[发明专利]驱虫剂埃卡瑞丁的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱虫剂的制备方法，具体涉及驱虫剂埃卡瑞丁的制备方法。

背景技术

驱虫剂埃卡瑞丁（Icaridin）也称羟哌酯，化学名称为2-（2-羟乙基）哌啶-1-羧酸仲丁酯（CAS号：119515-38-7），其结构式如下：

2001年2月世界卫生组织（WHO）对埃卡瑞丁作出了如下5点评价意见：1、埃卡瑞丁具有良好的安全性和符合化妆品的性质要求（cosmetics properties），它的单方或复方制剂不会对普通家装材料，包括塑料、涂料、金属装饰箔和油漆等造成损害；2、埃卡瑞丁经测试在常温和通常条件下，对传染疟疾的许多蚊虫显示出卓越的驱杀作用，其效用优于标准的DEET（驱蚊露，化学名 N，N-二乙基-3-甲基苯甲酰胺）；3、生产厂家建议在皮肤上的使用量为0.3mg/cm²，95%以上持效6～7小时，其持效时间显著大于DEET，推荐作为预防疟疾的驱蚊剂；4、远景推荐埃卡瑞丁作为防蚊网、防蚊服和其他材料的有用的化学品；5、埃卡瑞丁是对人体安全和有效的杀虫剂。

埃卡瑞丁最早由德国拜耳（Bayer）公司在90年代末开发，拜耳在1988年申请的美国专利US4900834中公开了埃卡瑞丁的如下制备方法：将2-（2-羟乙基）哌啶（又名2-哌啶乙醇，也有称2-乙醇哌啶的，CAS号：1484-84-0）和三乙胺溶解在四氢呋喃中，接着在－20℃的温度下加入氯甲酸仲丁酯；上述混合物在20℃搅拌24小时后用二氯甲烷/水混合液萃取，有机相用硫酸镁干燥，溶剂在真空中蒸除，剩余物精馏；产率49%。但该方法对于氯甲酸仲丁酯的加入条件非常苛刻，尤其该方法的产率非常低。

拜耳（Bayer）又于1992年申请美国专利US5304650，公开了埃卡瑞丁的另一种制备方法：在反应器内，将2-哌啶乙醇溶解在60℃的水中，加入45%的强碱氢氧化钠溶液，然后再向其中加入氯甲酸仲丁酯并保持温度60℃，上述混合物在80℃下搅拌反应40分钟；待反应器内部温度降至25℃，移除水层，有机相用甲基环己烷提取，再用1N硫酸处理4次直至中性，然后蒸除甲基环己烷，减压蒸馏得到埃卡瑞丁。

中国专利文献CN101323588A（申请号200810123025）公开了一种杀虫剂羟哌酯的制备方法，将2-乙醇哌啶溶解于非极性溶剂中，控制反应温度在40℃～80℃，同时滴加氯甲酸仲丁醇酯和浓度为1～20%的碱溶液，控制滴加时间1～6小时，加完继续搅拌反应1小时结束；静置分去水层，有机相用稀酸洗涤，再水洗两次后，减压回收溶剂，得到埃卡瑞丁的粗品，粗品再在真空下140℃～150℃蒸馏而得到成品，成品的纯度为93～94%。

上述两种2-哌啶乙醇与氯甲酸仲丁醇酯在碱溶液（如氢氧化钠的水溶液）催化下反应的方法，经我们试验发现，氯甲酸仲丁醇酯在强碱中极易水解，即酰氯的一部分会先与液碱反应，因此导致副反应增多，杂质增多，收率降低；另外，反应结束后还需用有机溶剂（例如US5304650所用的甲基环己烷）提取，不但操作繁琐，且由于溶剂较贵，提高了生产成本。所述的2-哌啶乙醇通常由2-(2-羟基乙基)吡啶加氢还原生成，所述2-(2-羟基乙基)吡啶的CAS号为103-74-2，2-(2-羟基乙基)吡啶也称为2-乙醇吡啶。

上述两种方案中使用的反应原料氯甲酸仲丁醇酯通常是由仲丁醇与光气反应得到，但是光气是一种剧毒气体，运输不便，要求现制现用，对生产制备过程提出更高的要求；若直接购买氯甲酸仲丁醇酯的话，由于购买价格较高，又增加了制备成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种反应条件温和，收率、纯度较高的埃卡瑞丁的制备方法。

实现本发明目的的技术方案是一种驱虫剂埃卡瑞丁的制备方法，包括以下步骤：

①2-哌啶乙醇的制备：在活性镍催化下将2-乙醇吡啶加氢还原生成2-哌啶乙醇。

②氯甲酸仲丁酯的制备：将仲丁醇、有机溶剂及有机碱催化剂加入反应瓶中，再向反应瓶中加入氯甲酸基团的来源物质并保持瓶内物料温度在10℃～30℃之间，所述有机溶剂的重量为仲丁醇重量的1～10倍；所述的氯甲酸基团的来源物质为氯甲酸三氯甲酯或双（三氯甲基）碳酸酯。

搅拌下，氯甲酸基团的来源物质在反应瓶中混匀溶解后，控制瓶内温度为30℃～40℃，从而发生生成氯甲酸仲丁酯的反应，保持瓶内温度在30℃～40℃之间，搅拌反应3～5小时后停止反应，或者在搅拌反应3～5小时后再回流反应0.5～2小时使得反应完全。