一种呋虫胺合成方法技术领域
本发明涉及农药化合物合成技术领域，具体涉及一种呋虫胺合成方法。
背景技术
自高效、广谱、良好环境相容性的吡虫啉的问世以来，新烟碱类农药就以其独特的
作用方式、良好的选择性毒性引起人们的广泛关注。新烟碱类杀虫剂主要通过控制昆虫神
经系统烟碱型乙酰胆碱酯酶受体，阻断昆虫中枢神经系统的正常传导，导致害虫麻痹死亡。
呋虫胺英文通用名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。技术路线如下：
在这些方法中，中间体3-氨甲基四氢呋喃或3-羟甲基四氢呋喃的合成是整个呋虫胺合
成的关键，而对于3-氨甲基四氢呋喃的合成有通常有Gabriel法、叠氮法和氰基还原法三
种。技术路线如下：
3-羟甲基四氢呋喃的合成方法大致有：丙二酸二乙酯-溴乙酸乙酯法、氢甲酰化法、水
解法、丙二酸二乙酯-环氧乙烷法和2，3-二氢呋喃-原甲酸三甲酯法。技术路线如下：
上述中间体3-氨甲基四氢呋喃或3-羟甲基四氢呋喃的合成方法合成过程较为复杂，合
成路线过长，在经济性、原料选择性、操作性等方面均存在诸多不足，大部分仅为实验室小
试方法，无法进行实际的工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种合成路线较短，减少反应步骤，降低操作复杂性，降
低工艺成本的呋虫胺的合成方法，该方法是以二氢呋喃为原料，通过Vilsmeier-Haack反应
得到二氢呋喃-3-甲醛，再在催化剂的作用下还原氨化得到3-氨甲基四氢呋喃，最后与1,3-
二甲基-2-硝基异脲缩合得到化合物呋虫胺，工艺路线如下：
。
本发明工艺路线的具体工艺步骤如下：
1. 制备二氢呋喃-3-甲醛
称量甲酰胺置于反应釜中，在温度为-8℃-15℃下，向其中滴加无机酰氯，滴完，向其中
加入二氢呋喃，添加物料的质量比为二氢呋喃:甲酰胺:无机酰氯=1:1-4:1-4，保温0.5-3h，
升温至75℃-130℃，回流反应3-6h，倒入冰水中，分液，即得到二氢呋喃-3-甲醛。
其中，以上所述的甲酰胺可以为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二乙基甲酰胺或N-苯
基-N’-甲基甲酰胺或N-苯基-N’-乙基甲酰胺；无机酰氯可以为三氯氧磷或氯化亚砜或光气
或固体光气；二氢呋喃可以为2,3-二氢呋喃或2,5-二氢呋喃。
2. 制备3-氨甲基四氢呋喃
向高压釜中加入二氢呋喃-3-甲醛、催化剂、氨醇溶液，质量比为二氢呋喃-3-甲醛:氨
醇溶液为1:2-5，催化剂添加量为二氢呋喃-3-甲醛总质量的2%-30%，升温至70-150℃，充入
氢气，保持压力在0.5-3Mpa，搅拌反应，待无原料剩余，蒸馏出3-氨甲基四氢呋喃。
其中以上所述的催化剂为Pd/C或Raney Ni，氨醇溶液浓度为4%-18%。
3.制备化合物呋虫胺
向反应釜中加入氯化钠、氢氧化钠、水、3-氨甲基四氢呋喃、1,3-二甲基-2-硝基异脲，
质量比为氢氧化钠:氯化钠:水:3-氨甲基四氢呋喃:1,3-二甲基-2-硝基异脲为1:3-10:25-
35:5-15:5-15，在0-10℃下搅拌发生缩合反应，至无原料剩余，停止反应，抽滤，即制得化合
物呋虫胺。
本发明的合成工艺相对于传统呋虫胺合成路线，将Vilsmeier-Haack反应创造性
的应用于呋虫胺的合成，利用生成的醛基中间体，使醛基还原氨化与双键还原同时进行，减
少反应步骤，降低操作复杂性，并使中间体的合成线路大大缩短，降低了工艺成本。另外从
原料选择上2,3-二氢呋喃和2,5-二氢呋喃均可用于醛基的合成，原料选择更加宽泛，是该
工艺的实用性更强。以2,3-二氢呋喃为反应底物时，根据2,3-二氢呋喃的电子云密度和
Vilsmeier-Haack反应机理，2,3-二氢呋喃-3-甲醛为主要产物，与实际相符。
本发明的合成工艺路线以二氢呋喃为原料，通过Vilsmeier-Haack反应得到二氢
呋喃-3-甲醛，再在催化剂的作用下还原氨化得到3-氨甲基四氢呋喃，最后与1,3-二甲基-
2-硝基异脲缩合得到化合物呋虫胺，在工艺的整体设计上做了较大创新外，在具体的工艺
步骤及温度、配比、压力等参数上也同时做了相适应的一体化创新，具有较好的有益效果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，本发明用以下具体实施例
进行说明，但本发明绝非仅限于这些例子。如无特别说明，以下提及的比例(包括百分比)都
是质量比。
实施例1
2,5-二氢呋喃-3-甲醛的合成：
称80g DMF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98g 2,5-二氢呋喃-3-甲醛加入到高压反应釜中，再加入4.9g Raney Ni，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%。
呋虫胺合成:
向反应釜中依次加入10g氯化钠、60g水、2g氢氧化钠、20g 3-氨甲基四氢呋喃、24g 1,
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，26.8g，收率75%。产品的理化数据：m.p. 95.5-97.8℃，1H NMR
（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). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ（ppm）27.6, 33.8, 36.0, 38.5,
67.8, 75.0, 158.5。
实施例2
2,5-二氢呋喃-3-甲醛的合成：
称110g DMF加于反应釜中，置于低温反应槽中，点动搅拌，于0—8℃下滴加三氯氧磷
168g，滴完，保温0.5h，加入2,5-二氢呋喃70g，再缓慢升温回流，最终温度至120℃，反应3h，
反应完倒入300g冰水中，搅拌，分液，分出下层浅黄色油状液体85g，即2,5-二氢呋喃-3-甲
醛，GC含量99.8%，收率86%。
3-氨甲基四氢呋喃的合成：
称量98g 2,5-二氢呋喃-3-甲醛加入到高压反应釜中，再加入4.9g Raney Ni，15%氨甲
醇350g，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，96g，滴定含量94%，收率
89%。
呋虫胺合成:
向反应釜中依次加入10g氯化钠、60g水、2g氢氧化钠、20g 3-氨甲基四氢呋喃、24g 1,
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，25.9g，收率72%。产品的理化数据：m.p. 95.2-98.0℃，1H NMR
（600MHz，CDCl3，SiMe4）δ（ppm）1.63-1.75（m, 1H）, 2.10-2.15(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). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ（ppm）27.5, 33.5, 36.0, 38.5,
67.5, 75.0, 158.5。
实施例3
2,5-二氢呋喃-3-甲醛的合成：
称110g N,N-二乙基甲酰胺加于反应釜中，置于低温反应槽中，点动搅拌，于-1—3℃下
滴加二氯亚砜168g，滴完，保温1.5h，加入2,3-二氢呋喃70g，再缓慢升温至90℃，反应3h，反
应完倒入300g冰水中，搅拌，分液，分出下层浅黄色油状液体85g，即2,3-二氢呋喃-3-甲醛，
GC含量98.6%，收率85%。
3-氨甲基四氢呋喃的合成：
称量上述98g 2,3-二氢呋喃-3-甲醛加入到高压反应釜中，再加入9.8g Raney Ni，5%
氨甲醇680g，通入氢气至0.8MPa，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，93g，滴定含量
94.6%，收率87%。
呋虫胺合成:
向反应釜中依次加入10g氯化钠、60g水、2g氢氧化钠、20g 3-氨甲基四氢呋喃、24g 1,
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，26.2g，收率73%。产品的理化数据：m.p. 95.0-97.5℃，1H NMR
（600MHz，CDCl3，SiMe4）δ（ppm）1.65-1.78（m, 1H）, 2.08-2.15(m, 1H), 2.55-2.65(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). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ（ppm）27.6, 33.7, 35.9, 38.3,
67.5, 75.1, 158.4。