啶酰菌胺的合成工藝改進(jìn)研究

王鳳卓

(安陽中盈化肥有限公司)

1 前言

殺菌劑啶酰菌胺是德國巴斯夫日本AG公司最先在歐洲、美國等50多個國家進(jìn)行登記的殺菌劑新品種[1]，其通用名為boscalid，化學(xué)名稱為2-氯-N-(4’-氯二苯-2-基)煙酰胺。啶酰菌胺屬于呼吸作用抑制劑，與病菌線粒體內(nèi)琥珀酸泛醌還原酶(復(fù)合體Ⅱ)作用后阻止電子傳遞到泛醌上，導(dǎo)致天門冬氨酸和谷氨酸合成受阻，使細(xì)胞內(nèi)的琥珀酸過量積累[2-4]。啶酰菌胺兼具保護(hù)和治療作用，不但可以抑制灰葡萄孢分生孢子萌發(fā)，還可抑制真菌菌絲生長。由于其特有的作用機理不易產(chǎn)生交互抗性，加之對作物安全與有利的毒理數(shù)據(jù)和生態(tài)效果，是值得重視的新型)煙酰胺類殺菌劑[5]。

目前文獻(xiàn)報道的合成啶酰菌胺的方法主要有兩種[6，7]：(1)以鄰氯硝基苯為原料，首先與對氯苯硼酸發(fā)生Suziki反應(yīng)，再還原后與2-氯煙酰氯縮合得目標(biāo)產(chǎn)物。但是該反應(yīng)步驟較長，且需要催化加氫；(2)以鄰碘苯胺為原料，再與對氯苯硼酸發(fā)生Suziki反應(yīng)得目的產(chǎn)物，該反應(yīng)原材料價格昂貴，成本過高而最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。

2 實驗部分

2.1 儀器和試劑

主要儀器：熔點測定儀，核磁共振儀。

主要試劑：2-氯煙酸、甲苯均為工業(yè)品，其余未加注明均為市售化學(xué)試劑。

2.2 2-(4-氯苯基)乙酰苯胺鹽酸鹽的合成

將鄰溴苯胺(17.2 g，0.1 mol)與乙酸酐(25mL)混合，加熱回流20 min。將混合物趁熱倒入200 mL冷水中，攪拌混合物5-10 min，待混合物冷卻至20℃時，過濾，濾餅用冷水洗滌3次，收集濾餅并烘干的產(chǎn)物為鄰乙酰氨基溴苯(17 g，79%)。將鄰乙酰氨基溴苯(8.56 g，40 mmol)、對氯苯硼酸(7.4 g，48 mmol)、醋酸鈀(90 mg，0.4 mmol)、三苯基膦(320 mg，1.2 mmol)、四丁基溴化銨(2.6 g)、碳酸鉀(8.4 g)與N，N-二甲基甲酰胺(60 mL)所形成的混合物在110℃下攪拌10-12 h。待TLC監(jiān)測反應(yīng)完成后，停止反應(yīng)。待冷卻后，向反應(yīng)混合物中加入乙酸乙酯(150 mL)，用1 N的NaOH溶液(100 mL)洗、飽和食鹽水(3 X 100 mL)洗滌。有機相用無水硫酸鈉干燥后，蒸去容劑，得產(chǎn)物2-(4-氯苯基)乙酰苯胺(9.2 g，88%)。

將2-(4-氯苯基)乙酰苯胺(9.2 g)，濃鹽酸(20mL)和四氫呋喃(20 mL)形成的混合物回流攪拌24 h，當(dāng)TLC監(jiān)測反應(yīng)完成后，蒸掉四氫呋喃和一半的水。冷卻后加入異丙基醚(5-10 mL)，攪勻后在4-6攝氏度放置過夜。過濾，濾餅用冷的異丙醚洗滌一次，真空烘干的產(chǎn)物2-(4-氯苯基)苯胺鹽酸鹽(6.4 g，71%)。

2.3 2-氯煙酰氯的合成

將2-氯煙酸(1.9 g，12mmol)、甲苯(5 mL)和氯化亞砜(2 mL)的混合物在80℃下攪拌5 h。當(dāng)TLC監(jiān)測羧酸完全轉(zhuǎn)化為酰氯后，停止反應(yīng)，減壓蒸去甲苯和未反應(yīng)的氯化亞砜，殘余物干燥保存待用。

2.4 啶酰菌胺的合成

將2-(4-氯苯基)苯胺鹽酸鹽(2.4 g，10mmol)、干燥的二氯甲烷(20 mL)與三乙胺(3 mL)形成的混合物在5-10攝氏度攪拌下，滴加步驟4的產(chǎn)物與二氯甲烷(5 mL)形成的溶液。在室溫下攪拌3 h。當(dāng)TLC監(jiān)測所有的2-(4-氯苯基)苯胺鹽酸鹽的點消失后，停止反應(yīng)。向反應(yīng)體系中再加入二氯甲烷(20 mL)，用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌2次，再用水洗滌1次。有機相用無水硫酸鈉干燥后，蒸掉二氯甲烷得粗產(chǎn)品(收率100%)。初產(chǎn)品用甲醇重結(jié)晶得產(chǎn)品2.5 g，收率88%。熔點141-143℃。

3 結(jié)論

啶酰菌胺作為優(yōu)秀的防治抗藥性真菌預(yù)防用藥藥劑，將有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。我們以鄰溴苯胺和對氯苯硼酸為起始原料，改進(jìn)后的啶酰菌胺合成工藝降低了生產(chǎn)成本，簡單可行，適合工業(yè)化生產(chǎn)。隨著對啶酰菌胺合成工藝和應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步研究，該產(chǎn)品在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有更廣闊的應(yīng)用前景[8]。

[1]熊曉妹，殺菌劑新品種-啶酰菌胺制劑的特性研究[J]，農(nóng)藥研究與應(yīng)用，2006，10(4)，21-23.

[2]遲會偉，啶酰菌胺的合成與生物活性研究[J]，精細(xì)化工中間體，2007，37(4)，14-16.

[3]亦冰，新穎殺菌劑-啶酰菌胺[J]，世界農(nóng)藥，2006，28(5)，51-53.

[4]趙建江，啶酰菌胺和咯菌腈對番茄灰霉病菌不同菌株的毒力(初報)[J]，河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，14(8)，139-140.

[5]顏范勇，新型煙酰胺類殺菌劑-啶酰菌胺[J]，農(nóng)藥，2008，47(2)，132-135.

[6]黃曉英，殺菌劑啶酰菌胺合成方法[J]，農(nóng)藥科學(xué)與管理，2011，32(8)，18-20.

[7]于樂祥，新型煙酰胺類殺菌劑啶酰菌胺的研究進(jìn)展[J]，農(nóng)藥研究，21-22.

[8]張曉光，啶酰菌胺的合成研究進(jìn)展[J]，精細(xì)化工中間體，2012，42(4)，21-24.