乙嘧酚磺酸酯的合成研究

乙嘧酚磺酸酯的合成研究

王守真 韩免霞

山东滨农科技有限公司 山东 滨州 256651

摘要：以乙嘧酚和二甲胺基磺酰氯为原料反应合成乙嘧酚磺酸酯。分别以NaOH与Na₂CO₃，做缚酸剂。甲苯做溶剂。发现NaOH作为缚酸剂时产物杂质较高，含量为90％，收率偏低为80％。Na₂CO₃做缚酸剂产物收率91％，含量95.5％。通过工艺的优化大大节约了成本。使反应条件易于控制，便于工业化。

关键词：乙嘧酚磺酸酯：乙嘧酚；杀菌剂；合成

0引言

乙嘧酚磺酸酯是一种熔点为50-51℃，用于防治苹果、温室玫瑰和草莓等作物的白粉病，颜色为淡黄色或浅棕色的有毒性蜡状固体又称5-丁基-2-乙氨基-6-甲基嘧啶-4-基二甲基氨基硫酸酯，白特粉（Nimrod）等。内吸性杀菌剂，主要用于防治苹果、温室玫瑰和草莓等作物的白粉病。20℃下蒸气压为0.5*106mmHg。室温时在水中溶解度为22mg/l，溶于大多数有机溶剂，不溶于烷烃。Kow5000（PH7）。稳定性：在稀酸中易水解，在37℃以上长期储存不稳定。土壤中半衰期35-90天（pH5.1-7.3）。工业原药mp约40-45℃。雌大鼠、小鼠、家兔和雄性豚鼠的口服急性LD50约为4000mg/kg。每日以500mg/kg的剂量经皮处理大鼠10天后未发现临床症状。对家兔眼睛有轻微刺激。以含药1000ppm浓度的饲料喂大鼠90天，未发现制病作用，对狗饲喂90天的无作用剂量为15mg/kg。小麦白粉病是一种常见病害，小麦一旦感染，产量就会大幅度下降。因此，开发新型、高效、作用机制独特的杀菌剂尤为重要。而嘧啶类化合物因其具有良好的生物活性，在医药及农药领域被广泛应用，其中包括抗增殖、抗癌、抗病毒、抗菌、杀虫等。

乙嘧酚磺酸酯（bupirimate）属于内吸性嘧啶类杀菌剂，由英国帝国化学工业集团（ICI）研发，对植物白粉病药效显著，在小麦等禾谷类农作物以及观赏植物上使用较多。化学名称：5-正丁基-2-乙基胺基-6-甲基嘧啶-4-基二甲基胺基磺酸酯；分子式：C1₃H₂₄N₄O₃S；分子量：316.42；CAS登录号：41483-43-6；为白色偏淡黄色腊状固体；熔点：50～51℃。笔者在现有的文献基础上，以乙胺、单氰胺等为起始原料，经加成、中和、环合、酯化4步反应合成目标化合物乙嘧酚磺酸酯。

1材料与方法

1.1主要试剂及仪器

主要试剂：乙胺水溶液（68%～72%），分析纯；单氰胺水溶液（50%），分析纯；2-正丁基乙酰乙酸乙酯，工业级；N,N-二甲胺基磺酰氯，工业级。主要仪器：WRS-1B数字熔点仪，上海精密科学仪器有限公司；BrukerAvanceⅢ500MHz核磁波谱仪，德国布鲁克公司；NicoletIS10傅里叶变换红外光谱仪，美国赛默飞世尔公司；Agilent1200高效液相色谱仪，美国安捷伦公司；ShimadzuLC-MSTITOF液质联用仪，日本岛津公司。

1.2关键中间体的合成步骤

1.2.1N-乙基胍硫酸盐的合成将装有搅拌机械、温度计、冷凝管的100mL四口烧瓶置于冰水浴中，加入19.3g（0.3mol）乙胺水溶液，搅拌下缓慢滴加10.0g（0.1mol）浓硫酸（98%），滴加完毕后，升温至35℃，匀速滴加16.8g（0.2mol）单氰胺水溶液，滴加完毕后，保温反应1h，待反应结束后，减压抽滤，滤饼用无水乙醇重结晶，烘干得白色颗粒状晶体19.7g，收率72%，非水滴定法测得含量96%。熔点：250～252℃，ESI-MS：m/z=88［M＋1］＋。IR（KBr）淄：3319、3245、3115、1675、1615、1479、1061cm-1。1HNMR（500MHz，D2O）啄：3.18-3.13（m，3H）、1.15-1.12（t，2H）ppm。13CNMR（125MHz，D2O）啄：156.69、36.30、13.27ppm。

1.2.25-正丁基-2-乙基胺基-4-羟基-6-甲基嘧啶的合成在装有搅拌机械、温度计、回流冷凝器的250mL四口烧瓶中，依次加入10.4g（0.037mol）N-乙基胍硫酸盐、3.25g（0.078mol）固体氢氧化钠及50mL甲苯，于50℃下搅拌1h，不做任何处理，直接升温至回流温度，开始滴加13.3g（0.07mol）2-正丁基乙酰乙酸乙酯，滴加完毕后，继续保持回流温度反应2h。待反应结束后将反应液冷却至室温，加入稀硫酸调节反应液至pH=7，搅拌30min，析出淡黄色固体，抽滤后，将滤液静置分层，收集上层有机相，减压蒸除有机溶剂，合并淡黄色固体，用丙酮进行洗涤，抽滤烘干，得到白色固体12.3g。反应收率84%，产物含量98%。熔点：160～161℃，ESI-MS：m/z=210［M＋1］＋。IR（KBr）淄：3249、2954、2926、2870、1644、1585、1373、1332、1242、1140、1045、974、876、824、790、769、730cm-1。1HNMR（500MHz，DMSO）啄：10.44（s，1H）、6.02（s，1H）、3.20-3.14（m，2H）、2.21-2.16（t，2H）、2.00（s，3H）、1.27-1.18（m，4H）、1.04-1.01（t，3H）、0.84-0.81（t，3H）ppm。13CNMR（125MHz,DMSO）啄：163.16、160.90、151.98、111.86、35.28、31.43、24.86、22.64、21.96、15.17、14.37ppm。

1.2.3乙嘧酚磺酸酯的合成在装有搅拌机械、温度计、回流冷凝器的250mL四口烧瓶中，依次加入10.2g（0.048mol）5-正丁基-2-乙基胺基-4-羟基-6-甲基嘧啶、8.4g（0.1mol）碳酸氢钠及50mL甲苯，升温至回流温度，开始滴加9.7g（0.067mol）N,N-二甲胺基磺酰氯，保温反应8h。待反应结束后，将反应液冷却至50℃左右，水洗2次，静置分层，减压蒸馏得到淡黄色油状液体，用石油醚精制后，得到白色偏淡黄色腊状固体13.7g。

反应收率91%，产物含量97%。熔点：48～51℃，ESI-MS：m/z=317［M＋1］＋。IR（KBr）淄：3414、2959、2924、2856、1613、1573、1531、1448、1369、1369、1194、1161、958、758、722cm-1。1HNMR（500MHz，CDCl3）啄：4.95（s，1H）、3.42-3.36（m，2H）、3.04（s，6H）、2.48-2.45（m，2H）、2.33（s，3H）、1.47-1.32（m，4H）、1.21-1.18（t，3H）、0.94-0.91（s，3H）ppm。13CNMR（CDCl3，125MHz）δ：169.30、163.15、159.76、110.33、38.78、36.37、31.66、24.72、22.64、21.83、14.84、13.93ppm。

2结果与讨论

2.1NaOH做缚酸剂

NaOH碱性较强、易购、价格低廉，也是此类反应较常用的碱。投料与碳酸钠等摩尔量时.反应12h后发现原料仍有7.58％.反应时间稍微加长就会出现杂质峰.并且杂质峰随时间延长不断增大.体系颜色变红。应该是发生副反应所致。可能是在强碱中乙嘧酚磺酸酯发生水解.从而生成杂质所致。

2.2Na₂CO₃做缚酸剂

Na₂CO₃的碱性弱，反应温和，易于控制。没有明显的杂质峰，得到的乙嘧酚磺酸酯纯度及外观都好于文献水平。

2.3有机碱做缚酸剂

分别加入等摩尔量的三乙胺、乙二胺两种有机碱代替碳酸钠做反应的缚酸剂.结果发现产物几乎为零。可见，碱的作用不止是缚酸剂，而是金属离子置换掉乙嘧酚上的酚羟基上的氢离子.生成氧负离子与二甲胺基磺酰氯反应从而生成产物。

3结论

本文以乙嘧酚和二甲胺基磺酰氯为起始原料反应合成乙嘧酚磺酸酯.比较了NaOH与Na₂CO₃，做缚酸剂对反应的影响。发现NaOH作为缚酸剂时产物杂质较高，含量为90％，收率偏低为80％。Na₂CO₃，做缚酸剂产物收率91％，含量95.5％。收率为85.2％，含量为95.4％，操作较繁琐，加的辅料较多。通过工艺的优化大大节约了成本.使反应条件易于控制，便于工业化生产。

参考文献

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作者简介：姓名：王守真（1990.10--）；性别： 男，民族：汉，籍贯：山东滨州人，学历：本科；现有职称：实习研究员；研究方向：。