[发明专利]一种高效氯氰菊酯的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种农业杀虫剂的制备方法，具体说是一种高效氯氰菊酯的制备方法。

背景技术

一般合成的农药常常是顺、反异构体或左、右旋体的混合物，通常需经过顺反异构体的差向异构分离、左右旋体的物理化学法拆分或定向合成来制备高效立体异构农药。由于差向异构化机理与有机化合物的光学（和几何）异构体在碱性或酸性催化剂作用下的异构机理相同，在适当强度的碱（或酸）作用下，取代乙烯基环丙烷羧酸酯类由于醇位上与氰基相连的碳原子较活泼，就容易发生构型变化，相对而言，环丙烷上的不对称碳原子先受到攻击而发生消旋。消旋后的顺式构型分子就可溶于溶剂中，此时溶液里只含无旋光活性的消旋体。只要反应条件控制得当，这种构型消旋化就仅发生在醇部分的不对称碳原子上，而环上的不对称碳原子则无作用。消旋体在反应体系中随之进行质子化，进而导致可溶部分形成等分子比的2个非对映体［S和R］醇的酯。

氯氰菊酯原油是八种异构体的混合物，即1RcisR/1ScisS或1RtransR/1StransS（低效顺、反体），1RcisS/1ScisR或1RtransS∕1StransR（高效顺、反体），其中高效异构体只有两种，包括其对映体在内仅占总酯的35%-45% ，其余则相对低效或几乎无效。这些低效或无效成份不仅不能有效地防治病虫害，而且提高了药剂的使用量，污染环境，增加农产品的药物残留。因此，研究异构体间的相互转化及其反应，在工业上获得有效的立体异构体，是非常重要的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺流程简便可行、转化率高的高效氯氰菊酯的制备方法。

本发明提供的一种高效氯氰菊酯的制备方法，将氯氰菊酯原油溶于烷烃中，缓慢加热至40～50℃，充分混合使之成为均相；过滤除去不溶物，再冷却到室温；于14～16 ℃下搅拌加入胍类化合物，并加入少许高效氯氰菊酯固体晶种，在该温度下反应18～30 h后逐渐降温到12～14℃，保温反应18～30 h；再降至10～12℃，保温38～58 h；然后再加入烷烃溶剂降温至4～6℃，保温20～28h；取样分析差向异构化的转化率为95%，将配好pH为1～2的酸水，在搅拌下将上述酸水缓缓加入已经完成差向异构化的物料中，测pH<4，分去水层再水洗至中性，搅拌静止分层，得到高效体母液；其中氯氰菊酯原油、烷烃、胍类化合物和晶种的投料比为90～110g：90～110 ml：0.1～5g：0.3～0.5g，用于溶解氯氰菊酯原油的烷烃占其总用量的75～85%。

催化剂选择胍类化合物，是因为它既具有良好的催化作用，又同时兼备有机碱、无机碱的双重特性。

胍类化合物是一类强的有机碱,在一般的生理环境中处于完全质子状态，并能在较宽的pH范围内保持正电性，这对于键合阴离子并提升催化性能明显优于无机碱和其它有机碱催化剂。胍类化合物的催化机理主要是：通过阴离子过渡态形成两性离子氢键，以共振的形式分散过渡态的电荷，达到稳定的过渡态、降低反应活化能的目的，经修饰后的胍类化合物则可以用于不对称催化，而且催化效能优异。

在本发明中，胍类化合物为碳酸胍、甲基胍、四甲基胍、双环胍或MTBD。

选择烷烃溶剂，它与高效体的相容性不高，相比于老工艺用异丙醇作为溶剂，转位完毕后处理分出来的水中含大量的异丙醇，需要对废水进行异丙醇的回收处理，处理过程要采用高塔分馏才能回收98%含量以上异丙醇，在回收过程中异丙醇挥发不仅会出现大量损耗还会给环境造成污染，处理过程中还会产生废水，浪费水资源的同时还对环境造成污染。用烷烃做溶剂直接可以配制母液产品，就不用上精馏塔提纯回收，达到了节能减排降耗的目的。

由于所选定的烷烃类有机溶剂对［R］构型的分子所具有的溶解作用较大，相反对［S］构型则较小，于是［S］构型的酯从溶液中心以结晶形式不断析出；而胍类化合物发挥效能优异的不对称催化剂作用，使得［R］构型的酯不断发生消旋转位。那么，只要不间断的使［S］构型的酯从反应体系中以连续的方式结晶析出，打破原有反应体系的平衡，使反应始终向右方向进行，就能使消旋转位进行彻底，以制得高效氯氰菊酯异构体。

在本发明中，烷烃为戊烷、己烷、环己烷、庚烷、环庚烷、辛烷或壬烷。

上述中，酸水中的酸为盐酸、硫酸或冰醋酸。

本发明以氯氰菊酯原油为起始原料，以胍类化合物为催化剂，采用烷烃溶剂替代醇类制备高效氯氰菊酯，将氯氰菊酯原油中无活性的异构体转化成高活性的异构体，实验表明，转化率达到95%，转位收率高达98%以上。本发明工艺流程简便可行，同时达到节能降耗目的。

具体实施方式