Способ получения имидаклоприда

(51)07 401/06 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Ковганко Николай Владимирович Чернов Юрий Германович Сурвило Владимир Леонидович Кашкан Жанна Николаевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси(57) Способ получения имидаклоприда формулы 2 заключающийся во взаимодействии 2-хлор-5-хлорметилпиридина с 2-нитроиминоимидазолидином в ацетонитриле в присутствии конденсирующего средства, отличающийся тем, что в качестве конденсирующего средства используют смесь карбоната калия и иодида калия при их молярном соотношении (1,2-1,8)(0,04-0,1). Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения имидаклоприда формулы 1 2 Имидаклоприд 1 является действующим веществом ряда инсектицидных препаратов группы неоникотиноидов, которые находят широкое применение в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями 1. Известно несколько способов получения имидаклоприда 1. Известен способ получения имидаклоприда из -(2-хлор-5-пиридилметил)этилендиамина 2 2. По данному способу в результате реакции соединения 2 с бромцианом в толуоле получено производное гуанидина 3, которое далее подвергают нитрованию азотной кислотой в присутствии серной кислоты. При этом с общим выходом менее 6 получают целевое соединение 1. Недостатками данного способа 2 являются очень низкий выход имидаклоприда 1 и необходимость применения для его синтеза высокотоксичного бромциана. 2 Известен способ получения имидаклоприда с выходом 80 реакцией -(2-хлор-5 пиридилметил)этилендиамина 2 с диметил -нитроимидодитиокарбонатом 4 3. Основным недостатком этого способа является труднодоступность исходного диметил-нитроимидодитиокарбоната 4. Так, в патенте 3 указано, что соединение 4 может быть получено реакцией нитрата диметилового эфира имидодитиокарбоновой кислоты с трифторуксусным ангидридом в хлороформе с выходом только 41 . Еще одним существенным недостатком описанного в патенте 3 способа получения имидаклоприда 1 является образование в ходе реакции больших количеств метилмеркаптана, который необходимо тщательно улавливать из-за его токсичности и отвратительного запаха. 2 Известен способ получения имидаклоприда 1 конденсацией 2-хлор-5-хлорметилпиридина 5 с 2-нитроиминоимидазолидином 6 4. Реакция протекает при кипячении в ацетонитриле в присутствии карбоната калия и хлорида цезия. В данной реакции образуется смесь, состоящая из 86,8 целевого соединения 1 и 8,7 бисалкилированного производного 7. В патенте 4 указывается, что выход имидаклоприда по обсуждаемому способу,2 8491 1 2006.10.30 рассчитанный исходя из его содержания в смеси, составляет 90,2 . Однако по данному способу чистый имидаклоприд из этой смеси не выделялся, поэтому его реальный препаративный выход оценить невозможно. Основным недостатком данного способа получения имидаклоприда 1 является образование значительного количества побочного соединения 7. Это значительно снижает выход целевого соединения и затрудняет его выделение из смеси в чистом виде. Известен способ получения имидаклоприда 1 из 2-хлор-5-хлорметилпиридина 5 и 2 нитроиминоимидазолидина 6 (прототип) 5. По данному способу имидаклоприд получают в результате медленного прибавления раствора 2-хлор-5-хлорметилпиридина 5 в ацетонитриле к смеси 2-нитроиминоимидазолидина 6 и карбоната калия в ацетонитриле. Выход имидаклоприда 1 по способу-прототипу 5 существенно зависит от времени прибавления в реакционную смесь 2-хлор-5-хлорметилпиридина 5. Наилучшие результаты получаются при прибавлении данного реагента в течение 6,5 ч. При этом получается технический имидаклоприд 1 с выходом 92,30 и чистотой 90,85 . Метод очистки полученного имидаклоприда 1 и его препаративный выход в патенте 5 не приводятся. При повторении данного метода получения имидаклоприда целевое соединение выделено выходом 74(пример 2). Основным недостатком способа-прототипа 5 является получение имидаклоприда в загрязненном виде. Вторым недостатком данного способа является большая продолжительность процесса получения имидаклоприда. Задача изобретения - упрощение процесса получения имидаклоприда 1 в результате сокращения его продолжительности и увеличение выхода и чистоты целевого соединения. Она достигается заявляемым способом получения имидаклоприда 1. В данном способе как и в способе-прототипе 5, в качестве исходных веществ используются 2-хлор-5 хлорметилпиридин 5 и 2-нитроиминоимидазолидин 6. По заявляемому способу имидаклоприд получается в результате конденсации соединений 5 и 6 в ацетонитриле в присутствии в качестве конденсирующих средств карбоната калия и иодида калия при их молярном соотношении (1,2-1,8)(0,04-0,1). Основное отличие заявляемого способа от прототипа состоит в том, что для реакции соединений 5 и 6 в качестве конденсирующего средства используется не карбонат калия, а смесь карбоната калия и иодида калия. Применение в данной реакции для конденсации карбоната калия и иодида калия позволяет сократить время реакции, как минимум, в полтора раза (обычно до 4 ч). В результате образующийся в ходе реакции имидаклоприд 1 находится в реакционной смеси меньшее время по сравнению со способом (прототипом) 5. Это приводит к тому, что целевое соединение в меньшей степени подвергается побочным реакциям, приводящим, например, к образованию соединения 7, и в результате выделяется из реакционной смеси с высоким выходом и имеет большую чистоту, чем продукт,получаемый по способу-прототипу. По заявляемому методу целевой имидаклоприд 1 получается с выходом более 80 . Таким образом, выход имидаклоприда по заявляемому способу является большим по сравнению с выходом этого же вещества в способепрототипе 5. Для лучшего понимания сущности данного изобретения приводится пример 1 получения имидаклоприда. Однако возможности применения заявляемого способа получения имидаклоприда 1 этим примером не ограничиваются. Пример 1. К кипящей суспензии 22,33 г (0,162 моль) карбоната калия, 0,84 г (0,005 моль) иодида калия и 15,78 г (0,121 моль) нитроиминоимидазолидина 6 в 120 мл ацетонитрила прибавляют по каплям при интенсивном перемешивании в течение 2,5 ч раствор 16,37 г (0,101 моль) 2-хлор-5-хлорметилпиридина 5 в 85 мл ацетонитрила. По окончании прибавления смесь кипятят при перемешивании дополнительно в течение 1,5 ч, охлаждают до комнатной температуры, осадок отфильтровывают и промывают на фильтре ацетонитрилом. Объеди 3 8491 1 2006.10.30 ненные фильтраты упаривают, остаток суспендируют в воде, отфильтровывают, промывают на фильтре водой и сушат при 40-50 С до постоянной массы. Получают 20,86 г имидаклоприда 1. Выход 81 , т. пл. 131-134 С, лит. т. пл. 136-139 С 2, 134-136 С 3. Спектр ПМР (200 МГц, (3)2, , м.д.)3,42-3,71 (4 Н, м (СН 2)2), 4,49 (2 Н, с, СН 2), 7,54(1, д,8,5 Гц, С 5-Н), 7,81 (1, дд, 1 8,5 Гц, 2 2,5 Гц, С 4-Н), 8,37 (1, д,2,5 Гц, С 2-Н),9,00 (1, уш.с, ). Судя по данным спектра ПМР, полученный образец имидаклоприда 1 не содержит примесей. Пример 2 (для сравнения). К кипящей суспензии 23,90 г (0,173 моль) карбоната калия и 16,85 г (0,130 моль) нитроиминоимидазолидина 6 в 130 мл ацетонитрила при интенсивном перемешивании по каплям прибавляют в течение 7 ч раствор 17,5 г (0,108 моль) 2-хлор-5-хлорметилпиридина 5 в 90 мл ацетонитрила. По окончании прибавления смесь кипятят при перемешивании дополнительно в течение 3 ч, охлаждают до комнатной температуры, осадок отфильтровывают, промывают на фильтре ацетонитрилом. Объединенные фильтраты упаривают, остаток суспендируют в воде, отфильтровывают, промывают на фильтре водой и сушат. Получают 20,43 г имидаклоприда 1. Выход 74 , т. пл.128-130 С, затем 134-137 С. Спектр ПМР (200 МГц, (13, , м.д.)3,45-3,65 (2 Н, м, СН 2), 3,75-3,90 (2 Н, м, СН 2),4,56 (2 Н, с, СН 2), 7,36 (1, д,8,5 Гц, С 5-Н), 7,68 (1, дд, 1 8,5 Гц, 2 2,5 Гц, С 4-Н), 8,22 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4