[发明专利]甲基二卤菊酸无环醇拟除虫菊酯合成法

说明书

本发明属于有机合成杀虫剂的领域。

近一二十年来，拟除虫菊酯的合成方法发展极为迅速，现有合成的拟除虫菊酯种类繁多，然而具有工业化规模、产品商业化的不多，其原因在于合成路线较长、合成工艺复杂，因而成本较高，所以开发合成路线简短，价格便宜、生物活性较好的，容易工业化生产的新的拟除虫菊酯品种，就具有理论意义和应用价值。

为了简化合成除虫菊酯的步骤，缩短合成路线，降低成本，易于工业化和实用化。本发明提出用异丙义丙酮为原料、经硫、膦叶立德试剂双键环丙烷化反应、羰基的二卤烯化、或先经膦叶立德试剂的羰基二卤烯化、后双键的环丙烷化反应，再经水解生成环丙烷羧酸。然后与无环醇或芳醇酯化得到无环醇或含环醇拟除虫菊酯。日本山本出等人(昭和-46939)用3-乙酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸分别与一些醇生成环丙烷羧酸酯，本发明的反式甲基二卤菊酸无环醇酯的合成更为简便且杀虫活性增强。

本发明以异丙义丙酮为原料，(1)与硫、膦叶立德试剂，如乙氧酰基亚甲基四氢噻吩硫叶立德，乙氧酰基亚甲基二苯硫叶立德，乙氧酰基亚甲基三苯膦叶立德等反应，生成反式3-乙酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸乙酯，然后与二卤亚甲基膦叶立德进行羰基的二卤烯化反应。(2)先与二卤亚甲基膦叶立德进行羰基的二卤烯化反应，再在铑、铜或钯化合物等催化剂作用下，重氮乙酸酯与双键的环丙烷化反应，制得反式或顺反式-3-(1-甲基-2,2-二卤乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸乙酯、再经水解反式或顺反式-3-(1-甲基-2,2-二卤乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸(简称甲基二卤菊酸)。

然后、再用反式、顺式或顺反式甲基二卤菊酸与不饱和开链醇、如1-乙炔基-2-甲基-2-戊烯-1-醇，1-氰基-2-甲基-2-戊烯-1-醇，2-甲基-2-戊烯-1-醇等分别生成相应的无环醇拟除虫菊酯，也可与芳醇，如α-乙炔基-3-苯氧基苄醇，4-氟-3-苯氧基苄醇、对甲氧甲基-α-乙炔基苄醇、对甲氧甲基-α-氰基苄醇、对甲氧甲基苄醇分别生成相应的菊酯。

本发明的酯化反应中，采用了二步法与一步法，由于一步法是酰氯化与成酯一步完成，先将吡啶与氯化亚砜制成盐后，再与菊酸进行酰氯化，这样酰氯中间产物不用分离可直接与醇酯化，可减少氯化亚砜用量，避免刺激性气体逸出造成污染，并能缩短反应步骤、简化操作程序，减少对生产设备腐蚀等优点。因而一步法比二步法为好，且得率相近。

在制备α-氰基菊酯中，在相转移催化剂Q⁺X^-作用下，先与氰化物形成Q⁺CN^-进入有机相、CN^-与醛生成的亲核加成物，立即与酰氯作用，生成α-氰基菊酯。其优点是反应中不生成氰醇，工艺简单，且得率高，避免了先生成易分解、不宜久放的氰醇。

由于本发明以异丙义丙酮为原料，经过环丙烷化、卤化或先卤化、后环丙烷，水解、酯化几个步骤合成除虫菊酯，使拟除虫菊酯的合成步骤或路线大为简化，其反应条件无特殊的要求，易在工业生产中实现，且原料易得，每步的得率较高，同时引入易制备、收率高的无环醇作为菊醇，使菊酯的合成步骤更为简短，另一方面，在分子内引入双键有利于生物体内的氧化还原反应，并且开链醇的存在又使菊酯的结构中有更多可旋转的键，使分子具有高度柔性，尤其对反式酸其杀虫活性更为显著，可成为药效较好的产品。并且无环醇菊酯具有分了量低，沸点低，蒸气压高，更可用于喷雾杀虫剂、电蚊香等等。

实施例：

1，反-3-乙酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸乙酯(Ⅰ)的制备：

在三口瓶中，加入异丙义丙酮14.7g(0.15mol)，氮气保护搅拌下滴加17.4g(0.1mol)乙氧酰基亚甲基四氢噻吩硫叶立德，室温放置2-3天或再搅拌80℃加热20小时，回收除去过量异丙义丙酮，收集b.p.84-86℃/1.3mmHg的无色液体(Ⅰ)收率大于82％。

2，反-3-(1-甲基-2,2-二溴乙烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸乙酯(Ⅱ)的制备：

在三口瓶中加入9.2g(50mmol)(Ⅰ),21.6g(65mmol)CBr₄和110ml二氯甲烷，冰浴冷却至-5～0℃，氮气保护搅拌下滴加34g(130mmol)三苯膦溶于50ml二氯甲烷的溶液，继续反应3-4小时，然后室温反应30-40小时，过滤，用30-60℃石油醚洗涤固体，合并洗涤液，饱和食盐水洗涤有机层，干燥，蒸去溶剂，减压蒸馏收集b.p.110-113℃/0.5mmHg的淡黄色液体(Ⅱ)收率大于70％。