5-氯-1-茚酮的合成方法以及作用

简介

5‑氯‑1‑茚酮是美国杜邦公司新农药品种茚虫威(通用名为indoxacarb)的重要中间体，同时也是一种重要的医药中间体。茚虫威是美国杜邦公司于1992年开发，2001年上市的新型钠通道阻断剂，也是个商品化的该类杀虫剂。该剂通过阻断昆虫细胞内的钠离子通道，使神经细胞失去功能，通过触杀和胃毒作用来防治多种作物的多种害虫。茚虫威作用机理独特，与其他杀虫剂不存在交互抗性，对非靶标昆虫非常安全，残留量低，用药后2天即可采收，可用于害虫的综合防治和抗性治理。茚虫威的专利保护期将在2010年到期。国内大量农药生产厂家已在大量生产茚虫威，因此5‑氯茚酮的市场前景将十分看好[1]。

合成

图1 5-氯-1-茚酮的合成路线[2]。

向5，5-二甲基环己烷-1，3-二酮和查尔酮（0.45 mmol）的迈克尔加合物在DCE（1 mL）中的溶液中加入0.3 nmolα-羟基硅烷或芳香醇。在室温下搅拌所得溶液24-36h。通过柱色谱法（硅胶、石油乙酸乙酯混合物）纯化得到标题化合物5-氯-1-茚酮。合成路线如图1所示。

图2 5-氯-1-茚酮的合成路线。

方法一：将苯甲酸（1当量）和亚硫酰氯（8-10当量）添加到连接有机械搅拌器、温度计、乙烯气体入口和冷凝器的四颈烧瓶中。在搅拌下将所得溶液加热至回流30-60分钟。蒸馏至干，除去过量的亚硫酰氯。将残留物溶解在二氯甲烷（10-12当量w/w）、AlCl3（3.0当量）和NaCl（1当量）中。在冰浴中将混合物冷却至0°C。将乙烯气体送入反应混合物的底部。剧烈搅拌反应混合物，直到消耗掉所有苯甲酰氯（通过TLC监测）。通过蒸馏除去溶剂。将剩余混合物加热至140-160°C 1小时，直到所有中间体转化为产物（TLC监测）。将反应混合物冷却至约80°C。将混合物倒入冰水中。通过过滤收集沉淀物。用石油醚/乙酸乙酯重结晶产物5-氯-1-茚酮。合成路线如图2所示。

方法二：将氯苯、全氟叔丁醇和催化剂大孔强酸性树脂混合，在氮气保护下，缓慢滴加3‑氯丙酰氯，在一定温度下反应一段时间后，滤出催化剂，常压蒸出全氟叔丁醇，然后加入二氯甲烷和HCl溶液，分出油层，再用NaHCO3水溶液洗到中性，常压蒸出二氯甲烷，重结晶，真空干燥，得到5‑氯‑1‑茚酮。合成路线如图2所示。

作用

5‑氯‑1‑茚酮，简称5‑氯茚酮，分子式C9H7OCl，分子量166.61，CAS  42348‑86‑7。是美国杜邦公司新农药品种茚虫威(通用名为indoxacarb)的重要中间体，同时也是苯甲酰吲哚类消炎药和氨基乙酰类抗凝药等药物的重要医药中间体。5‑氯‑1茚酮是合成新农药茚虫威的重要中间体。目前合成5‑氯‑1‑茚酮的主要工艺为3，4'‑二氯苯丙酮在三氯化铝体系150℃以上高温的条件下进行傅克烷基化反应。由于3，4'‑二氯苯丙酮反应活性很弱，因此需要很高的反应温度及过量的三氯化铝催化剂，而原料和产品焦化温度及炭化温度均较低，因此在傅克烷基化反应过程中均出现不同程度的焦化和炭化。反应体系焦化、炭化程度不仅影响产品纯度和收率，也影响反应后续处理难易，因此该工艺稳定性差，反应后续处理过程中产生大量含铝废水难以处理，环保效益差。此外，高温三氯化铝遇水有发生爆炸的危险，反应体系也存在较高的安全隐患[3]。

参考文献

[1]冯培良,时明,薄蕾芳,周芙蓉,刘建成,于连友,王祥传. 一种提高5-氯-1-茚酮收率的合成方法[P]. 山东省：CN111454137B,2022-09-23.

[2] Huang, Yun-Sheng; et al. Synthesis of 1-Indanones from Benzoic Acids. Industrial & Engineering Chemistry Research (2012), 51(3), 1105-1109.

[3]张思思,于连友,左茂辉,张永军,王光金,孟祥玉,崔柏,刘永欣,李冰洁. 一种5-氯-1-茚酮的合成方法[P]. 山东省：CN113087609B,2022-09-23.