[发明专利]一种3-氨甲基四氢呋喃的制备方法

说明书

本发明提供一种3‑氨甲基四氢呋喃的制备方法，利用四氢呋喃‑3‑酮和硝基甲烷为原料，经缩合反应得到3‑硝基甲叉基四氢呋喃，然后经催化加氢还原得到3‑氨甲基四氢呋喃。本发明方法原料价廉易得，稳定性好，成本低；制备步骤简单，操作安全简便，反应易于实现；废水产生量少，绿色环保；副反应少，反应选择性高，原子经济性好，纯度和收率高，适于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，属于农药化学技术领域。

背景技术

呋虫胺，英文名为dinotefuran，化学名称为1-甲基-2-硝基-3-(四氢呋喃-3-甲基)胍，是日本三井公司研发的新型烟碱类杀虫剂，于2002年在日本获得登记注册并投放市场，目前已经在许多国家获得农药登记证，与传统的烟碱类杀虫剂相比，呋虫胺的性能更为优异，其具有超高效、广谱、用量少、持效期长、对作物无药害等优点。呋虫胺通过控制昆虫神经系统的烟碱型乙酰胆碱酯酶受体，而阻断昆虫正常的中枢神经系统传导，最终导致其麻痹死亡。呋虫胺具有良好的内吸渗透性、低毒性和杀虫广谱性，广泛用于防治小麦、水稻、棉花、蔬菜、果树、烟叶等多种作物上的蚜虫、叶蝉、飞虱、蓟马、粉虱及其抗性品系，是全球水稻田主要杀虫剂之一。

其中，3-氨甲基四氢呋喃(Ⅰ)是制备呋虫胺的重要中间体，其结构式如下：

3-氨甲基四氢呋喃(Ⅰ)的合成方法根据所用主要原料和所涉及单元反应的不同概括为以下制备方法：

1、丙烯腈缩合方法

中国专利文献CN106366056A以丙烯腈为起始原料，与2-卤代乙醇经加成反应得到2-卤代乙基-2′-氰基乙基醚；然后于强碱氢化钠或氨基钠作用下，经分子内缩合成环得到3-氰基四氢呋喃，再经催化氢化得到3-氨甲基四氢呋喃，总收率为19.0％，反应过程描述为以下合成路线1。

但该路线使用氢化钠或氨基钠，操作安全性低，成本高。催化氢化氰基为氨甲基需要较高的反应压力和反应温度，副反应多，总收率低，不适合工业化生产。

2、二氢呋喃甲酰化方法

中国专利文献CN106316993A以2,5-二氢呋喃或2,3-二氢呋喃为原料，和三氯氧磷-DMF经甲酰化反应得到2,5-二氢呋喃-3-甲醛或2,3-二氢呋喃-4-甲醛，再于氨甲醇溶液中，氢气和兰尼镍催化剂作用下，经还原氨化得到3-氨甲基四氢呋喃，总收率为78.6％，反应过程描述为以下合成路线2。

但该路线所用原料2,3-二氢呋喃或2,5-二氢呋喃价格高，稳定性差，甲酰化反应产生大量废水，环保性差，不利于3-氨甲基四氢呋喃的成本降低和绿色生产。

3、丁烯二醇氢甲酰化方法

该方法以1,4-丁烯二醇为原料，经缩合环化反应、氢甲酰化反应得到3-甲醛基四氢呋喃，或改变了反应步骤，以1,4-丁烯二醇为原料，经氢甲酰化反应、缩合环化反应得到3-甲醛基四氢呋喃，然后和氮供体(氨气或羟胺)经还原胺化制备3-氨甲基四氢呋喃。

美国专利文献US5990323利用2,5-二氢呋喃于铑-膦系催化剂作用下，经氢甲酰化反应得到3-甲醛基四氢呋喃，再于氨水、氢气和催化剂作用下，经还原胺化反应得到3-氨甲基四氢呋喃，所得3-氨甲基四氢呋喃的选择性最高为90.0％，总收率为85.2％。反应过程描述为以下合成路线3。

中国专利文献CN106866588A利用1,4-丁烯二醇于固定酸催化剂作用下，经缩合环化反应得到2,5-二氢呋喃，然后于均相铑系催化剂作用下经氢甲酰化反应得到3-甲醛基四氢呋喃，再与羟胺缩合得到3-甲肟基四氢呋喃，最后经催化氢化反应得到3-氨甲基四氢呋喃，总收率为83.2％。反应过程描述为以下合成路线3。