高效低毒殺菌劑苯醚甲環唑新工藝研究

何永利，周 煒，陶亞春

（江蘇七洲綠色化工股份有限公司，張家港 215621）

1 概 述

苯醚甲環唑是一種廣譜的三唑類殺菌劑，是甾醇脫甲基化抑制劑，具有高效、安全、低毒等特點，在世界范圍內廣泛用作糧食作物和經濟作物的種子處理和葉面噴霧防治真菌病害。截至2019年6月底，我國批準登記使用的三唑類殺菌劑中苯醚甲環唑登記作物種類最多，多達46種，主要包括水稻、小麥、玉米、花生、大豆等。苯醚甲環唑高效、低毒、化學穩定性高、殺菌廣譜而成為國內外農藥生產企業爭相開發的明星產品。

2 合成方法

2.1 國內主要的合成路線

目前國內主要的合成路線如下：以對氯苯酚和間二氯苯為起始原料，經過醚化、酰化、環合、溴化、縮合得到苯醚甲環唑粗品，再經過精制得到苯醚甲環唑原藥。該工藝路線長，操作復雜，副產物多，給生產帶來極大的困難。具體反應方程式如下：

圖1 國內主要合成苯醚甲環唑的路線

其中兩步反應有大量的副反應產生：

醚化反應：

圖2 合成苯醚甲環唑路線中的醚化反應

縮合反應：

圖3 合成苯醚甲環唑路線中的縮合反應

其中醚化反應收率為88%，主要雜質為三苯醚，含量約10%；縮合反應收率為83%，主要雜質為三唑類異構體，含量約15%。這兩個雜質的產生直接影響總收率很難有所提高，目前國內該工藝的總收率約為65%左右。同時為了去除這兩個雜質給生產帶來了很大的困難，國內在去除三唑類異構體上做了大量的工作，主要是通過精制去除異構體。目前主要方案有兩種，一是成鹽法，會產生大量的廢水、廢鹽；二是蒸餾法，該工藝溫度特別高，約300℃，存在很大的安全隱患。這兩個關鍵問題也抑制產能的提高，國內廠家的產量普遍都不是很大。

2.2 改進的綠色經濟路線

經過查閱大量文獻資料和工藝探索，開發了一條全新的工藝路線。通過大量的小試研究和工藝優化，簡化了操作流程，有效地控制副反應的發生，總收率也得到很大的提高，為工業化提供了一條綠色經濟的合成路線。

具體合成路線如下：

圖4 合成苯醚甲環唑的綠色經濟路線

工藝描述如下：

間二氯苯和乙酰氯在三氯化鋁催化的條件下合成2,4-二氯苯乙酮，2,4-二氯苯乙酮再和1,2-丙二醇環合合成縮酮，縮合、溴化得到溴縮酮，溴縮酮和三氮唑親核取代反應得到甲環唑中間體，再和對氯苯酚發生醚化反應得到苯醚甲環唑粗品，經過精制即可得到苯醚甲環唑原藥。

在該合成工藝中，只有溴縮酮和三氮唑反應時會有少量的副反應產生，異構體含量約為6%。由于甲環唑和甲環唑異構體沸點低，很容易通過蒸餾去除。副反應方程式如下：

圖5 綠色經濟合成路線中的副反應

合成步驟如下：

2.2.1 環合、溴化反應

將 2,4-二氯苯乙酮（1.0 mol）、1,2-丙二醇（1.0 mol）和對甲基苯磺酸（0.01 mol）溶于甲苯（200 g）中，加熱回流分水。回流4 h后，補加1,2-丙二醇（0.3 mol），繼續回流分水，反應1 h后結束，降溫至30℃，滴加液溴（1.0 mol），開始滴加約0.2 mol時，停止滴加，待顏色變淺后，繼續滴加剩余的液溴，滴加完，繼續反應1 h。反應結束后，加水水洗至中性，脫溶回收甲苯，得到溴縮酮331 g，含量96%，收率97.5%。

2.2.2 縮合反應

將三氮唑（1.05 mol）和氫氧化鉀（1.1 mol）溶于甲苯（200 g）中，回流分水。反應2 h后，將溴縮酮（331 g,0.975 mol）加入上述反應液中，蒸出甲苯，加入DMF（500 g），加熱至150℃，反應4 h。反應結束后，過濾得到溴化鉀，濾液減壓蒸出DMF，即得到甲環唑粗品。該粗品經過短程蒸餾即可得到甲環唑（293 g，含量96%，收率92%）。

2.2.3 醚化精制反應

將對氯苯酚（1.0 mol）和氫氧化鉀（1.05 mol）溶于甲苯（200 g）中，回流分水。反應2 h后，將甲環唑（293 g，0.9 mol）加入上述反應液中，蒸出甲苯，加入DMF（500 g），加熱至150℃，反應4 h。反應結束后，過濾得到氯化鉀，濾液減壓蒸出DMF，得到苯醚甲環唑粗品。將粗品加入甲苯溶解后，水洗，分層，再經過脫溶得到苯醚甲環唑半成品377 g，加入異丙醇重結晶即可得到苯醚甲環唑濕品，經過干燥后得到苯醚甲環唑成品（350 g，含量97.5%，收率93.4%）。3步總收率為84%。

3 總 結

綜上所述，本文開發了一條合成苯醚甲環唑的新工藝，該工藝以間二氯苯為起始原料，經過付克反應、環合、溴化、親核取代及醚化5步反應得到苯醚甲環唑粗品，再經過后處理、重結晶等工序便可得到苯醚甲環唑原藥。整個合成工藝較原有工藝有了較大的改善，避免了兩步副反應的產生，總收率有了大幅提高，總收率由70%提高至84%。該工藝在提高收率的同時，也簡化產品的后處理步驟。傳統工藝采用化學法去除異構體，新工藝可采用蒸餾法去除異構體，故綠色環保，效率高。該工藝有利于推動苯醚甲環唑生產工藝技術的提高。