[發明專利]一種用于合成甲氨基阿維菌素中間體亞胺化合物的催化劑及其應用

有效

• 申請號: 202010561307.4
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111659471B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 田學芳;高永民;王博;李立華;賈成國
• 申請（專利權）人: 河北威遠生物化工有限公司
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;B01J31/02;B01J27/125;B01J27/10;C07H1/00;C07H17/08
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 李坤

本發明涉及甲氨基阿維菌素制備技術領域，具體公開一種用于合成甲氨基阿維菌素中間體亞胺化合物的催化劑及其應用，所述催化劑包括主催化劑和助催化劑；所述主催化劑為鋁鹽和稀土金屬元素的氯化鹽；所述助催化劑為極性有機物；其中，所述鋁鹽為三氯化鋁或異丙醇鋁。本發明提供的催化劑用于甲氨基阿維菌素中間體亞胺化合物的合成，使制備得到的甲氨基阿維菌素含量高達95％以上，收率90％以上，同時，避免了含氟廢水的產生，解決了甲氨基阿維菌素生產廢水中氟超標問題，縮短了反應時間、提高了原料的轉化率和主產物的選擇性，降低了甲氨基阿維菌素的生產成本。

技術領域

本發明涉及甲氨基阿維菌素制備技術領域，尤其涉及一種用于合成甲氨基阿維菌素中間體亞胺化合物的催化劑及其應用。

背景技術

甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽是一種微生物源低毒殺蟲、殺螨劑，是在阿維菌素的基礎上合成的高效生物藥劑，具有活性高、殺蟲譜廣、可混用性好、持效期長、使用安全等特點，作用方式以胃毒為主，兼有觸殺作用。其殺蟲機制是阻礙害蟲運動神經。甲氨基阿維菌素上市以來，以其高效低毒的殺蟲性能，被廣泛應用于動植物害蟲的防護中，牢牢占有著國內外市場。

目前，甲維鹽的合成主要以阿維菌素B1為原料，經過對5位羥基進行保護后對4”位羥基進行氧化，得到4”-羰基-5-烯丙氧基羰基阿維菌素B1，在三氟醋酸鋅作用下進行氨化、還原、脫保護，得到甲氨基阿維菌素B1，最后與苯甲酸成鹽得到甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽。在后處理過程中，三氟醋酸鋅進入水中，在生物降解及高溫作用下，廢水及廢鹽中的有機氟會轉變為氟離子，造成廢水中氟含量超標，生產中必須進行蒸餾處理才能將廢水中的氟降至排放要求。

據文獻報道，甲維鹽的制備中用甲胺甲醇進行氨化反應，加入錳、鈀催化劑，在80-90℃下進行反應。但是，阿維菌素是由微生物發酵產生的十六元大環內酯化合物，室溫下存放都很容易降解，如果在甲胺存在的堿性條件下，阿維菌素的大環結構會發生異構或開環反應，尤其是在80-90℃下無法保證產物的選擇性。因此，需要開發一種用于制備甲氨基阿維菌素的新型催化劑。

發明內容

針對現有甲氨基阿維菌素制備過程中選用的催化劑的反應選擇性差，產品收率低等問題，本發明提供一種用于合成甲氨基阿維菌素中間體亞胺化合物的催化劑及其應用。

為達到上述發明目的，本發明實施例采用了如下的技術方案：

一種用于合成甲氨基阿維菌素中間體亞胺化合物的催化劑，所述催化劑包括主催化劑和助催化劑；所述主催化劑為鋁鹽和稀土金屬元素的氯化鹽；所述助催化劑為極性有機物；其中，所述鋁鹽為三氯化鋁或異丙醇鋁。

本發明中需要將反應原料完全生產亞胺化合物后，再進行下步反應，得到目標產物，過程中需要將反應停留在亞胺化合物階段，而亞胺化合物非常不穩定，因此對催化劑的選擇有著非常嚴格的要求。

相對于現有技術，本發明選擇鋁鹽和稀土金屬元素的氯化鹽作為主催化劑，其中，三氯化鋁或異丙醇鋁能降低反應所需勢能，并形成活性中心，提升催化劑的催化速率；稀土金屬元素的氯化鹽的加入在整個催化劑體系中起著關鍵作用，稀土金屬元素的強活潑性能顯著提高鋁的得失電子能力，使整個氨化反應更容易進行，因此，鋁鹽和稀土金屬元素的氯化鹽之間相互作用，協同催化，提高胺的反應選擇性，增加了氨化反應的轉化率。同時，選擇極性有機物作為助催化劑，極性有機物不僅能夠溶解所述主催化劑，使主催化劑均勻分散在體系中，還能提高反應的選擇性和催化劑體系的穩定性。主催化劑與助催化劑形成強相互作用，降低氨化反應的活化能，使氨化反應能在較溫和的溫度范圍內進行，提高催化劑的反應選擇性。

本發明提供的用于合成甲氨基阿維菌素中間體亞胺化合物的催化劑以主催化劑和助催化劑形成一個高效的催化劑體系，其中鋁鹽(三氯化鋁或異丙醇鋁)、稀土金屬元素的氯化鹽和極性有機物之間形成強的配合作用達到高效催化亞胺化合物生成，并且將亞胺化合物穩定進行后續反應，提高氨化反應轉化率。