吡唑醚菌酯研究-BD
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吡唑醚菌酯的工艺研究
吡唑醚菌酯的通用名为pyraclostrobin ,研发代号BAS500F 。CAS 登录号:175013-18-0。化学名称为:N-{2-[1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧甲基]苯基}(N-甲氧基)氨基甲酸酯。结构式为: Cl N
N O
N
O O
纯品为白色或灰白色结晶;熔点:63.7~65.2℃ ;蒸气压2.6×10 Pa(20℃)、6.4×10 Pa(25℃);Henry 常数5.3×10 Pa m 3/mol(20℃)。与其它甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂一样,通过抑制细胞色素b 和c 间的电子传递,从而抑制线粒体的呼吸,致使病菌孢子发芽和菌丝生长受阻,最终导致细胞死亡而致效。但它具有另一特异性,可以促使作物吸收更多的氮,使作物更好的生长。该品种不仅毒性低,对非靶标生物安全;同时可以与其它品种多元复配,扩大农作物应用范围,而且对使用者和环境均安全友好。
综合国内外文献,吡唑醚菌酯的合成方法路线主要有下两种: 路线一:
CH 3NO
2
CH 2Br NO 2 Cl N N OC H 2
N +
O -O NH Cl N N OC H 2
O H
N
Cl N N OC H 2
O H OC H 3O Cl N N OC H 2N O OC H 3
O H 3C
路线二:
NO 2C H 3NH O H C H 3N
O H OC H 3O
C
H 3 N
O OC H 3O
C H 3C H 3N O OC H 3O BrH 2C C H 3Cl
N N OH Cl N N OCH 2
N
O OCH 3O H 3C
经比较与前期实验探索,路线二具有原材料易得,在采用高效催化剂的条件下,成本显著降低的优点,更利于今后工业规模集约化大生产。
1. 实验部分
1.1 主要试剂:邻硝基甲苯(工业品级)、对氯苯基吡唑醇(工业品级)、催化剂A 、催化剂B ,其余未指明,均为试剂级。
1.2 主要仪器:Bruker 一300型核磁共振仪,METTLER TOLEDO —MP50熔点仪,IR-435红外光谱仪,岛津HPLC —MSD, 液相色谱仪LC-20V ,气相色谱仪GC-15。
1.3 N-(2-甲基苯基)羟胺的制备
称取150g (1mol )的邻硝基甲苯、催化剂A 以及无水乙醇700mL 至带电动搅拌的1000ML 四口反应瓶中,搅拌,升温到适宜温度,适
当流速通入氢气,反应4小时,取样经HPLC监测合格。过滤,滤饼用无水乙醇洗涤两次,负压脱除乙醇并得桔红色油状物160克。经石油醚洗涤得纯白色结晶状物质,收率73.4%。
1.4 N-羟基—N-2-甲基苯基氨基甲酸甲酯的合成
称取140g的N-(2-甲基苯基)羟胺(白色固体物)、155g(1.85 mol)无水碳酸氢钠及氯仿600mL(有无CAT)至带电动搅拌的1000ML四口反应瓶中,搅拌,于冰浴条件下,适当滴速加入140g氯甲酸甲酯(1.5 mol),滴毕,保温反应4小时,取样经HPLC监测合格。水洗分层,有机相经干燥后,负压脱除氯仿得类白色固体物201克。熔点为101-102,与文献值相符。收率92.1%。
1. 5 N-甲氧基—N-2-甲基苯基氨基甲酸甲酯的合成
称取160g的N-羟基—N-2-甲基苯基氨基甲酸甲酯、180g(1.25 mol)无水碳酸钾及氯仿700mL至带电动搅拌的1000ML四口反应瓶中,搅拌,于适当温度下,适当滴速加入140g硫酸二甲酯(1.0mol),滴毕,保温反应4小时,取样经HPLC监测合格。水洗分层,有机相经干燥后,负压脱除氯仿得褐色油状物217克。
1. 6 N-甲氧基—N-2-溴甲基苯基氨基甲酸甲酯的合成
称取110g的N-甲氧基—N-2-甲基苯基氨基甲酸甲酯(0.5mol)、适量过氧化苯甲酰作链发剂,氯仿700mL ,至带电动搅拌的1000ML 四口反应瓶中,搅拌,于适当温度下滴加溴素。在500W高压汞灯照射条件下回流8小时,HPLC监测进行。水洗分层,有机相经干燥后,负压脱除氯仿得棕黄色油状物143克。
1.7 吡唑醚菌酯的合成
称取110g的N-甲氧基—N-2-溴甲基苯基氨基甲酸甲酯
(0.3mol)、70g的对氯苯基吡唑醇(0.35mol),63g的碳酸钾(0.4mol)适量催化剂B,1200ml的溶剂DMF,至带电动搅拌的2000ML四口反应瓶中,搅拌,于适当温度下,HPLC监测进行。高真空负压脱除溶剂DMF后,加入500ml的甲基叔丁基醚,用适量水洗分层后,脱除溶剂后得类白色固体物133克。收率93.1%。
2 结论
1. 在制备N-羧基苯胺中采用高效催化剂,绿色环保工艺,产品质量明显提升,有利于下步中间体的制备。
2. 在制备N-甲氧基—N-2-甲基苯基氨基甲酸甲酯中,运用适宜条件,直接采用溴素,避免采用NBS。
3. 在吡唑醚菌酯成品的制备中,采用自制催化剂,提高了最终收率,并对DMF加以回收,有效降低了原料成本。
4. 以邻硝基甲苯为起始原料,经五步制得吡唑醚菌酯,总收率达到30%以上。原料成本得到有效控制。
参考文献
[1] Am mermann E,Lorenz G,Scgekberger K.In TheBritish Crop Protection Council Conference Pest &Disease[M].British Crop Protction Council,Brighton UK,2000,541-548.
[2] Lorenz G,Muelller B.Canbamates and crop