1 前言
戊菌唑是汽巴—嘉基公司研究開發(fā)的一種高效、低毒、廣譜的三唑類殺菌劑。它是兼具保護(hù)、治療和鏟除作用的內(nèi)吸性殺菌劑,是甾醇脫甲基化抑制劑,可由作物根、莖、葉等組織吸收并向上傳導(dǎo),經(jīng)室內(nèi)活性測(cè)定和田間藥效實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其對(duì)葡萄白腐病有較好的防治效果。
戊菌唑的合成關(guān)鍵在于中間體2-(2,4-二氯苯基)-戊醇的合成,文獻(xiàn)以2,4-二氯苯乙腈與溴丙烷為起始原料經(jīng)過烷基化,酯化和還原得到中間體2-(2,4-二氯苯基)-戊醇,此路線原料成本較高,且收率僅有65%;文獻(xiàn)以2,4-二氯苯乙酸為起始原料先經(jīng)過酯化,再烷基化,還原反應(yīng)得到2-(2,4-二氯苯基)-戊醇,同樣原料成本較高,收率只有75%。筆者參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)出以2,4-二氯苯丁酮為原料制備1-[2-(2,4-二氯苯基)戊基]-1H-1,2,4-三唑的新方法,其工藝路線原料易得,反應(yīng)條件溫和,收率達(dá)67%(以2,4-二氯苯丁酮計(jì))。以2,4-二氯苯丁酮為原料,經(jīng)過環(huán)合、重排和還原得到的中間體2-(2,4-二氯苯基)-戊醇,醛比酯更容易還原得到醇,前4步收率達(dá)到了83.3%,符合原子經(jīng)濟(jì)性,成本大為降低。
2 合成路線
2. 1 1-丙基-1-(2,4-二氯苯基)環(huán)氧乙烷的合成
在干燥的500mL四口燒瓶中投入66.4g2,4-二氯苯丁酮、46.8g二甲基亞砜、28.8g二甲硫醚,開啟攪拌,升溫到20~25C。在此溫度下緩慢滴加37.8g硫酸二甲酯,時(shí)間約為1h。加完后,升溫到45~50℃保溫反應(yīng)2h,然后降溫到25~30℃,加入28g固體氫氧化鉀,控制溫度不超過30℃加完后,在此溫度下保溫反應(yīng)5h,取樣跟蹤分析,待原料2,4-二氯苯丁酮反應(yīng)完畢,隨后在25~30℃下,滴加30%的鹽酸75 mL,注意控制溫度不超過30℃。加完,靜置分層,取下層有機(jī)層,用無水硫酸鈉干燥,然后降壓脫除二甲硫醚,即得69.3g環(huán)合物,收率為98%,GC~14B檢測(cè)純度≥98%。
2. 2 2-(2,4-二氯苯基)-戊醛的合成
在250 mL的四口燒瓶中,加入22 mL四氫呋喃,0.5g催化劑。開啟攪拌,冷卻到0~5℃,滴加上述所得的環(huán)合物69.3g,滴加時(shí)間約為1h,控制溫度不得超過25℃。滴加完畢,升溫至60℃保溫6h,取樣跟蹤,待環(huán)合物反應(yīng)完畢后,即得到中間體醛。
2. 3 2-(2,4-二氯苯基)-戊醇的合成
在上述物料中,加入30%的鹽酸52g,300目的鋅粉13.5g。開攪拌升溫到75~80℃反應(yīng)4h,取樣跟蹤分析,待醛全部還原成醇。還原完畢,加入120mL甲苯攪拌均勻,靜置分層。取甲苯層水洗,洗滌完畢,升溫回流脫水,得到醇的甲苯溶液待用。
2. 4 甲磺酸2-(2,4-二氯苯基)-戊醇酯的合成
將上述所得醇的甲苯溶液在室溫20~25℃下,加入29.5g甲基磺酰氯,加完后降溫到0~5℃。在此溫度下,滴加三乙胺26g,滴加時(shí)間約為2h。滴加完畢,將溫度升至室溫20~25℃下保溫反應(yīng)8h,取樣跟蹤反應(yīng),待反應(yīng)完畢。加入水洗滌,取甲苯層,減壓脫除甲苯,即得到79.1g磺化物,氣相色譜儀GC-14B檢測(cè)純度≥98%。
2. 5 1-[2-(2,4-二氯苯基)戊基]-1H-1,2,4-三唑的合成
在干燥的500 mL四口燒瓶中,加入150mL正丁醇,19g1,2,4-三氮唑,14.8g固體甲醇鈉。開啟攪拌升溫到60~70℃保溫反應(yīng)2h,隨后加入磺化物,升溫到90℃反應(yīng)8h。取樣跟蹤,確定反應(yīng)終點(diǎn),反應(yīng)結(jié)束后,減壓脫去正丁醇。降溫到50~60℃加入150mL甲苯,50mL水,攪拌均勻,靜置分層。取甲苯層,再加水洗滌。再減壓脫去甲苯,得到70.1g粗品,GC~14B檢測(cè)純度≥92%。加入正己烷150mL重結(jié)晶,抽濾,烘干,得58.2 g白色戊菌唑原藥,GC~14B檢測(cè)純度≥98%,mp.57~59℃(文獻(xiàn)值:60℃)。
3 結(jié)果與討論
3.1 本反應(yīng)的關(guān)鍵步驟為環(huán)合與重排反應(yīng),2,4-二氯苯丁酮在硫葉立德試劑的作用下,經(jīng)過縮合反應(yīng)得到環(huán)氧化物,然后用Lewis酸催化重排生成醛。這條路線原料易得,操作條件溫和,收率高,成本也有較大降低。
3.2 由醛還原到醇比酯還原到醇更為容易,少量且價(jià)格低廉的鋅粉就能將醛全部還原,反應(yīng)時(shí)間短,收率也有較大提高。
3.3 本工藝所得粗品的含量即達(dá)到了92%,無須高溫、高真空蒸餾,直接加入溶劑重結(jié)晶即可以得到含量98%的白色戊菌唑原藥;以2,4-二氯苯丁酮為起始原料,經(jīng)過5步反應(yīng),總收率達(dá)到了67%,既降低了成本,又使反應(yīng)更為平穩(wěn),適合工業(yè)化生產(chǎn)。
(摘自《精細(xì)化工中間體》)endprint