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