背景技术
叶菌唑,化学名为 5-(4-氯苄基)-2,2-二甲基-1- (1H-1,2,4-三氮唑-1-甲基)环戊醇,是由日本吴羽化学公司于20世纪90年代初研制, 并与美国腈氨公司共同开发的新型三唑类杀菌剂。叶菌唑的杀真菌谱非常广泛,且活性极佳。具有两种异构体形式且都有杀菌活性,顺式活性高于反式,对谷类作物壳针孢、镰孢霉和柄锈菌植病有卓越效果,同传统杀茵剂相比,剂量极低而防治谷类植病范围却很广。适宜小麦、大麦、燕麦、黑麦、小黑麦等作物,对非靶标生物低毒,用量低且杀菌活性高。

目前,叶菌唑的合成路线主要有分步法和一锅法两种,分步法是先以叶菌唑戊醇和氧硫叶立德试剂在强碱性条件下形成4,4-二甲基-7-(4-氯苄基)-1-氧代-螺[2,4]庚烷,再与三氨唑或三氨唑的钠盐、铵盐等合成叶菌唑,此方法提纯方便,但收率较低;一锅法是将三氨氮唑钠盐、氧硫叶立德试剂、强碱性催化剂,全部加入到溶剂中,逐渐滴加叶菌唑戊醇,或者将叶菌唑戊醇、三氨唑钠盐、强碱性催化剂,加入到溶剂中,分批次加入氧硫叶立德试剂,此方法能保证形成的中间体4,4-二甲基-7-(4-氯苄基)-1-氧代-螺[2,4]庚烷能迅速形成稳定的叶菌唑,从而降低副反应的发生,但此方法虽然收率高,但提纯难度较大。
本文在一锅法合成叶菌唑基础上进行了改进,在提纯阶段,使用硫酸盐沉淀法,先将叶菌唑以硫酸盐的形式沉淀分离出来,再与液碱反应,脱去硫酸,最后重结晶得到高纯度叶菌唑,该方法得到的叶菌唑含量在96.0%以上,其中顺式比例达到80.0%以上。
合成方法[1]
将一定量的叶菌唑戊酮、三氨唑钠、叔丁醇钠、N-甲基吡咯烷酮置于四口瓶中,混合均匀后升温至反应温度,分批次加入氧硫叶立德试剂,添加完毕后保温一段时间,减压蒸馏,脱除N-甲基吡咯烷酮、叔丁醇、二甲基亚砜等液体后加入水、二氯乙烷,升温至50℃左右转入分液漏斗进行分液,有机相转入四口瓶中滴加一定量的稀硫酸,保温一段时间后降至常温,抽滤,得到叶菌唑硫酸盐,将固体湿料与二氯乙烷混合均匀后升温至50℃左右,滴加液碱至固体全部溶解,转入分液漏斗,有机相减压蒸馏脱除溶剂后,迅速加入一定量甲醇,混合均匀后缓慢降温至室温,滴加一定量的水后继续降温至-5℃,抽滤,烘干,即得产品叶菌唑。
优化的反应条件为n(叶菌唑戊酮):n(三甲基溴化亚砜):n(三氨唑钠):n(叔丁醇钠)=1.00:1.35:1.30:0.55,反应温度为110℃,反应时间为6.0h,在此工艺条件下,叶菌唑含量为96.3%,顺式比例为81.2%。
参考文献
[1] 曾著飞,徐志伟,王峰,等. 杀菌剂叶菌唑的合成工艺研究[J]. 石油化工应用,2025,44(6):105-108. DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2025.06.021.