高效低毒杀菌剂苯醚甲环唑新工艺研究

何永利，周 炜，陶亚春

（江苏七洲绿色化工股份有限公司，张家港 215621）

1 概 述

苯醚甲环唑是一种广谱的三唑类杀菌剂，是甾醇脱甲基化抑制剂，具有高效、安全、低毒等特点，在世界范围内广泛用作粮食作物和经济作物的种子处理和叶面喷雾防治真菌病害。截至2019年6月底，我国批准登记使用的三唑类杀菌剂中苯醚甲环唑登记作物种类最多，多达46种，主要包括水稻、小麦、玉米、花生、大豆等。苯醚甲环唑高效、低毒、化学稳定性高、杀菌广谱而成为国内外农药生产企业争相开发的明星产品。

2 合成方法

2.1 国内主要的合成路线

目前国内主要的合成路线如下：以对氯苯酚和间二氯苯为起始原料，经过醚化、酰化、环合、溴化、缩合得到苯醚甲环唑粗品，再经过精制得到苯醚甲环唑原药。该工艺路线长，操作复杂，副产物多，给生产带来极大的困难。具体反应方程式如下：

图1 国内主要合成苯醚甲环唑的路线

其中两步反应有大量的副反应产生：

醚化反应：

图2 合成苯醚甲环唑路线中的醚化反应

缩合反应：

图3 合成苯醚甲环唑路线中的缩合反应

其中醚化反应收率为88%，主要杂质为三苯醚，含量约10%；缩合反应收率为83%，主要杂质为三唑类异构体，含量约15%。这两个杂质的产生直接影响总收率很难有所提高，目前国内该工艺的总收率约为65%左右。同时为了去除这两个杂质给生产带来了很大的困难，国内在去除三唑类异构体上做了大量的工作，主要是通过精制去除异构体。目前主要方案有两种，一是成盐法，会产生大量的废水、废盐；二是蒸馏法，该工艺温度特别高，约300℃，存在很大的安全隐患。这两个关键问题也抑制产能的提高，国内厂家的产量普遍都不是很大。

2.2 改进的绿色经济路线

经过查阅大量文献资料和工艺探索，开发了一条全新的工艺路线。通过大量的小试研究和工艺优化，简化了操作流程，有效地控制副反应的发生，总收率也得到很大的提高，为工业化提供了一条绿色经济的合成路线。

具体合成路线如下：

图4 合成苯醚甲环唑的绿色经济路线

工艺描述如下：

间二氯苯和乙酰氯在三氯化铝催化的条件下合成2,4-二氯苯乙酮，2,4-二氯苯乙酮再和1,2-丙二醇环合合成缩酮，缩合、溴化得到溴缩酮，溴缩酮和三氮唑亲核取代反应得到甲环唑中间体，再和对氯苯酚发生醚化反应得到苯醚甲环唑粗品，经过精制即可得到苯醚甲环唑原药。

在该合成工艺中，只有溴缩酮和三氮唑反应时会有少量的副反应产生，异构体含量约为6%。由于甲环唑和甲环唑异构体沸点低，很容易通过蒸馏去除。副反应方程式如下：

图5 绿色经济合成路线中的副反应

合成步骤如下：

2.2.1 环合、溴化反应

将 2,4-二氯苯乙酮（1.0 mol）、1,2-丙二醇（1.0 mol）和对甲基苯磺酸（0.01 mol）溶于甲苯（200 g）中，加热回流分水。回流4 h后，补加1,2-丙二醇（0.3 mol），继续回流分水，反应1 h后结束，降温至30℃，滴加液溴（1.0 mol），开始滴加约0.2 mol时，停止滴加，待颜色变浅后，继续滴加剩余的液溴，滴加完，继续反应1 h。反应结束后，加水水洗至中性，脱溶回收甲苯，得到溴缩酮331 g，含量96%，收率97.5%。

2.2.2 缩合反应

将三氮唑（1.05 mol）和氢氧化钾（1.1 mol）溶于甲苯（200 g）中，回流分水。反应2 h后，将溴缩酮（331 g,0.975 mol）加入上述反应液中，蒸出甲苯，加入DMF（500 g），加热至150℃，反应4 h。反应结束后，过滤得到溴化钾，滤液减压蒸出DMF，即得到甲环唑粗品。该粗品经过短程蒸馏即可得到甲环唑（293 g，含量96%，收率92%）。

2.2.3 醚化精制反应

将对氯苯酚（1.0 mol）和氢氧化钾（1.05 mol）溶于甲苯（200 g）中，回流分水。反应2 h后，将甲环唑（293 g，0.9 mol）加入上述反应液中，蒸出甲苯，加入DMF（500 g），加热至150℃，反应4 h。反应结束后，过滤得到氯化钾，滤液减压蒸出DMF，得到苯醚甲环唑粗品。将粗品加入甲苯溶解后，水洗，分层，再经过脱溶得到苯醚甲环唑半成品377 g，加入异丙醇重结晶即可得到苯醚甲环唑湿品，经过干燥后得到苯醚甲环唑成品（350 g，含量97.5%，收率93.4%）。3步总收率为84%。

3 总 结

综上所述，本文开发了一条合成苯醚甲环唑的新工艺，该工艺以间二氯苯为起始原料，经过付克反应、环合、溴化、亲核取代及醚化5步反应得到苯醚甲环唑粗品，再经过后处理、重结晶等工序便可得到苯醚甲环唑原药。整个合成工艺较原有工艺有了较大的改善，避免了两步副反应的产生，总收率有了大幅提高，总收率由70%提高至84%。该工艺在提高收率的同时，也简化产品的后处理步骤。传统工艺采用化学法去除异构体，新工艺可采用蒸馏法去除异构体，故绿色环保，效率高。该工艺有利于推动苯醚甲环唑生产工艺技术的提高。