李明
摘要:1H-戊唑醇是一種高效、廣譜的內吸性三唑類殺菌農藥,本文首次將PEG和冠醚催化劑聯合用于1H-戊唑醇合成中,所得1H-戊唑醇收率高、純度高、副產物含量低,遠高于現有工藝產品的品質。
關鍵詞:1H-戊唑醇 ?PEG ?冠醚
1H-戊唑醇是一種高效、廣譜的內吸性三唑類殺菌農藥[1-2],主要用于防治水稻、花生、小麥、蘋果、香蕉以及玉米等作物上的多種真菌病害[3-4],因其具有低毒、高效的優點,因此被廣泛的研究與應用。
目前1H-戊唑醇的制備多以對氯苯甲醛為起始原料,經過醛酮縮合、催化加氫、環氧化反應、加成反應來實現。其最后一步加成反應中,現有技術中多以二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(N-MP)、二甲基亞砜(DMSO)等非質子極性化合物為溶劑[5]。此合成工藝存在溶劑精餾回收難、產品中殘留的溶劑無法完全去除以及產品后期處理后純度不理想等缺點,并且經檢測反應中1H-戊唑醇的一種異構體4H化合物(Ⅳ)占有一定的比例。因此,此工藝急需尋求一種易于回收、在產品中殘留少的溶劑以替代現有工藝中的溶劑進行生產,并且需要對這步工藝進行大量研究,以尋求一種催化劑適用于這步反應,達到產品收率提高的目的;
1、實驗部分
1.1儀器與試劑
儀器:高效液相色譜儀(安捷倫1260);DF-101S恒溫加熱磁力攪拌器;S212機械攪拌器
試劑:2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基環氧乙烷(自產),三氮唑(工業級,95%),片堿(工業級,98%),PEG(工業級),冠醚(分析級,98%)
2.2實驗步驟
1)向潔凈的反應釜中投入定量的2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基環氧乙烷(I)、三氮唑(Ⅱ)、片堿、PEG和冠醚催化劑并攪拌均勻,另外向高位槽中投入定量的2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基環氧乙烷(I);
(2)將步驟(1)中體系加熱升溫至105~108℃時,攪拌條件下將高位槽中的2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基環氧乙烷(I)滴加入反應釜中,控制滴加速度為1.11~3.33 g/min,滴加時間為2~6h;滴加結束后先將體系升溫至108~112℃,然后保溫4~6 h;再將體系升溫至120~130℃,保溫7~9 h,直至2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基環氧乙烷(I)完全反應;
(3)將步驟(2)中體系降至室溫,并在攪拌條件下加入水以及結晶溶劑,靜止分層,有機層降溫結晶析出1H-戊唑醇(III),由水洗滌至pH為7~8,得1H-戊唑醇(III);水層降溫結晶析出PEG,回收PEG套用。經檢測,1H-戊唑醇的收率為(95%),純度為(98.5%),4H-戊唑醇異構體(IV)含量為(0.2%);
2、結果與討論
由上表數據分析可知,同時加入PEG和冠醚時,制得的產物收率高、純度高且雜質含量極低;而同時不加入PEG和冠醚或只加入其中一種物質時產物的整體品質遠不如同時加入PEG和冠醚的產品。
3、結論
本文首次將PEG和冠醚催化劑聯合用于1H-戊唑醇合成中,所得1H-戊唑醇收率高、純度高、副產物含量低,遠高于現有工藝產品的品質。
參考文獻
[1]李鵬,李會芹,孫緒兵等.殺菌劑戊唑醇原藥生產技術[J].精細與專用化學品,2004(15):3-5
[2]黃新輝,張發亮,馬淑慧等.新型殺菌劑戊唑醇的合成工藝[J].安徽農業科學,2007,35(1):144,192
[3]樊寶洪.防止蘋果樹斑點落葉病的高效殺菌劑戊唑醇[J].西北園藝,果樹,2008,5:30-30.
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[5]于迅,碩士論文[D].華南理工大學,2012