嘧霉胺有機(jī)酸鹽衍生物的合成研究

徐韶康，于康平，朱衛(wèi)華，羅志會(huì)，張海軍

(1 江蘇耕耘化學(xué)有限公司，江蘇　連云港　222523；2 江蘇大學(xué), 江蘇　鎮(zhèn)江　212013)

?

嘧霉胺有機(jī)酸鹽衍生物的合成研究

徐韶康1，于康平1，朱衛(wèi)華2，羅志會(huì)1，張海軍1

(1 江蘇耕耘化學(xué)有限公司，江蘇連云港222523；2 江蘇大學(xué), 江蘇鎮(zhèn)江212013)

開發(fā)了新的殺菌劑，利用有機(jī)堿與有機(jī)酸易結(jié)合成鎓鹽的原理，分別以萘乙酸、萘氧乙酸、醋酸與嘧霉胺反應(yīng)，合成了3個(gè)嘧霉胺有機(jī)酸鹽衍生物。經(jīng)紫外光譜、紅外光譜、核磁共振波譜及元素分析測(cè)試等結(jié)構(gòu)鑒定分析，論證了合成產(chǎn)物為目的產(chǎn)物。本方法簡捷、環(huán)保，易落實(shí)工業(yè)化。合成分離的母液，循環(huán)套用五到六次，產(chǎn)率分別為99%、98.5%和99%，接近理論收率。新化合物研究均未見文獻(xiàn)報(bào)道。

嘧霉胺有機(jī)酸鹽；合成；結(jié)構(gòu)表征

嘧霉胺屬苯氨基嘧啶類殺菌劑，對(duì)灰霉病有特效。其殺菌作用機(jī)理獨(dú)特，具有保護(hù)和治療作用，同時(shí)具有內(nèi)吸和熏蒸作用。與其他殺菌劑無交互抗性，而且在低溫下使用，仍有非常好的保護(hù)和治療效果。用于防治黃瓜、番茄、葡萄、草莓等作物灰霉病、枯萎病以及果樹黑星病、斑點(diǎn)落葉病等[1]。孫曉紅等[2]、李嘉誠[3]等報(bào)道了嘧霉胺和幾種有機(jī)酸成鹽的合成，并對(duì)新化合物進(jìn)行了生物活性測(cè)試。從殺菌活性和防治成本角度出發(fā)，篩選了α-萘乙酸、β-萘氧乙酸和冰醋酸與嘧霉胺合成了新的衍生物，并作了結(jié)構(gòu)表征分析研究。本方法工序簡捷、環(huán)保，易落實(shí)工業(yè)化。

1　實(shí)　驗(yàn)

1.1試劑與儀器

實(shí)驗(yàn)主要儀器：Bruer Avance 500MHz型核磁共振儀，德國布魯克公司；Nicolet510P FT-IR紅外光譜儀，美國NICOLET公司。X4型顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀，北京麥思奇。

嘧霉胺(含量≥99.2%)，由工業(yè)品重結(jié)晶提純制得。萘乙酸(含量≥99.6%)，工業(yè)品提純制得。β-萘氧乙酸(BNOA，含量≥99.2%)，工業(yè)品提純制得；冰醋酸(含量≥99.5%，工業(yè)品)。甲醇、甲苯，南京試劑廠。以上均為分析純，使用前均經(jīng)常規(guī)處理。

1.2合成方法

1.2.1α-萘乙酸嘧霉胺鹽合成

1.2.1.1嘧霉胺、萘乙酸提純

將嘧霉胺和環(huán)己烷按(重量比=1:2)混合加熱到80 ℃回流保溫10 min，熱濾后冷卻結(jié)晶抽濾；含量≥99.5%(GC)，mp 96.3～96.9 ℃。將萘乙酸和等當(dāng)量的堿液(濃度5%)配置成鈉鹽水溶液，用環(huán)己烷洗滌翠取兩次，下層清液用30%的鹽酸酸化(pH≥3)后冷卻到10 ℃抽濾；在抽濾的萘乙酸中加入5倍重量的水，加熱至物料溶解，趁熱(90 ℃以上)過濾，濾液冷卻結(jié)晶后抽濾得萘乙酸(要求含量≥99.6%(GC)，mp 134.5～135.5 ℃)。

1.2.1.2合成

在帶攪拌的反應(yīng)瓶中加入0.1 mol的α-萘乙酸，1.5倍重量的甲醇，攪拌下直接加入等摩爾的嘧霉胺甲醇溶液(提前在嘧霉胺中加入3倍量的甲醇加熱到40 ℃溶解)。嘧霉胺甲醇溶液加入后25 ℃下反應(yīng)0.5 h，抽濾得嘧霉胺萘乙酸鹽(一次析出約為理論值的70%)，mp100～105 ℃。抽濾的母液循環(huán)套用，套用六次后產(chǎn)率99%，接近理論收率。

1.2.2β-萘氧乙酸嘧霉胺鹽合成

在帶攪拌的反應(yīng)瓶中加入0.1 mol的萘氧乙酸甲醇甲苯溶液(萘氧乙酸:甲醇:甲苯的重量比為4:3:8，提前將萘氧乙酸加入到甲醇甲苯復(fù)合溶劑中加熱到40 ℃溶解)，攪拌下直接加入等摩爾的嘧霉胺甲醇甲苯溶液(嘧霉胺:甲醇:甲苯的重量比為4:1:4，提前將嘧霉胺加入到甲醇甲苯復(fù)合溶劑中加熱到40 ℃溶解)。加入嘧霉胺甲醇甲苯溶液后30 ℃下反應(yīng)2 h，抽濾得嘧霉胺萘氧乙酸鹽(一次析出約為理論值的80%)，mp 80～85 ℃。抽濾的母液循環(huán)套用，套用六次后產(chǎn)率98.5%。

1.2.3嘧霉胺醋酸鹽合成

在帶攪拌的反應(yīng)瓶中加入經(jīng)計(jì)量的嘧霉胺甲醇溶液，再加入等摩爾的醋酸甲醇溶液(醋酸:甲醇的重量比為1:3。加入后40 ℃攪拌30 min有結(jié)晶析出，冷卻抽濾得嘧霉胺醋酸鹽(一次析出約為理論值的85%)，mp 100～102.5 ℃。抽濾的母液循環(huán)套用，套用五次后產(chǎn)率99%，接近理論收率。

2　嘧霉胺有機(jī)酸鹽衍生物的表征

2.1目的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)說明

圖1　三種嘧霉胺有機(jī)酸鹽的結(jié)構(gòu)

2.2光譜測(cè)試情況

2.2.1UV-vis光譜

取一定量被測(cè)試樣品溶解于二氯甲烷中，以紫外可見(UV-vis)光譜儀掃描化合物在200～800 nm的吸收光譜，所有化合物在可見區(qū)域均無吸收，下面分別討論它們?cè)谧贤鈪^(qū)的吸收光譜。

圖2　三種嘧霉胺有機(jī)酸鹽的吸收光譜圖

圖2a為嘧霉胺-α-萘乙酸鹽在二氯甲烷中的紫外吸收光譜，由于274 nm處的吸收是一寬吸收，覆蓋了萘環(huán)的吸收，使得無法從圖中觀察到萘環(huán)的吸收峰。圖2b為嘧霉胺-β-萘氧乙酸鹽在二氯甲烷中的紫外吸收光譜，由圖可見：由于272 nm處的吸收是一寬吸收，覆蓋了萘環(huán)的吸收，使得無法從圖中觀察到萘環(huán)的吸收峰。圖2c為嘧霉胺乙酸鹽在二氯甲烷中的紫外吸收光譜，由于成鹽作用，羧基吸收峰發(fā)生藍(lán)移，嘧霉胺的吸收峰發(fā)生紅移。三組譜圖結(jié)果均提示嘧霉胺鎓鹽的成功合成。

2.2.2FT-IR光譜測(cè)試情況

取一定量嘧霉胺有機(jī)酸鹽樣品與KBr研磨壓片，在傅立葉紅外(FT-IR)光譜儀上測(cè)定樣品的紅外吸收光譜，如圖3所示。

圖3　三種嘧霉胺有機(jī)酸鹽的FT-IR光譜圖

從圖3可以看出，在3300～2500 cm-1區(qū)域未觀察到歸屬于-COOH的寬而強(qiáng)的-OH伸縮振動(dòng)峰。在1680～1700 cm-1都可以觀察到歸屬于C(O的伸縮振動(dòng)，且與有機(jī)酸中C(O的吸收峰相比都發(fā)生一定的遷移。同時(shí)，在三種有機(jī)酸鹽化合物的FT-IR光譜中都可以觀察到C-N、N-H的振動(dòng)吸收峰。綜合以上幾點(diǎn)分析，結(jié)果進(jìn)一步提示鹽的形成。

2.2.31H NMR譜測(cè)試情況

分別取一定量嘧霉胺有機(jī)酸鹽樣品，以氯仿為溶劑、四甲基硅烷為內(nèi)標(biāo)，在核磁共振波譜儀(NMR, 400 MHz)上測(cè)定樣品的核磁共振氫譜，如圖4所示。

圖4　三種嘧霉胺有機(jī)酸鹽的1H NMR譜圖

圖4a為嘧霉胺-α-萘乙酸鹽的1H NMR譜，結(jié)果為δ(ppm)：2.28(s, 6H)，兩個(gè)甲基上的6個(gè)H；4.13(s, 2H)，次甲基上的2個(gè)H；6.40(s, 1H)，嘧啶環(huán)上的1個(gè)H；6.97～7.00(t, 1H)，亞胺基對(duì)位苯環(huán)上的1個(gè)H； 7.25～7.29(t, 2H)，亞胺基間位苯環(huán)上的2個(gè)H；7.42～7.54(m, 4H)，萘環(huán)(-位上的4個(gè)H；7.68～7.70(d, 2H)，亞胺基鄰位苯環(huán)上的2個(gè)H；7.79～7.80(d, 1H)，萘環(huán)(-位上的1個(gè)H；7.85～7.87(d, 1H)，萘環(huán)(-位上的1個(gè)H；8.08～8.11(d, 1H)，萘環(huán)(-位上的1個(gè)H 9.13(s, 1H)，亞胺基上的1個(gè)H；12.62(br s, 1H)，羧基上的1個(gè)H。

圖4b為嘧霉胺-β-萘氧乙酸鹽的1H NMR譜，結(jié)果為δ(ppm)：2.39(s, 6H)，兩個(gè)甲基上的6個(gè)H；4.78(s, 2H)，次甲基上的2個(gè)H；6.46(s, 1H)，嘧啶環(huán)上的1個(gè)H；7.02～7.05(t, 1H)，亞胺基對(duì)位苯環(huán)上的1個(gè)H；7.16 (s, 1H)，萘環(huán)1號(hào)位上的1個(gè)H；7.27～7.30(m, 4H)，萘環(huán)3、7號(hào)位上的2個(gè)H和亞胺基間位苯環(huán)上的2個(gè)H；7.40～7.44(t, 1H)，萘環(huán)6號(hào)位上的1個(gè)H；7.70～7.73(t, 3H)，萘環(huán)5號(hào)位上的1個(gè)H和亞胺基鄰位苯環(huán)上的2個(gè)H；7.75～7.77(d, 2H)，萘環(huán)4、8號(hào)位上的2個(gè)H；9.99(br s, 1H) 亞胺基上的1個(gè)H。羧基上的H是活潑H，由于溶劑交換作用未能觀察到。

圖4c為嘧霉胺乙酸鹽的1HNMR譜，結(jié)果為δ(ppm)：2.15(s, 3H)，乙酸中甲基上的3個(gè)H；2.37(s, 6H)，嘧啶環(huán)上兩個(gè)甲基上的6個(gè)H；6.46(s, 1H)，嘧啶環(huán)上的1個(gè)H；6.99～7.03(t, 1H)，亞胺基對(duì)位苯環(huán)上的1個(gè)H；7.30～7.34(t, 2H)，亞胺基間位苯環(huán)上的2個(gè)H；7.71～7.73(d, 2H)，亞胺基鄰位苯環(huán)上的2個(gè)H；8.10～8.16(m, 1H)，亞胺基上的1個(gè)H。羧基上的H是活潑H，由于溶劑交換作用未能觀察到。

2.3元素分析結(jié)果

表1　嘧霉胺有機(jī)酸鹽的元素分析結(jié)果Table 1　The analysis results of organic acid ethyl aminesalt mildew element

分別取一定量嘧霉胺有機(jī)酸鹽樣品，在元素分析儀上測(cè)定其中各元素含量，結(jié)果見表1。

3　結(jié)　論

綜合以上分析結(jié)果，可以說明所合成三種嘧霉胺有機(jī)酸鹽均為目標(biāo)化合物，與圖1中所示分子結(jié)構(gòu)式一致。合成分離出的母液，循環(huán)套用五到六次，產(chǎn)率分別為99%、98.5%和99%，接近理論收率。

[1]劉長令.國外農(nóng)藥品種手冊(cè):增補(bǔ)本[M].北京,2000:180.

[2]孫曉紅,劉源發(fā),王慧芳,等.新殺菌劑嘧霉胺鹽的合成[J].有機(jī)化學(xué),2004,24(5):506-511.

[3]李嘉誠,邱學(xué)青,楊東杰,等.嘧霉胺氯乙酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)及殺菌活性[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,37(12):81-84.

Synthesis and Biological Activity of Pyrimethanil Salts of Organic Acid Derivatives

XU Shao-kang1， YU Kang-ping1， ZHU Wei-hua2， LUO Zhi-hui1， ZHANG Hai-jun1

(1 Jiangsu Frey Agrochemeicals Co., Ltd., Jiangsu Lianyungang 222523；2JiangsuUniversityJiangsuZhenjiang212013,China)

A new sterilization agent was developed. With the principle that organic alkali and organic acids can easily combined into onium salt, respectively with naphthylacetic acid and naphthalene oxygen ethanoic acid, acetic acid and pyrimethanil reaction, three pyrimethanil organic acid salt derivatives were synthetized, after structure identification and analysis by ultraviolet spectrum, infrared spectrum, nuclear magnetic resonance (NMR) and elemental analysis, the synthetic product was conformed as the purpose product. This method is simple, with environmental protection, easy to implement industrialization. Synthesis and separation of mother liquor recycling applied five to six times respectively, the yield was 99%, 98.5% and 99%, close to the theoretical yield, new compounds were not reported in the literature.

pyrimethanil salts of organic acid derivatives；structure characterization； synthesis；fungicidal activity

徐韶康(1969-)，男，工程師，主要從事農(nóng)藥生產(chǎn)開發(fā)工作。

TQ455.4+7

A

1001-9677(2016)013-0102-03