科创中国
一种合成里胺基阿维菌素苯甲酸盐的方法
发布时间:
2022-11-28
截止日期:2023-11-30
价格 双方协商
地区： 黑龙江省 七台河市 茄子河区
需求方： 黑龙***公司
行业领域
新能源及节能技术
需求背景
甲维盐是生物发酵产物阿维菌素的衍生物，与阿维菌素相比，其生物活性提高了约3个数量级。对鳞翅目昆虫的幼虫和其它许多害虫的活性极高，既有胃毒作用又兼触杀作用，在非常低的剂量(***)下具有很好的效果，而且在防治害虫的过程中对益虫没有伤害，有利于对害虫的综合防治，另外扩大了杀虫谱，降低了对人畜的毒性。甲维盐有独特的杀虫机制，甲维盐可以增强神经质如谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)的作用，从而使大量氯离子进入神经细胞，使细胞功能丧失，扰乱神经传导，幼虫在接触后马上停止进食，发生不可逆转的麻痹，在3-4天内达到最高致死率。由于它和土壤结合紧密、不淋溶，在环境中也不积累，且极易被作物吸收并渗透到表皮，使施药作物有长期残效，在10天以上又出现第二个杀虫致死率高峰，同时很少受环境因素如风、雨等影响。甲维盐对很多害虫具有其它农药无法比拟的活性，尤其对鳞翅目、双翅目的害虫，如红带卷叶蛾、烟蚜夜蛾、棉铃虫、烟草天蛾、小菜蛾粘虫、甜菜夜蛾、旱地贪夜蛾、粉纹夜蛾、甘蓝银纹夜蛾、菜粉蝶、菜心螟、甘蓝横条螟、番茄天蛾；以及马铃薯甲虫、墨西哥瓢虫等(甲虫不属于鳞翅目和双翅目)，具有超高效。甲维盐属于生物源农药，易降解，残留小，对环境的污染极小，是绿色环保型农药。目前，甲维盐已成为国内农药市场中的一线产品。
需解决的主要技术难题
甲维盐生产技术大体上是基于Raymond ***等1994年报道的氧化还原氨化反应为基础发展起来的生产工艺(***,59,7704-7708)，即以阿维菌素为起始原料，经过C5-羟基-烯丙氧羰基单保护、C4”-羟基氧化为羰基、C4”-羰基氨化还原、C5-O-烯丙氧羰基脱保护、成盐五步反应制得：首先以氯甲酸烯丙酯为酯化试剂，将C5-OH选择性成酯保护起来；用二甲基亚砜为氧化剂，磷酸苯酯二酰氯及三乙胺(或者四甲基乙二胺等)为复合氧化剂，将未保护的C4”-羟基氧化成C4”羰基(C4”＝O)；在催化剂A(氯化锌或者三氟乙酸锌等路易斯酸)存在下，将C4”羰基与胺化试剂七甲基二硅氮烷或者大大过量的甲胺醋酸盐反应生成C4”＝NCH,并以硼氢化钠为还原剂将亚胺基还原成甲胺基；然后在催化剂四(三苯基膦)钯存在下用硼氢化钠脱去C5-OH的保护基团，最后与苯甲酸成盐后得到终产物甲维盐。
期望实现的主要技术目标
这些合成的总收率在70％-80％左右(采用七甲基二硅氮烷氨化收率略高)。这些方法虽然有所改进，但是仍然存在不足之处：(1)C4”-羟基氧化为羰基的过程中采用DMSO为氧化剂，氧化过程会产生含硫杂质，氧化完成后需要较多水洗除去，否则会严重影响后续反应降低收率，产生大量废水，含硫杂质还导致生产过程产生恶臭废气，影响环境；(2)C5-羟基-烯丙氧羰基单保护、C4”-羟基氧化反应使用二氯甲烷作为溶剂，洗涤后更换溶剂使用醋酸异丙酯、氨化时间使用七甲基二硅氮烷或者大大过量的甲胺，所使用的溶剂和试剂昂贵，造成甲维盐生产成本偏高；(3)DMSO氧化过程产生的杂质，导致催化剂四(三苯基膦)钯活性降低，增加四(三苯基膦)钯用量，提高生产成本；(4)DMSO氧化过程产生的杂质在生产过程中难以监测，容易导致催化剂四(三苯基膦)钯中毒，而降低产物收率；由于上述的过程复杂和成本偏高缺点的存在，现有的甲维盐合成方法不利于甲维盐规模工业化生产。
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