煙醛合成方法淺析

摘 要：吡蚜酮 （pymetrozine）是瑞士諾華公司于1988年開發的防治蚜蟲和粉虱的新型雜環類殺蟲劑，具有高效、低毒、高選擇性、對環境友好等特點。本文就其重要的中間體-煙醛的合成方法進行闡述。

關鍵詞：吡蚜酮；煙醛；合成

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.046

1 引言

3-吡啶甲醛，又稱煙醛，是合成吡蚜酮的有機中間體， 其作用方式獨特：主要是影響昆蟲的進食行為，使其拒食而死。吡蚜酮[1]可用于防治幼蟲或成蟲，藥物滲透性強，能快速進入到植物葉片中并保留一個月的藥效。因其無交互抗性，對天敵具有高安全性，對防治抗性害蟲具有很好的效果。吡蚜酮原藥在20℃時為白色結晶固體，熔點為234.4℃，加工劑型為25%可濕性粉劑。吡蚜酮對[2]水稻、蔬菜、棉花、小麥、果樹等作物的蚜蟲、自虱、葉蟬、粉虱、椿橡具有很高的防效。該藥內吸性強，對同翅目害蟲選擇性極佳[3]，從對蚜蟲的選擇性來看，是市場上最好的抗蚜劑一抗蚜威。1997年起，該藥先后在土耳其、德國、捷克、巴拿馬、馬來西亞、臺灣、日本、美國和南歐等國家和地區登記，并陸續上市。該藥現在已在美國、日本、德國、歐洲等國家和地區廣泛應用，其研究開發具有很好的前景，將會帶來巨大的社會效益和經濟效益。

2 煙醛的合成方法

煙醛，即3-吡啶甲醛，其分子式為C6H5NO。

3-吡啶甲醛是吡蚜酮的合成中間體，它是具有特殊臭味的無色高折射率液體，易溶于水和有機溶劑中，在空氣中很不穩定。文獻報道其合成方法，主要有以下三種，一是以煙腈為原料，采用催化加氫法；二是采用煙醇為原料，采用氧化還原法；三是采用煙酸為原料，采用加氫還原法。

2.1 以煙腈為原料合成煙醛

據日本有關文獻文獻報道，此方案是在催化加氫的反應條件下進行的，采用的催化劑為NaH2PO2，Ni，溶劑為甲酸和水溶液，反應時間為3小時，溫度為45℃，這個反應下所產生的煙醛的收率為92%。該法反應條件溫和，催化劑易得，且收率較高，比較適合工業化生產。反應方程式如下：

2.2 以煙酸為原料合成煙醛

此方案有兩種途徑可以選擇：其一所采用的試劑O（COBu-t）2， 所選用的催化劑為四三苯基膦鈀，溶劑為四氫呋喃，其二所采用的試劑為氫氣，其產這個反應下所生成的煙醛的收率可達99%之高。該法盡管目標產物的收率極高，但是研究結果表明，其實該實驗是在方案一的基礎上建立起來的，反應較為復雜，沒有方案一簡便，且催化劑價格也較昂貴，所以工業上一般不采用此法。反應方程式如下：

2.3 以煙醇為原料合成煙醛

據發明專利公開申請說明書報道， 此方案所采用的試劑為氧氣，催化劑為氮氧自由基哌啶醇，還有硝酸鐵，溶劑為醋酸，反應時間為11小時，反應溫度為室溫。這個反應下所生成的煙醛的收率可達97%。該法是利用醇的氧化法來制得的，與加氫還原反應相比，過程比較難控制，且反應時間較長，比較適合實驗室內小批量生產，不利于工業化大批量生產。反應方程式如下：

3 結語

綜上所述，以上三種方案都是屬于收率較高的典型反應，但是，以煙腈為原料來合成煙醛是比較理想的方案。

根據以上各圖分析可得，煙腈轉化為煙醛的反應方程式如圖5所示：

根據上述反應方程式，反應機理為煙腈首先在催化加氫的條件下，還原為胺，然后在酸的條件下，轉化為醛，反應過程中由于酸度的影響，若酸性太強，則胺可能過度還原為亞胺，亞胺與醛縮合，會生成一個亞胺的縮合體，縮合體水解后再還原成氨基。反應過程中若反應時間過長，則煙醛會轉化成煙醇，所以反應過程中需對反應條件進行分析，盡量避免副反應的發生，則副產物也會盡可能的少，從而提高產物的收率。

參考文獻：

[1]王勝得.高效殺蟲劑吡蚜酮的合成研究及應用[J].農藥研究與應用，2007，11（06）：23-24.

[2]段湘生.高效殺蟲劑吡蚜酮的合成 [J].湖南化工，2000，30（05）：25-26 .

[3]張梅鳳.高效農藥替代品種吡蚜酮的研究[J].農藥研究，2009（06）：21-23.

作者簡介：常青（1969-），男，江蘇淮安人，專科，工程師，主要從事：企業的化學工程與工藝方面的技術開發工作。