魯伶蘭,馬穎,趙春江,穆稱,戰(zhàn)輝,張宇,馬錦明
(天津市農(nóng)藥研究所,天津 300400)
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑活化酯的合成
魯伶蘭,馬穎,趙春江,穆稱,戰(zhàn)輝,張宇,馬錦明
(天津市農(nóng)藥研究所,天津 300400)
本文簡(jiǎn)述了植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑活化酯的性質(zhì)、用途等,重點(diǎn)論述了活化酯的合成方法。
活化酯;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑;苯并噻二唑;合成
活化酯(1,2,3-苯并噻二唑-7-硫代羧酸甲酯)是一種植物抗病活化劑。它本身沒(méi)有殺菌活性和治療效果,但它被植株吸收以后激活了植物的抗性機(jī)制,激活了植物自身的防衛(wèi)抗性反應(yīng)。從而使植物對(duì)多種真菌、細(xì)菌、線蟲和病毒產(chǎn)生廣譜的自我保護(hù)作用,并產(chǎn)生持久的抗性。可以預(yù)防蔬菜、水果、谷物、煙草的白粉病、銹病、霜霉病等。用量較少,但效果卻很好,抗性持久期可達(dá)14天以上[1~3]。活化酯和其它藥劑混用不僅提高了活化酯的防治效果,還可以擴(kuò)大防治范圍?;罨オ?dú)特的抗病機(jī)制,良好的防治效果,吸引了眾多的科技工作者對(duì)其進(jìn)行了廣泛的研究。已經(jīng)有不少研究闡述了活化酯的合成路線,一般說(shuō)來(lái)大致有以下幾條路線:
(1)Pesticide Science(1997),50(4),275-282;US 5770758:
(7)JP 11209359:
我們的合成路線如下:
該合成方法原料易得,操作簡(jiǎn)便,收率較高,成本較低,整個(gè)過(guò)程操作方便,有的步驟不用分離直接進(jìn)行下一步反應(yīng),顯示出本合成路線的優(yōu)越性。下面以具體實(shí)例說(shuō)明之。
將 15.6 g(0.1 mol)2-氯苯甲酸,60 mL 濃硫酸,50.5 g(0.5 mol)硝酸鉀加入反應(yīng)器中,攪拌并于50~60℃下反應(yīng)3 h,生成5-硝基化合物。然后逐漸升溫至130~140℃,反應(yīng)2 h,總反應(yīng)時(shí)間約8h。冷卻后,倒入碎冰中。過(guò)濾,水洗,干燥,得產(chǎn)品。收率90%。熔點(diǎn)199.5~201℃。將所制得的2-氯-3,5-二硝基苯甲酸 45.5g(0.18mol)與濃硫酸 24mL,甲醇 120mL 加入四口瓶?jī)?nèi)攪拌于70℃~80℃反應(yīng)24h,冷卻,過(guò)濾,水洗,干燥,得到2-氯-3,5-二硝基苯甲酸甲酯。收率90%,含量98%。
在燒杯中加入28.3 g(0.118 mol)硫化鈉(Na2S·9H2O),3.8 g(0.118 mol)硫磺粉,于 50℃攪拌 0.5h,制成二硫化鈉溶液。
將二硫化鈉溶液倒入裝有24.6g(0.1mol)2-氯-3,5-二硝基苯甲酸甲酯的反應(yīng)瓶中,再加入100 mL 95%乙醇,一起攪拌,加熱回流4h,得到二硫化物溶液[2,4]。減壓蒸出乙醇。也可以重結(jié)晶純化,得到純品雙(2,4-二硝基,6-甲酸甲酯基-苯基)二硫化物。
向 24.8g(0.055mol)雙(2,4-二硝基,6-甲酸甲酯基-苯基)二硫化物溶液中直接加入57.4 g(0.33 mol)連二亞硫酸鈉,47.4 g(0.33 mol)碳酸鉀,以及150 mL水,攪拌加熱回流4h。冷卻后過(guò)濾,濾液在冷卻下酸化,先用稀鹽酸中和至pH≈8,再用醋酸調(diào)節(jié)到pH=3~4,用乙酸乙酯提取2~3次,有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥。減壓蒸出溶劑,得到目標(biāo)產(chǎn)物,收率94%。也可以重結(jié)晶純化,得到純品2-巰基-3,5-二氨基苯甲酸。
18.4 g(0.1 mol)2-巰基-3,5-二氨基苯甲酸溶于100 mL濃鹽酸和50 mL水中,室溫?cái)嚢?h,冷卻至0℃,滴加27.6 g(0.4 mol)亞硝酸鈉的40%水溶液,約2h加完,應(yīng)盡量減少氮氧化物的揮發(fā)[5]。加完后在0℃繼續(xù)攪拌2h。降溫至-5℃,于30min內(nèi)滴加39.6 g(0.3 mol)50%次磷酸溶液,在-5℃繼續(xù)攪拌2h。然后慢慢升至室溫,攪拌20h,使氮?dú)馔耆尫?。加?50mL水、過(guò)濾、水洗、干燥,得到粗產(chǎn)品,收率94%。粗產(chǎn)品用乙酸乙酯-石油醚重結(jié)晶,熔點(diǎn)為260~262℃。
將 18.0 g(0.1 mol)1,2,3-苯并噻二唑-7-羧酸溶于60 mL甲苯中,加入14.2 g(0.12 mol)氯化亞砜,以及幾滴二甲基甲酰胺作催化劑,攪拌加熱回流8h。蒸出過(guò)量的氯化亞砜,剩余物冷卻備用。
將38.6 g(0.11 mol)20%甲硫醇鈉水溶液冷卻至-15℃,攪拌下慢慢滴入冷卻的1,2,3-苯并噻二唑-7-羧酸酰氯的溶液,使溫度保持在-10℃以下。加畢,繼續(xù)在此溫度攪拌2h。分離甲苯溶液,水洗,用無(wú)水硫酸鎂干燥。減壓蒸出甲苯得到產(chǎn)品,收率92%,熔點(diǎn) 128~130℃
在諸多的合成路線中,有的起始原料不易得到;有的合成路線較長(zhǎng)、收率不高;有的合成路線操作比較困難、成本較高。例如合成路線1中,其反應(yīng)過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生8%~17%的4-位異構(gòu)體,而其抗病活性卻很小[6]。
我們利用容易得到的鄰氯苯甲酸作為起始原料,在硝化以后,由于受硝基影響2位Cl相對(duì)比較活潑,它很容易和Na2S2進(jìn)行反應(yīng)生成二硫化物。連二亞硫酸鈉是最近興起的強(qiáng)還原劑,如果單獨(dú)使用效果不顯著,讓它和堿性碳酸鉀或碳酸鈉聯(lián)合使用還原作用非常強(qiáng)大,不但把二硫化物還原成為巰基化合物,同時(shí)也把硝基還原成胺基。在用NaNO2關(guān)環(huán)生成1,2,3苯并噻二唑后,5位的重氮鹽用次磷酸反應(yīng)將其消除,從而得到1,2,3苯并噻二唑羧酸[7]。最后1,2,3苯并噻二唑-7-羧酸變成酰氯再和甲硫醇鈉水溶液在低溫下反應(yīng)得到活化酯。
[1][P].CN 1078888c
[2][P].CA 139:230117
[3][P].CN 1680342A
[4][P].CA 146:121794
[5][P].BR8804264
[6][P].Pestic.Sci.1997.50.275-282
[7][P].Ep 387195
The synthetic method of Acibenzolar-s-methyl as a plant activator
LU Ling-lan,MA Ying,ZHAO Chun-jiang,MU Chen,ZHAN Hui,ZHANG Yu,MA Jin-ming
(Tianjin Institute of Pesticide,Post code 300400)
This paper reports the character,advantage of the Acibenzolar-s-methyl as a plant activator,and maily discusses the sgnthetic method of Acibenzolar-s-menthyl.
acibenzolar-s-methyl;plant activator;benzothiadizole;synthesis
10.3969/j.issn.1008-1267.2010.03.013
TQ452.99
A
1008-1267(2010)03-034-04
2010-01-29