烯唑醇的合成研究

烯唑醇的合成, 将烯酮 11g( E 体 86125% ) 放入
蒸馏瓶中, 进行蒸馏, 回收溶剂, 溶剂蒸尽后, 往瓶内 到 250ml 玻璃三口瓶中, 加入一定量的溶剂, 开动搅
加入石油醚 60m l( 60~ 90 e ) 进行重结晶, 过滤、干 拌器, 对反应物温升至( 15~ 20) e , 然后将 214g 的
入 817g 唑酮, 819g 2, 4- 二氯苯甲醛、1g 催化剂及
经后处理后, 得一白色结晶 1010g, 经分析结果
50ml 甲苯。开动搅拌下, 对物加热至回流, 反应 5 确定, 是烯 唑醇, ( E + Z ) 含量 9813% , 其 中 E 体
小时, 即 为终 点。 然 后将 物 料 温 度 降 至室 温, 用 9113% , 烯唑醇( E) 收率 9516% 。
理, 且唑酮的 收率达到 9312% , 纯 度 97110% 。显
表 3 表明: 当唑酮的纯度 86% 时, 反应结果烯
然, 后者优于前者。
酮( E + Z ) 含 量 82% , 收 率 83% , 当唑 酮 纯 度 为
212 催化剂用量对合成烯酮反应的影响
9515% 时, 反 应 结 果 生 成 的 烯 酮 ( E + Z ) 含 量 为
收率( % ) 831 17 891 50
214 温度对烯酮异构化反应的影响
表 4 温度对异构化反应的影响
试验条件
试验结果
试验 编号
温度 时间 烯酮 ( e ) ( h) ( E/ Z)
烯酮 E 体 Z 体 E/ Z (%) (%) (%)
E - 92- 3- 07 45 ? 2 6 10B121 2 8417 E - 92- 3- 16 50 ? 2 6 10B121 2 861 50 E - 92- 3- 15 50 ? 2 6 10B121 2 881 35 E - 92- 3- 12 60 ? 2 6 10B121 2 8110
E 体( % ) 36 34 36
试验结果
烯酮
Z 体( % ) 42 48 44
E+ Z( % ) 78 82 80
收率( % ) 771 95 831 97 831 40
表 1 表明: 当反应条件相同时, 后处理方法取两 种: 一种是 反应完成 后, 直 接过滤除 去固体 ( KCl、 K2CO3) 后, 对滤液进行脱溶回收丙酮, 得到固体产
稳定 试 验 平 均 结 果: 烯 唑 醇 ( E ) 含 量 达 91130% , 收率是 9516% 。
3 结论 综上所述: 本项目经过研究, 确定了先用氯甲特
丁酮、1, 2, 4- 三唑、2, 4- 二氯苯甲醛、硼氢化钾、催 化剂、有机溶剂等为原料, 经过四步化学反应, 合成 了烯唑醇, 试验结果得出以下几点结论。 311 合成唑酮的最佳工艺条件
燥, 得一淡黄色固体物 2319g, 即是唑酮。经 GC 分 KBH4 分成四份于 20 分钟内加入反应瓶内进行还
析, 纯度是 9717% 、收率 9312% 。
原反应。反应 3 小时后, 取样分析, 当烯酮的转化率
烯酮( Z 体) 的制备, 在 100ml 玻璃三口瓶中, 加 \99% , 即为反应终点。
收率 (%)
951 20 801 63
试验 编号
C- 92- 2- 11 C- 92- 2- 14 C- 92- 2- 09
试验条件
催化剂 温度 ( ml) ( e )
时间 ( h)
01 8 113 ? 2 5 11 0 113 ? 2 5 11 2 113 ? 2 5
产量( g) 161 2 161 5 161 9
氯甲特丁酮B1, 2, 4- 三唑B碳酸钾的克分子比 为 1B1B111, 反应温度回流状态, 反应时间 315 小时 结果得白色固体, 唑酮含量是 9717% , 收率 9312% 。
12
PEST ICIDES V ol1 41 N o1 2 ( 2002)
15% , 显然不是最佳方法, 有待进一步试验。
2) e , 反应 5 小时, 改变催化 剂用量从 018~ 112ml
本试验又改变了溶剂, 用一种特定的溶剂对反 的试验结果表明, 催化剂用量 1ml 为最好。
应及后处理都是一种溶剂, 这样大大的简化了后处 213 唑酮的纯度对合成烯酮反应的影响
( 1) 唑酮制备 ( CH3) 3CCCH2Cl + HN
N K2CO3 溶剂
O
N
( CH3) 3CCCH2 N N + K Cl+ H2O
O
N
( 2) 烯酮( Z) 的制备
( CH3) 3CCCH2 N N + Cl
Cl 溶剂
CHO 催化剂
O
N
O
Cl H
C C( CH3) 3
Cl
CC
+ H 2O
烯唑醇 ( diniconazole) 是日本 住友化 学公司 于
1984 年研制成功的高效、广谱、内吸性低毒 并兼作 植物生长调节剂的杀菌剂品种112。结构如下:
OH
Cl
CH C( CH 3) 3
Cl
CC
H NN
N
由于烯唑醇的化学结构中, 双键上连有 4 个不 同的基因, 出现了 E 体和 Z 体产 物。在 杀菌活 性 上, 防治玉米黑粉菌的 ED50值, E 体比 Z 体高出 300 倍, 在保护和治疗活性上, E 体的活性比 Z 体高出了 50~ 200 倍。在内吸性上, E 体用 011mg/ 盆计量时 能完全防 治白粉 病的发生, 而 Z 体要用 很高的 计 量, 方能达同一结果122。
合成烯唑醇的方法, 据国内外文献报道有多种 方法, 其中以氯甲特丁酮、1, 2, 4- 三唑、2, 4- 二氯 苯甲醛为基本原料, 合成总收率在 30% ~ 55% ( 以 氯甲特丁酮计) , E 体BZ 体为 7B3, 纯度 8615% ( E、Z 体总和) 14~ 72。
从以上情况看出, 合成烯唑醇的工艺中存在总 收率低, 质量较差, 且溶剂耗量大等缺点。本研究从 中国国情出发, 原料全部用国产原料, 选定了催化法 合成烯酮( Z 体) 及用特定的溶剂和后处理方法, 四 步化学反应的总收率达 7211% ( 氯甲特丁酮计) , 烯 唑醇含量达 9113% ( E 体) 。化学反应过程:
表 2 表明: 当投料量唑酮是 918g( 含量 85% ) 、 89% , 收率 8915% 。显然, 唑酮的质量 对生成的烯
2, 4- 二 氯苯 甲 醛 819g ( 98% ) , 反应 温 度( 113 ? 酮的质量和收率影响较大。
表 3 唑酮纯度对合成烯酮反应的影响
试验 编号
C- 92- 2- 14 C- 92- 2- 18
71 47 10B01 88 61 20 10B01 72 51 50 10B01 62 141 00 10B11 70
表 4 表明: 反应温度在( 45~ 60) e 之间取三点 试验, 其结果( 50 ? 2) e 反应为好。 215 关于烯唑醇的合成
合成烯唑醇过程中, 选择不同溶剂, 不同反应温 度、反应时间, 不同规格的还原剂及不同的后处理方 法进行了试验。最后确定了最佳工艺, 并进行了稳 定试验。
应物料温度升至 45e , 在光照下反应 8 小时, 到达反应
112 实验步骤
终点。蒸出溶剂后得到烯酮 E 体, 取样经 HPLC 分析,
唑酮的制备, 在附有搅拌器、温度计、冷凝器及 E 体含量达 98% , 本方法溶剂耗量太大。
加热电炉装置上的 250ml 玻璃三口瓶中, 加入 11g
烯酮 ( Z + E ) 的 催 化 异 构 制备 烯 酮 E 体, 在
1984~ 1985 年在西班牙、意大利、法国 等田间 药效试验表明, 谷类作用上用 50~ 125g / hm 2( 有效 成分) , 叶喷雾处理, 对白粉病、锈病、腥黑穗病有很 好的防治效果, 优于多菌灵、代森锰锌、三唑酮。
烯唑醇是一个很好的杀菌剂品种, 沈阳化工研 究院于 1990 年开始研究此品种, 从中间体到最后产 品的研究, 共八步化学反应。中间体的合成另有报 告132。本研究报告包括唑 酮、烯酮 ( Z 体) 、烯酮 ( E 体) 及烯唑醇共四步反应。
NN
N
( 3) 烯酮( Z 体) 异构化制备烯酮( E 体)
O
Cl O
Cl H
C C( CH 3) 3
H+
CC
或光照
NN
Cl
C C( CH 3) 3
N
Cl
CC
H NN
N
( 4) 烯唑醇( E) 的合成
O
Cl
Cl
C
C C
C( CH 3) 3
KBH4 溶剂
H NN
N
OH Cl
CH C( CH3) 3
Cl
10
PEST ICIDES V ol1 41 N o1 2 ( 2002)
科研与开发
烯唑醇的合成研究
傅定一
( 沈阳化工研究院, 沈阳 110021)
摘 要 选用氯甲特丁酮与 1H - 1, 2, 4- 三唑反应, 生成物再与 2, 4- 二 氯苯甲醛 反应, 生 成 Z酮衍生物, 经异构化, 还原反应, 即得烯唑醇( E 体) 。 关键词 酮衍生物 异构化 还原反应 烯唑醇
1, 2, 4- 三唑、23g 无水碳酸钾、120m l 溶剂, 开动搅 拌器, 将反应物料温度控制在( 25~ 30) e 时, 于 20 分钟内匀速 地将 2115g 的氯甲特丁酮加入反 应瓶 中, 料加毕后, 对物料温度升至回流状态反应 3~ 4
150ml 玻璃三口瓶中加入烯酮( Z+ E) 1614g ( 86% , 其中 Z 体 46157% , E 体 3917% ) , 溶 剂 60ml, 催化 剂。料加毕, 搅拌下对物料升温至( 45~ 50) e , 反应 6 小时, 即为终 点。经 后处理, 得 干品烯 酮( E 体)
CC
H NN
N
1 实验部分 111 试剂
氯甲特丁酮, 工作级, 纯度 \94% ; 1, 2, 4- 三
农药 第 41 卷 第 2 期 ( 2002)
11
唑, 工业级; 2, 4- 二氯苯甲醛, 工业级, 纯度 \98% ; 100g 上述得到的烯酮及 300ml 丙酮, 开动搅拌器, 将反
硼氢化钾, 工业级, 纯度 \92% 。
40 e 热水 4 @ 50 洗四次。分出甲苯层, 于负压下蒸 出甲苯后取样经 H PL C 分析, 烯酮( Z+ E 体) 含量是 86% , 其 中 Z 体 为 46157% , E 体 3917% , 重 量 是 16143g, 收率 87151% 。
烯酮( Z+ E) 的光照异构化制备烯酮 E 体, 在 3 支 125 瓦的高压汞灯照射下的 500ml 玻璃三口瓶中, 加入
2 试验结果与讨论 211 后处理条件对唑酮质量的影响
唑酮制备中反应时间及反应分子比改变的条件
试验, 对产品质量和收率没有明显的变化。后处理 条件, 对它影响十分明显。
表 1 不同后处理条件对 唑酮质量的影响
试验 编号
S - 92- 1- 012 S - 92- 1- 015
后处理 方法
直接脱溶法 水洗后脱溶法
物, 唑酮含量 8419% , 收率 9512% , 而 S- 92- 1015 次试验的后处理方法是, 反应完成后, 过滤除去
固体渣, 脱出丙酮加入氯仿溶解固体物, 然后用水洗 涤溶液三次, 分去水层后, 将溶液在负压下脱出氯仿 脱尽后, 再 加入石油醚对固体 物进行分散、结果析 出, 再过滤处理, 得滤品, 干燥后, 得白色结晶, 质量 9515% , 唑酮质量大为提高。但产品收率下降了约
试验条件
温度 (e )
时间 ( h)
分子比 ( 氯甲特 丁酮B 1, 2, 4 三唑B碳酸钾)
58 ? 2 31 5
1B1B11 1
Hale Waihona Puke Baidu58 ? 2 31 5
1B1B11 1
试验结果
唑酮产量 含量
( g)
(%)
281 1 211 15
841 9 951 5
注: 氯甲特丁酮投料是 01 15 克分子。 表 2 催化剂用量对合成 烯酮反应的影响
小时, 取反应样品, 经 GC 分析, 当氯甲特丁酮的转 14183g, 含 量 9318% ( 其 中 E 体 86125% , Z 体
化率 \99% 时, 即 为反 应终 点。将 物料 温 度降 至 5177% ) , 收率 90152% ( E 体) 。
25 e , 真空过 滤除去无机盐约 28~ 30g 。滤 液放入
试验条件
唑酮质量 温度
(%)
(e )
时间 ( h)
86
113 ? 2 5
951 5 113 ? 2 5
催化剂 用量 ( m l)
11 0
11 0
产量( g) 161 5 161 3
E 体( % ) 341 0 421 0
试验结果
烯酮
Z 体( % )
E+ Z( % )
481 0
8210
471 0
8910