簡介
甲氧芐氟菊酯,英文名Metofluthrin,分子式C18H20F4O3,CAS: 240494-70-6,分子量360.13,淡黃色透明液體,難溶于水,幾乎溶于所有的有機(jī)溶劑。甲氧芐氟菊酯是日本住友化學(xué)公司開發(fā)的揮發(fā)性高且殺蟲活性卓越的家庭用衛(wèi)生擬除蟲菊酯類殺蟲劑,該藥劑對(duì)各種蚊子的藥效為目前蒸散藥劑的十幾至幾十倍,且對(duì)人畜低毒、易降解、低殘留、對(duì)環(huán)境友好,適合作為攜帶式液體蚊香的主要成分,避免了在野外使用點(diǎn)燃式蚊香引發(fā)火災(zāi)的可能性,甲氧芐氟菊酯是WHO推薦用于防治衛(wèi)生害蟲的農(nóng)藥品種之一。
背景技術(shù)
甲氧芐氟菊酯自問世以來市場需求大,應(yīng)用前景廣闊。在生產(chǎn)中以2,2-二甲基-3-(1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸(酯)為原料,與2,3,5,6-四氟-4-甲氧基甲基苯甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)或酯交換反應(yīng)制備甲氧芐氟菊酯,原料成本較高,且2,2-二甲基-3-(1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸的合成存在著后處理較復(fù)雜,且存在較大的環(huán)境污染問題,所以對(duì)甲氧芐氟菊酯的合成工藝進(jìn)行研究具有較高的價(jià)值。
合成方法
(1)以第一菊酸(33.6g,0.2mol)為原料,以甲醇作反應(yīng)物及溶劑,以濃硫酸作催化劑,在回流(65℃)下進(jìn)行酯化反應(yīng),生成第一菊酸甲酯,除去催化劑后,第一菊酸甲酯不經(jīng)分離,以其甲醇溶液的形式直接用于臭氧氧化反應(yīng),臭氧氧化溫度為0℃,臭氧通入時(shí)間為1.5h,然后在Pd/C催化下經(jīng)H2在室溫(25℃)常壓下還原,得2,2-二甲基-3-甲?;h(huán)丙烷羧酸甲酯(蒈醛酸甲酯),氫氣流量為2.5L/h,通入時(shí)間為3h,生成蒈醛酸甲酯收率為84.9%,純度94.7%。
(2)將三苯基磷與溴乙烷在回流下(40℃)反應(yīng)20h,得三苯基乙基溴化磷,將甲醇鈉加入至三苯基乙基溴化磷的四氫味喃的懸浮液中,10℃下加入蒈醛酸甲酯,經(jīng)Wittig反應(yīng)生成偏一菊酸甲酯,反應(yīng)3h, Wittig反應(yīng)完成,加水后補(bǔ)加少量氫氧化鈉,蒸出四氫呋喃后,繼續(xù)在回流下(100℃)進(jìn)行水解反應(yīng)生成偏一菊酸,最后進(jìn)行水蒸汽蒸餾,餾出液經(jīng)分層、干燥得到較純凈的偏一菊酸產(chǎn)品,較合適的原料摩爾比為蒈醛酸甲酯:三苯基乙基溴化磷:甲醇鈉:補(bǔ)加NaOH=1:1.2:1.44:1,偏一菊酸收率為83.4%,純度97.0%,三苯基氧磷回收率為61.1%。
(3)在25℃下,將制備的偏一菊酸以三氯化磷為酰氯化試劑進(jìn)行酰氯化后生成偏一菊酰氯,原料摩爾比為偏一菊酸:三氯化磷=2.8:1,然后偏一菊酰氯與2,3,5,6-四氟-4甲氧甲基芐醇在25℃以碳酸鈉為縛酸劑發(fā)生酯化反應(yīng),生成甲氧芐氟菊酯,原料摩爾比為:偏一菊酸:2,3,5,6-四氟-4甲氧基甲基芐醇:碳酸鈉=1.2:1:1.5。反應(yīng)結(jié)束后,濾除固體,母液調(diào)至pH=10,分液。水相調(diào)至將pH=5后,經(jīng)甲苯萃取,脫溶劑后得到偏一菊酸,回收進(jìn)行下一批的酰氯化反應(yīng);有機(jī)相脫除溶劑后得到甲氧芐氟菊酯,收率為92.5%,純度為97.0%,總收率(以第一菊酸計(jì))為65.5%。
參考文獻(xiàn)
[1]曹長輝. 甲氧芐氟菊酯的合成研究[D]. 浙江:浙江大學(xué),2011.