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烯草酮的作用与用途

发布日期:2019/9/20 9:24:42

背景及概述[1-2]

烯草酮(clethodim)其中文商品名为收乐通、赛乐特。最初是由KincadeRT等在1987年布莱顿植保会议上报道其除草活性,由美国ChevronChemical公司首先开发的环己烯酮类除草剂。烯草酮属低毒除草剂,其毒性为:大鼠急性经口LD501630mg/kg(雄)、1360mg/kg(雌);小鼠2570mg/kg(雄)、2430mg/kg(雌)。日本住友化学工业株式会社于1994年以商品名收乐通首先在我国大豆田取得临时登记,1999年取得正式登记,登记号为PD188-94,1996年在油菜田取得临时登记,2001年取得正式登记,登记号为PD210-96。美国爱威达公司于2002年同样在我国大豆、油菜田以商品名盛秋隆取得临时登记,登记号为LS20020013。沈阳化工研究院于2000年开始研制开发该产品,经室内生测及田间试验结果表明,国产样品与进口样品活性相当,且除草活性较稀禾啶高一倍,对阔叶作物高度安全,是一个很有开发应用前景的除草剂品种。

作用及用途[1-2]

该药是美国Chevron化学公司推出的一种防除阔叶作物中禾本科杂草的广谱芽后除草剂,对多种一年生和多年生杂草具有很强的杀伤作用,对双子叶植物或莎草活性很小或无活性,主要适用于大豆、亚麻、烟草、西瓜等40余种作物的农田除草,可防除稗草等30余种禾本科杂草。该除草剂为内吸传导型茎叶处理剂,茎叶处理后经叶迅速吸收,传导到分生组织和根部,使其细胞分裂遭到破坏,抑制植物分生组织的活性,在施药1~3周内植株褪绿坏死,随后叶干枯而死亡。烯草酮在土壤中的半衰期为3~26d,持效期短,对后茬作物无影响。其作用机制与稀禾啶、精吡氟禾草灵、精喹禾灵等相同,均为乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂。

制备[3]

一种总体收率高,产品质量好,生产成本低,环境污染小的烯草酮制备方法。首先提供了一种由中间体3,5-庚二烯-2-酮(式II)制备6-乙硫基-3-庚烯-2-酮(式III)的方法;其次提供了一种由6-乙硫基-3-庚烯-2-酮(式III)制备(±)-3-[丙酰氧基]-5-[2-(乙硫基)丙基]-6-[甲氧甲酰基]环己-2-烯酮(式V)的方法;然后提供了一种由(±)-3-[丙酰氧基]-5-[2-(乙硫基)丙基]-6-[甲氧甲酰基]环己-2-烯酮(式V)制备(±)-2-[丙酰基]-3-[羟基]-5-[2-(乙硫基)丙基]环己-2-烯酮(式VIII)的方法;最后提供了一种由(±)-2-[丙酰基]-3-[羟基]-5-[2-(乙硫基)丙基]环己-2-烯酮(式VIII)制备烯草酮的方法。

1)6-乙硫基-3-庚烯-2-酮(式III)的制备:向反应瓶中加入100g(纯度97.8%,0.888mol)的3,5-庚二烯-2-酮(式II),2.76g(0.027mol)三乙胺,室温(20-25℃)搅拌15分钟后缓慢升温至55℃,开始滴加60.69g(0.977mol)乙硫醇,滴加过程温度控制在55-65℃,滴加完毕后,继续保温在55-65℃范围内反应3小时,气相色谱跟踪反应完全(3,5-庚二烯-2-酮≤1%),降至室温(20-25℃),加入400ml水和1000ml甲苯搅拌30分钟,静置30分钟,分液;有机层中再加100ml的0.5%稀盐酸,搅拌洗涤,静置分液;有机层中再加入200ml水搅拌30分钟,静置30分钟,分液,甲苯层减压回流分水,当反应液水分≤0.1%时,停止分水冷却至室温,得到1011g的6-乙硫基-3-庚烯-2-酮/甲苯溶液,气相纯度(扣除甲苯溶剂峰)97.1%,折纯后为0.820mol,摩尔收率92.34%。

2)(±)-3-[丙酰氧基]-5-[2-(乙硫基)丙基]-6-[甲氧甲酰基]环己-2-烯酮(式V)的制备:向反应瓶中加入800g甲苯和80g(1.481mol)甲醇钠固体,搅拌均匀后开始同时滴加160g(1.211mol)丙二酸二甲酯和步骤1)制备的6-乙硫基-3-庚烯-2-酮/甲苯溶液1011g(中间体III有0.820mol),滴加过程温度控制在50-60℃之间,滴加完毕后继续保温在50-60℃进行环合反应5小时(制得中间体IV);环合反应结束后向反应液中开始滴加丙酰氯,滴加过程温度仍然控制在50-60℃,滴加完毕后继续保温在50-60℃进行酰化反应4小时,保温结束,反应液降温至35℃左右,取样,气相色谱跟踪反应完全(中间体III、中间体IV均≤1%),制得中间体V/甲苯溶液,待用。

3)(±)-2-[丙酰基]-3-[羟基]-5-[2-(乙硫基)丙基]环己-2-烯酮(式VIII)的制备:将步骤2)中制得的中间体V/甲苯溶液在搅拌条件下用少量三乙胺调节PH值为7,然后加入10g(0.082mol)4-二甲胺基吡啶,升温至80℃-90℃保温进行重排反应8小时(制得中间体VI);保温结束后降温至60℃,加入200g水和25g(0.417mol)醋酸,搅拌30分钟,静置30分钟,分除下层水相,然后加入400g水和480g30%的液碱,升温至60℃-80℃,保温进行水解反应5小时(制得中间体VII);保温结束后降温至40℃,分除上层甲苯层,下层水层中加入450g盐酸后升温至60℃-80℃,保温进行脱羧反应4小时,反应结束后,降至室温(20-25℃),加入500g石油醚搅拌1小时,静置30分钟,分除下层水层,上层为中间体VIII/石油醚溶液,液相色谱外标法测定中间体VIII含量为89.21%,待用。

4)烯草酮(式I)的制备:向步骤3)制备的中间体VIII/石油醚溶液中加入86g(0.8mol)氯代烯丙氧胺,在20-30℃温度下搅拌2小时,然后减压脱溶,制得248.3g烯草酮除草剂,含量94.6%,总体摩尔收率73.5%(按3,5-庚二烯-2-酮计算)。

主要参考资料

[1] 除草剂烯草酮的应用技术研究

[2] 除草剂烯草酮的合成研究进展

[3] CN201710535450.4一种合成烯草酮的方法

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