氟啶蟲酰胺小試研究報告精編

1、氟啶蟲酰胺小試研究報告氟啶蟲酰胺CA登錄號：158062-67-0?；瘜W(xué)名稱為N-氰甲基-（三氟甲基）煙酰胺。分子式：C9H6F3N3O,分子量：229.16。其結(jié)構(gòu)式如圖1所示CF3NHCN本品外觀為白色無味固體粉末，熔點 1575C，蒸氣壓（20C）2.55x 10-6 pa,溶解 度（g/L, 20C）:水5.2、丙酮157.1、甲醇89.0,對熱穩(wěn)定。制劑為10%水分散粒劑。 2工藝路線選擇2.1中間體4-丁氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的合成中間體4-丁氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的合成，文獻有以下兩種方法：2.1.1以三氟乙酰氯為主要反應(yīng)原料，反應(yīng)式如下：IC

2、 H吡啶F3CCl +。心9F3COC4H92.1.1以三氟乙酸酐為主要反應(yīng)原料，反應(yīng)式如下：吡啶OC4H9以上兩種方法，由于三氟乙酰氯不容易購買和三氟乙酸酐價格昂貴， 我們自主開O發(fā)出以三氟乙酸代替三氟乙酰氯或三氟乙酸酐的合成方法，反應(yīng)式如下:O吡啶IIS-CI IIO本方法原料易得、操作簡單、成本低等優(yōu)勢，有較大的經(jīng)濟效益2.2反應(yīng)機理或基本原理采用三氟乙酸為起始原料經(jīng)四步反應(yīng)合成氟啶蟲酰胺，反應(yīng)式:OF3C 幾 OH +OC4H9OIISClIIO吡啶OF3COC4H9F3COC4H9NH3Of3cnh2O/,f3cnh2h3coCF3COOH3.實驗方法3.1主要原材料和產(chǎn)品的物性及規(guī)

3、3.1.1氟啶蟲酰胺原藥物性及規(guī)格產(chǎn)品名稱氟啶蟲酰胺,flonicamid分子式、分子量C9H6F3N3O , 229.16CAS號158062-67-0物化性質(zhì)本品外觀為白色無味固體粉末，熔點157.5C,蒸氣壓(20C )2.55x 10-6 pa ,溶解度(g/L, 20 C ):水5.2、丙酮157.1、甲醇89.0，對熱穩(wěn)定。毒性原藥對大鼠(雄)急性經(jīng)口 LD50為884 mg/kg，急性經(jīng)皮LD50大于5 000mg/kg。對大小鼠(雌、雄)急性吸入LD50大于4.90 mg/L。對兔皮膚無刺激，對眼睛有極輕微刺激，無致敏性。其對變異性、染色體異常及DNA 修復(fù)等均為陰性。該藥劑對

4、水生動植物無影響。它對鯉魚LC50(96 h)大于 100 mg/L;對大型水蚤 EC50(48 h)大于 100 mg/L;對藻類 EbC50(072 h)大于100 mg/L。該藥劑以100 mg/L混餌對蠶無影響，對鵪鶉(雌、雄) 急性經(jīng)口大于 2 000 mg/L，以大于1 000 mg/kg的劑量對蚯蚓無影響。土壤中半衰期 DT50小于3d。用途氟啶蟲酰胺對黃瓜、蘋果蚜蟲有較好的防治效果3.1.2原料及中間體規(guī)格、物化性質(zhì)序號原料名稱規(guī)格，%分子量物化性質(zhì)1吡啶試劑79.1無色或微黃色液體，有惡臭。熔點（C ）: -41.6 ,沸點（C ） : 115.2，相對密度（水=1）:0.9

5、827,相對蒸氣密度（空氣=1）: 2.73，飽和蒸氣壓（kPa）: 1.33/13.2 C。2三氟乙酸工業(yè)品114無色揮發(fā)性發(fā)煙液體，與乙酸氣味類似，有吸濕性和刺激性臭味。熔 點:-15.6 C,沸點：71.1 C, 相對密度（水=1）1.489。28 C儲存。3乙烯基丁醚工業(yè)品100.16無色液體。熔點-92 C，沸點 93.8 C,相對密度0.7888 （ 20/4C）,折光率 1.4026，閃點-9C。易 溶于醇和醚，微溶于水。4甲磺酰氯工業(yè)品114.5甲磺酰氯，又名甲烷磺酰氯，是一種無色或微黃 色液體，不溶于水，溶于乙醇、乙醚，熔點-32 C 沸點：164C，密 度 相對密度（水=1

6、）1.48，有腐 蝕性。53-甲氧基丙烯酸甲酯工業(yè)品116.1外觀：無色透明液體，熔點：34C,沸點：56 C /18mmHg,密度：1.013g/cm3, 06 C儲存。白色無定形易流動粉末，無臭。閃點：11 C6甲醇鈉自制54，相對密度（水=1）1.3,氣與濕氣敏感，遇水分解。 溶于乙醇和甲醇，遇水分解成甲醇和氫氧化鈉， 在126.6 C以上的空氣中分解。庫房通風(fēng)低溫干 燥。7氨基乙腈鹽酸鹽工業(yè)品92.5白色結(jié)晶，熔點:172-174C,沸點:164.2 at 760mmHg，閃點：53.1 C，具吸濕性，用作醫(yī)藥中 間體、有機合成原料等。8二氯甲烷試劑84. 93無色液體，有醚樣氣味，易

7、揮發(fā)，其氣體不燃燒， 與空氣混合也不爆炸。能與乙醇、乙醚和N , N-二甲基甲酰胺混溶，溶于約50份水中。相對密度（d204） 1.3255。凝固點-95C。沸點 39.75Co折光率（n20D）1.4244。低毒，半數(shù)致死量（大鼠，灌胃)2524mg/kg。咼濃度烝氣有麻醉性。有刺激 性，密封陰涼避光保存。9甲醇試劑32.04無色透明易燃易揮發(fā)的極性液體，熔點： -98 沸點：64.564.7 C,密度：0.791 g/mL at 25 C,閃點52 ，能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類和大多數(shù)其他有機溶劑混溶。遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。10二氯乙烷試劑98.97。無色或淺黃色透明液體，熔點：-

8、35.7 C，沸點：83.5 C,相對密度 (水=1) : 1.26，相對密 度(空氣=1):3.35 ,飽和 蒸汽壓(kPa):15 . 33/10 C,溶于多數(shù)有機溶劑。3.2試驗操作及結(jié)果3.2.1中間體4-丁氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮的合成321.1實驗操作在裝有攪拌、溫度計和滴液漏斗的三口 1000ml反應(yīng)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),滴加時間約1小時, 加完，于0-10C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，滴加時

9、間約1小時，加完于0C保溫0.5小時，再升至2030C反應(yīng)2小時， 氣相色譜監(jiān)測，乙烯基丁醚小于1%，反應(yīng)完全后加220ml水，攪拌5分鐘，分層，水 層用90ml二氯甲烷萃取，合并有機相，用2*135ml水洗滌兩次，有機相用無水硫酸鎂 干燥，過濾，用2*40ml 二氯甲烷洗滌，合并有機相直接用于下一步反應(yīng)。3.2.1.2物料配比(摩爾比)三氟乙酸：乙烯基乙醚：吡啶:甲磺酰氯=1:1:2:1.053.2.1.3分析條件色譜柱：石英毛細管柱30m RTX-1柱溫:40180C40 C 5min180 C 10mi n20 C /min檢測溫度：250C出峰時間：乙烯基丁醚 3.6 min4-丁氧基

10、-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮 9.8 min3.2.2 中間體 4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯 -2-酮的合成3.2.2.1 實驗操作將上批合成的 4-丁氧基 -1,1,1-三氟 -3-丁烯-2-酮的二氯甲烷溶液投入到裝有攪 拌和溫度計1000ml反應(yīng)瓶中，冷卻至25 C,通入氨氣，氣相色譜監(jiān)測，反應(yīng)完全 后，常壓脫二氯甲烷，減壓脫生成的丁醇，最后減壓蒸餾得102.7g 產(chǎn)品,氣譜歸一92.6%，丁醇 6.1%，以乙烯基丁醚計兩步收率為 76%。3.2.2.2 物料配比(摩爾比)4-丁氧基 -1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮:氨氣=3.2.2.3 分析條件色譜柱：石英毛細管柱

11、30m RTX-1柱溫： 40180C 40C min180C 10mi n 20 C /min檢測溫度：250C出峰時間：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 min3.2.3 4-三氟甲基吡啶酸的合成3.2.3.1 實驗操作將138.5 g N-甲基吡咯烷酮投入裝有攪拌、溫度計和滴液漏斗的三口 1000ml反 應(yīng)瓶中，升溫到185C左右，保溫約5分鐘，揮發(fā)掉少量水份，降溫到-5C,加入 21.2g(0.386mol)新鮮甲醇鈉，于-5C滴加 58g(0.386mol)4-氨基-1

12、,1,1-三氟-3-丁烯-2- 酮，滴加時間約0.5小時，加完同溫度下滴加 47.2g(0.401mol)3-甲氧基丙烯酸甲酯， 滴加時間約0.5小時，加完升溫到2030C保溫反應(yīng)3小時，15C以下加6.3g(0.116mol) 甲醇鈉，加完于1015C保溫反應(yīng)2小時。加426g甲醇，升溫到50C反應(yīng)3小時，再回流2小時，加34.9g(1.939mol) 水回流0.5小時，常壓脫甲醇，釜溫115C停，蒸出486g含水甲醇。降溫到100C加162g水，小于40C加360g二氯甲烷，攪拌20分鐘，分層， 水層用360g二氯甲烷萃取，有機相合并得 847g,水層加24.1g氯化鈉，攪拌30分 鐘溶解

13、，冷卻下用47.2g濃鹽酸中和到PH=2.2,析出結(jié)晶，于5C左右過濾，干燥得 51.7g產(chǎn)品，液相色譜定量為94.8%,以4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮計收率為66.5%。 323.2物料配比(摩爾比)4-氨基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮:甲醇鈉:3-甲氧基丙烯酸甲酯=1:(1+0.3):1.043.2.3.3分析條件色譜柱：150mM 4.6mm (i.d)不銹鋼柱，內(nèi)裝 C8 (5)填充物，流動相：甲醇+水(0.1%H3PO4)= 40 + 60 (V/V ),經(jīng)過濾(0.45山脫氣處理流速：1ml/min。檢測波長：270nm。柱溫：40 C。出峰時間：4-三氟甲

14、基吡啶酸4.1 min3.2.4氟啶蟲酰胺原藥的合成3.2.4.1 實驗操作在裝有攪拌、溫度計和滴液漏斗的三口 500 ml反應(yīng)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)氨基乙腈鹽酸鹽和 52.9g(0.662mol)吡啶，降溫到5C,滴加28.5g(0.246mol)甲基磺酰氯，滴加時間約0.5 1小時，加完于5C保溫4小時，液相色譜監(jiān)測4-三氟甲基吡啶酸小于1%,反應(yīng)完 全后，加200ml水攪拌0.5小時，-5C過濾，產(chǎn)品用20ml冷二氯乙烷洗滌，再用2*30ml 水洗，干燥得37.7產(chǎn)品，液相色譜定量為98.5%,

15、以4-三氟甲基吡啶酸計收率為85.8%?；厥盏亩纫彝槟敢航?jīng)蒸餾、水洗一次后干燥則可套用。3.2.4.2物料配比(摩爾比)4-三氟甲基吡啶酸：氨基乙腈鹽酸鹽：吡啶:甲基磺酰氯=1:1.635:1.33.243分析條件色譜柱：150mM 4.6mm （i.d）不銹鋼柱，內(nèi)裝 C8 （5）填充物，流動相：甲醇+水（0.1%H3PO4）= 40 + 60 （V/V ）,經(jīng)過濾（0.45山脫氣處理流速：1ml/min。檢測波長：270nm。柱溫：40 C。出峰時間：氟啶蟲酰胺3.0 min4-三氟甲基吡啶酸 4.1 min雜質(zhì)4.6 min酯9.04 min4.技術(shù)經(jīng)濟評價據(jù)以上結(jié)果和溶劑損耗，核算氟

16、啶蟲酰胺原材料成本如下:序號原料種類單耗（噸/噸）單價（萬元/ 噸）金額（萬元）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氨氣7N-甲基吡咯烷酮0.2713.50.9498甲醇鈉0.531.20.63693-甲氧基丙烯酸甲酯0.9238.357.70710甲醇1.6650.380.63311氯化鈉0.4720.060.02812濃鹽酸0.9230.050.04613氨基乙腈鹽酸鹽0.7517.55.63314二氯乙烷0.80.60.480總計34.083補

17、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，開 始滴加83 g （1.05mol）吡啶，然后在該溫C下滴加 72 g （1mol）乙烯基乙醚（如加乙烯 基甲醚則為通入58克），滴加時不要讓溫度超過-5C，滴加完成自然升溫至0C（在 低溫浴槽中，約4小時），然后在0-2 C反應(yīng)7個小時，放置過夜，用160mL水洗一 次，水相用二氯乙烷萃取兩次，每次 40mL，合并有機相，用40mL水先一次，脫溶 重 210.8g在三口瓶中加入200mL甲醇+12無水碳酸鉀，降至-5C左右，將上一步的脫溶產(chǎn) 物滴入，滴加完成

18、升溫至室溫（約 30C左右），反應(yīng)6小時后，放置過夜（如沒有反 應(yīng)完，繼續(xù)反應(yīng)），加入280 mL石油醚，攪拌，過濾，蒸除溶劑后，減壓蒸餾得135gDEP, 氣譜歸一 99.27%,粗收率82.7%。注：第一步也可以將產(chǎn)品減壓蒸出，蒸出與不蒸，對第二步收率影響不大。DEP 一定要減壓蒸出，不能將粗蒸物用于下一步，否則下一步的催化劑失活。放置過夜是到了晚上，人為停的，不是實驗本身需要，如果能不停更好，停 了對反應(yīng)結(jié)果好像也無影響。、MPM （3-甲氧基丙烯酸甲酯）0、DEP向三口瓶中加入135gDEP, 0.7g對甲苯磺酸，1000mL無水甲醇（一定要標簽為 無水甲醇的甲醇，不能用標簽為甲醇的甲醇，兩者的含水量有一點區(qū)別），回流反應(yīng)12小時，停反，放置過夜，脫溶，轉(zhuǎn)置250mL三口瓶的蒸餾裝置中，很小氮氣保護， 慢慢升溫至160C左右裂解，再反應(yīng)2小時，檢測基本反應(yīng)完成，油泵減壓，蒸出產(chǎn) 品，得76.4g,氣譜歸一 96.53%,以乙烯基乙醚計，四