嘧菌酯中间体邻氰基苯酚的合成

嘧菌酯中间体邻氰基苯酚的合成
嘧菌酯中间体邻氰基苯酚的合成
陈强
摘要：邻氰基苯酚为医药和农药中间体，最近发现的杀菌剂嘧菌酯就使用其作为中间原料，嘧菌酯目前已发展为世界上销量最大的杀菌剂，所以中间体邻氰基苯酚有着广阔的市场前景。

本文采用邻羟基苯甲醛为起始原料，与羟胺硫酸盐在甲酸钠和甲酸存在下反应，得到含量较高的邻氰基苯酚，此工艺简单、成熟，可以进行工业化生产。

关键字：邻氰基苯酚、嘧菌酯、中间体
邻氰基苯酚可作为医药和农药中间体，特别最近发现的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂--嘧菌酯（azoxystzobin），需用邻氰基苯酚作原料。

嘧菌酯目前已发展为世界上销量最大的杀菌剂，它广泛用于谷物、水稻、葡萄、马铃薯、蔬菜、果树等，防治几乎所有真菌纲病害如白粉病、锈病、网斑病、黑星病等。

目前，邻氰基苯酚尚无生产，也未见研究报道，为此我们对这一产品
作详细的研究。

化学名称：邻氰基苯酚、邻羟基苯腈
C A主题索引名：Benzonitrile,2-hydroxy
CAS登录号：[611-20-1]
结构式：
分子式：C7H5NO
分子量：119.12
物化性质：白色固体，m.p.96-98℃
1.邻氰基苯酚的合成原理
邻氰基苯酚的化学结构比较简单，文献报导有以下几种合成路线：1.1方法一
邻羟基苯甲醛和硝基乙烷在醋酸钠和醋酸存在下反应，（Synthesis 1985,（5）,510-512;C.A.104,206854f）
还有邻羟基苯甲醛和硝基乙烷在无水吡啶盐酸盐存在下反应，（Synthesis1981,739）
1.2方法二
邻羟基苯甲醛和羟胺硫酸盐在甲酸钠和甲酸存在下反应，（Ger.2014984;C.A.76,P14143e）
还有邻羟基苯甲醛和羟胺盐酸盐在甲酸钠和甲酸存在下反应，（J.C.S. 1965(Feb);P1564;C.A.62,13083f）
1.3方法三
邻羟基苯甲醛和反应，（Synthesis,1978,(4), 301-2;C.A.89,23913b）
1.4方法四
苯酚和甲基硫氰在三溴化硼和三氯化铝存在下反应，（EP257583;
C.A.109,73156j）
以上为合成邻氰基苯酚的四种方法，方法三和方法四由于要求高、收率低，所以没有实用价值；方法一和方法二的四种方法，其中方法一的二种方法很难合成出产品，杂质很多，文献恐有假；方法二的二种方法均能合成出产品，但羟胺盐酸法杂质比羟胺硫酸法多，因此我们选择了羟胺硫酸法合成邻氰基苯酚。

2.实验部分
2.1试剂与仪器
实验中使用的试剂均为工业一级品。

标准磨口玻璃仪器、电动搅拌器、恒温加热套、旋转蒸发仪、岛
津高效液相色谱仪等。

2.2合成实验
向装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的四口反应瓶中投入174.3g98% (1.4mol)邻羟基苯甲醛和131.4g98%(2.8mol)甲酸，开启搅拌，加入一半量的71.0g97%（0.42mol）硫酸羟胺和100.2g95%（1.4mol）无水甲酸钠，开启加热套升温到90~100℃，有少量回流，维持1.5h后，停加热冷却到50℃，再加入一半量的71.0g97%（0.42mol）硫酸羟胺和100.2g95%（1.4mol）无水甲酸钠，再升温到90~100℃，保温15小时。

反应结束后，反应物在30℃下加入500g42%硫酸，析出固体，在0~10℃下充分冷却后抽滤，粗品再投入到反应瓶中，在30℃下加入280ml氯仿和140ml水搅拌溶解，用5%稀氢氧化钠溶液调节PH到5~6，分出有机相减压蒸除溶剂，得到棕黄色产品147.8g含量：96.29%收率：85.42%。

从中取出1/2产品73.9g投入到500ml的反应瓶中，加入350ml甲苯，搅拌加热到66℃完全溶解，继续搅0.5h，冷却到10℃抽滤，烘干，得到产品68.5g含量：98.0%收率：80.59%。

3.结果与讨论
3.1结果
以邻羟基苯甲醛为起始原料，经过反应、处理可以得到邻氰基苯酚含量：95%以上收率：85%左右。

3.2讨论
3.2.1摩尔比对反应的影响
在合成反应中，文献原料摩尔比较高增加了生产成本，但过量降低摩尔比会引起含量、收率和成本的变化，为此，我们进行了不同摩尔比的实验，结果见表1。

表1反应物摩尔比对反应的影响
摩尔比⑴
含量%⑵
收率%
成本元/吨
1
1.0：0.6：3.5：4.5
95.15
86.01
121876
2
1.0：0.6：3.0：3.5
85.55
107708
3
1.0：0.6：
2.0：
3.5 95.98
83.88
106823
4
1.0：0.6：
2.0：
3.0 9
4.89
84.87
101788
5
1.0：0.6：
2.0：2.5 95.55
85.10
97512
6
1.0：0.6：
2.0：2.0 96.18
85.41
7
1.0：0.6：
2.0：1.5
96.14
85.10
93100
8
1.0：0.6：
2.0：1.0
95.68
82.41
92431
注：⑴摩尔比为邻羟基苯甲醛：羟胺硫酸盐：无水甲酸钠：甲酸，⑵液相定量含量
由表1可以看出，随着摩尔比降低产品含量和收率基本稳定，但生产成本大大降低，原料邻羟基苯甲醛、羟胺硫酸盐、甲酸成本较贵，无水甲酸钠较为便宜，在摩尔比为1.0：0.6：2.0：2.0时成本下降幅度已经很小，继续降低摩尔比对反应无益，因此，反应摩尔比为1.0：0.6：2.0：2.0为宜。

3.2.2加料方式对反应的影响
采用不同的加料方式是为了稳定反应放热。

方法一：固体原料羟胺硫酸盐和无水甲酸钠一次性加料，由于加料量大，反应放热大，控温困难；方法二：液体原料邻羟基苯甲醛和甲酸混合滴加，由于反应原料液体较少，采
用滴加后搅拌不均测温不准；方法三：固体原料羟胺硫酸盐和无水甲酸钠分两批加料，分批加料后放热量少控温容易，由于三种方法对收率影响不大，所以加料方
式采用固体原料羟胺硫酸盐和无水甲酸钠分批加入法。

3.2.3产品处理方法对反应的影响
不同处理方法对产品的含量有一定影响，各有其优缺点。

表2不同处理方法对产品的影响
处理方法
含量%⑴
收率%
1
硫酸析出+氯仿萃取
95.40
84.18
2
氯仿萃取
91.40
82.60
注：⑴液相定量含量
方法一：反应结束后，混合物加入42%的硫酸，冷却析出粗品，粗品溶剂萃取后调PH，蒸除溶剂得到95%含量的邻氰基苯酚，此方法缺点是处理中产生强酸废水，废水处理比较困难。

方法二：反应结束后，混合物加溶剂萃取后调PH，除去溶剂后得到90%左右的产品，液相峰型差，缺点产品含量低。

本试验中由于要求得到95%含量的产品，所以采用了方法一进行实验处理。

通过甲苯重结晶产品含量可以提高到98%。

4结论
使用该方法合成邻氰基苯酚，产品纯度可以达到95%以上，收率在83~85%，操作过程简单，可以投入工业化生产。

参考文献
1.Sanjay N.KARMARKAR，Shriniwas L.KELKAR，Murzban S.，mun. 1985，（5），510-51
2.
2.Daniel DAUZONNE，Pierre DEMERSEMAN，Rene ROYER，mun. 1981，739.
3.DE.2014984
1。