[发明专利]一种螺甲螨酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺甲螨酯的制备方法，即一种全称为3-(2，4，6-三甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.4]-壬-3-烯4-基-3，3-二甲基丁酯的制备方法。

背景技术

螺甲螨酯是由拜耳开发的第二代螺环季酮酸类杀虫、杀螨剂，主要用于棉花、蔬菜和观赏植物的防治粉虱和叶螨。螺甲螨酯的作用机理是影响粉虱和螨虫的发育，干扰其脂质体的生物合成，尤其对幼虫阶段有较好的活性，同时还可以产生卵巢管闭合作用，降低螨虫和粉虱成虫的繁殖能力，大大减少产卵数量。螺甲螨酯能有效的防治对吡丙醚产生抗性的粉虱，与灭虫威复配后使用能有效的防治具有抗性的粉虱。螺甲螨酯与任何常用的杀虫剂、杀螨剂无交互抗性。通过室内和田间试验证明螺甲螨酯对有益生物是安全的，并且适合害虫综合防治，残效优异，植物相容性好，对环境安全。适合产业化生产。

目前报道的螺甲螨酯制备方法为：以3-(2，4，6-三甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.4]-壬-3-烯4-醇在碱性和减压条件下发生成环反应，产物在酸性条件下水解后，再与3，3-二甲基丁酰氯反应，所得产物为螺甲螨酯，此两步反应收率在60％以上。其存在着以下缺陷：首先，每一步反应所得产物需要经硅胶柱分离纯化，过程复杂费时；其次，反应收率比较低，不符合当今绿色化学的要求；最后，其环化反应需要减压条件，过程复杂，不利于产业化生产。

其中3-(2，4，6-三甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.4]-壬-3-烯4-醇的合成方法尚未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适合产业化批量生产的螺甲螨酯的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种螺甲螨酯的制备方法，以1-羧基环戊醇、2，4，6-三甲基苯乙酰氯和3，3-二甲基丁酰氯为主要原料，包括以下步骤：

1)、生成化合物II：

将1-羧基环戊醇与2，4，6-三甲基苯乙酰氯在催化剂及有机溶剂中进行反应，反应温度0～30℃，反应时间10～15h，1-羧基环戊醇、2，4，6-三甲基苯乙酰氯与催化剂的摩尔比为1∶1～2∶2.5～3；所得的化合物II结构式为：

2)、生成化合物III：

将化合物II与强碱在醇溶液或非质子性强极性溶剂中加热进行回流反应，反应时间10～15h，化合物II与强碱的摩尔比为1∶1～20，所得的化合物III结构式为：

3)、生成螺甲螨酯：

将化合物III与3，3-二甲基丁酰氯在催化剂及有机溶剂中进行反应，反应温度0～30℃，反应时间0.5～5h，化合物III、3，3-二甲基丁酰氯和催化剂的摩尔比为：1∶1～2∶2～6；所得的螺甲螨酯结构式为：

作为本发明的螺甲螨酯的制备方法的进一步改进：将所述步骤3)所得物经C₁-C₄中的任意一级醇重结晶，得高纯度的螺甲螨酯。

作为本发明的螺甲螨酯的制备方法的进一步改进：步骤1)和步骤3)中的催化剂均为三级胺类缚酸剂，例如为三乙胺或吡啶。步骤1)和步骤3)中的有机溶剂均为非质子型有机溶剂，例如为烷烃类、醚类、芳香烃类或取代烷烃类，优选正己烷、环己烷、乙醚、苯、甲苯、二氯甲烷和1，2-二氯乙烷。

作为本发明的螺甲螨酯的制备方法的进一步改进：步骤2)中的强碱为碱金属醇盐、碱金属氢氧化物或金属氢化物，优选乙醇镁、甲醇钠等等。步骤2)中的醇溶液为C₁-C₄中的任意一级醇，非质子性强极性溶剂为DMF(二甲基甲酰胺)、DMAC(二甲基乙酰胺)或DMSO(二甲基亚砜)。

本发明的螺甲螨酯的制备方法，步骤1)的反应式如下：

反应式中的1-羧基环戊醇可根据Journal of Organic Chemistry，53(9)，2011-15；1988中已经公开的合成方法获得。

步骤2)的反应式如下：

步骤3)的反应式如下：

在本发明的制备方法中，步骤1)和步骤2)均只需简单的后处理而无需纯化即可用于下一步反应。

步骤1)的后处理工艺具体为：步骤1)的反应结束后，将所得产物浓缩，加入质量分数为3％的HCl水溶液，用乙酸乙酯提取三次，再用水洗涤，无水Na₂SO₄干燥。