CN104829489B - 5‑氯‑2‑羟基‑n‑(4‑硝基苯基)苯甲酰胺盐及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了5‑氯‑2‑羟基‑N‑(4‑硝基苯基)苯甲酰胺盐及其制备方法，该化合物的分子式为[C13H8N2O4Cl]nM（n=1,2），熔点大于300℃，溶于水、醇等，其制备方法为采用5‑氯水杨酸和4‑硝基苯胺为原料，在二氯亚砜和相转移催化剂条件下，“一锅煮”法合成5‑氯‑2‑羟基‑N‑(4‑硝基苯基)苯甲酰胺；再将其溶于溶剂中，通过与碱性分子反应，形成具有水溶性的5‑氯‑2‑羟基‑N‑(4‑硝基苯基)苯甲酰胺盐。5‑氯‑2‑羟基‑N‑(4‑硝基苯基)苯甲酰胺盐具有良好的灭螺活性，可用于各种地理环境下农业种植、水产养殖和血吸虫病防治等的灭螺需要。
Description
技术领域
本发明属有机化学领域，涉及5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺盐及其制备方法。
背景技术
福寿螺，又称大瓶螺、苹果螺，原产于南美洲亚马逊河流域，因其蛋白质含量高，营养丰富，1981年被引入我国作为淡水渔业的优良品种进行广泛养殖。具有个体大、抗逆性强、食性杂、适应性强、极快的生长速度、惊人繁殖力、主动迁移扩散等特点，加之养殖过程中管理不当和缺乏天敌，在我国长江以南地区的海南、广东、广西、浙江、云南、福建、江西等省和东南亚的一些国家或地区迅速入侵扩散，并暴发成灾，引起水稻产量损失10%—90%，成为这些地区名副其实的“水稻杀手”，严重危害农业生产和破坏入侵地的生态环境。
钉螺是日本血吸虫唯一的中间宿主，能在各种复杂的环境下滋生繁殖，凡是有血吸虫病流行的地方必有钉螺滋生。消灭钉螺是控制和阻断血吸虫病流行的关键，但全国大约有60%的钉螺面积每年因缺乏药物灭螺，导致钉螺大量繁殖和扩散。
目前，国内外主要采用的灭螺方法是化学药物灭螺。根据实际情况，灭螺药应在水中具有较高的溶解度，但作为世界卫生组织推荐的化学灭螺药氯硝柳胺其在水中的溶解度仅为5-8mg/L，易在水体中沉淀，必须使用较高的使用量才可以在水体中达到有效的杀灭浓度，导致大量的环境污染和鱼虾毒性事件。
面对当前有螺面积回升和扩散严重的态势，以及现有灭螺药诸多弊端的现状，寻找一种高效低毒、具有良好水溶性且使用方便的灭螺药，以有效的控制螺情，促进有螺地区经济和社会发展，仍然是当前乃至今后相当长的一段时期内灭螺领域的重要课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环境友好、成本低、工艺简单收率高的水溶性灭螺药及其制备方法。本发明提供的这种灭螺药化学名为5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺盐，为橙黄色粉末状固体，溶于水、乙醇等，其结构通式如图1。
本发明的目的通过下述技术方案和步骤实现：
（1）将5-氯水杨酸溶于二甲苯并搅拌加热到70-95℃，滴加摩尔比1:0.5至1:1.2的二氯亚砜，反应2-5h后，依次加入3%-6%摩尔当量的相转移催化剂和0.7-1.1摩尔当量的4-硝基苯胺，升温至130-140℃后继续反应3-6h，冷却，抽滤，滤饼经冷水-乙醇洗，干燥得5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺。所述的相转移催化试剂包括但不限于苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵等季铵盐类。
（2）将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺与水或有机溶剂按照重量比为1:3至1:100的比例混合并充分搅拌成混合液，所述的有机溶剂包括但不局限于丙酮、环己酮、甲醇、乙醇、丙醇等，优选低分子量醇为溶剂。
（3）对混合液进行加热，控制温度为30-100℃，至5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺完全溶解为止。
（4）将无机碱或有机碱溶液添加到混合液中，并调节混合液pH值，并控制在8-14之间。所述的无机碱包括但不局限于氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、碳酸氢钠、碳酸钠等，所述的有机碱包括但不局限于伯胺、仲胺、叔胺、吡啶等，优选具有较强碱性溶液。
（5）将混合液冷却至室温，并将析出的固体抽滤，所得滤饼粗品为橙黄色固体。
（6）将滤液减压蒸馏，回收溶剂，并将所得残渣和滤饼合并，水洗至弱碱性，干燥后既得5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺盐灭螺药。
本发明方法制备的5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺盐灭螺实验方法按照《GB/T 17980.81-2004 杀螺剂防治水稻福寿螺》的田间药效试验准则进行浸杀法灭螺实验。具体操作如下：配制一定浓度的5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺盐溶液，挑选大小接近的健康成螺，以去氯水为对照组，将30只福寿螺浸泡在含有不同浓度药物的烧杯中，用尼龙网覆盖。分别浸杀24h，48h，72h后，取出螺，分别用清水冲洗干净，放入含有去氯水的烧杯中复活。24h后有活动能力的判断为活螺，其它的用敲碎法鉴别螺的成活。
本发明提供杀螺药制备方法原料易得，质量稳定，收率高，成本低，对环境友好。同时，该发明提供的产品对福寿螺、钉螺和蜗牛等螺类具有很好的防治效果。
附图说明：
图1：5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺盐结构通式。
图中：n=1时，M=Li、Na、K、Cs等碱金属或NH4等；n=2时，M=Mg、Ca等碱土金属等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例1
将0.1mol 5-氯水杨酸溶于二甲苯并搅拌加热至70℃，滴加0.08mol二氯亚砜，反应2h后，向反应液中依次分批加入0.005mol的四丁基溴化铵和0.08mol 4-硝基苯胺，升温至135℃，继续反应4h，冷却，抽滤，冷水-乙醇洗，滤饼干燥得5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺。
将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺与甲醇按重量比为1:25加入到100mL烧瓶中，充分搅拌并加热至60℃，添加NaOH水溶液至pH为8反应6h。冷却溶液至室温，有大量橙黄色固体析出，分离。将滤液中溶剂回收得残渣。合并所有固体，水洗至弱碱性，干燥，得到橙黄色粉末状固体，产率92%。产品在水中溶解度大于100mg/L（5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺在水中溶解度仅为0.5-2.0mg/L）。灭福寿螺实验：2.0ppm时，24h福寿螺死亡率100%。
实施例2
5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺的合成操作与实施例1相同，不同的是四丁基溴化铵用量为0.003mol。将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺与甲醇按重量比为1:50加入到100mL烧瓶中并加热至40℃，添加KOH水溶液至pH为12反应5h，其它同上操作。产率89%。灭福寿螺实验：2.0ppm时，24h福寿螺死亡率100%。
实施例3
5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺的合成操作与实施例1相同，不同的是4-硝基苯胺用量为0.1mol。将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺与95%乙醇按重量比为1:10加入到100mL烧瓶中，充分搅拌并加热至70℃，添加NaOH水溶液至pH为8反应4h。其它同上操作。产率91%。灭福寿螺实验：2.0ppm时，24h福寿螺死亡率100%。
实施例4
5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺的合成操作与实施例1相同，不同的是二氯亚砜用量为0.11mol。将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺与丙酮按重量比为1:30加入到100mL烧瓶中，充分搅拌并加热至55℃，,添加KOH水溶液至pH为9反应7h，其它同上操作。产率91%。灭福寿螺实验：2.0ppm时，24h福寿螺死亡率100%。
实施例5
5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺的合成操作与实施例1相同，不同的是相转移催化剂为四丁基氯化铵，用量为0.005mol。将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺与环己酮按重量比为1:20加入到100mL烧瓶中并加热至55℃，充分搅拌并添加NaOH水溶液至pH值为9反应5h，其它同上操作。产率75%。灭福寿螺实验：2.0ppm时，24h福寿螺死亡率100%。
实施例6
5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺的合成操作与实施例1相同，不同的是酰氯化反应温度为80℃。将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺盐与40%乙醇-水溶液按重量比为1:30加入到100mL烧瓶中，充分搅拌并加热至70℃，添加NaOH水溶液至pH为9反应5h，其它同上操作。产率94%。灭福寿螺实验：2.0ppm时，24h福寿螺死亡率100%。
实施例7
5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺的合成操作与实施例1相同，不同的是酰胺化反应温度为140℃。将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺与95%乙醇按重量比为1:30加入到100mL烧瓶中，充分搅拌并加热至70℃，添加LiOH水溶液至pH为10反应8h，其它同上操作。产率90%。灭福寿螺实验：2.0ppm时，24h福寿螺死亡率100%。
实施例8
5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺的合成操作与实施例1相同，不同的是酰氯化反应时间为3h。将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺与95%乙醇按重量比为1:30加入到100mL烧瓶中并加热至70℃，添加饱和MgO水溶液至pH为10反应8h，其它同上操作。产率70%。灭福寿螺实验：2.0ppm时，24h福寿螺死亡率100%。
实施例9
5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺的合成操作与实施例1相同，不同的是酰胺化反应时间为4h。将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺与95%乙醇按重量比为1:30加入到100mL烧瓶中并加热至70℃，添加饱和CaO水溶液至pH为10反应8h，其它同上操作。灭福寿螺实验：2.0ppm时，24h福寿螺死亡率100%。
实施例10
5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺的合成操作与实施例1相同，不同的是相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵，用量为0.004mol。将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺与95%乙醇按重量比为1:30加入到100mL烧瓶中并加热至70℃，添加氨水溶液至pH为9反应8h，其它同上操作。产率84%。灭福寿螺实验：2.0ppm时，24h福寿螺死亡率100%。
实施例11
5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺的合成操作与实施例1相同。将5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺与水按重量比为1:70加入到100mL烧瓶中并加热至70℃，添加NaOH溶液至pH为9反应4h，其它同上操作。产率88%。灭福寿螺实验：2.0ppm时，24h福寿螺死亡率100%。
Claims (3)
1.一种5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺盐的制备方法，其特征在于：将5-氯水杨酸与二氯亚砜在70-95℃下反应2-5h后，依次加入相转移催化剂和4-硝基苯胺，升温至130-140℃后继续反应3-6h，冷却，抽滤，滤饼经冷水-乙醇洗，干燥，得5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺；再将其与溶剂以重量/体积比为1:3至1:100的比例混合并搅拌，加热至30-100℃后，加入碱性溶液至pH 8-14，恒温反应2-5h后，冷却至室温至大量固体析出，分离得粗产物，将滤液中溶剂回收得残渣；合并所有固体，水洗至弱碱性，干燥，得5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺盐；
所述的相转移催化剂是指苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵或四丁基氯化铵；
所述碱性溶液由碱性分子溶于溶剂中得到。
2.根据权利要求1所述的5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺盐的制备方法，其特征在于：所述的溶剂是指水、醇、丙酮、二氧六环。
3.根据权利要求1所述的5-氯-2-羟基-N-(4-硝基苯基)苯甲酰胺盐的制备方法，其特征在于：所述的碱性分子是指无机碱和有机碱，其中无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、碳酸氢钠、碳酸钠；有机碱包括伯胺、仲胺、叔胺、吡啶。
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