CN111233785A - 一种合成氟噻虫砜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成氟噻虫砜的方法。具体是由2‑巯基噻唑与4‑溴‑1,1,2‑三氟‑1‑丁烯反应合成2‑(3,3,4‑三氟‑3‑丁烯基巯基)噻唑，然后用N‑氯代琥珀酰亚胺氯代合成2‑(3,3,4‑三氟‑3‑丁烯基巯基)‑5‑氯噻唑，最后采用双氧水为氧化剂，经催化氧化一步将硫醚氧化成砜。本发明具有合成方法简单、产品纯度高，绿色环保，制备成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种合成氟噻虫砜的方法，属于农药原料药合成制备技术领域。
背景技术
近年来，随着环境污染日益严重，对环境保护要求越来越高，在农药的使用上，我们国家要求总量上只减不增，因此农药的研发方向呈现高效、低毒、低残留等特点。2015年以来全球新登记或上市的农药基本上都围绕这一方向进行。氟噻虫砜（Fluensulfone，商品名：MCW-2；试验代号：BYI1921、MAI-08015、MAI-08016；其他名称：Nimitz、联氟砜、、氟砜灵）是由Makhteshim Chemical Works公司开发的氟代烯烃类杀线虫剂。结构如下式所示：
Fluensulfone于1993—1994年发现、2011年公开并于2013年在加利福尼亚州圣华金河谷推出的全新杀线虫剂产品。2015年在澳大利亚和以色列以商品名Nimitz获得批准，应用于瓜类蔬菜、西红柿、辣椒、茄子和秋葵。氟噻虫砜是一款具有新型作用机理的非熏蒸型杀线虫剂，与现有的线虫解决方案相比，在防控线虫方面具有高效、使用简单，而且具有对环境低毒的特点。与传统的化学杀线虫剂相比，具有非常好的安全性，同时也不会对土壤中的其它生物种群造成危害。
研究发现，植物寄生线虫可引起一些作物的产量损失高达20%以上，可造成全球40多种主要粮食作物产量平均损失12.3%，由此每年带来的财政负担至少为1,250亿美元。多年来一直通过广泛使用化学杀线虫剂，主要为熏蒸剂甲基溴来进行线虫的防治。甲基溴禁用后, 用氨基甲酸酯和有机磷类杀线虫剂如涕灭威和噻唑磷，氨基甲酸酯和有机磷为胆碱酯酶拮抗剂。其中许多杀线虫剂由于对非靶标无脊椎动物、哺乳动物和人类的毒性以及对环境的影响，被禁用或限用。因此，亟需开发一些安全、低毒、新颖的杀线虫剂，氟噻虫砜是一个优秀的替代产品，对多种植物寄生线虫具有高效的防治作用，同时对有益和非靶标生物毒性很低，是许多氨基甲酸酯和有机磷类杀线虫剂的“绿色”替代品，被称之为“线虫终结者”。因此研究开发新的绿色合成工艺不但具有广泛的应用前景和良好的经济效益，而且对农业丰收和增长具有重要意义。现有技术中，硫醚氧化成砜采用两步法（CN1359379A，WO0102378）采用先用间氯过氧苯甲酸，氧化成亚砜后再用双氧水氧化成砜。但该方法成本偏高仍有改进的空间。后来有人改用过硫酸氢鉀氧化（US20060004196），但存在固体废弃物多，污染环境的问题，因此仍需进一步改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种合成氟噻虫砜的方法,以克服现有工艺存在的缺陷。
本发明采取的技术方案是这样的：一种合成氟噻虫砜的方法，包括以下步骤：
（1） 2-（3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基）噻唑的合成
在氮气保护下,以碱做催化剂和缚酸剂，2-巯基噻唑与4-卤代-1,1,2-三氟-1-丁烯反应， 在二甲基甲酰胺中加热回流6-8小时，当冷却到室温时，过滤混合物，蒸掉溶剂，残液用二氯甲烷溶解后，依次用氢氧化钠水溶液和水洗涤，然后用无水硫酸钠干燥，过滤，旋干,得到2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)噻唑；
其中，x代表氯、溴、碘，优选氯；
（2）2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)-5-氯噻唑的合成
将 2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)噻唑溶解于惰性溶剂中，在溶液中加入氯代试剂，以氮气保护，加热回流18小时，冷却至室温时，过滤出固体物，用水洗涤反应液，蒸掉溶剂，得到2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)-5-氯噻唑。
其中，所用的惰性溶剂可以是氯仿、二氯甲烷、四氯化碳中的一种；氯代试剂可以是三聚氯氰、N-氯代琥珀酰亚胺、二氯海因中的一种。
（3）氟噻虫砜的合成
将 2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)-5-氯噻唑加入到溶剂中，加入催化剂，然后低温下边搅拌边滴加过氧化氢，升温至室温，搅拌1小时，然后加入亚硫酸氢钠除去过量过氧化氢，进行过氧化物测试，过滤，旋去甲醇组分，用乙
酸乙酯萃取，硫酸钠干燥，旋干，得到氟噻虫砜黄色油状物产品。
其中，所用的溶剂为甲醇、乙醇、水，优选水为溶剂；催化剂为磷钨酸
钠、钨酸钠、五氧化二钒等，优选磷钨酸钠。
本发明取得以下有益效果：本发明具有反应步骤短,收率高,成本低,绿色
环保适合工业化生产的特点。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明。
实施例1 2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)噻唑的合成
在氮气保护下，将26g巯基噻唑，33.6g碳酸钠做催化剂和缚酸剂和 46g 4-氯-1,1,2-三氟-1-丁烯反应，在 300ml二甲基甲酰胺中加热回流 6-8小时后，冷却到室温后，过滤混合物，蒸掉溶剂，残液用200ml二氯甲烷溶解，依次用200ml5%的氢氧化钠水溶液和200ml水洗涤，然后用无水硫酸钠干燥，过滤，旋干,得2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)噻唑40g，收率80%。
实施例 2 2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)-5-氯噻唑合成
将40g的 2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基）噻唑溶解于 350ml 二氯甲烷中， 在溶液中加入28.5g 二氯海因，氮气保护下，加热回流 18 小时。冷却至室温时，过滤出固体，用水洗涤反应液，蒸掉溶剂，得到2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)-5-氯噻唑45g。收率98%。
实施例 3 氟噻虫砜的合成
将45g的 2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)-5-氯噻唑加入到 45ml 水中，加入1.74g催化剂磷钨酸钠，然后在 30min 内5℃条件下，边搅拌边滴加67g过氧化氢。升温至65℃，搅拌1小时。加入18g亚硫酸氢钠除去过量过氧化氢，进行过氧化物测试。过滤，旋去甲醇组分。用50ml乙酸乙酯萃取，硫酸钠干燥，旋干，得到43g黄色油状物，收率86%。 1HNMR(500 MHz，CDCl3 )，δ: 7.89 (s，1H)，3.64 (m，2H)，2.93 (d, J = 19.6，7.0，3.2 Hz，2H)。13CNMR(125MHz，CDCl3 )，δ:19.90，20.10，29.33，50.38，135.41，143.35，162.51。
Claims (1)
1.一种合成氟噻虫砜的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）2-（3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基）噻唑的合成
在氮气保护下,以碱做催化剂和缚酸剂，2-巯基噻唑与4-卤代-1,1,2-三氟-1-丁烯反应，在二甲基甲酰胺中加热回流6-8小时，当冷却到室温时，过滤混合物，蒸掉溶剂，残液用二氯甲烷溶解后，依次用氢氧化钠水溶液和水洗涤，然后用无水硫酸钠干燥，过滤，旋干,得到2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)噻唑；
（2）2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)-5-氯噻唑的合成
将 2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)噻唑溶解于惰性溶剂中，在溶液中加入氯代试剂，以氮气保护，加热回流18小时，冷却至室温时，过滤出固体物，用水洗涤反应液，蒸掉溶剂，得到2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)-5-氯噻唑；
其中，所用的惰性溶剂是氯仿、二氯甲烷、四氯化碳中的一种；氯代试剂是三聚氯氰、N-氯代琥珀酰亚胺、二氯海因中的一种；
（3）氟噻虫砜的合成
将 2-(3,3,4-三氟-3-丁烯基巯基)-5-氯噻唑加入到溶剂中，加入催化剂，然后低温下边搅拌边滴加过氧化氢，升温至室温，搅拌1小时，然后加入亚硫酸氢钠除去过量过氧化氢，进行过氧化物测试，过滤，旋去甲醇组分，用乙酸乙酯萃取，硫酸钠干燥，旋干，得到氟噻虫砜黄色油状物产品；
其中，所用溶剂为甲醇、乙醇、水中的一种；催化剂为磷钨酸钠、钨酸钠、五氧化二钒中的一种。
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