一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法技术

本发明专利技术提供一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，采用DMF代替乙腈作为溶剂。所述的一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，包括以下步骤：萃取置换、保温反应、冷凝脱溶。本发明专利技术有益效果：将制备中间体的吡咯化环合反应的反应温度提升至80℃，其收率突破性的提升至90%以上，消耗的溶剂量降低超过30%，生产成本降低约86%，大幅缩减生产成本，减轻企业生产负担。

【技术实现步骤摘要】
一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法
本专利技术涉及溴虫腈生产领域，尤其是涉及一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法。
技术介绍
溴虫腈，英文名称Chlorfenapyr，中文通用名虫螨腈。是由美国氰胺公司开发成功的一种新型杂环类杀虫、杀螨、杀线虫剂。随着国家高毒农药替代政策的出台和人们环保意识的提高，作为的无公害农产品病虫防治推荐农药品种的代表，低毒高效的溴虫腈也越来越受到关注。溴虫腈，属芳基吡咯类化合物，其本身对昆虫无毒杀作用。昆虫取食或接触溴虫腈后在昆虫体内，溴虫腈在多功能氧化酶的作用下转变为具体杀虫活性化合物，其靶标是昆虫体细胞中的线粒体。使细胞合成因缺少能量而停止生命功能，打药后害虫活动变弱，出现斑点，颜色发生变化，活动停止，昏迷，瘫软，最终导致死亡。其杀虫机理是阻断线粒体的氧化磷酰化作用。目前，溴虫腈由于其活性高，持效期长，杀虫谱广，活性高，以及对有益生物安全和对环境友好等特点，同时其与其它杀虫剂无交互抗性，对防治抗性害虫和延缓抗性产生、替代高毒品种具有重要的意义。溴虫腈的合成过程中，主要包括以下反应过程：1、内酯化反应制备4-（p-氯苯基）-2-三氟甲基-3-噁唑啉-5-酮，其化学反应方程式如下：2、吡咯化（环合）反应制备中间体2-（4-氯苯基）-5-三氟甲基-3-腈，其化学反应方程式如下：申请人发现，由于制备中间体的吡咯化（环合）反应中所采用的溶剂为乙腈，其沸点低，由此无法将反应温度提升至80℃，致使在反应后期转化不彻底、不完全，中间体产品收率始终低于85%，且无法得到有效提升，成为制约溴虫腈生产的难题。进一步的，由于前述乙腈低沸点的缺陷，在后期回收过程中，回收损耗大；不仅造成资源的浪费，还增加生产企业的生产成本。同时，由于乙腈易燃有害、不稳定的自有特性，不仅危险系数高；并且在脱溶过程中，如操作不当，极易分解生成剧毒品氰化氢，对生产工作人员造成重大安全隐患。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，以实现以下专利技术目的：（1）克服由于乙腈自身特性的限制，无法将反应温度提升至80℃，致使反应后期转化不彻底、不完全，中间体产品收率始终低于85%，且无法得到有效提升的问题。（2）克服乙腈在后期回收过程中，回收损耗大，造成资源浪费，增加生产成本的问题。（3）克服乙腈在生产应用过程中，易燃有害、易分解，对生产工作人员造成重大安全隐患的问题。为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，采用DMF代替乙腈作为溶剂。所述的一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，包括以下步骤：萃取置换、保温反应、冷凝脱溶。所述萃取置换，内酯化反应结束后，脱除乙腈；所述脱除乙腈，保持真空度为-0.1MPa，温度升温至65℃，进行脱除乙腈；所述脱除乙腈，当温度升温至65℃时，取样检测乙腈含量，并根据所述的乙腈含量进行如下处理：a、若乙腈含量＜1%，脱除乙腈完成；b、若乙腈含量≥1%，继续保温脱除10-20min后，再次取样检测乙腈含量，并根据所述的乙腈含量进行a或b处理。所述萃取置换还包括：脱除乙腈完成后，加入苯水混合物，升温至40℃，萃取得到4-（p-氯苯基）-2-三氟甲基-3-噁唑啉-5-酮；然后投入2倍重量份的DMF，搅拌，充分混匀，制得混合物料；所述苯水混合物，为甲苯和水的混合物。所述保温反应，对所述萃取置换制得的混合物料，采用冷冻盐水降温至20℃以下；然后投入定量的2-氯丙烯腈，搅拌；保持所述混合物料温度在20℃以下，滴加碱性缚酸剂，滴加完毕后，搅拌；然后升温至30-35℃，保温反应1小时；继续升温至80℃，保温反应2小时。所述2-氯丙烯腈与4-（p-氯苯基）-2-三氟甲基-3-噁唑啉-5-酮的摩尔比为1.1-1.3:1；所述碱性缚酸剂与4-（p-氯苯基）-2-三氟甲基-3-噁唑啉-5-酮的摩尔比为1.05-1.5:1。所述碱性缚酸剂为三乙胺，滴加速率为100kg/h。所述冷凝脱溶，先进行取样分析，检测2-（4-氯苯基）-5-三氟甲基-3-腈含量，并计算转化率，根据所述含量和转化率进行如下操作：c、若2-（4-氯苯基）-5-三氟甲基-3-腈含量≤80%或转化率≤90%时，继续保温反应1h后，再次进行取样分析；d、若2-（4-氯苯基）-5-三氟甲基-3-腈含量＞80%，且转化率＞90%时，进行冷凝脱溶处理。所述冷凝脱溶处理，升温，并同时开启两级冷凝装置，然后抽真空；当真空度≥0.098MPa时，进行冷凝脱溶处理；当温度升温至100℃时，取样检测DMF含量，并根据所述DMF含量进行如下操作：e、若DMF含量＞1%，100℃保温继续脱溶20min后，再次取样分析；f、若DMF含量≤1%，完成冷凝脱溶处理，制得中间体吡咯。所述两级冷凝，一级冷凝为循环水冷凝，冷凝温度＜20℃；二级冷凝为冷冻盐水冷凝，冷凝温度为-10℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术的一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，将制备中间体的吡咯化（环合）反应的反应温度提升至80℃，使得反应后期的转化更彻底、完全，其收率由低于85%，突破性的提升至90%以上，有效解决技术难题，提升生产效能，优化产业结构，降低生产成本。（2）本专利技术的一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，采用可用于反应过程中替代乙腈的新型溶剂，该溶剂极性强，溶解能力高；与乙腈相比，不会对反应收率造成不利影响；同时，所述方法无需新增设备设施，可全部利用原有乙腈工艺的所有设施，有效实现零成本技术升级改造。（3）本专利技术的一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，消耗的溶剂量降低超过30%，同时溶剂DMF单位重量价格仅为乙腈价格的20%，综合测算下，生产成本降低约86%，大幅缩减生产成本，减轻企业生产负担；并且由于其沸点为153℃，回收过程中，回收能耗低；不仅有效节约资源，同时还能够大幅降低总生产成本。（4）本专利技术的一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，有效克服传统乙腈溶剂在生产应用过程中，易燃有害、易分解，对生产工作人员造成重大安全隐患的问题，有效杜绝生产安全事故的发生。（5）本专利技术的一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，所采用的新型溶剂消耗量，相比于现有乙腈溶剂消耗量，降低超过30%，有效减少环境污染，降低三废治理费用。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本专利技术的具体实施方式。实施例1一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，采用DMF代替乙腈作为溶剂。所述溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，其特征在于，采用DMF代替乙腈作为溶剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，其特征在于，采用DMF代替乙腈作为溶剂。


2.根据权利要求1所述的一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，其特征在于，包括以下步骤：萃取置换、保温反应、冷凝脱溶。


3.根据权利要求2所述的一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，其特征在于，所述萃取置换，内酯化反应结束后，脱除乙腈；
所述脱除乙腈，保持真空度为-0.1MPa，温度升温至65℃，进行脱除乙腈；
所述脱除乙腈，当温度升温至65℃时，取样检测乙腈含量，并根据所述的乙腈含量进行如下处理：
a、若乙腈含量＜1%，脱除乙腈完成；
b、若乙腈含量≥1%，继续保温脱除10-20min后，再次取样检测乙腈含量，并根据所述的乙腈含量进行a或b处理。


4.根据权利要求2所述的一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，其特征在于，所述萃取置换还包括：脱除乙腈完成后，加入苯水混合物，升温至40℃，萃取得到4-（p-氯苯基）-2-三氟甲基-3-噁唑啉-5-酮；然后投入2倍重量份的DMF，搅拌，充分混匀，制得混合物料；
所述苯水混合物，为甲苯和水的混合物。


5.根据权利要求2所述的一种溶剂DMF替代乙腈生产溴虫腈中间体吡咯的方法，其特征在于，所述保温反应，对所述萃取置换制得的混合物料，采用冷冻盐水降温至20℃以下；
然后投入定量的2-氯丙烯腈，搅拌；
保持所述混合物料温度在20℃以下，滴加碱性缚酸剂，滴加完毕后，搅拌；
然后升温至30-35℃，保温反应1小时；
继续升温至80℃，保温反应2小时。


6.根据权利要求5所述的一种溶剂DMF替代乙腈...

【专利技术属性】
技术研发人员：李通，
申请(专利权)人：李通，
类型：发明
国别省市：山东;37