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丙环唑是三氮唑类杀菌剂,名称1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-丙基-1,3二氧戊环-2-基]甲基-1H-1,2,4-三氮唑,它对子囊菌、担子菌和半知茵等具有很强的杀菌或抑菌作用,可以广泛地应用于农作物、果树、蔬菜、种子处理等,极具开发价值与应用前景。
本文设计了以醋酸为起始原料,经过溴化、傅克酰化、缩酮及缩合四步反应合成丙环唑的新工艺路线。对合成工艺中各步反应进行了详细优化工艺研究,找到了各步理想的反应条件,使丙环唑合成总收率达77.0%,产品质量明显提高。通过醋酸的选择性溴化反应和提纯,得到高归一纯度的溴乙酰溴,并以此为原料与间二氯苯经傅克酰化反应得到α-溴-2,4-二氯苯乙酮,通过优化反应条件,发现最佳反应条件为:间二氯苯∶溴乙酰溴∶无水三氯化铝为1∶1.1∶1.4,反应温度70-80℃,所得α-溴-2,4-二氯苯乙酮收率96.0%,归一纯度达97.5%;详细研究了各种溶剂、催化剂等对溴代缩酮反应的影响,发现理想的合成溴代缩酮的条件为:溴化物∶1,2-戊二醇∶催化剂为1∶1.05∶0.05,缩酮的收率94.8%,归一纯度达95.0%;通过正交实验考查了各种因素对缩酮溴化物与1,2,4-三氮唑钾反应的影响,发现理想的反应条件为:溴代缩酮∶三氮唑钾为1∶1.1,反应温度为120-130℃,反应时间为12小时,在该条件下丙环唑粗品的收率92%,归一纯度达92.5%。
本文在研究溴乙酰溴工艺的基础上,对以2,4-二氯苯乙酮为原料合成丙环唑的工艺进行了改进,特别是对关键中间体α-溴-2,4-二氯苯乙酮的合成方法进行了详细的研究,发现理想的溴化反应条件为:2,4-二氯苯乙酮∶溴素∶催化剂为1∶1∶0.01,溴化溶剂为混合溶剂A,反应温度为5-10℃,在此条件下反应物α-溴-2,4-二氯苯乙酮的收率92.0%、归一纯度达92.5%,远高于文献值收率80.0%、归一纯度82.0%。实验发现溴化溶剂A可以很好的用于下一步缩酮,因此溴化产物不经洗涤直接进行缩酮的合成,减少了废水,简化了操作,提高了缩酮的收率,使直接溴化法合成的溴代缩酮收率90.0%、归一纯度达91.0%,远高于文献值收率79%、归一纯度81%。通过改进使以2,4-二氯苯乙酮为原料合成丙环唑的总收率67.0%、归一纯度达97.0%,远高于文献值收率50.0%、归一纯度95.0%。
本文以氯苯和间二氯苯为原料,经傅克酰化、肟醚化和缩合反应,合成了四种三氮唑类新化合物及其硝酸盐,通过IR、1HNMR和元素分析确定其结构。