[发明专利]噻虫嗪的合成方法

说明书

本发明涉及化合物合成领域，特别是涉及农用杀虫剂噻虫嗪的合成方法。本发明提供的噻虫嗪制备方法，通过选择合适的反应原料设计新的合成路线，能够在室温下制备中间体2‑氯‑5‑氯甲基噻唑，无需降温设备，节约能源，并且可提高反应的收率。

技术领域

本发明涉及化合物合成领域，特别是涉及农用杀虫剂噻虫嗪的合成方法。

背景技术

噻虫嗪(Thiamethoxam)是1991年由瑞士诺华公司开发的第二代新烟碱类杀虫剂，化学名称为3-(2-氯-噻唑-5-甲基)-5-甲基-4-N-硝基亚胺基-1,3,5-恶二嗪。噻虫嗪结构式如下：

噻虫嗪的作用机理与吡虫啉相似，可选择性抑制昆虫神经系统烟酸乙酰胆碱酯酶受体，进而阻断昆虫中枢神经系统的正常传导，造成害虫出现麻痹而死亡。噻虫嗪与吡虫啉相比活性更高、安全性更强、杀虫谱更广、作用速度更快、持效期更长，其具有触杀、胃毒、内吸活性，是取代那些对哺乳动物毒性高、有残留和环境问题的有机磷、氨基甲酸酯类、有机氯类杀虫剂的较好品种。

噻虫嗪能有效防治鳞翅目、鞘翅目、缨翅目等害虫，尤其是对同翅目害虫有很高的活性，可有效防治各种蚜虫、叶蝉、飞虱类、粉虱、金龟子幼虫、马铃薯甲虫、跳甲、线虫、地面甲虫、潜叶蛾等害虫及对多种类型化学农药产生抗性的害虫。与吡虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺等无交互抗性。既可用于茎叶处理、种子处理，也可进行土壤处理。适宜作物为稻类作物、甜菜、油菜、马铃薯、棉花、菜豆、果树、花生、向日葵、大豆、烟草和柑桔等。在推荐剂量下，对作物安全，无药害。

噻虫嗪纯品为白色粉末，熔点139.1℃，在20℃时稳定，在水中溶解度(25℃)为4100mg/L，易溶于有机溶剂，蒸汽压为6.6×10^-9Pa(25℃)，K_owlogP＝-0.13(25℃)。该药剂对大鼠急性经口毒性LD₅₀为1563mg/kg；大鼠急性经皮毒性LD₅₀＞2000mg/kg；大鼠急性吸入毒性LC₅₀(4h)为3720mg/m³；对兔眼睛和皮肤无刺激。其对鹌鹑急性毒性LD₅₀为1552mg/kg，野鸭LC₅₀＞5200×10^-6；虹鳟LC₅₀(96h)＞100mg/L；蚯蚓EC₅₀(14d)＞1000mg/L土壤；水蚤EC₅₀(96h)＞100mg/L；蜜蜂LC₅₀为每蜂有效成分0.024μg；对糖虾有中等毒性，是一个对人畜及环境均十分安全的杀虫剂。

现有技术中，噻虫嗪可以经2-氯-5-氯甲基噻唑与3-甲基-4-硝基亚氨基全氢化-1,3,5-恶二嗪经过缩合反应得到。其中，中间体2-氯-5-氯甲基噻唑是在低温环境下，由2-氨基-5-甲基噻唑进行重氮化、氯化反应得到的。这需要降温设备，并且消耗大量能源。该反应路线收率也较低。因此，需要克服上述问题，降低能源消耗，提高反应路线的收率。

发明内容

技术问题

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，通过选择合适的反应原料，能够在室温下制备中间体2-氯-5-氯甲基噻唑，无需降温设备，节约能源，并且可提高反应的收率。

技术方案

本发明所述噻虫嗪合成路线如下：

(1)制备2-氯-5-甲基噻唑：在t-丁硫腈存在下，将2-氨基-5-甲基噻唑和无水氯化铜(II)反应经后处理得到2-氯-5-甲基噻唑；

(2)制备2-氯-5-氯甲基噻唑：将2-氯-5-甲基噻唑与适量N-氯代丁二酰亚胺反应，制备得到2-氯-5-氯甲基噻唑；