葉銹特的合成

1、葉銹特的合成 葉銹特(RH一124)是防治小麥葉銹病的內(nèi)吸性殺菌荊。它具有防效高、用量低、殘效長、使用方便、施藥可以多樣化等優(yōu)點。本文對葉銹特合成工藝進行了研究,并確定兩步法合成工藝條件:(1)甲酸與水合阱合成二甲酞阱,反應溫度95l000C、操作周期2.5小時,收率腸%。(2)二甲酞阱與正丁胺合成葉銹特,反應溫度220,操作周期3.0小時,收率95%?？偸章蕿?0%,超過已知文獻報導的收率(38.7%和64.0%)。反應中生成的水及原料中的水是廢水的來沉,數(shù)量不大,經(jīng)處理后排放,同時回收甲酸鈉。第二步反應生成的前餾分,循環(huán)使用,轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,提高了收率,化廢為寶。 葉銹特化學名稱為4一正丁基1

2、,2,4一三唑。純品近于無色的液體,稍顯粘稠,無氣味。沸點:141一142/0.2毫米汞柱。粗品淡黃一琥珀色,稍具胺的氣味。易溶于水、乙醇、丙酮等多種有機溶劑,較穩(wěn)定(220,10毫米汞柱下不分解)。 葉銹特是美國羅姆一哈斯公司發(fā)展的內(nèi)吸殺菌劑品種。試驗代號為RH一124,商品名為Indar通用名為Butri:01,其它名稱尚有BT、DithoneR一24。葉銹特主要用于防治小麥葉銹病,而且僅對葉銹(由pueciniareeonditafsp,tri-tici引起）有特效。如:溫室土壤處理,含量在IPPm、防效達100%,而氧化萎銹靈則無效山。播種后21天,葉面噴灑,對于感病品種小麥,用量在7

3、.4一30克/畝時,得到令人滿意的防效。也可以結(jié)合灌溉水施藥,效果良好。 沈陽化工研究院于197連年合成樣品,并在兄弟單位大力協(xié)助下進行了溫室及田間藥效試驗。連續(xù)四年的田間藥效試驗結(jié)果表明,葉銹特對小麥葉銹病有特效,如葉面噴灑每畝施原藥50克,防效95一99%。并可以保護整個生長季節(jié)免受葉銹病危害;以0.05%藥量拌種(濕拌),平均防效在96%以上可控制發(fā)病達50天以上。而且試驗證明了結(jié)合灌水施藥及超低噴霧的方法，效果和葉面噴灑是一樣的。葉銹特大白鼠急性口服LD、。為90毫克/公斤,兔子經(jīng)皮毒性LD。為315毫克/公斤,氣我們測得小白鼠急性口服LDS。為200毫克/公斤,經(jīng)皮LD。為270毫克

4、/公斤。 葉銹特在小麥植株內(nèi)被代謝成兩種產(chǎn)物3,即:2一氨基一3一(IH一1,2,4一三哇)一丙酸(I),和(IH一i,2,4一三哩)乙酸(11),各自口服毒性如下: 經(jīng)分析,在收獲的麥粒中或在面粉、面包中,含葉銹特本身很少,含上述兩種代謝產(chǎn)物總量約2.oPPm。他們在充分肯定藥效基礎(chǔ)上對合成工藝進行研究,并確定甲酸與水合阱合成二甲酞阱;后者與正丁胺脫水閉環(huán)成葉銹特的工藝路線?？偸章?0%以上,粗產(chǎn)品含量8790%,反應周期5個小時,遠遠超過國外報導的三步法(收率64.0%、反應周期100小時以上。)及四步法(收率38.7%,反應周期100小時)的水平。二、試驗部分1.中間體一N,N,一二甲酞

5、阱制備(1)試驗方法 在裝有攪拌、溫度計、滴液漏斗及回流冷凝器的500毫升三口瓶中,先加入甲酸150克(2.5克分子,含量77.69%),油浴上加熱到80一90攝氏度,在攪拌下滴加100克(1.0克分子,50%水合臍)。約40一45分鐘加完,然后回流反應30分鐘。把原裝置改為蒸餾裝置,減壓下回收過量的甲和反應生成的水,塔頂溫度控制在60一70OC為宜。直到析出白色固體,頂溫上升,仃止蒸餾,用水冷卻到20一30,加入乙醇100毫升,攪拌,使物料松散,吸濾并用少量乙醇洗滌濾瓶(乙醇回收循環(huán)再用),產(chǎn)品在紅外燈下干燥,得76一78克,含量96一97%,收率85%,熔點158160OC的白色晶體。(2

6、)試驗結(jié)果我們在探索試驗的基礎(chǔ)上,采用正交設(shè)計方法,首先考慮了配比、反應時間、溫度及加料方式等對產(chǎn)品收率的影響。通過上述一系列工藝條件的選擇,確定了制備中間體一N,N一二甲酞臍的優(yōu)惠條件如下:配比水合臍:甲酸=1.0:2.5反應時間30分鐘反應溫度100一105oC(回流溫度)加料方式z00oC滴加水合脅(4045分鐘加完)蒸餾方式減壓回收甲酸 優(yōu)惠條件的穩(wěn)定試驗結(jié)果,產(chǎn)品平均收率達85%,含量96%以上。過量甲酸回收率81%以上(1.?？朔肿?乙醇過濾液連續(xù)循環(huán)使用)。2.葉銹特的合成(1)操作方法 在裝有攪拌器、溫度計及帶有分餾柱蒸餾裝置的500毫升三口瓶中,加入N,N七二甲酞拼24克(0

7、.26克分子,含量96%),環(huán)化劑對甲苯磺酸0.6克及前餾分200克,再在常溫攪拌下,一次投入正丁胺15克(0.2克分子,含量98%)。然后由燒瓶電爐加熱到190,這時,頂溫上升到99-100”C,開始蒸出反應水,反應溫度逐漸升高到2200C,連續(xù)脫水。190一220“C保溫反應2.0小時。冷卻到100“C左右,繼續(xù)進行減壓蒸餾回收前餾分,頂溫140一45/8一10毫米汞柱。釜溫保持在150一160oC,最后料溫上升到210oC左右,待頂溫繼續(xù)上升或下降后即仃止蒸餾。前餾分回收量為197一199克(循環(huán)使用);釜液即為葉銹特粗品,得量2930克,含量87一90%,收率95%以上。(2)試驗結(jié)果

8、與討論我們在探索試驗的基礎(chǔ)上,采用正交設(shè)計直觀分析方法求取優(yōu)惠的工藝條件。通過上述一系列工藝條件的選擇,確定了如下優(yōu)惠條件:配比二甲酞臍:正丁胺=1.3:1.0溫度190一220OC反應時間2小時環(huán)化劑對甲苯磺酸3.0克/投料1克分子添加前餾分量1000克/投料1克分子加料方式常溫一次加入正丁胺用以上優(yōu)惠條件作穩(wěn)定試驗結(jié)果為:產(chǎn)品得量穩(wěn)定,前餾分回收量基本達到平衡而保持循環(huán)使用,對產(chǎn)品收率、純度均無影響。平均收率達96.1%,產(chǎn)品純度87一90%(粗品)。我們認為工藝還能簡化,可以采用中間體一二甲酞阱不用乙醇處理,不經(jīng)過濾直接合成葉銹特產(chǎn)品是可行的,但需進一步作穩(wěn)定試驗。3.三廢處理本工藝的特

9、點是三廢很少:無廢氣、廢渣,廢水系兩步工藝過程中反應脫的水及原料中帶來的水,回收原料后排放。(1)廢水來沉第一步合成二甲酞腆過程中產(chǎn)生的水(原料水合阱中含大量的水,甲酸中也含水),在處理廢水過程中回收過量甲酸,每生產(chǎn)一噸二甲酞阱產(chǎn)生二噸含15一20%甲酸的廢水。第二步二甲酞麟與正丁胺縮合環(huán)化脫水,每噸葉銹特產(chǎn)生廢水。.4噸。反應前餾分作為希釋劑,并可以轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,無需排放。(2)處理方法1.將含甲酸1520%的廢水以液堿中和到中性,生成甲酸鈉,常壓下蒸出的水可排放,甲酸鈉可以用硫酸置換成甲酸供合成二甲酞腆用。(3)將合成葉銹特反應之廢水加鹽酸中和,減壓蒸出之水排放。剩下極微量固體為有機胺的鹽，熔點:168180oC,因量太少,未進行處理試驗。(3)利用反應生成的前餾分廢液,作為希釋劑循環(huán)使用,對提高產(chǎn)品收率起了決定性作用,化廢為寶。三、結(jié)論(1)葉