CN103980192A - 一种选择性合成不同晶型啶酰菌胺的方法 - Google Patents

一种选择性合成不同晶型啶酰菌胺的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种选择性合成不同晶型啶酰菌胺的方法，尤其是通过对搅拌形式的选取以及搅拌速率和降温速率的调节来选择性合成熔点为143～145℃(晶型I)或147～148℃(晶型II)的啶酰菌胺的方法，该方法在工业上有极大的生产价值。

Description

一种选择性合成不同晶型啶酰菌胺的方法
技术领域
本发明涉及一种有机合成领域，特别是涉及一种合成啶酰菌胺的方法，具体而言涉及一种选择性合成不同晶型啶酰菌胺的方法。
技术背景
啶酰菌胺属于线粒体呼吸链中琥珀酸辅酶Q还原酶制剂，对于孢子的萌发有很强的抑制能力，且与其他杀菌剂无交互抗性。药液经植物通过叶面渗透，然后在植物中被转移，能抑制线粒体琥珀酸酯脱氢酶活性，从而阻碍三羧酸循环，使氨基酸、糖缺乏，能量减少，干扰细胞的分裂和生长而有杀菌活性。
该药剂杀菌谱较广，能用于多种作物防治灰霉病等多种真菌病害，并且对其他抗性菌亦有效。由于其对作物安全，生态效果较好，是值得重视的新型烟酰胺类杀菌剂。目前，国外对啶酰菌胺的研究活跃，已研究出多种制备啶酰菌胺的方法，并通过不同的方法制备出不同晶型的啶酰菌胺。
专利CN1317269和专利CN102015649报道了制备啶酰菌胺的方法，主要工艺为2-氯烟酰氯的二甲苯溶液和2-(4-氯代苯基)苯胺的水、二甲苯混合物在一定温度下无碱存在或少于10mol％的碱的条件下制备出熔点为143～145℃的啶酰菌胺(即晶型I)。但是根据该工艺制备的晶型I啶酰菌胺在应用时遇到了障碍，因为该晶型的啶酰菌胺在与水或助剂一起粉碎会发生壤质固体，从而影响进一步的粉碎和分散性。
专利CN100494179进一步报道了解决上述晶型粉碎问题的方法，该方法是由晶型I的啶酰菌胺经过进一步加工或者将晶型I熔融借助熔点为147-148℃的晶种获得晶型II的啶酰菌胺。目前为止，制备晶型II的方法必须事先制备出晶型I，然后经过进一步的处理才可以获得晶型II的啶酰菌胺，尚未见直接制备晶型II的相关制备方法的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种选择性合成晶型I或晶型II的方法，即采用本发明的方法能够根据生产实践的需要，通过控制反应过程中的工艺条件来选择性地直接合成晶型I或晶型II，而无需必须通过晶型I来合成晶型II。
为实现上述发明目的，本发明所涉及的技术方案如下：
一种选择性制备不同晶型啶酰菌胺的方法，所述方法步骤如下：
步骤一、将2-(4-氯代苯基)苯胺溶于的二甲苯和水的混合溶剂中，随后加入碱，制得混合物；所述2-(4-氯代苯基)苯胺与混合溶剂的摩尔比为1∶1-1∶5；所述2-(4-氯代苯基)苯胺与碱的摩尔比为1∶0.7-1∶0.9；所述二甲苯和水的摩尔比为1∶1.2-2；
步骤二、于60-100℃下，将2-氯烟酰氯搅拌加至步骤一的混合物中；所加入的2-氯烟酰氯与2-(4-氯代苯基)苯胺的摩尔比为0.9∶1至1.2∶1；
步骤三、于10～60℃/h下，搅拌步骤二的混合物；当制备晶型I时，采用锚式、框式或涡轮式搅拌，搅拌速率为60-110r/min，反应结束后降温析晶，降温速率范围为40℃/h～60℃/h；其中当制备晶型II时，采用浆式、锚式或框式搅拌，搅拌速率为10-40r/min，反应结束后降温析晶，降温速率范围为10℃/h～30℃/h。
所述晶型I和晶型II分别为具有如下参数的啶酰菌胺：
参数 晶型I 晶型II
空间群 P21/c P21/c
a 1479.2(3)pm 1162.5(6)pm
b 1157.67(19)pm 1134.2(4)pm
c 1872.1(3)pm 1283.2(5)pm
α 90° 90°
β 91.993(17)° 114.52(4)°
γ 90° 90°
熔点(℃) 144-145℃ 147-148℃
。
所述的碱为碱金属的碳酸盐溶液；优选为碳酸钠溶液。
优选地，2-(4-氯代苯基)苯胺与混合溶剂的摩尔比为1∶3。
优选地，2-(4-氯代苯基)苯胺与碱的摩尔比为1∶0.8。
优选地，二甲苯和水的摩尔比为1∶1.5-1.8。
优选地，2-氯烟酰氯与2-(4-氯代苯基)苯胺摩尔比为1.02-1.05∶1。
进一步地，可选地，在析晶结束后对所得产物进行抽滤，依次用二甲苯、水进行洗涤，将滤饼常压加热条件下烘干。
本发明提供了一种采取特定的搅拌方式、搅拌速度和降温速度以制备出熔点为143～145℃的啶酰菌胺(即晶型I)，反之，则制备出147-148℃的啶酰菌胺(即晶型II)。分子结晶过程如果晶体的生长环境平缓，比如慢的搅拌速度，平缓的降温速率，则可形成稳定性晶型，如晶型II；相反如果降温速率快，搅拌剧烈，体系形成大量气泡，剧烈的环境影响分子结晶，会形成处于亚稳定状态的晶型，从而制备出了晶型I的啶酰菌胺。
本发明的有益效果：
采用本发明方法通过选取不同的搅拌型式，控制搅拌速率和降温速率，从而最终得到不同的啶酰菌胺晶型纯品。本发明的方法能够进行大规模生产，并且提升了生产效率，降低了成本，为制备不同晶型的啶酰菌胺提供了一条较为简洁的工艺路线。
附图说明
图1：晶型I的差热分析谱图。
图2：晶型II的差热分析谱图。
图3：晶型I和晶型II混合物差热分析谱图。
具体实施方式
实施例1
将153.6g2-(4-氯代苯基)苯胺(0.738mol)溶解在152.5g二甲苯溶液中，并加入500g水和65.7g的碳酸钠，加热至75℃。随后将139.2g2-氯烟酰氯(0.775mol)溶解在423g二甲苯溶液中，加热至75℃后缓慢投入苯胺、二甲苯、水和碳酸钠的混合物中，控制体系温度达到90℃，搅拌速度为80r/min条件下保温1h，搅拌器型式采用涡轮式。保温结束后，以50℃/h的降温速率降温至30℃，抽滤混合物，产品放入烘箱中90℃调节下干燥，最后得烘干样品231.4g，纯度为98.2％，收率89.8％。经差热分析其熔点为145℃，见图I，其晶胞参数为：a＝1479.2(3)pm；b＝1157.67(19)pm；c＝1872.1(3)pm；α＝90°；β＝91.993(17)°；γ＝90°。
实施例2
将153.6g2-(4-氯代苯基)苯胺(0.738mol)溶解在152.5g二甲苯溶液中，并加入686g水和65.7g的碳酸钠，加热至75℃。随后将139.2g2-氯烟酰氯(0.775mol)溶解在423g二甲苯溶液中，加热至75℃后缓慢投入苯胺、二甲苯、水和碳酸钠的混合物中，控制体系温度达到90℃，搅拌速度为80r/min条件下保温1h，搅拌器型式采用涡轮式。保温结束后，以50℃/h的降温速率降温至30℃，抽滤混合物，产品放入烘箱中90℃调节下干燥，最后得烘干样品233.0g，纯度为98.5％，收率90.7％。经差热分析其熔点为145℃。
实施例3
将153.6g2-(4-氯代苯基)苯胺(0.738mol)溶解在152.5g二甲苯溶液中，并加入686g水和65.7g的碳酸钠，加热至75℃。随后将139.2g2-氯烟酰氯(0.775mol)溶解在152.5g二甲苯溶液中，加热至75℃后缓慢投入苯胺、二甲苯、水和碳酸钠的混合物中，控制体系温度达到90℃，搅拌速度为80r/min条件下保温1h，搅拌器型式采用涡轮式。保温结束后，以50℃/h的降温速率降温至30℃，抽滤混合物，产品放入烘箱中90℃调节下干燥，最后得烘干样品231.0g，纯度为97.9％，收率89.4％。经差热分析其熔点为145℃。
实施例4
将153.6g2-(4-氯代苯基)苯胺(0.738mol)溶解在152.5g二甲苯溶液中，并加入686g水和65.7g的碳酸钠，加热至75℃。随后将139.2g2-氯烟酰氯(0.775mol)溶解在423g二甲苯溶液中，加热至75℃后缓慢投入苯胺、二甲苯、水和碳酸钠的混合物中，控制体系温度达到90℃，搅拌速度为80r/min条件下保温1h，搅拌器型式采用涡轮式。保温结束后，以50℃/h的降温速率降温至30℃，抽滤混合物，产品放入烘箱中90℃调节下干燥，最后得烘干样品229.8g，纯度为98.5％，收率89.0％。经差热分析其熔点为144℃。
实施例5
将153.6g2-(4-氯代苯基)苯胺(0.738mol)溶解在152.5g二甲苯溶液中，并加入686g水和65.7g的碳酸钠，加热至75℃。随后将139.2g2-氯烟酰氯(0.775mol)溶解在423g二甲苯溶液中，加热至75℃后缓慢投入苯胺、二甲苯、水和碳酸钠的混合物中，控制体系温度达到90℃，搅拌速度为80r/min条件下保温1h，采用浆式搅拌。保温结束后，以50℃/h的降温速率降温至30℃，随后将混合物抽滤，产品放入烘箱中90℃调节下干燥，最后得烘干样品233.0g，纯度为97.7％，收率90.0％。经差热分析其熔点为144℃。
实施例6
将153.6g2-(4-氯代苯基)苯胺(0.738mol)溶解在152.5g二甲苯溶液中，并加入500g水和65.7g的碳酸钠，加热至75℃。随后将139.2g2-氯烟酰氯(0.775mol)溶解在423g二甲苯溶液中，加热至75℃后缓慢投入苯胺、二甲苯、水和碳酸钠的混合物中，控制体系温度达到90℃，搅拌速度为30r/min条件下保温1h，，采用锚式搅拌器。保温结束后，以20℃/h的降温速率降温至30℃，随后将混合物抽滤，产品放入烘箱中90℃调节下干燥，最后得烘干样品231.9g，纯度为98.6％，收率90.4％，经差热分析其熔点为148℃，见图II，其晶胞参数为：a＝11162.5(6)pm；b＝1134.2(4)pm；c＝1283.2(5)pm；α＝90°；β＝114.52(4)；γ＝90°。
实施例7
将153.6g2-(4-氯代苯基)苯胺(0.738mol)溶解在152.5g二甲苯溶液中，并加入686水和65.7g的碳酸钠，加热至75℃。随后将139.2g2-氯烟酰氯(0.775mol)溶解在423g二甲苯溶液中，加热至75℃后缓慢投入苯胺、二甲苯、水和碳酸钠的混合物中，控制体系温度达到90℃，搅拌速度为10r/min条件下保温1h，采用锚式搅拌器。保温结束后，以20℃/h的降温速率降温至30℃，随后将混合物抽滤，产品放入烘箱中90℃调节下干燥，最后得烘干样品234.0g，纯度为98.4％，收率91.0％，经差热分析其熔点为148℃。
图3为单独的晶型I的啶酰菌胺和单独的晶型II的啶酰菌胺混合以后测试DSC谱图，可以看出，图3与图1或图2存在较大差异，同时图3本身也分为两个明显的峰，即此图可以说明采用DSC检测谱图可以明显区分出晶型I和晶型II以及两种晶型混合物。
本发明的一种选择性合成不同晶型啶酰菌胺的方法已经通过具体的实例进行了描述，本领域技术人员可借鉴本发明内容，适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种选择性制备不同晶型啶酰菌胺的方法，所述方法步骤如下：
步骤一、将2-(4-氯代苯基)苯胺溶于的二甲苯和水的混合溶剂中，随后加入碱，制得混合物；所述2-(4-氯代苯基)苯胺与混合溶剂的摩尔比为1∶1-1∶5；所述2-(4-氯代苯基)苯胺与碱的摩尔比为1∶0.7-1∶0.9；所述二甲苯和水的摩尔比为1∶1.2-2：
步骤二、于60-100℃下，将2-氯烟酰氯搅拌加至步骤一的混合物中；所加入的2-氯烟酰氯与2-(4-氯代苯基)苯胺的摩尔比为0.9∶1至1.2∶1；
步骤三、于10～60℃/h下，搅拌步骤二的混合物；当制备晶型I时，采用锚式、框式或涡轮式搅拌，搅拌速率为60-110r/min，反应结束后降温析晶，降温速率范围为40℃/h～60℃/h；当制备晶型II时，采用浆式、锚式或框式搅拌，搅拌速率为10-40r/min，反应结束后降温析晶，降温速率范围为10℃/h～30℃/h。
所述晶型I和晶型II分别为具有如下参数的啶酰菌胺：
参数 晶型I 晶型II 空间群 P21/c P21/c a 1479.2(3)pm 1162.5(6)pm b 1157.67(19)pm 1134.2(4)pm c 1872.1(3)pm 1283.2(5)pm α 90° 90° β 91.993(17)° 114.52(4)° γ 90° 90° 熔点(℃) 144-145℃ 147-148℃
。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的碱为碱金属的碳酸盐溶液。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的碱为碳酸钠溶液。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：2-(4-氯代苯基)苯胺与混合溶剂的摩尔比为1∶3。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：2-(4-氯代苯基)苯胺与碱的摩尔比为1∶0.8。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：二甲苯和水的摩尔比为1∶1.5-1.8。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：2-氯烟酰氯与2-(4-氯代苯基)苯胺摩尔比为1.02-1.05∶1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在析晶结束后对所得产物进行抽滤，依次用二甲苯、水进行洗涤，将滤饼常压加热条件下烘干。
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