[发明专利]杀螟丹的合成方法

说明书

本发明提出一种杀螟丹，即1,3‑双(氨基甲酰硫基)‑2‑(N,N‑二甲胺基)丙烷盐酸盐的合成方法。本发明采用氧硫化碳、氨与1‑(N,N‑二甲氨基)‑2,3‑二氯丙烷(以下简称氯化物)在碱溶液中一锅法制得杀螟丹原药。本发明采用一锅法分步反应制取杀螟丹，具有设备投资小、能耗低、操作简便，转化率大幅提高的优点。本发明避免使用大苏打（硫代硫酸钠）、氰化钠等无机原料，杜绝了大量含亚硫酸钠、氰化钠的污水产生。本发明大幅提高反应过程中的选择性和转化率，提高了生产效率、极大的降低了生产成本。

技术领域

本发明提出杀虫剂杀螟丹的一种全新的合成方法。

背景技术

杀螟丹，又名巴丹、派丹，国外商品名为Cartap。是日本武田药品工业株式会社依据动物性毒素——沙蚕毒素研制的一种杀虫剂。它是一种防治水稻螟虫、茶叶、果树、蔬菜等害虫的高效低毒、广谱的新型杀虫剂。对人畜毒性低，使用安全方便。

杀螟丹的杀虫机理是它能浸入神经细胞的结合部，起到阻断一个细胞所分泌的乙酰胆碱传递给第二个神经细胞的作用。因此，它和有机磷杀虫剂相反，它使得虫体神经细胞既不发生正常兴奋，又不传达刺激第二个神经细胞，失去食害作物的能力，发育停止，虫体软化，至死亡。杀螟丹的杀虫力强，对二化螟有特效，对抗性螟虫有效。对鳞翅目和鞘翅目有卓效。一般而言，对咀嚼口器害虫有强大的杀虫力，对蚜虫、棉花红蜘蛛、地下害虫亦有较为显著的效果。

杀螟丹的化学名称为1,3-双(氨基甲酰硫基)-2-(N,N-二甲胺基)丙烷盐酸盐，或者叫S,S’-[2-(N,N-二甲胺基)丙撑]-双硫代氨基甲酸酯盐酸盐。其结构式如下：

目前公开的关于杀螟丹的合成方法均是由1-(N,N-二甲氨基)-2,3-二氯丙烷经异构化磺化、氰化、醇解或水解制得。美国专利US3332943A及湖南化工研究院(《农药工业》，1977.2，P52-86)均是采用这条路线合成出最终产品，具体如下：

专利CN101302179采用杀虫单成品，即上述磺化产物结构的单钠盐为起始原料，进而氰化、醇解得到产品。工艺路线如下：

上述工艺均存在路线冗长、操作繁杂、收率低下、原材料原子利用率低等缺点。尤其是氰化反应使用到剧毒的氰化钠，给安全生产和环境保护带来很大的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种杀螟丹的合成方法，本发明采用一锅法分步反应制取杀螟丹，具有设备投资小、能耗低、操作简便，转化率大幅提高的优点；本发明杜绝了大量含亚硫酸钠、氰化钠的污水产生；本发明大幅提高反应过程中的选择性和转化率，提高了生产效率、极大的降低了生产成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种杀螟丹的合成方法，采用氧硫化碳、氨与1-(N,N-二甲氨基)-2,3-二氯丙烷(以下简称氯化物)在碱溶液中一锅法制得杀螟松原药。本发明的原理可分为成盐、取代及酸化三步反应：首先是氧硫化碳、氨和碱在溶剂中反应制得中间产物，即单硫代氨基甲酸盐；其次，中间产物再与氯化物进行取代反应；最后用氯化氢酸化制得杀螟松原药。所述合成原理的化学反应式如下：

1,

RX:氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、甲醇钾、乙醇钾或者叔丁醇钾

2,

3,

与现有工艺相比，本发明采用一锅法分步反应。具有设备投资小、能耗低、操作简便，转化率大幅提高的优点。更重要的是，采用本发明步骤能彻底避免使用大量的大苏打(硫代硫酸钠)、氰化钠等无机化合物。在现有工艺中，硫代硫酸钠分子中只有一个硫原子参与到构成最终产物的结构中，这就势必造成原子利用率低、生产效率低、产生大量的含亚硫酸钠废水；而剧毒氰化钠的使用必将造成含氰废水的排放，其处理成本高昂，对环境容量要求很高。