聯(lián)苯肼酯中間體的合成新方法

談聲遠(yuǎn)

（南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司，江蘇南通 226017）

聯(lián)苯肼酯是一種新型選擇性葉面噴霧用殺螨劑[1]。它是專一性的殺螨劑，對(duì)活動(dòng)期葉螨以及二斑葉瞞等害蟲(chóng)卵期有較好的滅殺效果。此藥具有快速性滅除和長(zhǎng)期殘留選擇性滅除作用（對(duì)益蟲(chóng)無(wú)害），已廣泛應(yīng)用于北美，目前國(guó)內(nèi)鮮有裝置生產(chǎn)。

盡管農(nóng)藥新結(jié)構(gòu)化合物推陳出新步伐緩慢，但也有一些值得關(guān)注的潛力產(chǎn)品，聯(lián)苯肼酯是其中一個(gè)典型[3-4]。本文著重研究了碳酸二甲酯取代硫酸二甲酯的甲基化工藝，從而大大提高了產(chǎn)率。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑及儀器

聯(lián)苯酚；二氯乙烷；硝酸；碳酸鉀，AR；四丁基溴化胺，AR；碳酸二甲酯，AR。

JY10OZ電子天平，磁力加熱攪拌器，VERTEX 70紅外光譜儀（德國(guó)Bruker）。

1.2 合成原理

合成原理如圖1所示。

圖1 合成反應(yīng)方程式

1.2.1 3-硝基-4-羥基-聯(lián)苯的合成

在裝有冷凝管、恒壓滴液漏斗，溫度計(jì)的250mL四頸燒瓶中加入25.53g聯(lián)苯酚和150mL二氯乙烷，滴入70%硝酸18mL，溫度控制在40℃以下，大約90min滴完，溶液變成黃色。在室溫下反應(yīng)120min，蒸出溶劑，干燥得到中間產(chǎn)品黃色固體：3-硝基-4-羥基-聯(lián)苯，（以聯(lián)苯酚計(jì)）收率98%左右。

1.2.2 3-硝基-4-甲氧基聯(lián)苯的合成

在裝有冷凝管，恒壓滴液漏斗，溫度計(jì)的500mL四頸燒瓶中加入3-硝基-4-羥基-聯(lián)苯16.14g，碳酸鉀14.6g，四丁基溴化胺22.7g，碳酸二甲酯（DMC，50.8）升高到 91℃回流，反應(yīng)120min，在3MPa大氣壓下加壓控制溫度在130℃，保持此條件960min后，加熱去除約155mL溶劑，滴加氫氯酸直至反應(yīng)液不生成氣體，后將燒瓶中液體倒入0℃水中，用玻璃棒不停轉(zhuǎn)動(dòng)至析出固體，（以3-硝基-4-羥基-聯(lián)苯計(jì)）產(chǎn)率92%，含量99.5%。碳酸二甲酯可回收再利用。

2 結(jié)果與討論

2.1 產(chǎn)品表征

2.1.1 紅外光譜

IR（KBr壓片），利用吸收頻率推測(cè)化合物中決定化學(xué)性質(zhì)的原子或原子團(tuán)，見(jiàn)表1、表2。

表1 3-硝基-4-羥基-聯(lián)苯紅外圖譜中各峰的歸屬

表2 3-硝基-4-甲氧基聯(lián)苯紅外圖譜中各峰的歸屬

2.1.2 3-硝基-4-甲氧基聯(lián)苯核磁共振表征，

HNMR圖譜解析如下：

HNMR（300MHz，CDCl3，TMS），δ3.85（s，3H-CH3），6.98（d，2H），7.30（t，IH），7.42（t，2H），7.55（t，4H）。

2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)率帶來(lái)的變化

3-硝基對(duì)羥基聯(lián)苯與碳酸鉀、四丁基溴化胺（TBAB）、碳酸二甲酯（DMC）的摩爾之比為1∶1.5∶1∶8，反應(yīng)溫度為130℃，關(guān)于反應(yīng)時(shí)間的研究見(jiàn)表3。

表3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)率帶來(lái)的變化

由表3可見(jiàn)，產(chǎn)率隨反應(yīng)時(shí)間加長(zhǎng)而上升，但超過(guò)960min后上升速率緩慢，綜合考慮，選擇960min為最佳時(shí)間。

2.3 碳酸二甲酯的用量對(duì)反應(yīng)帶來(lái)的變化

3-硝基對(duì)羥基聯(lián)苯與碳酸鉀（DMC）、四丁基溴化胺（TBAB）的摩爾比分別為1∶1.5∶1，在130℃條件下反應(yīng)960min，碳酸二甲酯用量的研究見(jiàn)表4。

表4 碳酸二甲酯的用量對(duì)反應(yīng)帶來(lái)的變化

由表4可見(jiàn)，3-硝基-4-甲氧基聯(lián)苯的產(chǎn)率與碳酸二甲酯用量在某種條件下成反比，因DMC為本反應(yīng)的溶劑，綜合考慮，底物與DMC摩爾比為1∶8時(shí)最合適。

2.4 溫度對(duì)產(chǎn)率帶來(lái)的變化

底物與四丁基溴化胺（TBAB）、碳酸二甲酯（DMC）的摩爾比為1∶1∶8，反應(yīng)960min，反應(yīng)溫度的研究見(jiàn)表5。

表5 溫度對(duì)產(chǎn)率帶來(lái)的變化

可見(jiàn)，產(chǎn)率隨反應(yīng)溫度升高而上升，但在130～140℃時(shí)出現(xiàn)明顯減緩，綜合考慮，選擇130℃為最適合反應(yīng)溫度。但通過(guò)反應(yīng)回流升溫至DMC的沸點(diǎn)（91℃）之上較難控制，建議此反應(yīng)在壓力瓶中進(jìn)行。工業(yè)生產(chǎn)中在高壓釜中進(jìn)行。

4 結(jié)論

1）由聯(lián)苯酚、二氯乙烷、硝酸合成3-硝基-4-羥基-聯(lián)苯，二氯乙烷為溶劑。

2）由3-硝基-4-羥基-聯(lián)苯、四丁基溴化胺（TBAB）、碳酸二甲酯合成3-硝基-4-甲氧基聯(lián)苯。

3）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)確定了DMC為甲基化試劑。

4）確定了合成中間體的最佳工藝為：底物與碳酸鉀、四丁基溴化胺、碳酸二甲酯的摩爾比為1∶1.5∶1∶8，反應(yīng)時(shí)間為960min，回流下反應(yīng)溫度為130℃時(shí)，產(chǎn)率為92.0%。

5）選用碳酸二甲酯取代硫酸二甲酯，實(shí)現(xiàn)了綠色工藝。