第37卷第3期精細化工中間體Vol. 37 No. 32007年6月FINE CHEMICAL INTERMEDIATESJune 2007{農(nóng)藥及中間體}蟲酰肼的合成杜升華12,劉衛(wèi)東',江國防2(1. 湖南化工研究院 國家農(nóng)藥創(chuàng)制工程技術(shù)研究中心，湖南長沙410007; 2.湖南大學化學化工學院，湖南長沙410082)摘要:以叔丁基肼鹽酸鹽為起始原料，與對乙基苯甲酰氯反應(yīng)合成N-(4-乙基苯甲?；?-N'-叔丁基肼，反應(yīng)收率97.9%。其再與3,5-二甲基苯甲酰氯反應(yīng)合成蟲酰肼，純度大于96%，總收率大于86%。關(guān)鍵詞:叔丁基肼鹽酸鹽;對乙基苯甲酰氯; 3,5-二甲基苯甲酰氯;蟲酰肼;合成中圖分類號: TQ453文獻標識碼: A文章編號: 1009- -9212(2007)03- -0032- -03Synthesis of TebufenozideDU Sheng -hud'2, LIU Wei- -dong', JIANG Guo -fang?(1. Hunan Research Institute of Chemical Industry, National Engineering Research Center of Agrochemicals, Changsha410007, China; 2 College of Chemistry and Chemical Enginering, Hunan University, Changsha 410082, China)Abstract: N-(4 -Ethylbenzoy1) -N'-t-butylhydrazine was prepared from tert -butyl hydrazine hydrochloride and p-ethylbenzoyl chloride, the yield of the product reached 97.9%. After that, reaction of N-(4 - ethylbenzoyl)-N'-t-butylhydrazine with 3,5-dimethylbenzoyl chloride to give target product tebufenozide. The purity and total yield of theproduct was more than 96% and 86%，respectively.Key words: tert -butylhydrazine hydrochloride; p -ethylbenzoyl chloride; 3,5 -dimethyl benzoyl chloride;tebufenozide; synthesis1前言要害蟲，用三唑磷、氟蟲腈等防治效果雖好，但環(huán)境1988年RohmandHass公司的科學家們發(fā)現(xiàn)了相容性較差。蟲酰肼的防治效果同傳統(tǒng)治螟藥劑(包二芳酰肼類化合物RH- 58491.21能引起受試昆蟲早熟、括有機磷和菊酯類)相當13.4), 是一種既安全又有選擇致死性蛻皮，從此誕生了一類新的昆蟲生長調(diào)節(jié)劑一性的新型蛻皮激素興奮性殺蟲劑，廣泛應(yīng)用于水稻、蛻皮激素拮抗劑，并相繼開發(fā)出以叔丁基肼鹽酸鹽為棉花、果樹、蔬菜等農(nóng)作物以及森林病蟲害的防治5。中間體的系列昆蟲生長調(diào)節(jié)劑，如蟲酰肼、氯蟲酰筆者采用叔T基肼鹽酸為始原料經(jīng)兩步結(jié)合成蟲肼、甲氧蟲酰肼、呋喃蟲酰肼和Matric等，成為繼保酰肼，收率和純度均有較大提高。幼激素、幾丁質(zhì)合成抑制劑之后又一類商品化的昆蟲2實驗部分生長調(diào)節(jié)劑。與傳統(tǒng)意義上的殺蟲劑不同的是，它不2.1主要儀器 和試劑是殺死害蟲而是限制害蟲生長，不僅低毒，而且對其儀器: WRS-1型數(shù)字熔點儀(上海物理光學儀它生物無害。蟲酰肼代號為RH-5992,化學名稱為器廠，未校正)、LC- -20A型高效液相色譜儀(日本島N-叔丁基-N-(4-乙基苯甲酰基)- 3,5-二甲基苯甲津)。酰肼，微溶于有機溶劑，在通常條件下穩(wěn)定，蟲酰肼試劑:所用試劑均為市售AR或CP。懸浮劑被羅門.哈斯公司推薦用來防治蔬菜、水稻及合成路線果樹等多種作物上的鱗翅目害蟲。作為-種對環(huán)境安2.2.1 N-(4-乙基苯甲 ?；?-N-叔丁基肼的合成全的昆蟲蛻皮激素拮抗劑，在西班牙，蟲酰肼被用來中國煤化工甲酰基) -N~-叔丁基防治水稻二化螟。二化螟屬鱗翅目螟蛾科，是水稻重肼的.MYHCNMHG如下。作者簡介:杜升華(1976-), 男，湖南新化人，助理研究員,碩士研究生，主要從事農(nóng)藥合成及有機合成工作。(E- mail: dshh007@163.com)收稿日期: 2007-05-10第3期杜升華，等:蟲酰肼的合成331)由乙苯和三氯乙酰氯經(jīng)過傅氏反應(yīng)制得收率88.3%，m.p: 190.7~191.3C (文獻21值: 191C)。2,2,2-三氯-(4-乙基苯)乙酮，再與叔丁基肼鹽酸鹽3結(jié)果與討論反應(yīng)6。3.1 N-(4-乙基苯甲?；?-N'-叔丁基肼的合成CHs-- >-NG CH,一^~CCl3為了分析N-(4-乙基苯甲?；?-N-叔丁基肼的合成過程中不同因素對收率的影響，筆者分別在不同NH的反應(yīng)溫度、催化劑及縛酸劑條件下進行反應(yīng)，結(jié)果表明以下3個條件的變化對N-(4-乙基苯甲酰基)-2)對乙基苯甲酰氯與叔丁基肼鹽酸鹽反應(yīng)7N-叔丁基肼的收率均有影響。3.1.1反應(yīng)溫 度的影響、iCHs-NauXHINACHrt控制原料n (叔丁基肼鹽酸鹽):n (對乙基苯甲酰氯)=1.0:0.95，自制催化劑用量0.15 g,反應(yīng)時間3 h路線1),收率不高，且操作條件較為苛刻;路線(其中滴加2h),縛酸劑采用氫氧化鈉和碳酸鈉的緩2),采用的原料廉價易得，具有收率高、純度高、易沖體系，考察不同溫度對反應(yīng)收率的影響，實驗結(jié)果于工業(yè)化生產(chǎn)的特點。經(jīng)過比較，筆者采用路線2)進如下。行N-(4-乙基苯甲?；?-N-叔丁基肼的合成研究。temperature/C0~52.2.2蟲酰肼的合 成yield/%95.297.996.0蟲酰肼的合成文獻報道主要采用如下路線合由上可以看出，溫度低于0C時，反應(yīng)收率較低，成08。當反應(yīng)溫度高于15C時，可能導致對乙基苯甲酰氯水解而引起收率降低。因此反應(yīng)的最佳溫度為0~CHor+Ch5C。3.1.2 催化劑種類的影響由于該反應(yīng)是兩相反應(yīng)，因此相轉(zhuǎn)移催化劑作用CH,-0比較明顯10]，在0.18 mol叔丁基肼鹽酸鹽，0.171 mol2.3實驗步驟對乙基苯甲酰氣，反應(yīng)時間3h (其中滴加2h),縛2.3.1 N-(4-乙基苯甲 ?；?-N'-叔丁基肼的制備酸劑為氫氧化鈉和碳酸鈉不變的情況下，分別用0.15g在500mL反應(yīng)瓶中加人叔丁基肼鹽酸鹽22.4g聚乙二醇- 400 (PEG- 400)、 四丁基溴化銨(TBAB).(折百)，水50g,溶劑120mL， 自制催化劑0.15 g,十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB) 和自制催化劑控制反應(yīng)溫度0~59C，通人氮氣進行保護。依次滴加(HN-1)進行實驗，發(fā)現(xiàn)以自制催化劑(HN-1) 效20%氫氧化鈉溶液，15%碳酸鈉溶液，滴加時間為果最好。實驗結(jié)果如下。0.5h。然后加入溶劑，之后同時滴加4-乙基苯甲酰catalystPEG- -400 TBAB CTMAB HN-1氯28.8 g和20%氫氧化鈉溶液，滴加時間為2 h,再82.394.883.7續(xù)后反應(yīng)1 h。然后升溫至60C，至固體全部溶解,由上可以看出，采用自制催化劑(HN-1) 時收靜置分層。有機層用1%鹽酸溶液80 g洗滌一次，分率最高。當催化劑用量降至0.1 g時仍能表現(xiàn)出良好層，脫去溶劑，得到類白色固體37.9 g，含量97.2%的催化活性。(文獻[51值92.5%)，收率97.9% (文獻(%值93.0%)。3.1.3縛酸劑種類的影響2.3.2蟲酰肼的制備由于對乙基苯甲酰氯在強堿性條件下不穩(wěn)定，筆在500mL反應(yīng)瓶中加入2.3.1制備的沒有脫溶的者選用不同的堿做縛酸劑，考察N-(4-乙基苯甲酰N-(4-乙基苯甲?；?-N-叔丁基肼溶液，控制釜溫基)-N-叔丁基肼的合成收率。實驗結(jié)果如下。60C。開始同時滴加3,5-二甲基苯甲酰氯和堿，滴NaOH and Na.CO.NaOHNaCO3加時間為1 h,再續(xù)后反應(yīng)3 h。然后加水50 g，升中國煤化工91.853.7溫至92C至固體全部溶解，靜置分層。有機層用1%YHCNMHG訥和碳酸鈉的緩沖體鹽酸溶液100g洗滌1次。有機相在10C左右結(jié)晶系時收率最高，由于對乙基苯甲酰氯在強堿性條件下1h,過濾得白色固體，濾餅即為原藥。濾液回收套容易水解,所以單獨使用氫氧化鈉做為縛酸劑時容易用。濾餅干燥后經(jīng)液相色譜檢測平均含量達96.3% ,引起收率偏低，而使用碳酸鈉做為縛酸劑時反應(yīng)速率34精細化工中間體第37卷慢，轉(zhuǎn)化率不高，因此選用緩沖體系做為反應(yīng)的縛time/h (drop time 1h)酸劑，并且采用縛酸劑和對乙基苯甲酰氯同時滴加,yield/%85.288.2保證反應(yīng)體系恒定在一定的堿度范圍，從而提高反由上可以看出，反應(yīng)時間為3h時，收率較低,應(yīng)收率。延長到5h收率沒有明顯變化，因此反應(yīng)時間為4 h3.2蟲酰肼的合成時最佳。為了分析蟲酰肼的合成過程中不同因素對收率的4結(jié)論影響，筆者分別在不同的反應(yīng)溫度、物料配比及反應(yīng)時間下進行反應(yīng)，結(jié)果表明以下3個條件的變化對蟲1)筆者采用叔丁基肼鹽酸鹽為起始原料，經(jīng)兩酰肼的收率均有影響。步反應(yīng)合成蟲酰肼。合成方法簡便、廉價,是已知較3.2.1反應(yīng)溫度的影響經(jīng)濟可行的反應(yīng)路線?？刂圃媳萵 (N-(4- 乙基苯甲?；?-N-叔丁基2)合成N-(4-乙基苯甲酰基)-N-叔丁基肼中采肼) :n (3,5-二甲基苯甲酰氯) =1.0: 1.05，反應(yīng)時用緩沖體系控制反應(yīng)過程中的pH值，避免原料水間4h(其中滴加1h),考察不同溫度對反應(yīng)收率的解，同時使用自制的催化劑HN-1提高反應(yīng)收率。筆者合成的N-(4-乙基苯甲?；?-N'-叔丁基肼可不脫影響，實驗的結(jié)果如下。溶直接制備二芳酰肼類化合物，收率和純度都較文獻temperature/C 5(507082.788.3值有一定的提高。由上可以看出，反應(yīng)溫度為50C時，反應(yīng)收率較3)蟲酰肼合成收率(以叔丁基肼鹽酸鹽計)大低，當反應(yīng)溫度為70C時，可能導致3,5-二甲基苯于86%，純度大于96%，較文獻⑧8值(收率70.5% ,，甲酰氯水解而引起收率降低，因此反應(yīng)最佳溫度為純度91.2%)有較大的提高。60C。參考文獻:3.2.2物料配 比的影響控制反應(yīng)溫度60C,反應(yīng)時間4 h (其中滴加1[1] Wing K DRH5849，a Nonsteroidal Ecdysone Agonist :Eflects on a Drosophila Cell Line[J]. Science, 1988, 241h)，考察原料N-(4-乙 基苯甲酰基)-N-叔丁基肼(4 864): 467- 469.(1)與3,5-二甲基苯甲酰氯(2)的摩爾比對反應(yīng)收[2] Wing K D, Slawecki R A，Carlson G R. RH -5849， a率的影響，實驗的結(jié)果如下。Nonsteroidal EcdysoneAgonist: ffcts on LarvalLepidoptera[J]. Science, 1988, 241 (4 864): 470- 472.n(1):n(2) 1:1.00 .1:1.051:1.10[3] 郭慧芳,方繼朝，劉成社，等.蟲酰肼對水稻二化螟的拒食.86.188.0致死作用及田間效果[J]農(nóng)藥學學報，2001, 3 (4): 41-47.由上可以看出，雖然N-(4-乙基苯甲?；?-[4] 王霖. 20%蟲酰肼懸浮劑的研究[J]. 精細化工中間體，N'-叔丁基肼與3,5-二甲基苯甲酰氯的反應(yīng)計量比.2006， 36 (2); 63-66.為1:1,為保證蟲酰肼的收率,應(yīng)多加- -些3,5-二{S]劉長令.世界農(nóng)藥信息手冊 [M]. 北京:化學工業(yè)出版社，2000. 28-29.甲基苯甲酰氯。但3,5-二甲基苯甲酰氯的量太多會6] Kelly M J. Selective Acylation of Hydrazines [P]. US: 5 675造成浪費且對收率影響不大，當n (N-(4-乙基苯甲037，1997-10-07.?；?-N'-叔丁基肼):n (3,5-二甲基苯甲酰氯) =1 :7] Hsu A C, Aller H E. Insecticidal N- subtiuted-N,N -dia-1.05時有較高的收率而不增加成本。cylhydrazine[P]. US: 4 985 461, 1991-01-15.8] Hsu A C, Aller H E, Murphy R A, et al. Insecticidal N-3.2.3反 應(yīng)時間的影響subeituted-N N"diubtituted-daydraines [P] uS: 5 117057,1992-05- -26.肼):n (3,5-二甲基苯甲酰氯) =1: 1.05,反應(yīng)溫度9] 劉長令.國外農(nóng)藥品種手冊(增補本)[M]. 沈陽:全國農(nóng)藥60C，考察不同反應(yīng)時間對反應(yīng)收率的影響，實驗的工業(yè)信息站，2001. 52-55.結(jié)果如下。[10] 錢旭紅.工業(yè)精細有機合成原理[M]. 北京:化學工業(yè)出版社。2000. 142-145.中國煤化工MYHCNMHG