中间体噻虫嗪中间体

1、中间体“嗯二嗪”的产业化技术开发申报材料山东省农药研究所2010年5月10日、课题名称：中间体“嗯二嗪”的产业化技术开发二、课题所属类别高效、低毒、低残留农药品种和关键中间体的清洁生产工艺三、申报单位名称联系方式山东省农药研究所四、课题目标和考核指标1、“嗯二嗪”的质量百分数高于98.0%；2、在保证“嗯二嗪”质量百分数高于98.0%的前提下，“嗯二嗪”的总收率 N80%、原料成本降至3-3.3万元/吨折百原药。五、研究内容1、“嗯二嗪”的合成、分离技术中间体“嗯二嗪”3 -甲基-4-硝基亚胺基全氢-1,3,5-嗯二嗪是合成噻虫嗪、 噻虫胺的关键。研究内容包括：每步反应的体系（包括反应温度、投

2、料次序比例、 反应时间以及催化剂体系等）筛选、优化、确定；“嗯二嗪”及相关中间体的分离 方法，考虑工业化的设备及成本，所以需要探索、建立简便高效的分离方法。2、“嗯二嗪”及中间体的分析技术“嗯二嗪”及其合成中各步反应的中间体都具有紫外吸收，因而选取液相色 谱（紫外检测器）采用反相色谱法进行分析，研究过程中，探索流动相组成和分析 波长，并建立简便、可靠的分析方法。六、课题的技术关键、技术难点、创新点、技术路线1、技术关键和难点硝基胍与甲胺水溶液反应生成N-甲基-N -硝基胍，N-甲基-N-硝基胍再与甲 醛水溶液反应生成“嗯二嗪”等步骤是本项目的关键和难点。硝基胍与甲胺水溶液反应，底物很难反应彻底

3、；N-甲基-N-硝基胍不稳定，不可烘干，必须带水与多聚甲醛反应，是本步反 应的关键；N-甲基-N-硝基胍含水，与多聚甲醛反应不充分，是课题的另一个难点。2、创新点硝基胍与甲胺水溶液反应生成N-甲基-N-硝基胍时，通过使用缓冲溶液控制 反应体系pH值，使反应进行彻底；硝基胍与甲胺水溶液反应时，甲胺水溶液过量，反应产生大量低浓度甲胺水 溶液，调节比例重复利用，并利用N-甲基-N -硝基胍在水中有一定溶解度的特 性提高收率；分离出的N-甲基-N-硝基胍含有水和甲胺，通过物理方法处理掉甲胺，从而 抑制下一步反应由于甲胺的存在产生的副产物；N-甲基-N-硝基胍与多聚甲醛反应时，引入脱水剂，使N-甲基-N

4、-硝基胍彻 底反应；N-甲基-N-硝基胍与多聚甲醛反应后，冷却，过滤，母液循环利用，避免了 过量的多聚甲醛产生污染。3、技术路线硝基胍与甲胺水溶液，经甲基化反应生成N-甲基-N-硝基胍H2NNHMeH2N6=NNO2 + CH3NH2 H2N一C=NNO2N-甲基-N -硝基胍和多聚甲醛进行环化，生成3-甲基-4-硝基亚胺基全氢 -1,3,5-嗯二嗪NHMeH2NC =nno2+ (HCHO)nHNNMeNNO2七、课题相关趋势于现状、与国内外同类产品的竞争分析农药在防治病虫草害、保障农林业生产中的作用有目共睹、不可替代。杀虫 剂是农药一个大的类别，全球年销售额超过90亿美元。新烟碱类杀虫剂为

5、当前 全球最大的一类植物源杀虫剂，也是近年来增长最快的一类杀虫剂，其中毗虫琳 是销量额全球第一的杀虫剂，噻虫嗪、噻虫胺则是增长速度最快的新烟碱类杀虫 剂品种；随着害虫对毗虫琳抗性的日益增强，噻虫嗪、噻虫胺的市场容量将继续 快速增大。3-甲基-4-硝基亚胺基全氢-1,3,5-嗯二嗪（简称“嗯二嗪”）是合成噻虫嗪的 中间体，也是“嗯二嗪”路线合成噻虫胺的中间体。噻虫嗪（thiamethoxam ）是1991年先正达（原瑞士气巴-嘉吉公司）开发的新 二代烟碱类杀虫剂，不仅具有触杀、胃毒、内吸活性，而且比毗虫啉具有更高的 活性、更好的安全性、更广的杀虫谱、更快的作用速度、更长的持效期。第二代 新烟碱类

6、杀虫剂的另一重要品种噻虫胺（clothianidin），由日本住友化学株式会 社（原武田农药）发现，对刺吸式口器害虫和其他害虫均有效，2003-2007年的 年均增长率135.9%。噻虫嗪专利保护期将于2013年7月届满；噻虫胺的专利保护期已于2009 年12月26日届满。鉴于噻虫嗪、噻虫胺优异的性能、迅速增长的市场需求，项 目申请单位组织科研人员在山东省攻关计划项目（“农药中间体3-甲基-4-硝基 亚胺基全氢-1,3,5-嗯二嗪研制”）的基础上对“嗯二嗪”的进行产业化技术攻关。国内部分企业在进行“嗯二嗪”试生产，但是，收率偏低（总收率68%左右）、 生产设备利用率低，造成原料成本较高、产量很

7、小缺乏竞争力，并且产生大量的 废水（含甲胺和甲醛），污染环境，此类问题的根源在于“嗯二嗪”合成技术有 待突破。八、课题研究基础项目申请单位是专业农药研究机构、省化学农药重点实验室依托单位、省农 药行业技术中心挂靠单位，研发实力雄厚、多次承担国家级和省级科研项目，并 取得骄人的成绩，数次获得国家级和省级技术奖励；项目申请单位仪器设备先进， 配套齐全，完全有能力承担并顺利完成此项课题。项目申请单位课题组熟悉新烟碱的开发过程、技术进展，并多年致力于新烟 碱类杀虫剂的品种工艺开发。项目预研结果：3-甲基-4-硝基亚胺基全氢-1,3,5-嗯二嗪的质量百分数优于 98%； “嗯二嗪”的总收率N80%。九、预期成果