新烟碱类杀虫剂氯噻啉、噻虫嗪和噻虫胺的合成工艺研究

摘要

新烟碱类化合物是一类具有新颖化学结构、独特生物活性的化学杀虫剂。氯噻啉、噻虫嗪和噻虫胺是第二代新烟碱类杀虫剂的代表性品种，具有广阔的市场前景。本文在文献合成方法的基础上，采用电化学氯化法合成了关键中间体2-氯-5-氯甲基噻唑，并进一步优化了氯噻啉、噻虫嗪和噻虫胺的合成工艺。具体内容如下：
　　1.2-氯-5-氯甲基噻唑的合成：以2,3-二氯丙烯为原料，乙腈为溶剂，与1.15eq硫氰酸钠在80℃条件下反应5h，得2-氯丙烯基异硫氰酸酯，收率92.14％；铂片为阴阳电极，2-氯丙烯基异硫氰酸酯浓度为0.4M，浓盐酸为氯化电解质，乙腈为有机溶剂，盐酸与乙腈的体积比为1:1，电流强度0.4A，室温电解5h，得2-氯-5-氯甲基噻唑，收率87.44％，电流效率69.95％。
　　2.氯噻啉的合成：以硝基胍为原料，水为溶剂，与1.1eq乙二胺在60℃条件下反应3h，得2-硝基亚胺基咪唑烷，收率85.07％；碳酸钾为缚酸剂，氯仿和水为溶剂，2-氯-5-氯甲基噻唑与1.1eq2-硝基亚胺基咪唑烷在45℃条件下反应6h，得氯噻啉，收率80.28％。
　　3.噻虫嗪的合成：以硝基胍为原料，水为溶剂，与1.3eq甲醛在40℃条件下反应5h，得N-甲基硝基胍，收率88.12％；冰乙酸为溶剂，N-甲基硝基胍与2.3eq多聚甲醛在70℃条件下反应8h，得3-甲基-4-硝基亚胺基-1,3,5-噁二嗪，收率81.07％；碳酸钾为缚酸剂，乙腈和水为溶剂，3-甲基-4-硝基亚胺基-1,3,5-噁二嗪与1.2eq2-氯-5-氯甲基噻唑在70℃条件下反应6h，得噻虫嗪，收率75.50％。
　　4.噻虫胺的合成：以 N-甲基硝基胍为原料，水为溶剂，与2.3eq甲醛和1.2eq甲胺在60℃条件下反应4h，得1,5-二甲基-2-硝基亚胺基六氢-1,3,5-三嗪，收率98.31％；碳酸钾为缚酸剂，氯仿和水为溶剂，1,5-二甲基-2-硝基亚胺基六氢-1,3,5-三嗪与1.2eq2-氯-5-氯甲基噻唑在45℃条件下反应8h，得1-(2-氯噻唑-5-甲基)-2-硝基亚胺基-3,5-二甲基-六氢-1,3,5-三嗪，收率78.60％；盐酸浓度为2M，乙醇和水为溶剂，1-(2-氯噻唑-5-甲基)-2-硝基亚胺基-3,5-二甲基-六氢-1,3,5-三嗪在50℃条件下反应8h，产物收率91.84％。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2新烟碱类杀虫剂的研究进展

1.3电化学氯化反应的研究进展

1.4本文合成的杀虫剂

1.5本文研究的主要内容

第2章 合成路线设计

2.1 引言

2.2 2-氯-5-氯甲基噻唑合成路线

2.3氯噻啉合成路线

2.4噻虫嗪合成路线

2.5噻虫胺合成路线

2.6本章小结

第3章 2-氯-5-氯甲基噻唑的合成

3.1 引言

3.2仪器及试剂

3.3 2-氯丙烯基异硫氰酸酯的合成

3.4 2-氯-5-氯甲基噻唑的合成

3.5本章小结

第4章 氯噻啉、噻虫嗪和噻虫胺的合成

4.1 引言

4.2氯噻啉的合成

4.3噻虫嗪的合成

4.4噻虫胺的合成

4.5本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢