本發明專利技術涉及農藥中間體合成技術領域，具體公開一種甲氨基阿維菌素關鍵中間體的催化合成工藝，該工藝選擇特定的酯化反應的催化劑，即三乙烯二胺或四甲基乙撐二胺，確定了一種可在溫和條件下進行5位羥基酯化反應的方法，該方法對5位羥基具有高度選擇性，反應效果好，收率高，酯化反應結束后無需經過處理即可進行下一步4”位羥基的氧化反應，反應結束后可對縛酸劑進行回收，減少環境污染，降低生產成本。
Catalytic synthesis of a key intermediate of methamidoavermectin
The invention relates to the technical field of pesticide intermediates synthesis, and specifically discloses a catalytic synthesis process for key intermediates of methamidoavermectin. The process selects a specific catalyst for esterification, namely triethylenediamine or tetramethylenediamine, and determines a method for 5-hydroxyl esterification under mild conditions. The method has high selectivity for 5-hydroxyl group. After esterification, the oxidation of hydroxyl group 4 can be carried out without any treatment. After the reaction, the acid binding agent can be recovered to reduce environmental pollution and production cost.
【技術實現步驟摘要】
一種甲氨基阿維菌素關鍵中間體的催化合成工藝
本專利技術涉及農藥中間體合成
，具體涉及一種甲氨基阿維菌素關鍵中間體的催化合成工藝。
技術介紹
甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽作為成熟的殺蟲劑，年產量大、使用廣泛。專利US5362863以及US005288710報道了甲胺基阿維菌素的合成方法，其是以阿維菌素為原料，分別在5位和4”位羥基進行酯化反應和氧化反應制得中間體，再由中間體進一步制備甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽。而阿維菌素5位與4”位羥基均有較高活性，因此需提高反應的選擇性。傳統生產方法采用在低溫(-30～-20℃)條件下，以四甲基乙二胺為縛酸劑，選擇性的與5位羥基進行酯化反應，然后再將4”位羥基氧化為羰基，該反應結束后加水終止反應，縛酸劑四甲基乙二胺水溶性極好，隨水排走，導致廢水中氨氮含量極高，過高的COD和氨氮為廢水處理系統帶來很大壓力。因此傳統的以四甲基乙二胺為縛酸劑的生產工藝面臨著嚴峻挑戰。現有技術中還有采用三乙胺、三丁胺等為縛酸劑，本專利技術人發現在三乙胺、三丁胺等為縛酸劑時，無論調整反應溫度或者投料比，該反應均無法進行完全，且5位與4”位羥基選擇性較差。
技術實現思路
針對現有技術中高污染、低收率和選擇性差等問題，本專利技術提供一種甲氨基阿維菌素關鍵中間體的催化合成工藝，該工藝可在溫和的條件下選擇性地在5位羥基上進行酯化反應，收率高，選擇性好。為達到上述專利技術目的，本專利技術采用了如下的技術方案：一種甲氨基阿維菌素關鍵中間體的催化合成工藝，其是在縛酸劑和催化劑作用下，原料阿維菌素(Ⅱ)與羥基保護試劑在惰性溶劑中反應生成所述甲氨基阿維菌素關鍵中間體(Ⅰ)；R1為甲基或乙基；A-B為CH＝CH或CH2-CH(OH)；R2-X為羥基保護試劑，其中X為鹵素；其中所述催化劑為三乙烯二胺和四甲基乙撐二胺中的任意一種或兩種以上的任意比例的混合物。優選地，所述催化劑的用量為原料阿維菌素(Ⅱ)摩爾數的0.1～20％。優選地，所述縛酸劑為三乙胺、三丙胺、三丁胺、乙基二異丙胺和丙基二異丙胺中的任意一種或兩種以上的任意比例的混合物。進一步優選地，所述縛酸劑的用量為原料阿維菌素(Ⅱ)摩爾數的0.8～3.0倍。所述羥基保護試劑可以為氯甲酸烯丙酯、三甲基氯硅烷或叔丁基二甲基硅基等，但并不限于此，羥基保護試劑的用量為原料阿維菌素(Ⅱ)摩爾數的1.0～2.0倍。優選地，所述的惰性溶劑為二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、醋酸仲丁酯、醋酸異丙酯或1,4-二氧六環。優選地，所述的反應溫度為-30～30℃，反應時間為10min～60min。本專利技術還提供所述甲氨基阿維菌素關鍵中間體(Ⅰ)的4”位氧化方法，即在前述催化合成關鍵中間體(Ⅰ)的反應結束后，不經處理，直接在該反應體系中進行4”位的氧化反應，具體氧化反應的步驟可參照現有技術中相關報導。優選地，所述氧化反應結束后，在反應體系中加水，調pH為酸性，進一步優選為2～3，進行萃取，萃取后將水相和有機相分離，有機相蒸除溶劑后得4”位氧化成羰基的中間體，水相調pH為堿性，進一步優選為≥11，所述有機堿與水分層，將縛酸劑分出干燥后進行回收套用，分出的水相可回收用于反應體系的萃取。相對于現有技術，本專利技術方法具有以下積極效果：1、通過對催化劑進行選擇，確定了一種可在溫和條件下進行5位羥基酯化反應的方法，該方法對5位羥基具有高度選擇性，反應速度快，收率高。2、酯化反應結束后無需經過處理即可進行下一步4”位羥基的氧化反應，簡化了生產工藝，提高了生產效率。3、氧化反應完畢后還可通過回收縛酸劑極大的降低廢水中的COD和氨氮，該工藝綠色環保，克服了傳統生產方法中縛酸劑全部進入廢水造成廢水COD和氨氮值極高而不易處理的弊端，符合行業的發展方向。4、氧化反應完畢后還可回收縛酸劑且縛酸劑回收后可以繼續套用，大大降低了生產成本，改善了傳統生產方法中縛酸劑一次使用無法回收套用的狀況。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。實施例1取10g阿維菌素B1(B1a含量>90％)在室溫條件下溶解于40g二氯甲烷中，加入1.8g氯甲酸烯丙酯攪拌15min后緩慢滴加2.8g三乙胺、0.5g三乙烯二胺與2.0g二氯甲烷的混合溶液，約10min加完，滴加完畢后室溫條件下攪拌10min，反應完畢，繼續進行下一步氧化反應，加入2.4gDMSO，2.3g三乙胺，緩慢滴加2.3g磷酸苯酯二酰氯，5min滴加完畢，室溫下攪拌反應30min。反應結束后加入20g水，加入1mol/L的鹽酸調pH＝2.5攪拌，分相，有機相濃縮得到10.36g淺黃色固體，收率95％。水層加入30％的NaOH溶液調pH值>11，靜置，分相。上層為無色透明的三乙胺3.58g，加入0.5g片堿干燥后得到3.4g，回收率92％，下層的水相可再用于氧化反應體系的萃取。實施例2取阿維菌素B2(B2a含量>90％)10g，溶于40g二氯甲烷中，溶解完全后加入2.4g氯甲酸烯丙酯室溫下攪拌15min后緩慢滴加3.8g三丁胺、0.002g三乙烯二胺的混合溶液，5min滴加完畢，加完后-25℃攪拌60min反應完全，繼續進行下一步氧化反應，加入2.5gDMSO，4.0g三丁胺，緩慢滴加2.4g磷酸苯酯二酰氯，5min滴加完畢，室溫下攪拌反應30min。反應結束后加入20g水，加入1mol/L的鹽酸調pH＝3.0，攪拌，分相，有機相濃縮得到10.54g淺黃色固體，收率97％。水層加入30％的NaOH溶液調pH值>11，靜置，分相。上層為淺黃色的三丁胺7.0g，加入0.8g片堿干燥，得到6.5g，回收率為90.2％。實施例3取阿維菌素B1(B1a含量>90％)10g，溶于40g醋酸仲丁酯中，溶解完全后加入1.9g氯甲酸烯丙酯室溫下攪拌15min后緩慢滴加1.5g乙基二異丙胺、1.2g三乙胺和0.4g四甲基乙撐二胺的混合溶液，5min滴加完畢，加完后0℃下攪拌40min反應完全，繼續進行下一步氧化反應，加入2.4gDMSO，3.0g乙基二異丙胺，緩慢滴加1.8g固體光氣的3ml二氯甲烷溶液，5min滴加完畢，室溫下攪拌反應30min。反應結束后加入20g水，加入1mol/L的鹽酸調pH＝3.0，攪拌，分相。有機相濃縮得到10.15g淺黃色固體，收率93％。水層加入30％的NaOH溶液調pH值>11，靜置，分相。上層為淺黃色的乙基二異丙胺5.6g，加入片堿干燥得5.4g，回收率為94％。實施例4取10g阿維菌素B1(B1a含量>90％)在室溫條件下溶解于40g二氯甲烷中，加入1.8g氯甲酸烯丙酯攪拌15min后緩慢滴加實施例1中回收的三乙胺0.95g、三乙烯二胺0.3g、四甲基乙撐二胺0.2g與2.0g二氯甲烷的混合溶液，約10min加完，滴加完畢后室溫條件下攪拌10min，反應完畢，繼續進行下一步氧化反應，加入2.4gDMSO，2.3g三乙胺(其中2.0g為實施例1中所回收三乙胺，0.3g為新補加三乙胺)，緩慢滴加2.3g磷酸苯酯二酰氯，6min滴加完畢，室溫下攪拌反應30min本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種甲氨基阿維菌素關鍵中間體的催化合成工藝，其特征在于：在縛酸劑和催化劑作用下，原料阿維菌素(Ⅱ)與羥基保護試劑在惰性溶劑中反應生成所述甲氨基阿維菌素關鍵中間體(Ⅰ)；
【技術特征摘要】
1.一種甲氨基阿維菌素關鍵中間體的催化合成工藝，其特征在于：在縛酸劑和催化劑作用下，原料阿維菌素(Ⅱ)與羥基保護試劑在惰性溶劑中反應生成所述甲氨基阿維菌素關鍵中間體(Ⅰ)；R1為甲基或乙基；A-B為CH＝CH或CH2-CH(OH)；R2-X為羥基保護試劑，其中X為鹵素；其中所述催化劑為三乙烯二胺和四甲基乙撐二胺中的任意一種或兩種的任意比例的混合物。2.如權利要求1所述的甲氨基阿維菌素關鍵中間體的催化合成工藝，其特征在于：所述催化劑的用量為原料阿維菌素(Ⅱ)摩爾數的0.1～20％。3.如權利要求1所述的甲氨基阿維菌素關鍵中間體的催化合成工藝，其特征在于：所述縛酸劑為三乙胺、三丙胺、三丁胺、乙基二異丙胺和丙基二異丙胺中的任意一種或兩種以上的任意比例的混合物，。4.如權利要求3所述的甲氨基阿維菌素關鍵中間體的催化合成工藝，其特征在于：所述縛酸劑的用量為原料阿維菌素(Ⅱ)摩爾數的0.8～3.0倍。5.如權利要求1所述的甲氨基阿維菌素關鍵中間體的催化合成工藝，其特征在于：所述羥基保護試劑R2-X為氯甲酸烯丙酯、三甲基氯硅烷或叔丁基二甲基硅基。所述羥基保護試劑的加入量為原料阿維...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王博，田學芳，賈成國，
申請(專利權)人：河北威遠生物化工有限公司，
類型：發明
國別省市：河北,13
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