本發(fā)明屬于農藥制備技術領域，尤其涉及一種噻蟲胺的制備方法。

背景技術：

新型煙堿類殺蟲劑是繼有機磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類殺蟲劑之后的第四代殺蟲劑。作用機理是與昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)突觸后膜的煙堿性乙酰膽堿受體結合。其具有低毒、靶標獨特、應用方法多樣等特點，已成為農業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛用途的一類殺蟲劑，引起了農藥研究者的廣泛關注。

噻蟲胺是日本住化武田/拜耳聯(lián)合開發(fā)的新型煙堿類殺蟲劑的重要品種，于2001年12月在日本獲得登記。與第一代煙堿類殺蟲劑烯啶蟲胺相比，其分子結構的主要差別為：一是氯代噻唑基團取代了吡啶基團；二是硝基亞胺取代了硝基亞甲基部分。5位上的甲基提高了對刺吸害蟲的活性，而2-氯-5-噻唑基雜環(huán)則對咀嚼口器害蟲產(chǎn)生良好的效果。噻蟲胺廣泛用于防治水稻、果樹、棉花、茶葉、草皮和觀賞植物的害蟲，主要防治半翅目、鞘翅目和某些鱗翅目害蟲，與同類其他殺蟲劑相比具有明顯優(yōu)勢。

目前國內外報道的噻蟲胺制備方法有如下六種：

(1)2-氯-5-氨甲基噻唑與n-甲基-n-硝基-s-甲基異硫脲反應制備噻蟲胺(us5166164)。

(2)2-氯-5-氨甲基噻唑與n-甲基-n-硝基-o-甲基異脲反應制備噻蟲胺(us6124466)。

(3)2-氯-5-氨甲基噻唑與n-甲基-n-硝基胍反應制備噻蟲胺(ep0446913)。

(4)2-氯-5-氨甲基噻唑與n-硝基-s-甲基異硫脲反應制備1-(2-氯-噻唑甲基)-n-硝基-s-甲基異硫脲，再與甲胺溶液反應制備噻蟲胺(ep0383091)。

(5)通過分解1-(2-氯噻唑-5-甲基)-2-硝基亞胺基-3-甲基-5-正丙基-六氫-1，3，5-三嗪制備噻蟲胺(us6194575，cn103242258a)。

(6)通過分解1-(2-氯噻唑-5-甲基)-2-硝基亞胺基-3，5-二甲基-六氫-1，3，5-三嗪制備噻蟲胺(噻蟲胺的合成[j].農藥2010，49(2)：94-96，cn102432561a)。

上述第(1)種方法反應收率較低，得到的噻蟲胺需要柱層析提純，同時會產(chǎn)生甲硫醇，不符合工業(yè)化清潔生產(chǎn)的要求。第(2)種方法同樣存在反應收率較低，得到的噻蟲胺需要柱層析提純等問題。第(3)種方法存在副產(chǎn)物較多，產(chǎn)物不易提純，收率低的問題，且使用了氯化銫為催化劑，生產(chǎn)成本較高。第(4)種方法同樣會產(chǎn)生不利于環(huán)境保護的甲硫醇。第(5)種方法1-甲基-2-硝基亞胺基-5-正丙基-六氫-1，3，5-三嗪與2-氯-5-氯甲基噻唑反應，制備得到的中間體1-(2-氯噻唑-5-甲基)-2-硝基亞胺基-3-甲基-5-正丙基-六氫-1，3，5-三嗪固體，中間體需經(jīng)過重結晶或柱層析純化(ep0869120，us6252072，us6194575)或通過熱過濾、鹽水洗滌、乙酸乙酯萃取、結晶等操作純化(cn102432561a)，然后水解得到噻蟲胺，較前三種方法，此方法反應收率和產(chǎn)物含量有所提高，但其存在中間體需要純化，實驗操作復雜和溶劑量大等問題，不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。第(6)種方法1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪與2-氯-5-氯甲基噻唑反應，再水解得到噻蟲胺。此方法兩步反應總收率較低(70％，2-氯-5-氯甲基噻唑為原料計)，存在中間體需要脫溶、萃取、水洗、過濾等復雜的后處理純化，反應時間較長和溶劑量大等問題；且得到的噻蟲胺粗品需再經(jīng)過異丙醚重結晶純化，而異丙醚遇光和空氣不穩(wěn)定，有爆炸危險，存在一定的安全隱患(噻蟲胺的合成[j].農藥2010，49(2)：94-96，)；同時此方法張毅等報道的專利(cn102432561a)中間體同樣需要通過過濾、洗滌等純化操作，實驗操作復雜、反應時間較長的等問題。

另外，第(5)種和第(6)種方法均采用滴加2-氯-5-氯甲基噻唑溶液的加料方式，從而操作時間較長，工業(yè)化產(chǎn)能較低；同時水解反應中采用的鹽酸或硫酸用量大且不能回收利用，從而產(chǎn)生大量含酸廢水，提高了“三廢”治理難度和成本，因此不適合大規(guī)模工業(yè)化清潔生產(chǎn)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種操作簡便、酸化試劑用量少且可以回收套用、目標產(chǎn)物收率及含量較高、反應條件溫和、三廢較少、原料易得且成本低廉的噻蟲胺的制備方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種噻蟲胺的制備方法，包括以下步驟：

(1)將1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪、2-氯-5-氯甲基噻唑和縛酸劑加入反應溶劑中，進行縮合反應，得到反應液；所述反應溶劑包括碳酸二甲酯、甲基異丁基酮、乙酸乙酯或二氯乙烷；

(2)在步驟(1)所得的反應液中加入水，溶解縮合反應產(chǎn)生的鹽；

(3)再在經(jīng)步驟(2)處理的反應液中加入磷鎢酸，進行合成反應，過濾，干燥濾渣，得到噻蟲胺。

上述的噻蟲胺的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，所述反應溶劑為碳酸二甲酯。

上述的噻蟲胺的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，所述水與2-氯-5-氯甲基噻唑的摩爾比為7～13∶1。

上述的噻蟲胺的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(3)中，所述磷鎢酸與2-氯-5-氯甲基噻唑的質量比為0.5～1∶1。

上述的噻蟲胺的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(3)中，所述噻蟲胺合成反應的溫度為20℃～80℃。

上述的噻蟲胺的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，所述1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪、2-氯-5-氯甲基噻唑、縛酸劑和反應溶劑的比值為0.2mol∶0.2mol∶0.1mol∶150g。

上述的噻蟲胺的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，所述縮合反應的溫度為10℃～50℃。

上述的噻蟲胺的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，所述縛酸劑為碳酸鉀，所述縮合反應產(chǎn)生的鹽為氯化鉀。

本發(fā)明的創(chuàng)新點在于：

本申請研究團隊在以1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪和2-氯-5-氯甲基噻唑為原料、碳酸鉀為縛酸劑制備噻蟲胺的過程中發(fā)現(xiàn)，如不對中間體進行純化，而直接進行第二步反應的話，得到的噻蟲胺原藥定量含量(即純度)較低。在經(jīng)過大量的試驗和理論分析后，申請人得出上述技術問題存在的原因為：合成中間體1-(2-氯噻唑-5-甲基)-2-硝基亞胺基-3-甲基-5-甲基-六氫-1，3，5-三嗪過程中，會有大量的鹽(氯化鉀)產(chǎn)生，鹽的存在會對后續(xù)的噻蟲胺的合成反應有很大的影響，因為下一步反應生成的噻蟲胺和反應中存在的鹽會相互包裹，從而得到的噻蟲胺含量(純度)較低；同時現(xiàn)有工藝在合成中間體1-(2-氯噻唑-5-甲基)-2-硝基亞胺基-3-甲基-5-甲基-六氫-1，3，5-三嗪和合成噻蟲胺兩個反應所用的溶劑不同，所以中間必須經(jīng)過脫溶、萃取和過濾的能夠復雜后處理純化過程，再進行下一步反應。在找出上述技術問題的原因后，申請人通過先在縮合反應液中加水對鹽(氯化鉀)進行溶解，再加入酸化試劑進行下一步反應可有效解決上述技術問題。同時申請人通過溶劑篩選發(fā)現(xiàn)，碳酸二甲酯為兩步反應通用的最佳溶劑，因而可省去脫溶、萃取和過濾等復雜的中間純化、處理過程。另外，選取磷鎢酸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鹽酸或硫酸作為水解反應的酸化試劑，優(yōu)勢在于：磷鎢酸水溶液可以直接回收套用；且在反應中磷鎢酸不僅作為酸化試劑，還作為對環(huán)境無污染的綠色新型催化劑，不僅用量少，還縮短了反應的時間，提高了反應的收率。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明提供的噻蟲胺的制備方法，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪與2-氯-5-氯甲基噻唑的縮合反應結束后，不需要進行中間產(chǎn)物的純化，直接在反應液中先加水溶解縮合反應產(chǎn)生的鹽，再加入磷鎢酸進行下一步反應，在磷鎢酸的酸化和催化作用下，可制備得到噻蟲胺；本方法克服了原有工藝需要過濾、水洗、柱層析和重結晶等復雜純化操作，真正實現(xiàn)了“一鍋法”合成噻蟲胺。在水解反應中磷鎢酸不僅作為酸化試劑，還作為綠色催化劑，縮短了反應的時間，提高了反應的收率，而且用量少，同時反應溶劑可以通過蒸餾套用，磷鎢酸水溶液則可以直接回收套用，不僅降低了原料成本，還實現(xiàn)了綠色工業(yè)化生產(chǎn)。該方法具有工藝條件溫和、易操作，原料易得，三廢少，生產(chǎn)成本較低，產(chǎn)品品質好、含量高等優(yōu)點，適合大規(guī)模工業(yè)化清潔生產(chǎn)。

具體實施方式

以下結合具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

室溫下向三口反應瓶中依次加入碳酸二甲酯(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在10℃，在此溫度下保溫反應4小時，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％，停止反應。直接向反應瓶中加入水36g，升溫至40℃，待鹽全部溶解后，向反應瓶中加入磷鎢酸17.3g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾得到噻蟲胺原藥，收率92.5％，含量99.5％(hplc)。

實施例2

室溫下向三口反應瓶中依次加入1，2-二氯乙烷(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在10℃，在此溫度下保溫反應4h，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％，停止反應。直接向反應瓶中加入水36g，升溫至40℃，待鹽全部溶解，向反應液中加入磷鎢酸17.3g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率81.5％，含量94.5％(hplc)。

實施例3

室溫下向三口反應瓶中依次加入乙酸乙酯(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在10℃，在此溫度下保溫反應4h，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％，停止反應。直接向反應瓶中加入水36g，升溫至40℃，待鹽全部溶解，向反應液中加入磷鎢酸17.3g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率85.5％，含量97.5％(hplc)。

實施例4

室溫下向三口反應瓶中依次加入甲基異丁基酮(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在10℃，在此溫度下保溫反應4h，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％，停止反應。直接向反應瓶中加入水36g，升溫至40℃，待鹽全部溶解，向反應液中加入磷鎢酸17.3g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率87.5％，含量93.5％(hplc)。

實施例5

室溫下向三口反應瓶中依次加入碳酸二甲酯(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在20℃，在此溫度下保溫反應2h，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％，停止反應。直接向反應瓶中加入水36g，升溫至40℃，待鹽全部溶解，向反應液中加入磷鎢酸17.3g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率93.5％，含量99.4％(hplc)。

實施例6

室溫下向三口反應瓶中依次加入碳酸二甲酯(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在50℃，在此溫度下保溫反應2h，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％，停止反應。直接向反應瓶中加入水36g，升溫至40℃，待鹽全部溶解，向反應液中加入磷鎢酸17.3g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率90.4％，含量99.5％(hplc)。

實施例7

室溫下向三口反應瓶中依次加入碳酸二甲酯(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在20℃，在此溫度下保溫反應2h，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％，停止反應。直接向反應瓶中加入水25.2g，升溫至40℃，待鹽全部溶解，向反應液中加入磷鎢酸17.3g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率94％，含量90.6％(hplc)。

實施例8

室溫下向三口反應瓶中依次加入碳酸二甲酯(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在20℃，在此溫度下保溫反應2h，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％，停止反應。直接向反應瓶中加入水47g，升溫至40℃，待鹽全部溶解，向反應液中加入磷鎢酸17.3g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率93.5％，含量99.4％(hplc)。

實施例9

室溫下向三口反應瓶中依次加入碳酸二甲酯(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在20℃，在此溫度下保溫反應2h，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％，停止反應。直接向反應瓶中加入水36g，升溫至60℃，待鹽全部溶解，向反應液中加入磷鎢酸17.3g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率96.2％，含量99.5％(hplc)。

實施例10

室溫下向三口反應瓶中依次加入碳酸二甲酯(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在20℃，在此溫度下保溫反應2h，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％，停止反應。直接向反應瓶中加入水36g，升溫至80℃，待鹽全部溶解，向反應液中加入磷鎢酸17.3g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率94.1％，含量99.3％(hplc)。

實施例11

室溫下向三口反應瓶中依次加入碳酸二甲酯(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在20℃，在此溫度下保溫反應2h，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％，停止反應。直接向反應瓶中加入水36g，升溫至60℃，待鹽全部溶解，向反應液中加入磷鎢酸26g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率97.7％，含量99.6％(hplc)。

實施例12

室溫下向三口反應瓶中依次加入dmf(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在20℃，在此溫度下保溫反應，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％時，停止反應。直接向反應瓶中加入水36g，升溫至60℃，待鹽全部溶解，向反應液中加入磷鎢酸34.6g，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率96.5％，含量99.4％(hplc)。

對比例1

室溫下向三口反應瓶中依次加入dmf(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在20℃，在此溫度下保溫反應，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％時，停止反應。直接向反應瓶中同時加入水36g和磷鎢酸26g，升溫至60℃，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率93.5％，含量91.4％(hplc)。

對比例2

室溫下向三口反應瓶中依次加入dmf(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在20℃，在此溫度下保溫反應，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％時，停止反應。直接向反應瓶中同時加入水47g和磷鎢酸26g，升溫至60℃，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率93.3％，含量91.7％(hplc)。

對比例3

室溫下向三口反應瓶中依次加入dmf(150g)，1，5-二甲基-2-硝基亞胺基-六氫-1，3，5-三嗪36.4g(0.2mol)，2-氯-5-氯甲基噻唑34.6g(0.2mol)，碳酸鉀14g(0.1mol)，控制溫度在20℃，在此溫度下保溫反應，高效液相色譜跟蹤2-氯-5-氯甲基噻唑含量小于1.0％時，停止反應。直接向反應瓶中同時加入水47g和磷鎢酸26g，升溫至80℃，在此溫度下反應0.5小時，反應液中產(chǎn)生大量白色固體，緩慢降至25℃，過濾，得到噻蟲胺原藥，收率93.7％，含量91.7％(hplc)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例。凡屬于本發(fā)明思路下的技術方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應該指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下的改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。