氰霜唑中间体合成工艺研究

范清华+彭春莲+谭洋+舒展+王超

氰霜唑，化学名称为4-氯-2-氰基-N，N-二甲基-5-对甲苯基咪唑-1-磺酰胺，是由日本石原产业株式会社生产的新一代苯基咪唑类杀菌剂，主要用于防治卵菌类病害如霜霉病、霜疫霉病、晚疫病等，适用于马铃薯、番茄、辣椒、黄瓜等农作物，具有低毒性、耐雨水冲刷和环保性等特点。由于技术壁垒限制，氰霜唑原药的生产在国内几乎被日本石原产业所垄断，国内厂家自主开发的工艺路线成本较高，使得国内氰霜唑价格居高不下。为降低成本，我们以甲苯为起始原料，通过9 步反应，开发出一条适合工业化的路线，合成路线示意图如下：

但中间体氨基酮盐酸盐2 的产率较低，这对整个工艺路线的产率影响很大，因此本文对这步反应进行优化，采用乌洛托品季铵盐4 在盐酸乙醇中分解来合成氨基酮盐酸盐2。反应方程式如下：

1 实验部分

1.1 主要试剂和仪器

乌洛托品季铵盐，无水乙醇，浓盐酸等（均为化学纯）。

ZF-6 型三用紫外灯分析仪，JM-A3003 电子天平，RE52CS 旋转蒸发器，ZNHW-11 型电子智能控温仪。

1.2 合成步骤

室温下，向三口烧瓶中边搅拌边加入无水乙醇（34.5mL）、浓盐酸（28.4mL，0.344mol），搅拌均匀并冷却至室温，加入乌洛托品季铵盐4（20g，0.062mol），恒温搅拌反应24h 后停止，抽滤，少量无水乙醇洗涤至滤饼白色，弃去滤饼，滤液浓缩至无溶剂。加入无水乙醇100mL，搅拌后抽滤，弃去滤饼，滤液浓缩至淡褐色产物析出，室温冷却至产物大量析出，抽滤，用少量乙醇洗涤滤饼后置于35℃烘箱内烘干，母液重复进行上述浓缩、析晶步骤共3次，所得粗产品经乙醇重结晶后得纯品8.51g，收率74.2%。

2 结果与讨论

2.1 反应物料比对产率的影响

物料配比对产率影响较为显著。适当提高反应物料比可提高反应物分子碰撞几率，使产率上升；物料比过高又可能导致盐酸过多，整体浓度下降，反应产率下降，因此合适的配比才可得到最大产率。采用单因素实验法，固定乌洛托品季铵盐用量为20g（0.062mol），无水乙醇34.5mL，反应时间48h，反应温度为25℃，探讨物料比nHCl∶n 原料对产率的影响，结果见表1。

由表1 可知，随着物料比nHCl∶n 原料的增加，产率先增大后减小，当nHCl∶n原料=5.5∶1 时产率达到最大值，继续增大物料比，产率趋于稳定，故选取nHCl∶n 原料=5.5∶1 为最佳物料比。

2.2 反应温度对产率的影响

提高反应温度可以增加反应物分子动能，增加反应物碰撞几率，提高反应产率，但反应温度过高可能导致副产物增多，产率下降，因此合适的温度可缩短反应时间，提高反应产率。采用单因素实验法，固定乌洛托品季铵盐用量为20g（0.062mol），物料比nHCl∶n原料=5.5∶1，无水乙醇34.5mL，反应时间为48h，探究反应温度对产率的影响，结果见表2。

由表2 可知，在5～25℃范围内，温度对反应产率的影响较小，当温度升高到35℃时反应产率大幅下降，这是由于在较高温度下氨基酮发生了较严重的副反应。由此确定15～25℃是最佳反应温度。

2.3 反应时间对产率的影响

反应时间是影响反应较为常见的因素，反应时间太短，反应不充分，导致产率不高；反应时间太长，副产物增多，导致产率下降，故选取合适的反应时间可提高产率，节约成本。采用单因素实验法，固定乌洛托品季铵盐用量为20g（0.062 mol），物料比nHCl∶n 原料=5.5∶1，無水乙醇34.5mL，反应温度为15℃，探究反应时间对产率的影响，结果见表3。

由表3 可知反应24h 后，产率达到最大值并基本持平，并且随着反应时间继续增加而有小幅度下降；少于24h 则反应不充分，产率较低，故选取24h为最佳反应时间。

3 结论

通过单因素变量法探究了物料比、反应温度和反应时间对氰霜唑中间体——氨基酮盐酸盐合成的影响，确定了最佳反应条件：物料比nHCl∶n原料=5.5∶1，反应温度为15℃，反应时间为24h，最高产率为74.2%。该反应条件温和、工艺环保、产率较高，可为工业化生产提供参考。

（摘编自《化工技术与开发》）