2,6
—二氟苯甲酰胺的合成技術(shù)

朱建榮（江蘇揚(yáng)農(nóng)化工股份有限公司,江蘇揚(yáng)州225009）

2,6
—二氟苯甲酰胺的合成技術(shù)

朱建榮
（江蘇揚(yáng)農(nóng)化工股份有限公司,江蘇揚(yáng)州225009）

含氟苯甲酰脲類殺蟲劑憑借其特異性、安全、廣譜、低毒等優(yōu)勢(shì)，各大農(nóng)藥公司相繼開發(fā)出除蟲脲、氟鈴脲、伏蟲隆、定蟲隆、氟蟲脲、殺蟲隆、啶蜱脲、氟酰脲等。關(guān)鍵中間體2，6一二氟苯甲酰胺需求增長(zhǎng)較快，行業(yè)內(nèi)紛紛投入大筆資金進(jìn)行研究開發(fā)。本文重點(diǎn)闡述了合成含氟甲酞脈類殺蟲劑的主要中間體2,6—二氟苯甲酰胺的合成技術(shù)，以此來指導(dǎo)開發(fā)研究工作。

2,6—二氟苯甲酰胺；2,6-二氟苯甲腈；合成技術(shù)

2,6—二氟苯甲酰胺是合成苯甲酰基脲類殺蟲劑的重要中間體，這一殺蟲劑的制作原理為阻礙昆蟲幾丁質(zhì)的生物合成，導(dǎo)致昆蟲表皮逐漸薄弱，從而不再具有保護(hù)功效，使得昆蟲幼蟲無法成長(zhǎng)或體液難以排出而漸漸死去。苯甲酰基脲類殺蟲劑具有獨(dú)特的殺蟲機(jī)理和優(yōu)質(zhì)的性能，是目前最為理想的農(nóng)藥產(chǎn)品，其市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。

1　實(shí)驗(yàn)

1.1藥品與儀器

除2,6-二氯苯甲腈為石家莊埃法化學(xué)科技有限公司生產(chǎn)的以外，全部試劑都是均勻化學(xué)純。

色譜儀:GC102AT氣相色譜儀（上海儀電分析儀器有限公司生產(chǎn)），采用SE-30毛細(xì)管色譜柱(0.2mm×30m),FUID檢測(cè)器[1]。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.1.12,6-二氟苯甲腈的合成

在250ml的四口燒瓶中放置回流冷凝器，并將45g純度為96%的2,6-二氯苯甲腈、20g的無水氟化鉀、120ml的環(huán)丁砜和1g的四正丁基溴化銨催化劑加入其中，加熱到回流，逐步升溫至170～175℃,保持2.5h;然后升溫至沸騰溫度220℃,保持6h，然后冷卻到室內(nèi)常溫，冷凝，過濾。濾渣后使用N,N-二甲基甲酰胺予以清洗干凈，將洗液同濾液相合并，降低壓力，蒸餾。最終獲得純度為98.2%的33.23g產(chǎn)品，回收率為94.9%。

1.1.22,6-二氟苯甲酰胺的合成

準(zhǔn)備一個(gè)250ml的四口燒瓶，并將滴液漏斗、回流冷凝器裝入其中，添加含量95.3%的30g2,6-二氟苯甲腈、3%-8%的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行均勻攪拌，然后加熱，反應(yīng)5h后冷卻至室溫,同時(shí)添加約86ml 的30%稀HC1進(jìn)行中和,過濾、洗滌、干燥,最終獲得98.5%純度的30.49g產(chǎn)品，回收率為93.0%。

2　結(jié)果與討論

1.1合成2,6-二氟苯腈的工藝優(yōu)化

1.1.1溶劑的選擇

選取不同的溶劑開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，獲得了不同的研究結(jié)論。選取不同的溶劑，如N,N-二甲基甲酰胺開展實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)完成后抽濾時(shí)便會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶的現(xiàn)象，后續(xù)操作后必然會(huì)降低產(chǎn)量收率[2]。再選取二甲基亞砜作為溶劑，效果較差，獲得的產(chǎn)率只有70.2%。而選取環(huán)丁砜為溶劑時(shí)，結(jié)晶現(xiàn)象并未產(chǎn)生，收率高達(dá)94.9%，最終選用環(huán)丁砜作溶劑。

1.1.2催化劑的選擇

在2,6-二氯苯腈同氟化鉀進(jìn)行氟化反應(yīng)過程中，添加合理的相轉(zhuǎn)移催化劑能夠有效增強(qiáng)2,6-二氯苯腈的收率，因此需要選擇準(zhǔn)確、合理的相轉(zhuǎn)移催化劑。相轉(zhuǎn)移催化劑主要有季膦鹽、聚醚、季銨鹽、冠醚等，本實(shí)驗(yàn)選取四丁基溴化銨作為相轉(zhuǎn)移催化劑，取得了顯著的效果。

1.1.3投料比對(duì)收率的影響

在其他實(shí)驗(yàn)條件相同的情形下，重點(diǎn)研究了不同劑量的氟化鉀對(duì)收率的影響將他們的物質(zhì)比例控制在2.5:1時(shí)，產(chǎn)品收率最高。

1.1.4反應(yīng)時(shí)間對(duì)收率的影響

在其他實(shí)驗(yàn)條件相同的情形下，重點(diǎn)研究了不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)收率的影響，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，收率逐漸提高，然而在高溫反應(yīng)情況下時(shí)間越長(zhǎng)，苯腈極易出現(xiàn)聚合反應(yīng)，從而降低產(chǎn)率，因此需要將反應(yīng)時(shí)間控制在8.5h。

1.22,6-二氟苯甲酰胺的工藝優(yōu)化

1.2.1投料比對(duì)收率的影響

在其他實(shí)驗(yàn)條件相同的情形下，重點(diǎn)研究了不同劑量的氫氧化鈉對(duì)收率的影響，具體情況見表3。

表1　不同劑量的氫氧化鈉對(duì)收率的影響

注：n：n=n（NaOH）:n（2,6-二氟苯腈）。

分析表1得知，當(dāng)氫氧化鈉與2,6-二氟苯腈的物質(zhì)的量比為1.6∶1時(shí)，收率最高。

1.2.2反應(yīng)時(shí)間對(duì)收率的影響

在其他實(shí)驗(yàn)條件相同的情形下，重點(diǎn)研究了不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)收率的影響，具體情況見表2。

表2　反應(yīng)時(shí)間對(duì)收率的影響

分析表2得知，收率隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而不斷提高，尤其是5h時(shí)收率最高，5h后逐漸降低，因此需要將反應(yīng)時(shí)間控制在5h。

3　結(jié)論

選取2,6-二氯苯腈為原料，通過氟化鉀進(jìn)行氟代合成2,6-二氟苯腈，一般的氟化反應(yīng)將其控制在規(guī)定溫度下實(shí)施的，會(huì)造成焦油和副產(chǎn)物的大量出現(xiàn)，降低了2,6-二氟苯腈的收率。本文研究結(jié)果得知，將分段升溫反應(yīng)替代固定反應(yīng)溫度，在某一個(gè)溫度環(huán)境下反應(yīng)一定時(shí)間，實(shí)現(xiàn)規(guī)定的氟置換率后再升溫繼續(xù)反應(yīng)，直到反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。所以把合成工藝改變?yōu)榉侄伪胤椒ǎ洚a(chǎn)品收率尤為顯著。

[1]趙紅偉,梁誠(chéng).2,6-二氟苯甲酰胺合成及下游農(nóng)藥開發(fā)研究[J].有機(jī)氟工業(yè),2010,08(02):541-543.

[2]周石洋,陳玲.2-甲基-6-硝基苯胺的合成及表征[J].井岡山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,11(01):11-16.