丙環(huán)唑的合成

第37卷第1期精細化工中間體Vol.37 No. 12007年1月FINE CHEMICAL INTERMEDIATESFebruary 200{衣藥及中間體丙環(huán)唑的合成卜宇嵐'，翁建全2(1. 湖南公安高等專(zhuān)科學(xué)校,湖南長(cháng)沙410138; 2. 浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與材料學(xué)院,浙江杭州310032)摘要: 采用澳化法對環(huán)菌唑類(lèi)殺菌劑丙環(huán)唑的合成進(jìn)行了研究，總反應分三步進(jìn)行。結果表明，第一步2,4-二氯苯乙酮的a單溴代反應較適宜的反應溫度為5C,較適宜的反應介質(zhì)為四氯化碳，在此反應條件下，單溴代產(chǎn)物a-溴-2,4-二氯苯乙酮的收率為93%。丙環(huán)唑的總收率為69.5% (以2,4-二氯苯乙酮計),產(chǎn)品含量95.0%。產(chǎn)物結構經(jīng)IR、'H NMR和MS表征。關(guān)鍵詞:丙環(huán)唑; a-澳-2,4-二氯苯乙酮; 2-(2,4-二氯苯基)-2-澳甲基-4-丙基-1,3-二氧戊環(huán);合成中圖分類(lèi)號: S482.2文獻標識碼: A文章編號: 1009-9212(2007)01-0025 -03Synthesis of Fungicide PropiconazoleBU Yu -lan', w ENG Jian -quan2( 1. Hunan Public Security Academy, Changsha 410138, China; 2 College of Chemical Engineering and MaterialsScience, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310032, China)Abstract: Propiconazole was synthesized by bromination, and its structure was determined by IR, 'H NMR andMS. The results showed that the favorable temperature of a -monobromination of 2,4 - -dichloroacetophenone was59C, and the favorable reaction medium was carbon tetrachloride. At these conditions, the yields of monobromidereached 93%. The total yield of propiconazole was as high as 69.5%， and the product content was 95.0%.Key words: propiconazole; a -bromo -2,4-dichloroacetophenone; 2-(2,4 - dichloro -phenyl) -2 -bromomethy1-4-propyl-1,3- dioxolane ; synthesis1前言甾醇將會(huì )導致細胞膜不可修復的損傷，從而使真菌死丙環(huán)唑(popiconanole)川是由瑞士汽巴-嘉基公司亡。丙環(huán)唑可被根、莖、葉部吸收,并能很快在植株開(kāi)發(fā)的一-種環(huán)菌唑類(lèi)內吸性殺菌劑，其原油為淡黃色內向上傳導。丙環(huán)唑可以防治子囊菌、擔子菌和半知粘稠液體，沸點(diǎn)180C/13.33 Pa。丙環(huán)唑的化學(xué)名稱(chēng)菌類(lèi)等病原菌引起的病害，如對小麥根腐病、炭疽為: 1-[2-(2,4-二氯苯基)- 4-丙基-1,3-二氧戊環(huán)-病、水稻惡苗病、葡萄白粉病以及花生和香蕉的葉斑病具有較好的防治效果，還可以防治葉枯病、銹病、2-甲基]-1H-1,2,4-三唑，其結構為:腥黑病等多種真菌病害,對果類(lèi)作物儲藏防腐保鮮也有明顯效果，特別是柑橘、蘋(píng)果等主要水果品種的儲藏。鑒于丙環(huán)唑的優(yōu)良生物活性，而且其原藥專(zhuān)利期丙環(huán)唑的分子結構中含有兩個(gè)手性中心，即二氧已過(guò)，因此開(kāi)發(fā)價(jià)值較大。戊環(huán)上的2-位和4-位各有一個(gè)不對稱(chēng)碳原子，二者環(huán)菌唑系列殺菌劑的合成途徑-般有3種方法,都有光學(xué)異構體;由于飽和五元環(huán)的存在，每個(gè)光學(xué)即溴化法、氯化法與后環(huán)化法(23]。筆者參考相關(guān)文異構體都存在2種幾何異構體(順、反)，這種獨特獻141采用溴化法(即以2,4-二氯苯乙酮為原料,先的結構使其殺菌活性較高。丙環(huán)唑是甾醇甲基化抑制溴化，再與1,2-戊二醇環(huán)合,最后與1,2,4-三唑鈉縮合中國煤化工成工藝進(jìn)行了研究。劑，主要干擾真菌類(lèi)固醇生物合成，抑制麥角甾醇的并探CNMHG二因素對合成中間體形成。在大多數真菌中，如果缺乏組成細胞膜的麥角H.r-決一二,十-一飄個(gè)C J明時(shí)影啊。作者簡(jiǎn)介:卜字嵐(1973-). 男，湖南長(cháng)沙人.講師，主要從事化工教學(xué)與科研。(E-mail: by1730625@163.com)收稿日期: 2006- _09-1426精細化工中間體第37卷筆者所采用的工藝路線(xiàn)如下:2.2.3丙環(huán)唑 (3) 的合成將上步反應產(chǎn)物40.2g (含0.1 mol 縮酮化合物)、三氮唑鈉10.0g (0.11 mol)、二甲基亞砜80-H_OmL加人到250 mL四口燒瓶中，升溫，攪拌回流反應16h。冷卻至室溫，加入100mL水和100mL二氯甲.烷，萃取分層，有機層水洗、干燥、脫溶得淺褐色粗-CsH-C.Hy油。加人100mL甲苯，再滴加60%硝酸15mL,冷卻、過(guò)濾得到其硝酸鹽，將硝酸鹽溶于100 mL水中，2實(shí)驗部分堿化至pH=10,用二氯甲烷萃取3次，有機層合并，2.1儀器 與試劑.干燥、脫溶得淺黃色丙環(huán)唑原油29.9g，含量95.0%, .儀器: Bruker vector 22紅外光譜儀、HP 5989B收率83.0%。'H NMR (CDCl3, 400 MHz)，8: 0.84~型質(zhì)譜儀、Bruker Avance 400 DMX核磁共振儀1.33 (m, 7H, CH2CH2CH)，3.16~3.34 (m, 1H, 0-(TMS為內標，溶劑用CDCI;)、北京泰克有限公司CH)，3.89~3.92 (m, 2H, 0-CH2), 4.71~4.77 (mX-4型數字顯示熔點(diǎn)測定儀(溫度計未校正)、日本2H, N-CH2), 7.21~-7.59 (m, 3H, Ar-H), 7.92-8.24島津公司LC -9A高效液相色譜儀(配有SPD -6AV紫(s，2H, Triazole-H); IR (KBr, n/cm-): 3 427,外檢測器)。3055，2970，1 583，1 515, 1 463，1 278, 1 144,試劑: 1,2,4- 三唑鈉由1H-1,2,4三氮唑與鈉反1 060， 837，799， 659; MS (70 eV，m/z, %):應制得(0)，其它試劑均為市售化學(xué)純或工業(yè)級藥品。342 (M*, 4), 263 (13), 259 (18), 173 (28)， 1452.2實(shí)驗方法(18)，69 (23), 55 (100), 41 (11)。2.2.1 a _溴-2,4-二氯苯乙酮(1) 的合成在裝有溫度計、攪拌器及滴液漏斗的125 mL四3結果與討論口燒瓶中，加入47.5g (0.25 mol) 2,4-二氯苯乙酮.采用溴化法合成丙環(huán)唑反應分三步進(jìn)行。第一步及四氯化碳60 mL,緩慢滴加溶于30 mL四氯化碳的溴化反應是2,4-二氯苯乙酮與溴發(fā)生取代反應生成a-40.8g (0.255 mol)液溴，控制反應溫度在5C以下，澳-2,4-二氯苯乙酮，但同時(shí)會(huì )產(chǎn)生副產(chǎn)物a,a-二溴-滴加時(shí)間為2h,同時(shí)用氫氧化鈉溶液吸收產(chǎn)生的溴2,4-二氯苯乙酮，影響產(chǎn)品的收率和純度。這步反應化氫氣體。滴加完畢，繼續攪拌0.5 h。升溫除去溴一般需要在酸的催化下進(jìn)行，反應過(guò)程中產(chǎn)生的HBr化氬，用10%碳酸鈉溶液洗滌去除殘留HBr,再用水可催化反應。其反應機理是叫,在酸催化下，羰基化洗滌至中性。分層、干燥、過(guò)濾、脫溶得a-澳-2,4-合物先由酮式轉變成烯醇式,然后在鄰位碳上引入一二氯苯乙酮粗品，用甲醇/石油醚(v:o=1:2) 重結個(gè)溴原子，當引人一個(gè)溴原子后，由于溴原子的吸電晶得63.5 g白色針狀晶體，含量98.0%，收率93.0%。子效應，使羰基氧上電子云密度降低，再質(zhì)子化形成m.p.: 22~24C; IR (KBr, v/cm-): 3089, 3020, 2烯醇式比未鹵代前困難些，因此，若小心控制反應條945，1698，1584，1466，1373，1009,件，可使羰基鄰位的溴化反應停留在單溴代產(chǎn)物階段。870，821，680， 648; MS (70eV, m/z, %): 268表1為反應溫度的變化對2,4-二氯苯乙酮單溴(M*, 6)，175 (63)，173 (100)， 147 (13), 145化的影響。從表1可以看出，在-10~5C, 2,4-二氣(19)，109 (12), 74 (16), 50 (7)。苯乙酮的單溴代產(chǎn)物的收率隨著(zhù)反應溫度的升高而提2.2.2縮酮化合物2-(2,4 二氯苯基)-2-溴甲基-4-高;但當反應溫度超過(guò)59C時(shí)，單溴代產(chǎn)物的收率開(kāi)丙基-1,3-二氧戊環(huán)(2) 的合成始下降，而二溴代產(chǎn)物的收率則有增大的趨勢。因在裝有溫度計、攪拌器及回流分水裝置的250此，2,4-二氯苯乙酮a溴代反應較適宜的反應溫度為mL四口燒瓶中加人54.6g (0.2 mol) a-溴-2,4-二氯5C，在此反應溫度下，單溴代產(chǎn)物a-溴-2,4-二氯苯乙酮、25.0g (0.24 mol) 1,2-戊二醇、100 mL甲苯乙酮的收率為93%。苯及2g催化劑對甲基苯磺酸，加熱回流脫水。待分中國煤化工分別以60 mL的水器中的水不再增加后，繼續反應30 min。冷卻，水四氯化碳、1,2-二洗至中性，分層、干燥、過(guò)濾、脫溶得2-(2,4-二氣氯乙}HH. CNMHG介質(zhì),比較其對苯基)-2-溴甲基-4-丙基-1,3-二氧戊環(huán)72.4g，含量2,4二氯苯乙酮單溴化的影響。表2為不同反應介質(zhì)88.0%，收率90.0%。對2,4-二氯苯乙酮a溴代反應收率的影響。從表2可第1期卜字嵐，等:丙環(huán)唑的合成27以看出，當以四氯化碳為溶劑時(shí)，2,4 二氯苯乙酮單.好。此外，回流脫水時(shí)間對環(huán)化收率及產(chǎn)品質(zhì)量也有溴化的收率為最高，達93%;以苯、1,2-二氯乙烷、影響， 試驗證明脫水時(shí)間為12 h為佳，脫水時(shí)間延二氯甲烷為溶劑時(shí)，單溴物的收率也高達85%~90%。長(cháng)， 產(chǎn)物顏色變深，含量下降。而以乙醚、三氯甲烷、甲醇、乙醇為溶劑時(shí), 2,4-二第三步反應是縮合生成丙環(huán)唑，即縮酮化合物與氯苯乙酮的單溴代物的收率為68%-75%，其中以三三氮唑鈉縮合得到丙環(huán)唑。在這步反應中，反應溫度氯甲烷為溶劑時(shí)最低，僅為67.9%，且2,4二氯苯乙.與時(shí)間對產(chǎn)物的收率和質(zhì)量均有影響，實(shí)驗結果表明:酮剩余較多，其摩爾分數高達23%以上，顯示溴的實(shí)反應溫度以回流溫度為佳;在回流條件下，三唑縮合際利用率較低。因此，2,4-二氯苯乙酮a單溴代反反應的適宜時(shí)間為16 h;延長(cháng)反應時(shí)間,收率提高不應較適宜的反應介質(zhì)為四氯化碳。明顯，而且原油色澤加深。此外在丙環(huán)唑粗油精制試驗中，筆者利用1,2,4-三唑基呈弱堿性的特點(diǎn),使其表1不同溫度下2,4-二氟苯乙酮a溴化產(chǎn)物的收率先與硝酸成鹽，然后堿化得到純度較高的丙環(huán)唑產(chǎn)品。Table 1 Conversion rate of a bromination product of 2,4-dichloroacetophenone at different temperature4結論反應溫度/單溴代產(chǎn)物二澳代產(chǎn)物單溴代產(chǎn)物收率/C收率/%二溴代產(chǎn)物收率1) 2,4-二氯苯乙酮a單溴代反應較適宜的反應溫度為5C，較適宜的反應介質(zhì)為四氯化碳，在此反1091.65.616.45925.217.7應條件下，單溴代產(chǎn)物a -溴-2,4-二氯苯乙酮的收率.018.5為93%。94.819.42)采用溴化法對環(huán)菌唑類(lèi)殺菌劑丙環(huán)唑的合成92.68.5進(jìn)行了研究。反應分三步進(jìn)行，反應總收率達到91.36.115.09(12.969.5% (以2,4-二氯苯乙酮計),產(chǎn)品含量95.0%。產(chǎn)2:89.27.61.7物結構經(jīng)IR、'HNMR和MS表征確認。88.58.410.5參考文獻:表2在不同反應介質(zhì)中2,4二氧苯乙酮a澳化產(chǎn)物的收率[1] 化工部農藥信息總站. 國外農藥品種手冊[M].北京:中國化Table 2 Conversion rate of a bromination product of 2,4-工出版社，1996. 628-629.dichloroacetophenone in diferent solvents[2] Anteunis M，Becu C. 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