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苯菌酮的说明书

发布日期:2019/11/7 13:33:20

背景及概述[1-2]

苯菌酮是德国巴斯夫公司开发的一种二苯酮类杀菌剂,最早由美国氰胺公司(现属巴斯夫公司)在1998年创制,主要用于防治谷类、黄瓜和葡萄等作物的白粉病和眼点病等病害,由于其独特的作用机制而备受关注。2004年开始在欧洲国家登记,2013年苯菌酮的全球销售额达7500万美元,并于2015年底在中国取得了苯菌酮原药及制剂产品的登记。

苯菌酮的合成方法报道并不多,主要是在1999年报道的路线和2000年以及2006年报道的合成路线。路线1以三氯氧磷为氯化试剂,五氧化二磷或三氯化铝催化傅克反应合成得到苯菌酮的类似物,该路线中所用到的磷类催化剂后处理麻烦,会产生大量的三废;路线2使用石墨和碳二亚胺(EDC)催化反应,收率仅为71.7%,且后处理繁琐;最新报道的路线3,以2-甲氧基-6-甲基苯甲酸为原料,经溴化、酰氯化、傅克反应制得苯菌酮,3步反应所用溶剂都是氯苯,可以使酰氯化、傅克反应连续进行,但三氯化铁在工业生产中会产生大量的铁复合物,沉淀在反应器底部,不易清洗,为后处理带来麻烦。

毒性及环境生物安全评价[3]

大鼠急性经口LD50>5000mg/kg(4h),大鼠急性经皮LD50>5000mg/kg。对兔皮肤和眼睛均无刺激性。试验表明,苯菌酮无致畸、致癌、致突变性。鹌鹑急性经口LD50>2025mg/kg,虹鳟鱼急性LC50(96h)>0.82mg/L,水蚤EC50(48h)>0.92 mg/L,藻类EbC50(72h)0.71mg/L,蜜蜂LD50(口服):>114μg/只(经口)、>100μg/只(接触),蚯蚓LC50>1000mg/kg。对其他天敌,如寄生蜂、草蛉、捕食螨和地面甲虫无害。

作用机理及特点[3]

苯菌酮通过干扰孢子萌发时的附着胞的发育与形成,抑制了白粉病的孢子萌发,可作用于真菌生命循环全过程。研究表明经过苯菌酮处理后的白粉病菌孢子萌发数明显减少。其次,苯菌酮通过干扰极性肌动蛋白组织的建立和形成,使病菌的菌丝体顶端细胞的形成受到干扰和抑制,从而阻碍了菌丝体的正常发育与生长,抑制和阻碍了白粉病菌的侵害,有效地控制白粉病的危害,具有明显的预防和治疗作用。苯菌酮具有比嘧菌环胺高几倍的杀菌活性,与那些具有二甲基化作用的抑制剂以及苯胺基嘧啶类杀菌剂无交互抗性,主要用于防治禾谷类作物及葡萄树白粉病,对葡萄白粉病的主要发展阶段均有抑制活性,因此对该病具有保护治疗作用和抗芽孢形成的性质。

防治对象及应用[3]

苯菌酮主要用于谷类、葡萄和黄瓜等作物防治白粉病和眼点病等病害。采用离体叶段法,分别测定了从河北、河南、湖北、陕西和四川5省分离的53个小麦白粉病菌单孢菌株对苯菌酮的敏感性,结果表明:小麦白粉病菌群体对苯菌酮平均EC50值分别为(0.0019±0.0006)。治疗和保护作用测定结果表明,苯菌酮对小麦白粉病不仅具有优异的保护作用,同时还具有较好的治疗作用,并且保护活性优于治疗活性。交互抗性研究结果表明,小麦白粉病菌对苯菌酮与三唑酮和喹氧灵之间均不存在交互抗性。上海有机化学研究所芦昕婷报道了苯菌酮对黄瓜白粉病的持效期为7~10d,但无内吸传导活性,进一步证明其最好的施药时机应该是发病初期。

制备[2]

1)3-溴-6-甲氧基-2-甲基苯甲酸(2)的合成

在100mL三口烧瓶中将16.6g(0.1mol)2-甲氧基-6-甲基苯甲酸(1)溶解在30mL二氯乙烷溶液中,加入0.8g(14.3mmol)干燥铁粉,降温至5℃,将17.6g(0.11mol)干燥溴素放入滴液漏斗中,加装无水氯化钙干燥管,接着加入1mL溴素,快速搅拌至反应液呈红色且玻璃瓶壁出现腐蚀状,再于2h内缓慢滴入其他溴素,升至室温后反应约2h,液相跟踪至原料转化完全。反应液倒入冰水中,分层,有机相用20mL(20%)碳酸氢钠水溶液冲洗至近中性,用无水硫酸钠干燥有机相,脱除溶剂,得淡黄色固体,经乙醇重结晶得23.8g白色固体,HPLC含量为98.1%,收率为95.3%,m.p.161~163℃。

2)3-溴-6-甲氧基-2-甲基苯甲酰氯(3)的合成

在100mL反应瓶中加入24.5g(0.1mol)化合物2和20mL磺酰氯,氮气保护下加热回流反应3h,液相跟踪至原料转化完全,蒸馏回收过量的磺酰氯,残余的25.6g红棕色液体为化合物3,取样加入乙醇成酯后经液相分析,含量为97.5%,收率为94.6%,直接投入下一步反应。

3)苯菌酮的合成

将20.0g(0.11mol)3,4,5-三甲氧基甲苯溶于30mL二氯乙烷中,降至0℃左右,加入0.4g(2mmol)TiCl4,取26.4g(0.1mol)上一步反应的化合物3置于滴液漏斗中,于3h内缓慢滴入。滴完后升至室温继续搅拌3h,整个反应过程中持续通入氮气,排出产生的氯化氢气体。反应完成后,将反应液倒入冰水中,分层,有机层用卤水冲洗,干燥有机相,脱除溶剂得粗品,经甲醇重结晶得35.7g白色固体,收率为85.5%,HPLC含量为98.1%

主要参考资料

[1] 苯菌酮一种新型谷类白粉病杀菌剂的作用机制研究

[2] 苯菌酮的合成工艺

[3] 2016年~2020年专利到期的农药品种之苯菌酮

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