驱蚊酯的制备方法

背景及概述^[1]

日常生活中，蚊虫的叮咬吸血带来很多麻烦，轻则造成皮肤肿痒发红，重则传播疾病危害身体健康，因此人们一直致力于防治蚊虫的研究。目前使用广泛的蚊虫驱避剂是避蚊胺(DEET)，但人们在使用中发现避蚊胺存在一些问题，首先是有一定的毒副作用，可能造成使用者出现红斑、荨麻疹等症状；其次对化学纤维类衣物、油漆有一定溶解性；第三是对皮肤有一定的渗透性和刺激性。鉴于避蚊胺的这些问题，人们开始寻找更新换代产品，人们发现驱蚊酯是非常理想的替代产品，驱蚊酯具有广谱高效、无毒无刺激、驱蚊时间长等特点，是公认的环保型驱避剂。驱蚊酯最早由德国默克公司开发成功，在欧洲应用广泛，后来又分别在美国环保署和世界卫生组织注册成功，在这两个机构的成功注册推动了驱蚊酯在世界范围的应用。目前使用较多的有驱蚊酯(由默克公司开发IR3535，其产品商品名为伊默宁)与驱蚊胺(diethyltoluamide，间甲基-N，N-二乙基苯甲酰胺)二种。驱蚊酯化学名(3－(N－丁基－N－乙酰基)－氨基丙酸乙酯，英文名3－［N－butyl－N－acetyl］－aminopropionicacid，ethylester，分子式C11H21NO3，分子量215.3，外观为无色或淡黄色液体，沸点为268℃/9.8×104Pa，易溶于乙醇等极性溶剂，CAS登记号为52304－36－6。与驱蚊胺相比，驱蚊酯有更好的驱蚊效果，且在自然界中自然降解速度大大快于驱蚊胺，因此驱蚊酯被认为是一种环境友好的驱避剂。另外，驱蚊酯对人体的影响也非常小，能直接用于人的皮肤表面来达到驱避蚊子的目的。

毒性^[2]

1.亚慢性经口毒性试验　

中、高剂量组染毒大鼠先后出现体重增长减慢、进食量减少。染毒中期雄性大鼠高剂量组的肌苷(Cr)有明显下降(P<0.01)；染毒180d后雌性大鼠中剂量组的Cr明显升高(P<0.05)。染毒中期雌性大鼠中高剂量组的白细胞(WBC)明显下降，高剂量组红细胞(RBC)和血红蛋白(HB)也有明显下降(P<0.05)。各剂量组雌雄大鼠的尿常规、脏器系数均未见异常。组织病理学检查表明，剂量组及对照组均出现个别动物肝小叶周围有炎细胞浸润，个别动物肾小管管腔内可见少量管型，但未出现组间差异。

2. 亚急性经皮毒性试验　

试验第1周，各剂量组大部分动物涂药部位皮肤出现红斑并有脱屑现象，第2周以后症状消失。雄性大鼠高剂量组染毒后1～3周体重增长缓慢(P<0.05)，WBC明显升高(P<0.05)，睾丸脏器系数下降(P<0.01)。各剂量组的各项血液生化指标均未见异常。大体解剖后未见各脏器有肉眼可见的病变。

应用^[2-3]

驱蚊酯(ISO通用名称：丁基乙酰氨基丙酸乙酯，化学名称：3-(N-丁基-乙酰胺基)丙酸乙酯)是一种广谱、高效的昆虫驱避剂。它的驱避作用时间长，能在不同气候条件下使用。在日化行业，驱蚊酯常常作为驱蚊活性成分添加于驱蚊产品中。如有研究制备一种驱蚊液。本发明采用添加适量乙醇、高分子缓释成分聚乙烯吡咯烷酮，同时与碳酸二辛酯一起使用，有效延长驱蚊有效时间，可达10小时以上。本发明的驱蚊液中，包含：驱蚊酯5～15％，乙醇20～40％，燕麦仁提取物0.1～1％，聚乙烯吡咯烷酮0.5～5％，碳酸二辛酯0.2～5％，水余量。同时针对使用驱蚊液出现皮肤干燥紧绷、瘙痒、红疹红斑等过敏现象，使用燕麦仁提取物进行复配，有效抑制过敏现象。本发明生产工艺简单，配方稳定，驱蚊酯水解率低，解决了目前采用驱蚊酯为原药的驱蚊配方驱蚊时间不够长，配方不稳定，及引起过敏现象的问题。

制备^[4]

驱蚊酯合成主要分二步，首先是丁胺与丙烯酸乙酯加成合成3-正丁氨基丙酸乙酯；然后，3-正丁氨基丙酸乙酯与醋酐反应生成驱蚊酯。反应方程式如下：

1）3-正丁胺基丙酸乙酯的合成：1000mL三颈瓶内加入正丁胺438(6.0mol)克，加热回流后，在搅拌条件下滴加丙烯酸乙酯100g(1.0mol)。滴加完毕后，继续搅拌保温反应3～4小时，并用气相色谱法跟踪反应。反应结束后，用旋转蒸发仪除去多余正丁胺，然后用油泵减压分馏得3-正丁氨基丙酸乙酯158克，收率为91.3%，其含量为99.5%以上。

2）驱蚊酯的合成：500mL三颈瓶内加入中间体3-正丁氨基丙酸乙酯173克(1.0mol)，控制内温在80～90℃之间，搅拌条件下滴加醋酐132克(1.2mol)，滴加完毕后，继续保温反应1小时。反应结束后，水泵减压回收乙酸及未反应的醋酐至内温达到100～105度，然后用油泵减压分馏得成品201克，收率为93.7%，其纯度为99.8%，本产物无色透明，且基本无味。产物经HNMR、CNMR及GCMS鉴定为驱蚊酯。

检测^[5]

一种驱蚊酯含量的检测分析方法，包括以下步骤：

(1)制备驱蚊酯的标样溶液，

(2)制备邻苯二甲酸二甲酯的内标溶液，

(3)将标样溶液与内标溶液按比例混合，制备混合标准溶液，

(4)将步骤(3)制备的混合标准溶液置于气相色谱仪中进样，以驱蚊酯和邻苯二甲酸二甲酯的重量浓度比值为横坐标，以驱蚊酯和邻苯二甲酸二甲酯峰面积比值为纵坐标，绘制内标标准曲线；

(5)制备包含驱蚊酯的样品溶液，

(6)在步骤(5)制备的样品溶液中加入内标溶液，得到混合样品溶液，

(7)将步骤(6)制备的混合样品溶液置于气相色谱仪中进样，以混合样品溶液中驱蚊酯和邻苯二甲酸二甲酯峰面积比值在内标标准曲线上读取样品溶液的驱蚊酯和邻苯二甲酸二甲酯的重量浓度比值，并以此计算混合样品溶液中的驱蚊酯含量。

主要参考资料

[1] CN201610718660.2一种含驱蚊酯的微胶囊、驱蚊水及其制备方法

[2] 驱蚊酯的亚慢性经口和亚急性经皮毒性

[3] CN201811252421.8一种驱蚊液及其制备方法驱蚊酯的合成及应用研究

[4] CN201610550440.3一种检测驱蚊酯含量的分析方法