第43卷第12期 2017年12月 医药化工 Pharmaceutical and Chemical 化工设计通讯 Chemical Engineering Design Communications 氟虫腈原药的合成工艺探索 徐恒涛,张彦祥,王洪东 (连-X-港埃森化学有限公司,江苏连云港222500) \ Y 摘要:氟虫腈是一种苯基吡唑类杀虫剂,以3,4一二氯三氟甲苯为起始原料,对氟虫腈原药及其关键中间体的合成工艺 进行探索,具有简单易行、安全可靠的特点,提高了产品的质量及合成收率。 关键词:氟虫腈;3,4.二氯三氟甲苯;合成 中图分类号:TQ453 文献标志码:B 文章编号:1003—6490(2017)12_o174_Jo2 Study on the Synthetic Technology of Fipronil Xu Heng-tao,Zhang Yan-xiang,WangHong-dong Abstract:Fipronil is a kind of phenylpyrazole insecticides.The synthesis technology of ifpronil and its key intermediates is explored with 3,4-dichlorotrifluorotoluene as the starting materia1.With a simple,safe and reliable features,improve the quality ofthe product and the yield. Key words:fipronil:3,4.dichlorotriluorotoluene:syntfhesis (6)与一氯化硫反应得N--硫化物(7),二硫化物(7)在溶 氟虫腈,英文通用名为邱ronil,商品名锐劲特,化学名 有二氧化硫的DMF溶液中与三氟溴甲烷反应生成5.氨基.3. 称(RS)一5一氨基一1一(2,6.二氯 4.三氟甲基苯基)一4一三氟 氰基.1.(2,6.二氯.4.三氟甲基苯基).4.三氟甲硫基吡唑(8), 甲基亚磺酰基吡唑一3一腈,是一种苯基吡唑类杀虫剂,杀虫谱广, 再通过氧化剂氧化得到氟虫腈原药(9)。 对害虫以胃毒作用为主,兼有触杀和一定的内吸作用,对蚜虫、 叶蝉、飞虱、鳞翅目幼虫、蝇类和鞘翅目等重要害虫有很高 ,CI H2 的杀虫活性,适用作物、棉花、烟草森林、观赏植物、公共 卫生及地面建筑等防除各类作物害虫和卫生害虫 。 2合成工艺路线的选择 氟虫腈原药及其中间体的合成路线有多条,目前我国工 业化生产中,大多采用5.氨基.3.氰基.1.(2,6.二氯.4一三 氟甲基苯基)吡唑作为合成氟虫腈中间体的工艺路线 : 1产品概述 NH, CI NH ,H2 ,CI N,Q H2SO4 Q 生 。 氟虫腈原药合成路线一 第二种合成方法是由5.氨基.3.氰基。1.(2,6.二氯一4一 三氟甲基苯基)吡唑(6)与三氟甲基亚磺酰氯一步合成氟虫 腈(9)。 NH, 2 CNCH2CHCNCOOC2H5 CF3 (3) / s0cF cN “2 眦 F 氟虫腈原药合成路线二 (5) (6) 5.氨基.3一氰基一1一(2,6-二氯一4 三氟甲基苯基)吡唑合成路线 氟虫腈原药合成的第一种合成方法,路线长、产生的废 酸多、原药一次合格率偏低;第二种合成方法具有路线短、 产品质量高等特点。本实验采用第二种方法。 3合成方法 上述合成路线中,合成中间体2,6一二氯一4一三氟甲基苯 胺(4)的方法:一是以对三氟甲基苯胺(1)为原料,在双 氧水与浓盐酸的体系中反应得到,该工艺具有反应路线短、 产品质量高的特点,但原料对三氟甲基苯胺目前价格较高, 没有市场竞争优势;二是以3,4.二氯三氟甲苯(2)为原料, 与二甲胺经过胺化得到2.氯.4一三氟甲基.N,N.二甲基苯胺 (3),再经过氯化、碱解得到2,6一二氯一4一三氟甲基苯胺(4),(4) 经过重氮化后,与2,3.二氰基丙酸乙酯、氨水反应得到5.氨 基一3.氰基一1一(2,6一二氯一4.三氟甲基苯基)吡唑(6)。根 据安全稳定性、原材料价格等方面,本文采用第二种方法合成。 氟虫腈原药的合成,主要采用以下两种合成方法” :一 是由5一氨基一3一氰基一1一(2,6一二氯一4一三氟甲基苯基)吡唑 收稿日期:2017一l0__l1 作者简介:徐恒涛(1969一),男,江苏连云港人,工程师,主要从 事有机合成产品的研究与开发工作。 ・174・ 本文实验所用的3,4.二氯三氟甲苯98%、二甲胺为 40%、液碱30%、氢氧化钠99%、氯气99.5%、亚钠99%、 浓硫酸98%、乙酸99%、2,3一二氰基丙酸乙酯98%、氨水 25%、三氟甲基亚磺酰氯98%、对甲苯磺酸98%、甲苯99%、 醋酸丁酯99%等原料均为工业品。 3.1 2,6-二氯.4.三氟甲基苯胺的合成 在1 000mL不锈钢压力釜中,加入160g 3,4.二氯三氟甲 苯(2)、304g二甲胺,及一定量的液碱,慢慢升温,在反应 压力2.4MPa、180℃条件下,保温反应10h,取样分析,当3,4. 二氯三氟甲苯≤1%时,反应结束,降温,降压,二甲胺吸收 回用,沉降分层,有机层再用100mL水洗后蒸馏,得到160g 2一 氯一4.三氟甲基.N,N.二甲基苯胺(3),含量95%,收率达 到94%。 (下转第195页) 化工设计通讯 资源与环境 Resources and Environment 第43卷第12期 2017年l2月 Chemical Engineering Design Communications 够明确,也有可能会造成厂房运营与周边环境不相容的问题, 进而造成严重的环境污染。现阶段,标准厂房建设企业一味 追求商业利益,而忽略环境保护等问题,造成众多厂房运营 内容与环境不相容的现象。因此,在审查标准厂房功能定位 及性要求的过程中,评估报告当中必须明确提出性 要求,规范入驻企业类型。 2.5源强核算的合理性 标准厂房的建设过程中,需要遵循源强核算的基本原则, 在施工期间,以房地产项目的核算与分析为依据;运营期间 的核算与分析,则要以规划环评污染源强核算方法为主要评 估手段。在评估审查过程中,运营期间的源强核算是重点审 查环节,需要对标准厂房配套设施、厂内职工生活污染源进 行定量核算;入驻企业的生产与生活污染源则需通过定性分 析及预测估算的方式,最终得出相应的核算与分析结果。在 标准厂房的建设过程中,集中式生产废水处理设施属于必备 设施,在审查评估过程中,生产废水总量应进行重点核算, 核算过程需要参照《工业污染源产排污系数手册》。 3标准厂房项目环境保护对策 标准厂房项目施工期间的环境保护对策,可相应参照房 地产类施工项目;而运营期间的环境保护,则要遵循规划环评。 1何东艳.材料锻压实验厂房建设项目可行性研究[D】.洛阳:河南科 运营期间的环境保护对策,应重点关注运营生产的废水排放 [1]技大学,2014. 管理。标准厂房配套建设的集中式生产废水处理设施,如隔 2】丁丽萍.钢结构厂房托梁拔柱改造技术与安全管理研究[D】.武汉: 油池与化粪池等。标准厂房作为生产聚集地,若要达到吸引 【华中科技大学,2011. 优质企业入驻的建设目的,应在基础设施与生活设施上加大 3]邓中.矿业建设工程的环境影响分析[D】.西安:西北农林科技大学, 投入,优质企业的大规模入驻与投产生产,有利于推动整个 【2011. 厂房与工业园区的总体规划的顺利进行。基础设施与生活设 施部分,主要包括了区域内部道路、给排水设施、电力设施、 通讯设施等,在满足企业生产要求的同时,达到保护环境的 建设目的。 厂房建设过程中,生产废水处理设施与生活废水处理设 施的建设不足,最易影响厂房生产的顺利进行,同时也是造 成环境严重污染的主要因素。在针对这一部分的环境保护对 策制定,需要在审查工作当中明确提出污水处理站的建设规 模与建设标准,同时明确废水排放总量与排放标准,并相应 提出处理工艺,明确预留的扩建位置。 为达到相应的环保效果,需要明确标准厂房的建设企业 与入驻企业之间的责任划分,进而了解环保建设与运营管理 之间的责任主体,由此规范二者在建设过程与生产经营过程 中自觉遵循环保规范,提升环境保护效果。 4结束语 综上所述,对标准厂房项目环境影响评估工作要点的分 析,有利于提升厂房建设与运营过程中的环境保护效果。通 过相关分析,能够明确评估工作的审查重点环节,从而有效 提升审查工作力度与效用性,最终达到降低标准厂房项目环 境污染的效果,对促进未来标准厂房项目建设与经营的综合 效益提升具有重要意义。 参考文献 (上接第174页) 向装有搅拌器、温度计、通气管的250mL四口烧瓶中, 加入160g 2.氯.4.三氟甲基一N,N.二甲基苯胺(3),升温 至85℃,加入催化剂,缓慢通入氯气,控制反应温度在90℃, 取样分析原料反应至2%以下,停止通氯,将过量的氯气负 压拉出,滴加液碱至PH 10,缓慢升温,控制温度在100℃, 保温3.5h,保温结束,沉降分层,有机层加2 X 200mL水洗, 精馏得2,6.二氯.4一三氟甲基苯胺(4)138g,含量98%, 单步收率87%。 3.2 5.氨基.3.氰基.1.(2,6-二氯.4.三氟甲基苯基)吡唑的合成 加30g二甲胺水溶液,温度在5.10℃,控制PH=7。8,滴加结 束,搅拌半h,减压脱水至基本干,加入60mL甲苯,回流脱水, 然后减压脱干甲苯,降至室温,加入lOOmL二氯乙烷。 向反应瓶中加入30g 5.氨基一3一氰基.1.(2,6.二氯.4一 三氟甲基苯基)吡唑(6),温度温度在5.10℃,滴加18g三 氟甲基亚磺酰氯,滴加结束,缓慢升温到30.35℃,保温反应 10h,液谱检测反应终点吡唑(6)三2%,反应结束,在30. 35℃,加水30g搅拌半h,静置分层,有机层用水洗涤,降温 至5.10℃搅拌半h,离心,烘干得粗品。将粗品用甲苯重结 晶,冷却至.2_0 ̄C离心、烘干得到34g氟虫腈原药(9),含量 97%,收率85%。 向装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的250 mL四口烧 瓶中,加入浓硫酸46g,搅拌下,控制温度在5一l5℃,滴加乙 酸25g,滴加结束,在5一lO℃保温1h,再加入亚钠lOg, 升温到2O一25℃保温2h。保温结束,在25.30℃滴加25g 2,6. 二氯一4一三氟甲基苯胺(4)和38g乙酸的混合液,滴加结束, 在5O一55℃下保温反应2h,反应结束,慢慢加入装有18g二氰酯、 120mL水和27g乙酸混合溶液的lO00mL四口烧瓶中,控制温 度在2O.25℃,滴加结束,保温反应2h,保温反应结束,加水 90mL,在25℃搅拌1h,静置分层。水层用二氯乙烷萃取三次, 每次20mL,合并有机层,油层用氨水调至PH7—8,分层,有 机层加氨水20g,于25.3O℃保温反应4h。反应结束,沉降分 层,有机层水洗后脱溶,加入甲苯,冷却析晶,过滤,得固 体3lg,产品5.氨基一3一氰基一1.(2,6。二氯.4.三氟甲基苯基) 吡唑(6)含量≥95%,收率86%。 3.3氟虫腈原药的合成 4结束语 氟虫腈有多种合成方法,本工艺具有原料成本低、产生 三废量少、产品质量高等特点,有较好的工业应用价值,达 到了降低成本、简化工艺的目的。 参考文献 [1]徐广春,顾中言,杨玉清,等.氟虫腈的应用和风险研究进展[J]. 现代农药,2008,7(2):1-5. [2]马延军,隋晓斐,崔巧利.氟虫腈在杀蟑饵剂中的应用研究[J].城 市害虫防治,2014,(1):44.48. [3]严中杰,任旭康,杜晓华,等.2,6.二氯.4.甲基三氟苯胺的合成 [J].农药,2008,47(3):174—178. [4]潘向君,吕亮.2,6.二氯-4.三氟甲基苯胺制备新工艺[J].农药, 2006,45(3):167.170. 向装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的250 mL四口烧 瓶中,加入30g对甲苯磺酸、25g纯水,冷却到10℃以下,滴 [5陈震,曹晓群,张昌军,等.5]5.氨基.3.氰基.1.(2,6。二氯-4.三 氟甲基苯基)吡唑的合成研究[J].精细与专用化学品,2008,16(9): 11—12 (上接第187页) 参考文献 【1]高为娜,赵秀华.论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作 用[J】.城市建设理论研(电子版),2014,14(18):291。292. 【2】赵奥.关于高校化学工程与工艺专业的一些认识[J】.消费导刊, 2014,22(5):249—249. 【3】王军锋,高江.浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].大 科技,2016,l1(3):317. ・195・