[发明专利]一锅法合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的方法

说明书

本发明提供了一种一锅法合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的方法，其特征是本发明所采取的合成方法如下：一锅法合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷，每一步反应的中间体均不需要分离和纯化，在同一个反应釜中完成所有合成单元操作，设备利用率高，后处理工艺简便，操作条件温和，三废大大降低。产品经有机溶剂重结晶后含量为98％，具有工业化生产的前景。

技术领域

本发明涉及一种精细化工中间体的合成，尤其涉及一种一锅法合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的方法。

背景技术

氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷是一种重要的精细化工中间体，特别是作为杀虫剂吡虫啉、哌虫啶、环氧虫啶的主要合成原料。氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的分子式是：C5H6Cl2O，其化学名称是：2-氯-5-[[2-(硝基亚甲基)-1-咪唑啉基]甲基]吡啶，英文名称：2-chloro-5-[[2-(nitromethylene)-1-imidazolidinyl]methyl]pyridine；CAS号是：101336-63-4；结构式：

氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的合成方法，文献报道的相关资料工业生产工艺复杂，可操作性差，成本高。如专利CN103524489A报道的合成方法，通过多步反应制备得到咪唑烷钾盐后合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷，各步反应不仅收率低，而且均需要通过分离纯化后投料，工艺操作复杂。又如专利WO2007101369和文献Bioorg.Med.Chem.,2008,18,6513-6516报道，以氯吡啶与乙二胺先制备氯吡啶乙二胺后，再与二硫甲基硝基乙烯反应，脱除甲硫醇合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的方法，不仅反应条件苛刻，制备氯吡啶乙二胺的反应问题要求-10℃以下，而且反应选择性较差，易于形成二氯吡啶苄基取代乙二胺的双联化合物，更为重要的是，反应释放的甲硫醇其他具有恶臭，严重污染空气，难以工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种一锅法合成1氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的方法，该方法反应步骤短，反应活性好，操作条件温和，工艺绿色环保，两步合成目标产品，后处理简单，蒸馏即可获得纯度为98％的氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷，大大降低了合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的原料成本，具有工业化生产的前景。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种一锅法合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的制备方法，本发明所采取的合成路线如下：

一种一锅法合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的方法，具体步骤如下：以硝基二氯乙烯为原料，溶于溶剂中，加入甲醇钠，升温反应3-5h后，加入乙二胺，升温反应2-8h，冷却至常温。加入催化剂和碱，加入2-氯-5-氯甲基吡啶，搅拌1-5小时后大量固体析出，抽滤得产物粗品，有机溶剂重结晶后得氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷白色固体产物，含量>98％。

一种一锅法合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的方法，所述溶剂为水和有机溶剂中的任意一种或几种；所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、仲丁醇、叔丁醇、乙二醇，乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙二醇二甲醚、正己烷、乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、苯、甲苯、氯苯、二甲苯中的任意一种或几种；优选为乙醇、仲丁醇、乙腈中的任意一种或几种。

一种一锅法合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的方法，其中，升温反应中温度范围介于为60℃-120℃，优选为80-110℃。

一种一锅法合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的方法，其中常温的范围介于为5℃-35℃，优选为25-35℃。

一种一锅法合成氯吡啶硝基亚甲基咪唑烷的方法，所述催化剂是相转移催化剂，选自卤化正丁基铵、卤化苄基三甲基铵、卤化苄基三乙基铵、卤化十二烷基三甲基铵、卤化十六烷基三甲基铵中任意的一种或几种，优选为四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵中的任意一种或其组合。