剂与仪器

3.3.2反应方程式

3.3.3实验操作

3.4结果与讨论

3.4.1分析方法

3.4.2结构鉴定

3.5 小结

第四章3-甲基-2-氧代丁酸乙酯的合成

4.1引言

4.2反应机理

4.3实验部分

4.3.1试剂与仪器

4.3.2反应方程式

4.3.3实验操作

4.4结果与讨论

4.4.1条件实验

4.4.2稳定实验

4.4.3分析方法

4.4.4结构鉴定

4.5 小结

第五章3-甲基-2-(4-(对三氟甲基)苯胺基)丁酸乙酯的合成

5.1引言

5.2反应机理

5.3实验部分

5.3.1试剂与仪器

5.3.2反应方程式

5.3.3实验操作

5.4结果与讨论

5.4.1条件实验

5.4.2稳定实验

5.4.3分析方法

5.4.4结构鉴定

5.5 小结

第六章3-甲基-2-(2-氯4-(对三氟甲基)苯胺基)丁酸的合成

6.1引言

6.2反应机理

6.3实验部分

6.3.1试剂与仪器

6.3.2反应方程式

6.3.3实验操作

6.4结果与讨论

6.4.1条件实验

6.4.2稳定实验

6.4.3分析方法

6.4.4结构鉴定

6.5 小结

第七章结论与展望

参考文献

附录

致谢