中間體噻蟲嗪中間體

1、中間體“嗯二嗪”的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)申報材料山東省農(nóng)藥研究所2010年5月10日、課題名稱：中間體“嗯二嗪”的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)二、課題所屬類別高效、低毒、低殘留農(nóng)藥品種和關(guān)鍵中間體的清潔生產(chǎn)工藝三、申報單位名稱聯(lián)系方式山東省農(nóng)藥研究所四、課題目標和考核指標1、“嗯二嗪”的質(zhì)量百分數(shù)高于98.0%；2、在保證“嗯二嗪”質(zhì)量百分數(shù)高于98.0%的前提下，“嗯二嗪”的總收率 N80%、原料成本降至3-3.3萬元/噸折百原藥。五、研究內(nèi)容1、“嗯二嗪”的合成、分離技術(shù)中間體“嗯二嗪”3 -甲基-4-硝基亞胺基全氫-1,3,5-嗯二嗪是合成噻蟲嗪、 噻蟲胺的關(guān)鍵。研究內(nèi)容包括：每步反應(yīng)的體系（包括反應(yīng)溫度、投

2、料次序比例、 反應(yīng)時間以及催化劑體系等）篩選、優(yōu)化、確定；“嗯二嗪”及相關(guān)中間體的分離 方法，考慮工業(yè)化的設(shè)備及成本，所以需要探索、建立簡便高效的分離方法。2、“嗯二嗪”及中間體的分析技術(shù)“嗯二嗪”及其合成中各步反應(yīng)的中間體都具有紫外吸收，因而選取液相色 譜（紫外檢測器）采用反相色譜法進行分析，研究過程中，探索流動相組成和分析 波長，并建立簡便、可靠的分析方法。六、課題的技術(shù)關(guān)鍵、技術(shù)難點、創(chuàng)新點、技術(shù)路線1、技術(shù)關(guān)鍵和難點硝基胍與甲胺水溶液反應(yīng)生成N-甲基-N -硝基胍，N-甲基-N-硝基胍再與甲 醛水溶液反應(yīng)生成“嗯二嗪”等步驟是本項目的關(guān)鍵和難點。硝基胍與甲胺水溶液反應(yīng)，底物很難反應(yīng)徹底

3、；N-甲基-N-硝基胍不穩(wěn)定，不可烘干，必須帶水與多聚甲醛反應(yīng)，是本步反 應(yīng)的關(guān)鍵；N-甲基-N-硝基胍含水，與多聚甲醛反應(yīng)不充分，是課題的另一個難點。2、創(chuàng)新點硝基胍與甲胺水溶液反應(yīng)生成N-甲基-N-硝基胍時，通過使用緩沖溶液控制 反應(yīng)體系pH值，使反應(yīng)進行徹底；硝基胍與甲胺水溶液反應(yīng)時，甲胺水溶液過量，反應(yīng)產(chǎn)生大量低濃度甲胺水 溶液，調(diào)節(jié)比例重復(fù)利用，并利用N-甲基-N -硝基胍在水中有一定溶解度的特 性提高收率；分離出的N-甲基-N-硝基胍含有水和甲胺，通過物理方法處理掉甲胺，從而 抑制下一步反應(yīng)由于甲胺的存在產(chǎn)生的副產(chǎn)物；N-甲基-N-硝基胍與多聚甲醛反應(yīng)時，引入脫水劑，使N-甲基-N

4、-硝基胍徹 底反應(yīng)；N-甲基-N-硝基胍與多聚甲醛反應(yīng)后，冷卻，過濾，母液循環(huán)利用，避免了 過量的多聚甲醛產(chǎn)生污染。3、技術(shù)路線硝基胍與甲胺水溶液，經(jīng)甲基化反應(yīng)生成N-甲基-N-硝基胍H2NNHMeH2N6=NNO2 + CH3NH2 H2N一C=NNO2N-甲基-N -硝基胍和多聚甲醛進行環(huán)化，生成3-甲基-4-硝基亞胺基全氫 -1,3,5-嗯二嗪NHMeH2NC =nno2+ (HCHO)nHNNMeNNO2七、課題相關(guān)趨勢于現(xiàn)狀、與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的競爭分析農(nóng)藥在防治病蟲草害、保障農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中的作用有目共睹、不可替代。殺蟲 劑是農(nóng)藥一個大的類別，全球年銷售額超過90億美元。新煙堿類殺蟲劑為

5、當(dāng)前 全球最大的一類植物源殺蟲劑，也是近年來增長最快的一類殺蟲劑，其中毗蟲琳 是銷量額全球第一的殺蟲劑，噻蟲嗪、噻蟲胺則是增長速度最快的新煙堿類殺蟲 劑品種；隨著害蟲對毗蟲琳抗性的日益增強，噻蟲嗪、噻蟲胺的市場容量將繼續(xù) 快速增大。3-甲基-4-硝基亞胺基全氫-1,3,5-嗯二嗪（簡稱“嗯二嗪”）是合成噻蟲嗪的 中間體，也是“嗯二嗪”路線合成噻蟲胺的中間體。噻蟲嗪（thiamethoxam ）是1991年先正達（原瑞士氣巴-嘉吉公司）開發(fā)的新 二代煙堿類殺蟲劑，不僅具有觸殺、胃毒、內(nèi)吸活性，而且比毗蟲啉具有更高的 活性、更好的安全性、更廣的殺蟲譜、更快的作用速度、更長的持效期。第二代 新煙堿類

6、殺蟲劑的另一重要品種噻蟲胺（clothianidin），由日本住友化學(xué)株式會 社（原武田農(nóng)藥）發(fā)現(xiàn)，對刺吸式口器害蟲和其他害蟲均有效，2003-2007年的 年均增長率135.9%。噻蟲嗪專利保護期將于2013年7月屆滿；噻蟲胺的專利保護期已于2009 年12月26日屆滿。鑒于噻蟲嗪、噻蟲胺優(yōu)異的性能、迅速增長的市場需求，項 目申請單位組織科研人員在山東省攻關(guān)計劃項目（“農(nóng)藥中間體3-甲基-4-硝基 亞胺基全氫-1,3,5-嗯二嗪研制”）的基礎(chǔ)上對“嗯二嗪”的進行產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)。國內(nèi)部分企業(yè)在進行“嗯二嗪”試生產(chǎn)，但是，收率偏低（總收率68%左右）、 生產(chǎn)設(shè)備利用率低，造成原料成本較高、產(chǎn)量很

7、小缺乏競爭力，并且產(chǎn)生大量的 廢水（含甲胺和甲醛），污染環(huán)境，此類問題的根源在于“嗯二嗪”合成技術(shù)有 待突破。八、課題研究基礎(chǔ)項目申請單位是專業(yè)農(nóng)藥研究機構(gòu)、省化學(xué)農(nóng)藥重點實驗室依托單位、省農(nóng) 藥行業(yè)技術(shù)中心掛靠單位，研發(fā)實力雄厚、多次承擔(dān)國家級和省級科研項目，并 取得驕人的成績，數(shù)次獲得國家級和省級技術(shù)獎勵；項目申請單位儀器設(shè)備先進， 配套齊全，完全有能力承擔(dān)并順利完成此項課題。項目申請單位課題組熟悉新煙堿的開發(fā)過程、技術(shù)進展，并多年致力于新煙 堿類殺蟲劑的品種工藝開發(fā)。項目預(yù)研結(jié)果：3-甲基-4-硝基亞胺基全氫-1,3,5-嗯二嗪的質(zhì)量百分數(shù)優(yōu)于 98%； “嗯二嗪”的總收率N80%。九、預(yù)期成果