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丁苯吗啉的应用

发布日期:2019/1/14 15:27:48

背景及概述[1][2]

近年来,由于使用单一农药和不科学用药,导致杀菌用药频率增加,用药量加大,从而各种病菌都对农药产生了抗性,成为化学防治的一大难题;抗药性是缩短新化合物生 命周期的首要原因,而要研究新化合物,又存在研发周期长,投入费用高的难题,因此,筛选出一个有效的化合物是十分不易的。同时,频繁施药又造成农民负担加重和环境污染加剧。

苯吗啉(Fenpropimorph),又名芬普福、丙菌灵,化学名为(±) 顺4-[3-(4叔丁基苯基)-2-甲基丙基]-2,6-二甲基吗啉,纯品为无色、具有芳香气味的油状液体,沸点在392℃(101.3kPa),是一种具有预防和治疗作用的内吸性吗啉类杀菌剂和麦角甾醇还原抑制剂。可防治禾谷类作物、豆科和甜菜上由甜菜生尾孢、白粉菌属的禾白粉菌、黑麦喙孢、甜菜单孢锈菌、 锈菌属引起的重要真苗病害。

丁苯吗啉的现有合成方法是以对叔丁基苯甲醛和丙醛缩合后得到2-甲基 -3-(对叔丁基)苯基丙烯醛,经选择性加氢得到2-甲基-3-(对叔丁基)苯基 丙醛,再与2,6-二甲基吗啉反应即得,此法的关键步骤在于加氢,相关文献报道的加氢催化剂为Pd/C或镍的络合物。 但是,从实际反应来看,加氢过程除了产生2-甲基-3-(对叔丁基)苯基丙烯 醛,还很容易生成较多的副产物2-甲基-3-(对叔丁基)苯基丙醇,因此需要再经过精馏分离,而两者的分离较困难。

作用机理[3]

丁苯吗啉与十二环吗啉和十三吗啉作用机理相似,丁苯吗啉对病菌的杀菌活性是通过抑制菌体内麦角甾醇的生物合成来实现的,其作用位点是甾醇异构化:

,双键还原过程中被抑制,或是甾醇环氧化酶被抑制。3中主要的吗啉杀菌剂的比较如下:

应用[2][4]

丁苯吗啉属于麦角甾醇生物合成抑制剂,作用于Δ14-还原酶和异构化Δ8-异构酶~Δ7异构酶,叶面喷洒,通过木质部传导,是具有低毒、高效、保护、治疗活性的内吸性广谱杀菌剂;用于防治谷物白粉病、叶枯病和锈病;还可防治甜菜褐斑病、锈病和白粉病,豆类和韭菜的叶斑病和锈病,香蕉叶斑病,以及向日葵茎溃疡病。

有研究开发一种含有丁苯吗啉的杀菌组合物,活性成分包括第一活性成分丁苯吗啉和第二活性成分,第二活性成分为氟环唑、丙硫菌唑、戊唑醇、醚菌酯、苯菌酮、氟醚菌酰胺或氟啶胺中的任意一种;杀菌组合物剂型为农业上允许的任意一种剂型,包括颗粒剂、乳油、水分散粒剂、可湿性粉剂、微乳剂、悬乳剂或微囊悬浮?悬浮剂。该杀菌组合物能够扩大防治对象范围,降低用药量,延缓抗性产生。

此外,还有研究开发了一种多肉植物燕子掌的专用抗腐烂药剂,是由按照重量份计的以下原料制备得到的:五氯酚钠5-10份、辛硫磷5-10份、三十烷醇3-5份、氯甲酸甲酯2-4份、硫氰酸钠2-6份、邻苯二胺1-3份、三乙膦酸铝1-3份、乙醇20-30份、丙环唑3-5份、烯唑醇3-7份、腈苯唑3-8份、酰胺唑4-6份、恶醚唑4-8份、咪鲜胺6-10份、抑霉唑6-12份、氟菌唑8-10份、嘧霉胺8-15份、氯苯嘧啶醇10-12份、十三吗啉5-8份、丁苯吗啉3-5份、烯酰吗啉4-6份、氟吡菌胺3-5份、啶酰菌胺2-4份。上述专用抗腐烂药剂,能够有效根除多种原因引起的多肉植物腐烂疾病的发生。

制备 [1,5]

方法1:一种丁:苯吗啉的合成方法,包括以下步骤:

1)、将2-甲基-3-(对叔丁基)苯基丙烯醛溶于溶剂中,经催化加氢制得 2-甲基-3-(对叔丁基)苯基丙醇;催化剂用量为2-甲基-3-(对叔丁基)苯基 丙烯醛重量的0.5%~10%,催化剂为雷尼镍;

2)、制备负载型催化剂:将金属盐溶液与载体制成负载型催化剂,该负载型催化剂中金属占总重的0.5%~20%,金属盐为铜盐、镍盐和钴盐中的至少一种;

3)、2-甲基-3-(对叔丁基)苯基丙醇在负载型催化剂的作用下与2,6- 二甲基吗啉缩合反应得到丁苯吗啉;2-甲基-3-(对叔丁基)苯基丙醇与2,6- 二甲基吗啉的物质的量比为1∶0.5~1∶5,负载型催化剂用量为2-甲基-3-(对 叔丁基)苯基丙醇重量的1%~10%。

方法2:一种丁苯吗啉的合成方法:以对叔丁基-β-甲基苯丙醇为起始原料,用甲基磺酰氯进行酯化或用氯化亚砜进行氯化合成中:间体后,中间体再与2,6-二甲基吗啉合成,生成丁苯吗啉。化学方程式如下:

包括下列步骤:

(1)酯化:在对叔丁基-β-甲基苯丙醇中加入甲基磺酰氯,0-10 ℃下滴加三乙胺,滴加完毕后,撤去冷冻,自然升温保温1小时; 取样分析,直至对叔丁基-β-甲基苯丙醇GC归一法含量≤0.5%,反应结束;然后加入水溶解生成的盐,静置分层,下层为反应后中间体磺酸酯;

(2)缩合:在第一步酯化合成产物磺酸酯中加入2,6-二甲基吗啉,升温回流直至升温至140℃后,保温4小时,取样分析,直至中间体对叔丁基-β-甲基苯基氯丙烷GC归一法含量≤0.5%,反应结束,然后用液碱中和至PH=14,静置分层,上层油层负压蒸馏,去除前馏分后收集成品丁苯吗啉。

方法3:以叔丁基苯为:原料,首先经过F—C反应酰化制得4叔丁基苯丙酮后,在二甲基甲酰胺中与三氯氧磷、碱发生Vilsmeier反应得95%以上的4-叔丁基苯 基-1-氯代-2甲基丙烯醛,烯醛经Pd/C加氢还原至4-叔丁基苯基异丁醛,饱和醛再与2,6-二甲基吗啉反应即可制得丁苯吗啉。其反应方程式如下:

主要参考资料

[1] CN201310218154.3 丁苯吗啉的合成方法

[2] CN201810117739.9 一种含有丁苯吗啉的杀菌组合物

[3] 丁苯吗啉的开发进展

[4] CN201510238428.4多肉植物燕子掌的专用抗腐烂药剂

[5] CN200610050100.0 一种丁苯吗啉的合成方法