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吡唑醚菌酯的合成和初步生物活性
1.1 试剂与仪器
吡唑醚菌酯是一种线粒体呼吸抑制剂,它通过阻止细 胞色素b和c1间电子传递而抑制线粒体呼吸作用,使线粒 体不能产生和提供细胞正常代谢所需要的能量(ATP),最 终导致细胞死亡。具有保护作用、治疗作用、内吸传导性 和耐雨水冲刷性能,持效期较长,应用范围较广。可用于
1.1.1 试剂 邻 硝 基 甲 苯 ( 9 9 % ) ,上 海 谱 振 生 物 科 技 有 限 公 司 ;
Abstract: [Methods] Pyraclostrobin is a strobilurin fungicide with excellent biological activties. A preparation method of pyraclostrobin was described by using o-nitrotoluene and p-chloroaniline as raw materials including diazotization, cyclization, oxidation, bromination, condensation, reduction, acetylation and methylation. [Conclusions] The total yield was more than 55% based on p-chloroaniline, and the purity was higher than 95%. This process was easy to be industrialized with lower cost. Pyraclostrobin have a good fungicidal activity in vitro against wheat scab (Gibberella zeae) and rice sheath blight disease(Rhizoctonia solani). Key words: pyraclostrobin; synthesis; o-nitrotoluene; p-chloroaniline; biological activities
吡唑醚菌酯除了对病原菌的直接作用外,还能诱导许 多作物尤其是谷物的生理变化,如它能增强硝酸盐(硝化)
Varian INOVA-300型核磁共振仪(以TMS为内标, CDCl3为溶剂);Büchi B-540型数字熔点仪(温度未校 正 ) ;S P D - 2 0 A 岛 津 液 相 色 谱 仪 ;G C - 1 4 B 岛 津 气 相 色 谱仪。
苯胺的合成
羟基-N -2-[N -(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲
在500 mL的高压釜中加入15 g(0.0455 mol) 2-[(N-4- 酸甲酯,搅拌,加入20.7 g(0.15 mol)碳酸钾,升温回流。慢 氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧甲基]硝基苯、100 mL甲苯,用有 慢滴加15.2 g(0.12 mol)硫酸二甲酯。滴加完保温反应约
1.3.7 N -羟基-N -2-[N -(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基] 苯基氨基甲酸甲酯的合成
将上步甲苯母液加入反应瓶中,加入10 mL水,充分 搅拌,于30 ℃以下滴加4.73 g(0.05 mol)氯甲酸甲酯,1 h滴 加完,保温反应3~4 h,有大量固体生成,HPLC监测反应终 点。过滤得白色固体14.3 g,含量97.0%,2步收率84.1%,熔点 131~132 ℃。
1.3.4 邻硝基苄基溴的合成 在反应瓶中加入13.7 g(0.1 mol)邻硝基甲苯、2 g偶氮
二异丁基腈、40 mL四氯化碳、20 g(0.11 mol)46%溴化氢加 入反应瓶中,升温至回流,缓慢滴加15 g(0.13 mol)30%双氧 水,约8 h滴完,光照回流反应12 h,反应完脱溶,冷却母液有 晶体析出,过滤得10.9 g,含量大于95.0%,收率47.9%。熔点 46.0~47.1 ℃(文献值:47.2~47.8 ℃[8]),外观为无色晶状体。
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农 药 AGROCHEMICALS
第52卷
15 min,冷却至室温,过滤水洗固体,得淡黄色固体25.1 g,含 1.3.8 吡唑醚菌酯的合成
量96.0%,收率95.4%,熔点145~147 ℃(文献值147 ℃[5])。
在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗、回流冷凝管
1.3.6 N -羟基-N -2-[N -(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基] 的500 mL四颈瓶中加入160 mL丙酮、37.3 g(0.1 mol)N -
晶,得类白色固体产品,含量>98%,熔点64~65 ℃(文献 值:63.7~65.2 ℃)。1H NMR(CDCl3) δ:3.76(s,3H,-CH3), 3.81(s,3H,-CH3),5.34(s,2H,-CH2),5.92(d,1H,-PyH), 7.26~7.66(m,8H,ArH),7.69(d,1H,PyH)。
回流(80 ℃)。搅拌反应约6 h,期间颜色由暗红色逐渐变 成乳白色,并用HPLC监测反应完全。减压蒸出乙醇,尽 量蒸干,约回收80%~85%的溶剂。加入500 mL水,搅拌 冷却至15~20 ℃。滴加18%的盐酸调pH值至6,搅拌0.5 h, 固体产品逐渐析出。抽滤得产品84.8 g,纯度96%,收率 86%。熔点116~118 ℃(文献值:117~120 ℃[9])。纯品为白 色固体,高温易氧化。
加入157.6 g(1.25 mol)无水亚硫酸钠、300 mL水,升温 至70 ℃,慢慢滴加上述重氮液,保温3 h,然后加入3 g锌粉、 5 g活性炭,继续保温1 h后过滤至另一反应瓶中,在约80 ℃ 搅拌下慢慢加入300 mL 20%~25%的盐酸,保温1 h,有大量 白色固体生成。冷却至室温,过滤得产品80.5 g,含量96%。 以对氯苯胺计,收率90%,产品外观为白色粉末状固体。
Synthesis and Biological Activities of Pyraclostrobin
MA Hai-jun, CAO Qing-liang, MA Ya-fang, NI Jue-ping
(Jiangsu Pesticide Research Institute Co., Ltd., Jiangsu Southern Pesticide Research Center, Nanjing 210046, China)
机碱调pH值,再加入1.0 g 5% Pt/C催化剂,搅拌。反应氢气 4 h,HPLC监测反应终点。反应完成,脱去溶剂,加入100 mL
压力为0.02 MPa,温度18~20 ℃,反应约10 h,HPLC监测原 水和100 mL二氯乙烷,水洗分液,蒸出二氯乙烷得油状 料含量小于2%,过滤回收催化剂,母液直接进行下步反应。 产品39 g,含量95.2%,收率95.6%。油状产品经异丙醇结
对氯苯胺(99%)、溴化氢(46%),国药集团化学试剂有限 公司;偶氮二异丁腈(99%)、丙烯酸甲酯(99%),成都市科 龙化工试剂厂;其他试剂均为分析纯或化学纯。
小麦、花生、水稻、蔬菜、果树、烟草、茶树、观赏植物、草 1.1.2 仪器
坪等各种作物,防治子囊菌、担子菌、半知菌和卵菌纲真菌 引起的多种病害[2-3]。
1.3.5 2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯的合成 将15.6 g(0.08 mol)1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇、150 mL丙
酮、11.8 g(0.09 mol)碳酸钾加入反应瓶中,升温至回流,滴加 19 g溴化物的40 mL丙酮溶液,约2 h滴加完毕,回流反应 4 h,检测氧化物的消耗,反应完脱溶,脱完加入甲醇回流
还原酶的活性提高对氮的吸收,降低乙烯的生物合成,延 缓作物衰老,当作物受到病毒袭击时,它能加速抵抗蛋白 的形成。据称,吡唑醚菌酯的保健增产作用已经获得了美
1.2 合成线路 吡唑醚菌酯的合成方法主要有以下2种[5],均以邻硝基
甲苯和对氯苯胺为起始原料,具体反应如下。
收稿日期:2013-01-29,修返日期:2013-03-25 作者简介:马海军(1973—),男,江苏如皋人,高级工程师,主要从事农药合成研究。Tel:025-89638019,E-mail:mhj359@。
发的兼具吡唑结构的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂。其结构 售额就达到2.95亿美元,2005年即列入杀菌剂中第3位,
式如下:
2 0 0 9 年 列 入 第 2 位 ,达 到 7 . 3 5 亿 美 元 ,市 场 的 年 均 增 长
达到20%。
分子式:C19H18ClN3O4 相对分子质量:387.82
1 合成实验
第6期
马海军,等:吡唑醚菌酯的合成和初步生物活性
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线路1:
线路2:
中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇的制备:
上述2条合成路线反应步骤基本一样,都存在还原[6] 和溴化[7]2个关键步骤。线路2中还原比较简单,方法比较 多且对设备要求不高,比线路1优势。溴化反应中也比线 路1容易,但溴化中有杂质生成[8],不易分离,直接带到产品 中,造成产品无法精制。笔者通过对线路1中的溴化和还 原步骤反复试验和改进,取得很好效果。结合原材料成本、 工艺操作和工业化生产的难易,选用路线1作为试验路线 来合成吡唑醚菌酯。
吡唑醚菌酯又名唑菌胺酯,英文通用名称pyraclostrobin, 国环保署的认可,是美国环保署就此用途登记的第1个
化学名称为N -甲氧基-N -2-[(1-对氯苯基)-3-吡唑氧基 产品 。 [4]
甲基]苯基氨基甲酸酯[1],是由德国巴斯夫公司于1993年开
自 2 0 0 2 年 上 市 以 来 ,其 市 场 发 展 迅 猛 ,2 0 0 4 年 销
1.3.2 1-(4-氯苯基)吡唑烷-3-酮的合成 在反应瓶中加入无水乙醇410 mL,慢慢加入32.2 g
(1.4 mol)金属钠,控制加入速度使回流不至太快,并搅拌 使之完全反应溶解。控制温度在30~35 ℃慢慢加入89.5 g (0.5 mol)对氯苯肼盐酸盐,有缓慢放热,搅拌15 min。于 该温度下加入51.6 g(0.6 mol)丙烯酸甲酯,慢慢升温至