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稻瘟酰胺的制备

发布日期:2018/10/22 10:39:44

【背景及概述】[1][2]

稻瘟酰胺(fenoxanil),由Shell公司研制,巴斯夫和日本农药公司共同开发的酰胺类杀菌剂 。水中 DT5018天(pH=5)、6天(pH=7)。大鼠急性经口LD50为526mg/kg(雄)、775mg/kg(雌),大鼠急性经皮LD50>2g/kg。对哺乳动物、鸟类、蜜蜂及其他野生动物低毒,对眼睛有轻微刺激。蜜蜂接触LD50>200μg/只。稻瘟酰胺具有良好的内吸性,持效期较长,具有治疗和抑制孢子形成等作用,可单独使用也可与保护性杀菌剂混用,是目前防治稻瘟病的最佳药剂之一。

稻瘟酰胺是一个新颖的用于防治水稻稻瘟病的内吸性杀菌剂,属于黑色素生物合成抑制剂。在叶面和水下施用时防治稻瘟病效果极佳,且持效显著。目前市场上有稻瘟酰胺单剂的制剂有粉剂、可湿性粉剂、水分散粒剂。由于该药剂持效期较长,对人类健康和环境安全具有潜在危害,其在环境中的行为归趋已成为研究者关注的热点。

目前对稻瘟酰胺的水 沉积物降解与生物富集作用研究较少。由于稻瘟酰胺持效期较长,存在潜在的毒性作用,而生物富集作用是评价环境中的残留农药对生物体及整个生态系统危害性的一个重要指标,一般情况下,农药的生物富集能力越强,对生物的污染与慢性危害愈大。由于斑马鱼生命周期短,基因信息与人类接近,研究稻瘟酰胺在其体内的富集性具有重要意义。另外,水-沉积物降解作用是农药在环境中消失的重要途径之一。是评价其对水生态系统影响的重要指标。

【理化性质及结构】[1]

化学名称(RS)-4-氯-N-[氰基(乙氧基)甲基]苯甲酰胺,商品名为氰菌胺,分子式C15H18C12N2O2,相对分子质量为329.22.浅褐色结晶固体,熔点111℃,密度d25 1.34g/cm3,20℃蒸气压4.7Pa,20℃溶解度为水 0.167g/L(pH5.3),甲醇272g/L,丙酮>500g/L,二氯甲烷271g/L,二甲苯26g/L,乙酸乙酯336g/L,己烷0.12g/L。常温下贮存至少在9个月内稳定。

【作用机制及用途】[1]

对苯酰胺类杀菌剂的抗性品系和敏感品系均有活性。对葡萄霜霉病、马铃薯、番茄晚疫病防效特别好。是新内吸性杀菌剂,具有杰出的治疗、渗透作用和抑制孢子形成等特性,并系统地分布在非原生质体,可单用也可与保护性杀菌剂混用。本品具有新颖作用机制,属于黑色素生物合成抑制剂(MBI),在叶面和水下施用时防治稻瘟病效果极佳,且持效显著。主要用于防治水稻稻瘟病,包括叶瘟和穂瘟,最佳施药时间应在发病前7-10天,或在抽穗前5-30天。灌施剂量通常为2100-2800ga.i./hm2,茎叶处理,使用剂量为200-400ga.i./hm2。与保护性杀菌剂混用,可防治葡萄霜霉病、马铃薯和番茄晚疫病。

【用法用量】[1]

喷雾。可单用,也可与保护性杀菌剂混用。以9g/hm2与保护性杀菌剂混用,对葡萄霜霉病的防效极佳;以12.5~25g/hm2与保护性杀菌剂混用,可防治马铃薯、番茄晚疫病。当90~125mg/L与保护性杀菌剂混用能极好地防治啤酒花上的草假霜霉;黄瓜上的古巴假霜霉和可可上的棕榈疫霉。

【制备】 [1][3]

方法1:由对氯苯甲酰胺与OCHCOOCH3在甲苯回流反应,产物再与氯化亚砜和氨在乙醇中反应,最后与对甲基苯磺酰氯在吡啶中反应制得氰菌胺。

方法2:一种以(S)-乳酸乙酯为原料合成(R)-N-(1-腈基-1,2-二甲基丙 基)-2-(2,4-二氯苯氧基)丙酰胺,以(R)-乳酸乙酯为原料合成(S)-N-(1-腈基-1,2-二甲基 丙基)-2-(2,4-二氯苯氧基)丙酰胺的方法。具体步骤如下:

1) 手性乳酸乙酯经与磺酰化反应得到磺酸酯;

b) 磺酸酯与2,4-二氯苯酚反应生成2-(2,4-二氯苯氧基)丙酸乙酯;

c) 2-(2,4-二氯苯氧基)丙酸乙酯与2-氨基-2,3-二甲基丁腈进行氨酯交换反应生成对 应手性的稻瘟酰胺,其中摩尔比为2-(2,4-二氯苯氧基)丙酸乙酯:2-氨基-2,3-二甲基丁腈 =1:1,反应温度为60-85℃。

本申请的方法合成路线简单,仅需3步,前两步反应溶剂均为甲苯,可实现第一步 不出料直接进行第二步反应;第一步磺酰化反应会产生HCl,因此要选择合适的缚酸剂,缚酸剂可以为三乙胺、碳酸钾、氢氧化钠、吡啶中的至少一种;第三步反应选用乙醇作为溶剂,反应过程中无其他副产物生成,后处理可直接与水组成混合溶剂进行结晶,更加节能环保。

同时原料(S)-乳酸乙酯天然存在,易于获得,在合成成本上具有很大优势;合成路 线中磺酸直接与2,4-二氯苯酚反应生成对应的酯,再与2-氨基-2,3-二甲基丁腈通过1步 氨酯交换反应即能得到产品,不需经过水解、氯化反应,产生的废水、废气少,具有很高的环 保效益;条件温和,不同构型稻瘟酰胺药效不同,如果定向合成药效好的构型的稻瘟酰胺,光学越高,越具有优势,通过选择不同构型的乳酸乙酯可以定向合成具有光学手性的稻瘟 酰胺,对进一步探究稻瘟酰胺的光性质具有重要意义。

【主要参考资料】

[1] 农药大典

[2] 吴文铸, 孔德洋, 何健, 等. 稻瘟酰胺在水/沉积物中的降解及生物富集性研究[J]. 生态毒理学报, 2016, 6: 025.

[3] 王龙江;孟宪秋;刘华金;曹希敏;袁彩斌. 一种稻瘟酰胺水悬浮剂及其制备方法CN201110368498.3,申请日2011-11-20

[4] 葛红丹;戴荣华;韦能春;成道泉;王建刚;曹同波.一种合成手性稻瘟酰胺的方法CN201610781157.1 ,申请日2016-08-31

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