袁軍 王中洋 李京海

(中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院，山西太原030051)

新工藝合成苯醚甲環(huán)唑及單晶結(jié)構(gòu)

袁軍 王中洋 李京海

(中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院，山西太原030051)

以苯醚酮為原料，經(jīng)溴化、縮酮化、親核取代反應(yīng)合成苯醚甲環(huán)唑。此工藝降低了反應(yīng)時間，減少了副產(chǎn)物的生成，苯醚甲環(huán)唑總收率≥80%，純度≥95%，同時測試其單晶結(jié)構(gòu)。綜合經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)超過文獻水平，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

苯醚甲環(huán)唑 單晶結(jié)構(gòu)

苯醚甲環(huán)唑(3-氯-4-[4-甲基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)-1,3-二戊烷-2-基]苯基-4’-氯苯基醚)(1)，是瑞士先正達(dá)公司開發(fā)的內(nèi)吸性三唑類低毒高效殺菌劑，甾醇脫甲基化抑制劑，用于重要經(jīng)濟作物的種子處理或葉面噴灑[1,2]。在歐洲、南北美洲被廣泛使用。近幾年來全球銷售額均超過2億美元/年，在三唑類農(nóng)藥品種中排在第三位。開發(fā)和應(yīng)用該類產(chǎn)品有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益[3]。目前苯醚甲環(huán)唑(1)合成采用苯醚酮為原料，經(jīng)過與丙二醇成環(huán)、溴化、與1,2,4三唑進行親核取代三步反應(yīng)合成[4]。主要雜質(zhì)出現(xiàn)在第三步反應(yīng)中，本文作者使用柱色譜成功分離并確定副產(chǎn)物為苯醚甲環(huán)唑(1)的異構(gòu)體3-氯-4-[4-甲基-2-(4H-1,2,4-三唑-1-基甲基)-1,3-二戊烷-2-基]苯基-4’-氯苯基醚(2)。由于化合物(1)與化合物(2)為同分異構(gòu)體，物理性質(zhì)相近，不易分離。目前只能通過與濃硝酸(濃鹽酸)成鹽后分離，由于此鹽易溶于酸性溶劑，導(dǎo)致部分產(chǎn)品留在母液中成為廢料，總收率低于75%[5]。

本文選用廉價易得的K2CO3與1,2,4-三唑進行反應(yīng)，縮短了反應(yīng)時間，提高了產(chǎn)品純度，總收率也得到了提高。苯醚甲環(huán)唑合成路線如圖1。

1 實驗部分

1.1 試劑和儀器

Bruker APEX-II CCD型X射線衍射儀； Hi-Tech700OLC液相色譜儀。碳酸鉀(98%)、1,2,4-三唑(95%)、苯醚酮(98%)、N,N-二甲基甲酰胺(98%)、溴單質(zhì)(98%)、丙二醇(98%)。

1.2 實驗步驟

在帶有攪拌、回流和分水器的反應(yīng)瓶中，投入苯醚酮28.1g(0.1mol)，對甲苯磺酸1g，環(huán)己烷150mL，滴加丙二醇8.4g(0.11mol)，3小時內(nèi)滴加完畢，加熱回流反應(yīng)12小時，脫溶得到產(chǎn)品32.2g，直接用于下一步反應(yīng)。

1.2.2 3 -氯-4-(4-甲基-2-溴甲基-1,3-二戊烷-2-基)苯基-4’-氯苯基醚(3)的合成

在帶有攪拌、回流和分水器的反應(yīng)瓶中，投入化合物(4)，環(huán)己烷200mL，控制溫度25℃ 30℃之間，然后滴加溴素17.3g(0.11mol)，先加入溴素總量的五分之一，待反應(yīng)紅色退去后降溫到20℃再繼續(xù)滴加，3小時內(nèi)滴加完畢。然后加熱回流反應(yīng)4小時。反應(yīng)液完全冷卻后，加入200mL水，轉(zhuǎn)入分液漏斗，分出水層，水層用20mL環(huán)己烷萃取兩次，合并有機層，脫溶得到產(chǎn)品40.2g。直接用于下一步反應(yīng)。

1.2.3 苯醚甲環(huán)唑(1)的合成

在帶有攪拌、回流和分水器的反應(yīng)瓶中，投入化合物(3)，1,2,4-三氮唑13.0g(0.13mol)，K2CO331.2g(0.2mol)，N,N-二甲基甲酰胺200ml，在145℃下回流攪拌7小時。減壓蒸餾回收N,N-二甲基甲酰胺，然后加入100ml水和200ml甲苯，分出水層，水層用20mL甲苯萃取兩次，合并有機層，脫溶得到淡黃色黏稠固體。用甲基叔丁基醚和異丙醚(1:3)重結(jié)晶得到白色粉末33.4g。純度≥96%?？偸章省?2%。

2 結(jié)果與討論

以甲基叔丁基醚和異丙醚(1:3)為溶劑溶解苯醚甲環(huán)唑，在室溫下緩慢揮發(fā)，15天后析出白色塊狀晶體，用于結(jié)構(gòu)測定，選取大小為0.2mm×0.15mm×0.15mm的單晶，在Bruker APEX-II CCD型X射線衍射儀上進行衍射實驗。苯醚甲環(huán)唑的晶體結(jié)構(gòu)(C19H17Cl2N3O3)屬三斜晶系，空間群C2/c, a=25.792(7) ?, b=10.020(3) ?,c=15.054(4)?，α=90.00°, β=93.337 (5)°, γ=90.00°,V=3883.9(19)nm3, Z=8,DC=1.390Mg/m3,μ=0.359mm-1,F=1680.24, 在293K下共收集衍射數(shù)據(jù)6801個，其中獨立衍射數(shù)據(jù)4090個，參與精確修正的參數(shù)為245，全部強度數(shù)據(jù)經(jīng)LP因子校正和經(jīng)驗吸收校正，結(jié)構(gòu)由直接法解出，用最小二乘法對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行修正，最終偏離因子R=0.0929，ωR=0.0524。全部計算均用SHELXS97程序完成。苯醚甲環(huán)唑分子結(jié)構(gòu)及晶胞堆積圖見圖2.1、圖2.2。

苯醚甲環(huán)唑工藝前兩步反應(yīng)由于收率高，不需處理可以直接用于下步反應(yīng)，簡化了反應(yīng)設(shè)備和分離操作。粗產(chǎn)品可直接進行重結(jié)晶。重結(jié)晶后純度達(dá)到98.0%，總收率≥82%。單晶結(jié)構(gòu)的測定也有力地證明了該工藝有效地解決了苯醚甲環(huán)唑合成過程中純度低這一難題。該工藝各項經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)均已超過文獻水平[6,7]，有廣闊的實際應(yīng)用前景。

[1]Hubele, Dr. Adolf Riebli, Peter. Arylphenyl ether derivatives as microbicides, process for their preparation and their application :EP,0065485[P].1982-08-10.

[2]Atusa. Novel microbicidalarylphenyl ether derivatives: GB, 2098607[P].1982-11-24.

[3]孟憲東. 一種穩(wěn)定的苯醚甲環(huán)唑原藥制備方法.專利:101525332.2009-07-26.

[4]李宗英. 新型殺菌劑苯醚甲環(huán)唑合成研究.應(yīng)用化工.2009.38(3):463-464.

[5]周保東. 苯醚甲環(huán)唑的制作工藝.中國專利:101899040A.2010-11-23.

[6]李海華. 殺菌劑苯醚甲環(huán)唑的制備.北京理工大學(xué)學(xué)報.2006.26(4):365-368

[7]孫敬權(quán). 苯醚甲環(huán)唑原藥的生產(chǎn)方法.專利:101560205.2009:04-12.

Synthesis of Difenoconazole Using New Process And Single Crystal Structure

Jun Yuan ZhongyangWang Jinghai Li
(College of Chemical Engineering and Environment, North University of China, Taiyuan 030051, China)

Using phenylate ketone as the starting material, difenoconazole was synthesized by bromination,ketalreaction and nucleophilicsubstitution. This process shortens the reaction time and reduces the formation of byproducts.Overall yield was over 80%, and puritywas over 98%, at the same time, its single crystal structure was tested.Economic and technical indices of this synthetic method are morefavorable than those previously reported, the method is suitable for industrialization.

Difenoconazole,Single crystal structure.

TQ450.6

A

T1672-8114(2013 )01-027-04

袁軍，中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院