一种合成氟吡呋喃酮的方法与流程

本发明涉及农药，具体的，涉及一种合成氟吡呋喃酮的方法。背景技术：1、随着高毒农药在全球市场的退出，新型烟碱类杀虫剂逐渐成为防治刺吸式害虫和鞘翅目害虫等最有效的一类杀虫剂。氟吡呋喃酮作为一种新型烟碱类杀虫剂，其作用于靶标害虫的中枢神经系统，是昆虫烟碱乙酰胆碱受体激动剂。该药剂具有全新的化学结构，可高选择性的作用于多种刺吸式口器害虫，速效性好、持效期长，且与常规新烟碱类杀虫剂无交互抗性。氟吡呋喃酮对环境友好，毒性低，适用作物众多，用药适期宽，可在花期施药，对各生长阶段的作物均安全。2、目前，氟吡呋喃酮的合成方法存在一定的局限性，如反应条件苛刻、产率低等问题。因此，如何进一步提高氟吡呋喃酮的收率是急需解决的问题。技术实现思路1、本发明提出一种合成氟吡呋喃酮的方法，解决了相关技术中氟吡呋喃酮收率低的方法问题。2、本发明的技术方案如下：3、本发明提出一种合成氟吡呋喃酮的方法，包括以下步骤：4、s1、以4-氯乙酰乙酸乙酯作为起始物料与二氟乙胺在催化剂的作用下，进行亲核加成反应，得到4-氯-3-(2,2-二氟乙基氨基)丁-2-烯羧酸乙酯；5、s2、将4-氯-3-(2,2-二氟乙基氨基)丁-2-烯羧酸乙酯进行分子内关环反应，得到4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮；6、s3、将4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮与2-氯-5-氯甲基吡啶在复合催化剂和碱性缚酸剂的作用下，进行亲核取代反应，得到氟吡呋喃酮；7、所述复合催化剂由相转移催化剂和亲核取代催化剂组成。8、作为进一步技术方案，所述s1中4-氯乙酰乙酸乙酯、催化剂和二氟乙胺的摩尔比为5~10:1:1.1。9、作为进一步技术方案，所述s1中催化剂包括乙酸、甲酸、乙二酸中的一种。10、作为进一步技术方案，所述s1为将4-氯乙酰乙酸乙酯、催化剂和反应溶剂混合后，得到混合溶液，向混合溶液中加入由二氟乙胺和有机溶剂组成的二氟乙胺溶液，进行亲核加成反应，得到4-氯-3-(2,2-二氟乙基氨基)丁-2-烯羧酸乙酯。11、作为进一步技术方案，所述s1中加入的方式为滴加。12、作为进一步技术方案，所述s1中反应溶剂和有机溶剂各自独立地包括无水乙醇和无水甲醇中的一种。13、作为进一步技术方案，所述s1中亲核加成反应的温度为20~25℃，反应的时间为2~4h。14、作为进一步技术方案，所述s1为将4-氯乙酰乙酸乙酯、催化剂和反应溶剂混合后，得到混合溶液，向混合溶液中加入由二氟乙胺和有机溶剂组成的二氟乙胺溶液，进行亲核加成反应，通过减压蒸馏脱溶，得到4-氯-3-(2,2-二氟乙基氨基)丁-2-烯羧酸乙酯。15、作为进一步技术方案，所述s2中4-氯-3-(2,2-二氟乙基氨基)丁-2-烯羧酸乙酯在甲苯溶剂中进行分子内关环反应，得到4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮。16、作为进一步技术方案，所述s2中反应的温度为110~120℃，反应的时间为15~20h。17、作为进一步技术方案，所述s2中4-氯-3-(2,2-二氟乙基氨基)丁-2-烯羧酸乙酯在甲苯溶剂中进行分子内关环反应后，通过析晶、过滤、淋洗、烘干，得到4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮。18、作为进一步技术方案，所述s3中4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮和碱性缚酸剂的摩尔比为1:1~3。19、作为进一步技术方案，所述s3中4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮和复合催化剂的摩尔比为1:0.03~0.08。20、作为进一步技术方案，所述s3中亲核取代催化剂和相转移催化剂的摩尔比为1:1~2。21、作为进一步技术方案，所述s3中还包括如下技术特征中的至少一项：22、所述碱性缚酸剂包括naoh、koh、tea中的一种；23、所述相转移催化剂包括tbab、tbai、tbac中的一种；24、所述亲核取代催化剂包括ki、kbr、nai中的一种。25、作为进一步技术方案，所述s3为将4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮、复合催化剂和碱性缚酸剂加入到反应溶剂中得到混合溶液，向混合溶液中加入由2-氯-5-氯甲基吡啶和有机溶剂组成的2-氯-5-氯甲基吡啶溶液，进行亲核反应，得到氟吡呋喃酮。26、作为进一步技术方案，所述s3中加入的方式为滴加。27、作为进一步技术方案，所述s3中有机溶剂和反应溶剂各自独立地包括甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷、二氯乙烷中的一种。28、本发明中，采用成本较低的甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷作为溶剂，降低了氟吡呋喃酮的制备成本。29、作为进一步技术方案，所述s3中滴加时混合溶液的温度为35~45℃。30、作为进一步技术方案，所述s3中亲核取代反应的温度为40~60℃，反应的时间为3~6h。31、作为进一步技术方案，所述s3为将4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮、复合催化剂和碱性缚酸剂加入到反应溶剂中得到混合溶液，向混合溶液中加入由2-氯-5-氯甲基吡啶和有机溶剂组成的2-氯-5-氯甲基吡啶溶液，进行亲核取代反应后，通过分相、调酸、降温、过滤，得到氟吡呋喃酮。32、作为进一步技术方案，所述s3中调酸为采用浓盐酸调ph至1~2。33、本发明的工作原理及有益效果为：34、1、本发明中，以4-氯乙酰乙酸乙酯作为起始物依次进行亲核加成反应、关环反应和亲核取代反应，得到氟吡呋喃酮，制得的氟吡呋喃酮反应条件温和、反应时间短、收率高、纯度高；在步骤s3中采用了由相转移催化剂和亲核取代催化剂组成的复合催化剂，进一步的提高了氟吡呋喃酮的收率。35、2、本发明中，通过限定步骤s3中4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮和复合催化剂的摩尔比为1:0.3~0.8，并且限定了相转移催化剂和亲核取代催化剂的摩尔比为1:1~2，更进一步提高了氟吡呋喃酮的收率。技术特征：1.一种合成氟吡呋喃酮的方法，其特征在于，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的一种合成氟吡呋喃酮的方法，其特征在于，所述s1中4-氯乙酰乙酸乙酯、催化剂和二氟乙胺的摩尔比为5~10:1:1.1。3.根据权利要求1所述的一种合成氟吡呋喃酮的方法，其特征在于，所述s1中催化剂包括乙酸、甲酸、乙二酸中的一种。4.根据权利要求1所述的一种合成氟吡呋喃酮的方法，其特征在于，所述s2中4-氯-3-(2,2-二氟乙基氨基)丁-2-烯羧酸乙酯在甲苯溶剂中进行分子内关环反应，反应温度为110~120℃，反应时间为15~20h。5.根据权利要求1所述的一种合成氟吡呋喃酮的方法，其特征在于，所述s3中4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮和碱性缚酸剂的摩尔比为1:1~3。6.根据权利要求1所述的一种合成氟吡呋喃酮的方法，其特征在于，所述s3中4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮和复合催化剂的摩尔比为1:0.03~0.08。7.根据权利要求1所述的一种合成氟吡呋喃酮的方法，其特征在于，所述s3中亲核取代催化剂和相转移催化剂的摩尔比为1:1~2。8.根据权利要求1所述的一种合成氟吡呋喃酮的方法，其特征在于，所述s3中还包括如下技术特征中的至少一项：9.根据权利要求1所述的一种合成氟吡呋喃酮的方法，其特征在于，所述s3中4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮在复合催化剂和碱性缚酸剂的作用下，与2-氯-5-氯甲基吡啶进行亲核取代反应，反应温度为40~60℃，反应时间为3~6h。10.根据权利要求1所述的一种合成氟吡呋喃酮的方法，其特征在于，所述s3中将4-(二氟乙基氨基)呋喃-2(5h)-酮在复合催化剂和碱性缚酸剂的作用下，与2-氯-5-氯甲基吡啶进行亲核取代反应，反应完成后，通过分相、调酸、降温、过滤，得到氟吡呋喃酮。技术总结本发明涉及农药技术领域，提出了一种合成氟吡呋喃酮的方法，包括以下步骤：S1、以4‑氯乙酰乙酸乙酯作为起始物料与二氟乙胺在催化剂的作用下，进行亲核加成反应，得到4‑氯‑3‑(2,2‑二氟乙基氨基)丁‑2‑烯羧酸乙酯；S2、将4‑氯‑3‑(2,2‑二氟乙基氨基)丁‑2‑烯羧酸乙酯进行分子内关环反应，得到4‑(二氟乙基氨基)呋喃‑2(5H)‑酮；S3、将4‑(二氟乙基氨基)呋喃‑2(5H)‑酮与2‑氯‑5‑氯甲基吡啶在复合催化剂和碱性缚酸剂的作用下，进行亲核取代反应，得到氟吡呋喃酮；所述复合催化剂由相转移催化剂和亲核取代催化剂组成。通过上述技术方案，解决了现有技术中氟吡呋喃酮收率低的问题。技术研发人员：郭俊辉,徐鑫光,郝紫阳,王收强,薛丽丽,董领波,郭永亮,刘乐,李会彩受保护的技术使用者：河北野田农用化学有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16