呋虫胺原药的制备

背景及概述^[1][2]

呋虫胺原药英文通用名dinotefuran，化学名称为（RS）-1-甲基-2-硝基-3-[(3-四氢呋喃)甲基]胍，结构式为：，是日本三井公司开发的一种新烟碱类杀虫剂，具有高效、广谱、对鸟类和哺乳动物安全等优良特性，且具有良好的内吸渗透性，用于水稻、蔬菜、果树等防治鳞翅目、半翅目、直翅目、膜翅目等害虫，开发前景广阔。依据呋虫胺原药合成关键中间体的不同，呋虫胺的合成方法可分为四类：3-四氢呋喃磺酸酯法，S-甲基-N-硝基-N’-甲基异硫脲法，S-甲基-N-硝基-N’-邻苯二甲酰异硫脲法，O-甲基-N-硝基-N’-甲基异脲法。

呋虫胺原药

应用^[3]

呋虫胺原药是日本三井东亚化学株式会社开发的新型烟碱类杀虫剂，已在世界多个国家推向市场，用于防治水稻等多种作物蚜虫、叶蝉及其抗性品系。

制备^[2]

方法一：

2,5-二氢呋喃-3-甲醛的合成：

称80gDMF加于反应釜中，置于低温反应槽中，点动搅拌，于-3—0℃下滴加三氯氧磷168g，滴完，保温0.5h，加入2,5-二氢呋喃70g，再缓慢升温至80℃，反应5h，反应完倒入300g冰水中，搅拌，分液，分出下层浅黄色油状液体96g，即2,5-二氢呋喃-3-甲醛，GC含量99.4%，收率97%。

3-氨甲基四氢呋喃的合成：

称量98g2,5-二氢呋喃-3-甲醛加入到高压反应釜中，再加入4.9gRaneyNi，15%氨甲醇340g，通入氢气至2MPa，点动搅拌，加热升温反应，GC监测反应历程，待无原料剩余，降至室温，压滤出，抽滤除去催化剂，负压蒸馏出产品，无色透明液体，94g，滴定含量94.3%，收率87%。

呋虫胺原药合成:

向反应釜中依次加入10g氯化钠、60g水、2g氢氧化钠、20g3-氨甲基四氢呋喃、24g1,3-二甲基-2-硝基异脲（含量98%），5℃搅拌反应，HPLC监测反应历程，待物原料剩余，抽滤，即得目标产品呋虫胺原药，26.8g，收率75%。产品的理化数据：m.p.95.5-97.8℃，1HNMR（600MHz，CDCl3，SiMe4）δ（ppm）1.65-1.75（m,1H）,2.08-2.15(m,1H),2.55-2.63(m,1H),2.94(d,3H,J=5.1Hz),3.36(t,2H,J=5.1Hz),3.62-3.90(m,4H),5.66(br,1H),8.65(br,1H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ（ppm）27.6,33.8,36.0,38.5,67.8,75.0,158.5。

方法二：

步，原料选取，选取1,4-丁内酯作为制备呋虫胺原药的合成原料；

第二步，中间体的制备，在带有搅拌器、温度计、回流冷凝器的四口反应瓶中加入15g的1,4-丁内酯、12g三溴甲烷、30mL水合肼、7g碳酸钾，加热至70℃反应6h，反应完成后采用12g的乙醚洗脱，回收乙醚后获得中间体3-(溴甲基)四氢呋喃，然后在带有搅拌器、温度计、回流冷凝器的四口反应瓶中加入15g的3-(溴甲基)四氢呋喃、12g六甲基二硅基胺基锂、6g碳酸钾、6g硫酸钠、30mL乙醇，加热至60℃反应7h，反应完成后采用12g的乙醚洗脱，回收乙醚后获得中间体1-(四氢-3-呋喃)甲基-2-(硝基亚胺)-3,5-二甲基六氢-1,3,5三嗪；

第三步，呋虫胺原药的合成，在带有搅拌器、温度计、回流冷凝器的四口反应瓶中加入15g的1-(四氢-3-呋喃)甲基-2-(硝基亚胺)-3,5-二甲基六氢-1,3,5三嗪、30mL盐酸、20mL乙醇，加热至40℃反应2h，反应完成后用乙酸乙酯洗脱提纯，最后获得白色固体呋虫胺原药。

主要参考资料

[1] NY/T 3582-2020.国内-行业标准-行业标准-农业 CN-NY.

[2] 张文萍, 王全胜, 徐吉洋, 朱国念, & 李少南. (2015). 呋虫胺原药及两种剂型对三种甲壳纲生物的毒性与风险评价. 农业环境科学学报, 34(8), 1478-1485.

[3] 卢昊, & 付少华. (2019). 98%呋虫胺原药对大鼠两代繁殖毒性研究. 现代农药.