醚菌酯中間體的合成

魏興輝 周坤英 江才鑫 楊琳榮

(浙江禾田化工有限公司，浙江 杭州 310023)

醚菌酯屬于甲氧基丙烯酸類殺菌劑，是一種高效、廣譜、新型殺菌劑，對草莓白粉病、甜瓜白粉病、黃瓜白粉病、梨黑星病等病害具有良好的防效。醚菌酯不僅具有廣譜的殺菌活性，同時兼具有良好的保護和治療作用。與其它常用的殺菌劑無交互抗性，且比常規(guī)殺菌劑持效期長。具有高度的選擇性，對作物、人畜及有益生物安全，對環(huán)境基本無污染。

由于醚菌酯在合成中，結(jié)構(gòu)上存在Z、E結(jié)構(gòu)，而E式結(jié)構(gòu)殺菌活性要遠高于Z式結(jié)構(gòu)，因此合成中的選擇性和Z式轉(zhuǎn)化為E式的問題就變得很重要[1]。

1 合成路線

有文獻報道過的合成路線多達10余條，比較經(jīng)典的兩條是以鄰甲基苯甲酸或苯酞為起始原料，具體路線為：

鄰甲基苯甲酸路線[2-3]：

湖南化工院劉衛(wèi)東等人[4]介紹了苯酞路線：

這里介紹一條中間體 （E）－2－（鄰溴甲基苯基）－2－甲氧亞胺基乙酸甲酯的合成路線[5]，避免使用劇毒品氰化鈉。具體合成路線如下：

2 實驗部分

2．1 實驗儀器

INOVA－400HZ核磁共振儀，液相色譜Agilent 1100， 氣相色譜 GC－14C， 電子天平XS205，顯微熔點測定儀 X－6。

2．2 試劑

鄰甲基苯乙酸，叔丁醇，NBS為工業(yè)級，其他試劑為分析純。

2．3 實驗操作

2．3．1 亞硝酸叔丁酯的合成

在500 ml的燒瓶中加入55．6 g亞硝酸鈉，68．4 g叔丁醇，80 ml水，攪拌，降溫至 0 ℃。 在此溫度下緩慢滴加75 g含量為37%的鹽酸，滴加時間為2 h。滴加結(jié)束后在0℃~5℃保溫反應(yīng)0.5 h。轉(zhuǎn)移到分液漏斗中分去水層，有機層用少量水洗滌一次，分層，得85．6 g淡黃色液體，用無水硫酸鈉干燥，放到冰箱中備用。

2．3．2 鄰甲基苯乙酸甲酯的合成

在250 mL燒瓶中依次投入33 g鄰甲基苯乙酸，28．2 g無水甲醇，2 mL的濃硫酸，回流反應(yīng)3小時，降溫，減壓蒸餾出過量的甲醇。加入100 mL甲苯和50 mL水，用碳酸鈉中和至中性 （pH為7）。分去水層，減壓除去甲苯，減壓精餾得32 g無色產(chǎn)品，含量大于99%。

2．3．3 （E）－2－（鄰甲基苯基）－2－甲氧亞胺基乙酸甲酯的合成

在250 mL三口燒瓶中加入10.6 g叔丁醇鉀和100 mL甲苯，在室溫下滴加10 g苯乙酸甲酯和10 g亞硝酸叔丁酯的混合液。滴加結(jié)束后，保溫反應(yīng)2 h。降溫到10℃，滴加硫酸二甲酯11.4 g，滴加結(jié)束后在20℃下保溫反應(yīng)2 h。

加入50 mL水，攪拌0.5 h后分去水層，甲苯層減壓脫去溶劑，柱層析（石油醚：乙酸乙酯＝4：1），得到 5.8 g白色固體，熔點：68.2℃~70.5℃。

1H NMR （400MHZ,CDCl3，TMS）δ （ppm）：：2．09(3H，S，Ar—CH3)，3．76(3H，s，—COOMe)，3．93(3H，S，N— OCH3)，7．09~7.32(4H，Ar-H)

3．3．4 （E）－2－（鄰溴甲基苯基）－2－甲氧亞胺基乙酸甲酯的合成

在 100 mL 三口燒瓶中加入 2.1 g（E）－2－（鄰甲基苯基）－2－甲氧亞胺基乙酸甲酯，1．9 g NBS（N-溴代丁二酰亞胺），20 mL 四氯化碳，0．02 g AIBN，升溫回流反應(yīng)2 h，降溫后過濾，母液經(jīng)濃縮后得到3．2 g淡黃色油狀物。經(jīng)柱層析 （石油醚：乙酸乙酯＝15：1）提純后得到 2.4 g油狀粘稠液體，純度90%。

1H NMR （600 MHz,CDCl3，TMS）δ （ppm）：3．85(3H，s，-COOMe)，4．04(3H，S，N-OCH3)，4．39(2H，s，-CH2-)，7．01~7.62(m,4H,Ar-H)。

3 結(jié)果與討論

亞硝酸叔丁酯存放時間最好別超過3 d，久置的亞硝酸叔丁酯會有較多分解產(chǎn)物。

肟化反應(yīng)中，所用的堿為叔丁醇鉀、叔丁醇鈉等位阻比較大的堿，而亞硝酸酯則使用位阻大的亞硝酸叔丁酯或亞硝酸叔戊酯等。實驗證明位阻小的堿反應(yīng)效果不好。

肟化反應(yīng)中生成兩種異構(gòu)體，其中E、Z成分所占的比例大約6∶1。Z式產(chǎn)物為無色油狀液體，E式產(chǎn)物為白色晶體。雖然通過柱層析可以分開兩個產(chǎn)物，但降低了收率，有文獻報道在甲醇中通入氯化氫氣體可以將Z式轉(zhuǎn)化為E式，這樣做提高了轉(zhuǎn)化率，又減少副產(chǎn)物。

甲基化反應(yīng)中有副產(chǎn)物生成，經(jīng)過分析，確定其結(jié)構(gòu)為：

其含量大約為10%左右。甲基化反應(yīng)中，甲基化試劑可選擇碘甲烷、溴甲烷等，效果和硫酸二甲酯差不多，但同樣不能避免副產(chǎn)的生成。

[1]Pfiffner A.Oxime ethers and their use as pesticides:WO，9606072A1[P].1996-02-29．

[2]Winfried L，Andreas W，Wilfried D,et al．Process for the preparation of phenylglyoxylic acid esters:US，4596885[P]．1986-06-24．

[3]Heinz I,Michael K,Bernd W,et al.Preparation of E-oxmie ethers of phenylglyoxylic esters:US,5354883[P]．1994-10-11．

[4]劉衛(wèi)東，徐道莊.苯氧菌酯的合成研究[J]．精細化工中間體,2003,33(4):10-11．

[5]Bernd W,Hubert S,Horst W,et al.Oxime ethers and fungicides containing same：US，5145980[P].1992-09-08.