氟啶虫酰胺小试研究报告

1、氟啶虫酰胺小试研究报告氟啶虫酰胺 CA 登录号：158062-67-0。化学名称为 N-氰甲基-（三氟甲基）烟酰胺。分子式：C9H6F3N3O,分子量：229.16。其结构式如图 1 所示本品外观为白色无味固体粉末，熔点 1575C，蒸气压（20C）2.55x 10-6 pa,溶解 度（g/L, 20C）:水 5.2、丙酮 157.1、甲醇 89.0,对热稳定。制剂为 10%水分散粒剂。2 2 工艺路线选择2.12.1 中间体 4-4-丁氧基-1,1,1-1,1,1- -三氟-3-3- -丁烯-2-2- -酮的合成中间体 4-丁氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的合成，文献有以下两种方法

2、：2.1.1 以三氟乙酰氯为主要反应原料，反应式如下：2.1.1 以三氟乙酸酐为主要反应原料，反应式如下: CF3CF3+OOC4H9二以上两种方法，由于三氟乙酰氯不容易购买和三氟乙酸酐价格昂贵， 我们自主开发出以三氟乙酸代替三氟乙酰氯或三氟乙酸酐的合成方法，反应式如下:O吡啶S-CI -IIOOC4H9二OOC4H9O本方法原料易得、操作简单、成本低等优势，有较大的经济效益2.22.2 反应机理或基本原理采用三氟乙酸为起始原料经四步反应合成氟啶虫酰胺，反应式:OF3COH+歹O”C4H90IIsCIII0吡啶OF3CHOC4H9NH30F3CNH2OF3CNH2H3C0COOHNH20C4H

3、9CF33 3.实验方法3.13.1 主要原材料和产品的物性及规3.1.13.1.1 氟啶虫酰胺原药物性及规格产品名称氟啶虫酰胺,flonicamid分子式、分子量C9H6F3N3O,229.16CAS 号158062-67-0物化性质本品外观为白色无味固体粉末，熔点 157.5C,蒸气压(20C)2.55x 10-6 pa ,溶解度(g/L, 20C):水 5.2、丙酮 157.1、甲醇 89.0，对热稳定。毒性原药对大鼠(雄)急性经口 LD50 为 884 mg/kg，急性经皮 LD50 大于 5 000mg/kg。对大小鼠(雌、雄)急性吸入LD50 大于 4.90 mg/L。对兔皮肤无刺

4、激，对眼睛有极轻微刺激，无致敏性。其对变异性、染色体异常及 DNA 修复等均为阴性。该药剂对水生动植物无影响。它对鲤鱼LC50(96 h)大于 100 mg/L;对大型水蚤 EC50(48 h)大于 100 mg/L;对藻类 EbC50(072 h)大于 100 mg/L。该药剂以 100 mg/L 混饵对蚕无影响，对鹌鹑(雌、雄) 急性经口大于 2 000 mg/L，以大于 1 000 mg/kg 的剂量对蚯蚓无影响。土壤中半衰期 DT50 小于 3d。用途氟啶虫酰胺对黄瓜、苹果蚜虫有较好的防治效果3.1.2 原料及中间体规格、物化性质序号原料名称规格，%分子量物化性质1吡啶试剂79.1无色

5、或微黄色液体，有恶臭。熔点（C）: -41.6 ,沸点（C） : 115.2，相对密度（水=1）: 0.9827,相对蒸气密度（空气=1）: 2.73，饱和蒸气压（kPa）:1.33/13.2C。2三氟乙酸工业品114无色挥发性发烟液体，与乙酸气味类似，有吸湿 性和刺激性臭味。熔 点:-15.6C,沸点：71.1C,相对密度（水=1）1.489。28C储存。3乙烯基丁醚工业品100.16无色液体。熔点-92C，沸点 93.8C,相对密度0.7888 （ 20/4C）,折光率 1.4026，闪点-9C。易 溶于醇和醚，微溶于水。4甲磺酰氯工业品114.5甲磺酰氯， 又名甲烷磺酰氯， 是一种无色或

6、微黄 色液体，不溶于水，溶于乙醇、乙醚，熔点-32C沸点：164C，密度 相对密度（水=1）1.48，有腐 蚀性。53-甲氧基丙烯酸甲酯工业品116.1外观：无色透明液体，熔点：34C,沸点：56C/18mmHg,密度：1.013g/cm3, 06C储存。白色无定形易流动粉末，无臭。闪点：11 C6甲醇钠自制54，相对密度（水=1）1.3,气与湿气敏感，遇水分解。 溶于乙醇和甲醇，遇水分解成甲醇和氢氧化钠，在 126.6C以上的空气中分解。库房通风低温干 燥。7氨基乙腈盐酸盐工业品92.5白色结晶，熔点:172-174C,沸点:164.2 at 760mmHg，闪点：53.1 C，具吸湿性，用

7、作医药中 间体、有机合成原料等。8二氯甲烷试剂84.93无色液体，有醚样气味，易挥发，其气体不燃烧， 与空气混合也不爆炸。能与乙醇、乙醚和N , N-二甲基甲酰胺混溶，溶于约 50 份水中。相对密度（d204） 1.3255。凝固点-95C。沸点 39.75Co折光率（n20D）1.4244。低毒，半数致死量（大鼠，灌胃)2524mg/kg。咼浓度烝气有麻醉性。有刺激 性，密封阴凉避光保存。9甲醇试剂32.04无色透明易燃易挥发的极性液体，熔点： -98 沸点：64.564.7 C,密度：0.791 g/mL at 25 C,闪点 52 ，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮类和大多数其他有机溶剂混溶。

8、遇明火、高热能引起燃烧爆炸。10二氯乙烷试剂98.97。无色或浅黄色透明液体，熔点：-35.7C，沸点：83.5C,相对密度(水=1) : 1.26，相对密 度(空气=1):3.35 ,饱和 蒸汽压(kPa):15 . 33/10C,溶于多数有机溶剂。3.23.2 试验操作及结果321 中间体 4-丁氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的合成3.2.1.1 实验操作在装有搅拌、温度计和滴液漏斗的三口 1000ml 反应瓶中，依次加入 360ml 二氯甲 烷和 144g(1.8mol)吡啶， 于 0-10C滴加 102.6g 三氟乙酸(0.9mol),滴加时间约 1 小时, 加完，于 0-1

9、0C加入 90.9g (0.9mol)乙烯基丁醚后，于 0-10C滴加 108.5g(0.945mol) 甲磺酰氯，滴加时间约 1 小时，加完于 0C保温 0.5 小时，再升至 2030C反应 2 小时， 气相色谱监测，乙烯基丁醚小于 1%，反应完全后加 220ml 水，搅拌 5 分钟，分层，水 层用 90ml二氯甲烷萃取，合并有机相，用 2*135ml 水洗涤两次，有机相用无水硫酸镁 干燥，过滤，用 2*40ml 二氯甲烷洗涤，合并有机相直接用于下一步反应。3.2.1.2 物料配比(摩尔比)三氟乙酸：乙烯基乙醚：吡啶:甲磺酰氯=1:1:2:1.053.2.1.3 分析条件色谱柱：石英毛细管柱

10、 30m RTX-1检测温度：250C柱温:40180C40C5min180C10mi n 20C/min出峰时间：乙烯基丁醚 3.6 min4-丁氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮 9.8 min3.2.2 中间体 4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯 -2-酮的合成3.2.2.1实验操作将上批合成的 4-丁氧基 -1,1,1-三氟 -3-丁烯-2-酮的二氯甲烷溶液投入到装有搅 拌和温度计 1000ml 反应瓶中，冷却至 25C,通入氨气，气相色谱监测，反应完全 后，常压脱二氯甲烷，减压脱生成的丁醇，最后减压蒸馏得 102.7g 产品,气谱归一 92.6%，丁醇 6.1%，以乙烯基丁醚

11、计两步收率为 76%。3.2.2.2物料配比(摩尔比)4-丁氧基 -1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮:氨气=3.2.2.3分析条件色谱柱：石英毛细管柱 30m RTX-1柱温： 40180C40Cmin180C10mi n20C/min检测温度：250C出峰时间：丁醇 3.1 min4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮 9.05 min4-丁氧基- 1 , 1 , 1 -三氟-3-丁烯-2-酮 9.8 min3.2.34-三氟甲基吡啶酸的合成3.2.3.1实验操作将 138.5 g N-甲基吡咯烷酮投入装有搅拌、温度计和滴液漏斗的三口 1000ml 反 应瓶中，升温到 185C左右，

12、保温约 5 分钟，挥发掉少量水份，降温到-5C,加入 21.2g(0.386mol)新鲜甲醇钠，于-5C滴加 58g(0.386mol)4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2- 酮，滴加时间约 0.5 小时，加完同温度下滴加 47.2g(0.401mol)3-甲氧基丙烯酸甲酯， 滴加时间约 0.5 小时，加完升温到 2030C保温反应 3 小时，15C以下加 6.3g(0.116mol) 甲醇钠，加完于 1015C保温反应 2 小时。力口 426g 甲醇，升温到 50C反应 3 小时，再回流 2 小时，加 34.9g(1.939mol) 水回流 0.5 小时，常压脱甲醇，釜温 115C停，蒸

13、出 486g 含水甲醇。降温到 100C加 162g 水，小于 40C加 360g 二氯甲烷，搅拌 20 分钟，分层， 水层用 360g 二氯甲烷萃取，有机相合并得 847g,水层加 24.1g 氯化钠，搅拌 30 分 钟溶解，冷却下用 47.2g 浓盐酸中和到 PH=2.2,析出结晶，于 5C左右过滤，干燥得 51.7g 产品，液相色谱定量为 94.8%,以 4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮计收率为 66.5%。3.2.3.2物料配比(摩尔比)4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮:甲醇钠:3-甲氧基丙烯酸甲酯 =1:(1+0.3):1.043.2.3.3分析条件色谱柱：1

14、50mM4.6mm (i.d)不锈钢柱，内装 C8 (5 )填充物，流动相：甲醇+水(0.1%H3PO4)= 40 + 60 (V/V ),经过滤(0.45 山脱气处理流速：1ml/min。检测波长：270nm。柱温：40C。出峰时间： 4-三氟甲基吡啶酸 4.1 min3.2.4 氟啶虫酰胺原药的合成3.2.4.1 实验操作在装有搅拌、温度计和滴液漏斗的三口 500 ml 反应瓶中，依次加入 100ml 二氯 乙烷、38.1g(0.189mol)4-三氟甲基吡啶酸、28.3g(0.302mol)氨基乙腈盐酸盐和 52.9g(0.662mol)吡啶，降温到 5C,滴加 28.5g(0.246m

15、ol)甲基磺酰氯，滴加时间约 0.5 1 小时，加完于 5C保温 4 小时，液相色谱监测 4-三氟甲基吡啶酸小于 1%,反应完 全后，加 200ml 水搅拌 0.5小时，-5C过滤，产品用 20ml 冷二氯乙烷洗涤，再用 2*30ml 水洗，干燥得 37.7 产品，液相色谱定量为 98.5%，以 4-三氟甲基吡啶酸计收率为 85.8%。回收的二氯乙烷母液经蒸馏、水洗一次后干燥则可套用。3.2.4.2物料配比(摩尔比)4-三氟甲基吡啶酸 :氨基乙腈盐酸盐 :吡啶:甲基磺酰氯 =1:1.6:3.5:1.33.243 分析条件色谱柱：150mM4.6mm (i.d)不锈钢柱，内装 C8 (5 )填充

16、物，流动相：甲醇+水(0.1%H3PO4)= 40 + 60 (V/V ),经过滤(0.45 山脱气处理流速：1ml/min。检测波长：270nm。柱温：40C。出峰时间：氟啶虫酰胺3.0 min4-三氟甲基吡啶酸 4.1 min杂质4.6 min酯9.04 min4.4.技术经济评价据以上结果和溶剂损耗，核算氟啶虫酰胺原材料成本如下:序号原料种类单耗(吨/吨)单价(万元/吨)金额(万元)1二氯甲烷4.3610.41.7442吡啶0.5992.61.5583三氟乙酸1.1328.59.6224乙烯基丁醚1.0022.72.7055甲基磺酰氯1.9521.22.3426氨气7N-甲基吡咯烷酮0.

17、2713.50.9498甲醇钠0.531.20.63693-甲氧基丙烯酸甲酯0.9238.357.70710甲醇1.6650.380.63311氯化钠0.4720.060.02812浓盐酸0.9230.050.04613氨基乙腈盐酸盐0.7517.55.63314二氯乙烷0.80.60.480总计34.083补充:、DEP （3-甲氧基-3-乙氧基丙酸甲酯）在三口瓶中加入 300mL 二氯乙烷，182g（1mol）三氯乙酰氯，降至-10C左右，开 始滴加 83 g（1.05mol）吡啶，然后在该温C下滴加 72 g（1mol）乙烯基乙醚（如加乙烯 基甲醚则为通入 58 克），滴加时不要让温度超

18、过-5C，滴加完成自然升温至 0C（在 低温浴槽中，约 4 小时），然后在 0-2C反应 7 个小时，放置过夜，用 160mL 水洗一 次，水相用二氯乙烷萃取两次，每次 40mL，合并有机相，用 40mL 水先一次，脱溶 重 210.8g在三口瓶中加入 200mL 甲醇+12 无水碳酸钾，降至-5C左右，将上一步的脱溶产 物滴入，滴加完成升温至室温（约 30C左右），反应 6 小时后，放置过夜（如没有反 应完，继续反应），加入 280 mL 石油醚，搅拌，过滤，蒸除溶剂后，减压蒸馏得 135gDEP, 气谱归一 99.27%,粗收率 82.7%。注：第一步也可以将产品减压蒸出，蒸出与不蒸，对第二步收率影响不大