CN109810016B - 一种对映体混合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种对映体混合物及其制备方法和应用，属于农药化学和有机合成技术领域。本发明中，对映体混合物为S‑苯酰菌胺和R‑苯酰菌胺的混合物，对映体的纯度高，根据苯酰菌胺的农药药理效果，进行合理使用和针对不同种属的农作物和其发生的病害情况，对苯酰菌胺光学异构体按照比例制备对映体混合物，以提高苯酰菌胺的杀菌效力，同时可以有效降低苯酰菌胺的农药施用量，降低环境污染的可能风险以及降低农药在作物和农田中的农药残留量。
Description
技术领域
本发明涉及农药化学和有机合成技术领域，尤其涉及一种对映体混合物及其制备方法和应用。
背景技术
苯酰菌胺(Zoxamide)是2001年美国罗姆哈斯(Rohm HaaS)公司开发上市的用于防治卵菌类病原微生物的微管聚集抑制剂。具有以下化学结构：
该化合物属于一类苯甲酰胺类化合物，其作用机制是抑制病原菌细胞微管的聚集，但与苯并咪唑类等具有微管聚集抑制作用的化合物不同，苯酰菌胺对于卵菌纲病原菌具有良好的杀菌效果。苯酰菌胺较之其它化合物的活性范围广泛，对包括卵菌纲和非卵菌类真菌、原生动物、植物和哺乳动物的细胞均有作用，其强度因不同的生物体种类而有所不同。在细胞水平上，此类苯甲酰胺类化合物的作用是阻止细胞核的分裂和破坏微管系统的细胞骨架，使微管聚集受到抑制，研究表明是由于苯甲酰胺类化合物与微管β-亚基上的cyS-239共价结合从而引起生物效应。
由于苯酰菌胺结构中含有一个手性碳原子，因此该化合物具有两种光学对映体即S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺，其化学结构如下：
目前农业应用的苯酰菌胺为其消旋体化合物，但是存在药效低，施用量高的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对映体混合物及其制备方法和应用。本发明提供的对映体混合物药效高，施用量低。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种对映体混合物，包括S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺。
优选地，所述S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺的质量比为0～100:100～0。
优选地，所述S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺的质量比为66.7:33.3。
本发明还提供了上述技术方案所述的对映体混合物的制备方法，包括以下步骤：
将异缬氨酸在二氯亚砜存在下与甲醇进行酯化反应，得到异缬氨酸甲酯盐酸盐，所述异缬氨酸为L-异缬氨酸或D-异缬氨酸；
将所述异缬氨酸甲酯盐酸盐在缓冲溶液中与3,5-二氯-4-甲基苯甲酰氯进行酰胺化反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯；
将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯进行环化反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮；
将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮与甲基Wittig试剂在碱性条件下进行Wittig反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑；
将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑与氯化试剂在有机溶剂中进行氯化反应，得到5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑；
将所述5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑在酸性条件下进行开环水解反应，得到苯酰菌胺，所述苯酰菌胺为S-苯酰菌胺或R-苯酰菌胺；
将所述S-苯酰菌胺与R-苯酰菌胺混合，得到所述对映体混合物。
优选地，所述异缬氨酸、二氯亚砜和甲醇的摩尔比为1:(0.1～10.0):(1～50)。
优选地，所述酯化反应的温度为-10℃～回流温度，时间为0.5～24h。
优选地，所述酰胺化反应的温度为-10℃～80℃，时间为20min～24h。
优选地，所述环化反应中还添加金属离子，所述金属离子包括铜离子、银离子、汞离子或铂离子。
优选地，所述氯化反应的温度为-20℃～80℃。
本发明还提供了上述技术方案所述的对映体混合物在农业杀菌剂领域中的应用。
本发明提供了一种对映体混合物，包括S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺。本发明中，对映体混合物为S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺的混合物，对映体的纯度高，根据苯酰菌胺的农药药理效果，进行合理使用和针对不同种属的农作物和其发生的病害情况，对苯酰菌胺光学异构体按照比例制备对映体混合物，以提高苯酰菌胺的杀菌效力，同时可以有效降低苯酰菌胺的农药施用量，降低环境污染的可能风险以及降低农药在作物和农田中的农药残留量。
进一步地，本发明提供的对映体混合物的制备方法能够大量获得化学合成的苯酰菌胺的两种光学对映体，反应条件温和，工艺过程相对安全可靠，对环境影响小，适宜进行放大制备和工业化生产规模的制备。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为S-苯酰菌胺的合成路线图；
图2为R-苯酰菌胺的合成路线图；
图3为实施例1制得的S-苯酰菌胺的液相色谱谱图；
图4为实施例2制得的R-苯酰菌胺的液相色谱谱图；
图5为苯酰菌胺的外消旋体的液相色谱谱图；
图6为对映体混合物的液相色谱谱图。
具体实施方式
本发明提供了对映体混合物，包括S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺。
在本发明中，所述S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺的质量比优选为0～100:100～0。
在本发明中，所述S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺的质量比优选为66.7:33.3。
本发明还提供了上述技术方案所述的对映体混合物的制备方法，包括以下步骤：
将异缬氨酸在二氯亚砜存在下与甲醇进行酯化反应，得到异缬氨酸甲酯盐酸盐，所述异缬氨酸为L-异缬氨酸或D-异缬氨酸；
将所述异缬氨酸甲酯盐酸盐在缓冲溶液中与3,5-二氯-4-甲基苯甲酰氯进行酰胺化反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯；
将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯进行环化反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮；
将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮与甲基Wittig试剂在碱性条件下进行Wittig反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑；
将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑与氯化试剂在有机溶剂中进行氯化反应，得到5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑；
将所述5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑在酸性条件下进行开环水解反应，得到苯酰菌胺，所述苯酰菌胺为S-苯酰菌胺或R-苯酰菌胺；
将所述S-苯酰菌胺与R-苯酰菌胺混合，得到所述对映体混合物。
本发明将异缬氨酸在二氯亚砜存在下与甲醇进行酯化反应，得到异缬氨酸甲酯盐酸盐，所述异缬氨酸为L-异缬氨酸或D-异缬氨酸。在本发明中，所述异缬氨酸甲酯盐酸盐为L-或D-异缬氨酸甲酯盐酸盐。本发明对所述异缬氨酸的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述异缬氨酸、二氯亚砜和甲醇的摩尔比优选为1:(0.1～10.0):(1～50)，更优选为1:(0.5～5.0):(1～20)。
在本发明中，所述酯化反应的温度优选为-10℃～回流温度，更优选为30℃～回流温度，时间优选为0.5～24h，更优选为1～10h，最优选为3h。
在本发明中，所述酯化反应的过程中优选使用色谱进行监控。
酯化反应完成后，本发明优选将将所得酯化反应混合物自然冷却至室温，过滤，将滤饼用甲醇洗涤后，将滤液和甲醇洗液合并，减压浓缩，向得到的残留物中加入甲苯，搅拌，再将甲苯除去，得到异缬氨酸甲酯盐酸盐。
得到异缬氨酸甲酯盐酸盐后，本发明将所述异缬氨酸甲酯盐酸盐在缓冲溶液中与3,5-二氯-4-甲基苯甲酰氯进行酰胺化反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯。在本发明中，所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯为S-或R-2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯。
在本发明中，所述3,5-二氯-4-甲基苯甲酰氯与异缬氨酸甲酯盐酸盐的摩尔比优选为1:(0.8～4.0)，更优选为1:(0.8～2.0)。
在本发明中，所述缓冲溶液优选为无机碱溶液或有机碱，所述无机盐溶液优选为碳酸氢盐、碳酸盐、氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液，所述有机碱优选为三乙胺、DBU或DBN。本发明对缓冲溶液的用量没有特殊的限定，能够使所述酰胺化反应的体系pH值优选为5～12即可，更优选为6～9，最优选为8～9。
在本发明中，所述酰胺化反应的温度优选为-10℃～80℃，当所述缓冲溶液优选为无机碱溶液时，所述酰胺化反应的温度更优选为30℃～70℃，最优选为50℃～60℃，当所述缓冲溶液优选为有机碱时，所述酰胺化反应的温度更优选为-10℃～20℃，最优选为0℃；所述酰胺化反应的时间优选为20min～24h，更优选为0.5～6h。
在本发明中，所述酰胺化反应过程中优选使用色谱进行监控。
酰胺化反应结束后，本发明优选将所得酰胺化反应产物自然降温至室温，依次使用2％盐酸水溶液、碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤，所得有机层使用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯。
得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯后，本发明将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯进行环化反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮。在本发明中，所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮为S或R-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮。
在本发明中，所述环化反应使用的溶剂优选为醚类或酮类溶剂。
在本发明中，所述环化反应优选在醋酸酐作为反应溶剂条件下加热进行环化反应。当含有醋酸酐时，所述环化反应的温度优选为30℃～溶剂回流温度，更优选为50℃～溶剂回流温度。
在醋酸酐存在下所述环化反应完成后，本发明优选将所述环化反应产物自然冷却至室温后减压浓缩除去溶剂，得到黏稠油状产物，该产物优选使用二甲苯进行搅拌结晶，过滤，干燥，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮。
在本发明中，所述环化反应中优选还添加金属离子，所述金属离子优选包括铜离子、银离子、汞离子或铂离子。在本发明中，所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯与金属离子的摩尔比优选为1:(0.01～1.0)，更优选为1:(0.01～0.1)。当含有金属离子时，所述环化反应的温度优选为20℃～溶剂回流温度，更优选为45℃～溶剂回流温度，最优选为50℃～溶剂回流温度。
在金属离子存在下所述环化反应完成后，本发明优选将所述环化反应产物依次使用2％盐酸水溶液、碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤，有机层使用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮。
得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮后，本发明将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮与甲基Wittig试剂在碱性条件下进行Wittig反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑。在本发明中，所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑为S或R-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑。
在本发明中，所述碱性条件优选通过添加碱性试剂实现，所述碱性试剂优选包括叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇钠、DBU、DBN、碳酸钾或氢氧化钾。
在本发明中，所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮、甲基Wittig试剂与碱性试剂的摩尔比优选为1:(0.8～3.0):(0.5～5.0)，更优选为1:(1.0～2.0):(1.0～3.0)。
在本发明中，所述Wittig反应的温度优选为30℃～溶剂回流温度，更优选为50℃～溶剂回流温度。在本发明中，所述Wittig反应使用的反应溶剂优选为醚类溶剂。
Wittig反应完成后，本发明优选将所得Wittig反应产物自然降温至室温，过滤，所得滤液多次水洗过滤，将反应生成的三苯基氧磷除去，有机层减压浓缩，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑。
得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑后，本发明将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑与氯化试剂在有机溶剂中进行氯化反应，得到5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑。在本发明中，所述5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑包括S或R-5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑。
在本发明中，所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑与氯化试剂(按照有效律当量计算)的摩尔比优选为1:(0.8～5.0)，更优选为1:(0.8～1.5)。
在本发明中，所述氯化反应的温度优选为-20℃～80℃，更优选为-10℃～40℃。
在本发明中，所述氯化反应使用的反应溶剂优选为醚类或酮类溶剂。
氯化反应完成后，本发明优选将所得氯化反应产物过滤，滤液依次使用2％盐酸水溶液、碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤，然后使用无水硫酸钠干燥，得到的有机层减压浓缩，得到5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑。
得到5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑后，本发明将所述5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑在酸性条件下进行开环水解反应，得到苯酰菌胺，所述苯酰菌胺为S-苯酰菌胺或R-苯酰菌胺。
在本发明中，所述酸性条件优选通过添加酸性试剂实现，所述酸性试剂优选包括盐酸、硫酸、磷酸或三氟乙酸。
在本发明中，所述5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑、酸性试剂与水的摩尔比优选为1:(0.1～5.0):(0～20.0)，更优选为1:(0.1～3.0):(0～10.0)。
在本发明中，所述开环水解反应的水解温度优选为30℃～90℃，更优选为40℃～70℃，最优选为60℃。在本发明中，所述开环水解反应的反应溶剂优选为水、醚类溶剂、酮类溶剂或醇类溶剂。
开环水解反应完成后，本发明优选将所得开环水解反应产物自然降温至室温，分层，所得有机层依次使用碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得到苯酰菌胺。
得到S-苯酰菌胺与R-苯酰菌胺后，本发明将所述S-苯酰菌胺与R-苯酰菌胺混合，得到所述对映体混合物。
在本发明中，所述混合优选为物理混合或湿混。
在本发明中，所述湿混使用的溶剂优选为酮类溶剂。在本发明中，所述湿混优选将所述S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺分别溶解到酮类溶剂中后再混合均匀，之后除去酮类溶剂。
本发明还提供了上述技术方案所述的对映体混合物在农业杀菌剂领域中的应用。
下面结合实施例对本发明提供的一种对映体混合物及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
图1为本发明S-苯酰菌胺的合成路线图；图2为本发明R-苯酰菌胺的合成路线图，将异缬氨酸在二氯亚砜存在下与甲醇进行酯化反应，得到异缬氨酸甲酯盐酸盐，所述异缬氨酸为L-异缬氨酸或D-异缬氨酸；异缬氨酸甲酯盐酸盐在缓冲溶液中与3,5-二氯-4-甲基苯甲酰氯进行酰胺化反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯；2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯进行环化反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮；2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮与甲基Wittig试剂在碱性条件下进行Wittig反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑；2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑与氯化试剂在有机溶剂中进行氯化反应，得到5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑；5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑在酸性条件下进行开环水解反应，得到苯酰菌胺，所述苯酰菌胺为S-苯酰菌胺或R-苯酰菌胺。
实施例1：S-苯酰菌胺的制备
(1)酯化反应：
将L-异缬氨酸117g(1mol)悬浮于甲醇1500mL中，充分搅拌下，向该悬浮液中慢慢加入二氯亚砜179g(1.5mol)。加毕，升温回流3h。将所得的反应混合物冷却至室温，过滤。将滤饼用甲醇洗涤几次。将滤液和甲醇洗液合并，减压浓缩。向得到的残留物中加入甲苯，搅拌。将甲苯除去，得到预期的产物L-异缬氨酸甲酯盐酸盐159g(得率95％)。
(2)酰胺化反应：
A.无机缚酸剂法：
将由碳酸氢钠13.25g和水100mL配制的碳酸氢钠水溶液，溶剂甲基异丁基酮200mL加入反应器中。将上一步制得的L-异缬氨酸甲酯盐酸盐140g(0.83mol)和3,5-二氯-4-甲基苯甲酰氯190.5g(0.853mol)分别与甲基异丁基酮各400mL配制的甲基异丁基酮溶液同时滴加入反应容器中。使用少量10％氢氧化钠溶液控制反应体系pH＝8～9，控制反应温度低于60℃。加毕，继续于55℃反应1.0h。反应进程使用液相色谱跟踪。反应结束后，降温至室温，依次使用2％盐酸水溶液、碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤。有机层使用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，得到S-2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯251g(得率92％)。
B.有机缚酸剂法：
将上一步制得的L-异缬氨酸甲酯盐酸盐140g(0.83mol)和3,5-二氯-4-甲基苯甲酰氯190.5g(0.853mol)和甲基异丁基酮各1.0L同时滴加入反应容器中，降温至0℃，于0℃搅拌反应物30min，滴加三乙胺270mL，使反应混合物温度控制于0℃，继续反应30min，加热升温至室温，反应进程使用液相色谱跟踪。反应结束后，依次使用2％盐酸水溶液、碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤。有机层使用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，得到S-2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯240g(得率88％)。
(3)环合反应：
A.醋酸酐法：
将上一步制备的S-2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯200g(0.62mol)和乙酸酐800mL的混合物回流反应1h。之后冷却至室温。减压浓缩出去溶剂，得到黏稠油状产物，该产物使用二甲苯进行搅拌结晶，过滤，干燥，得到S-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮175g(得率99％)。
B.金属离子法：
将上一步制备的S-2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯200g(0.62mol)和甲基异丁基酮800mL的混合物升温至45℃。加入硝酸银1.05g(0.01eq)。继续保温搅拌反应6h，反应结束后，依次使用2％盐酸水溶液、碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤。有机层使用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，S-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮178g(得率99％)。
(4)Wittig反应：
将上一步所得的S-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮57.2g(0.2mol)和叔丁醇钾89.6g(0.8mol)加入反应溶剂四氢呋喃中，得到悬浮溶液，于室温搅拌混合30min，之后加入甲基Wittig试剂85.44g(0.24mol)，升温至溶剂回流反应6h。使用液相色谱监控反应进程，待原料全部转化后，降温至室温，过滤。滤液，使用多次水洗过滤，将反应生成的三苯基氧磷除去。有机层减压浓缩，得到S-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑50g(得率88％)。
(5)氯化反应：
将上一步得到的S-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑28.4g(0.1mol)溶解于甲基异丁基酮100mL中，降温至-10℃，通过加料漏斗缓慢加入N-氯代丁二酰亚胺(NCS)14g(0.11mol)，加毕继续在-10℃保温反应1h。之后，进行过滤，滤液使用2％盐酸水溶液、碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤，无水硫酸钠干燥。有机层减压浓缩，得到S-5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑26.2g(得率82％)。
(6)水解反应：
将上一步得到的S-5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑15.93g(0.05mol)溶于甲基异丁基酮100mL中，加入30％盐酸1.22g(0.01mol)，升温至60℃反应6h。反应结束后，降温至室温，分层。有机层使用碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤，无水硫酸钠干燥。有机层减压浓缩得到S-苯酰菌胺15.5g(得率92.3％)。
实施例2：R-苯酰菌胺的制备
(1)酯化反应：
将D-异缬氨酸117g(1mol)悬浮于甲醇1500mL中。充分搅拌下，向该悬浮液中慢慢加入二氯亚砜179g(1.5mol)。加毕，升温回流3h。将所得的反应混合物冷却至室温，过滤。将滤饼用甲醇洗涤几次。将滤液和甲醇洗液合并，减压浓缩。向得到的残留物中加入甲苯，搅拌。将甲苯除去，得到预期的产物D-异缬氨酸甲酯盐酸盐156g(得率93％)。
(2)酰胺化反应：
将上一步制得的L-异缬氨酸甲酯盐酸盐140g(0.83mol)和3,5-二氯-4-甲基苯甲酰氯190.5g(0.853mol)和甲基异丁基酮各1.0L同时滴加入反应容器中，降温至0℃，于0℃搅拌反应物30min，滴加三乙胺270mL，使反应混合物温度控制于0℃，继续反应30min，加热升温至室温，反应进程使用液相色谱跟踪。反应结束后，依次使用2％盐酸水溶液、碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤。有机层使用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，得到R-2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯242g(得率:89％)。
(3)环合反应：
将上一步制备的R-2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯200g(0.62mol)和乙酸酐800mL的混合物回流反应1h。之后冷却至室温。减压浓缩出去溶剂，得到黏稠油状产物，该产物使用二甲苯进行搅拌结晶，过滤，干燥，得到R-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮174g(得率98％)。
(4)Wittig反应：
将上一步所得的R-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮57.2g(0.2mol)和叔丁醇钾89.6g(0.8mol)加入反应溶剂THF中，得到悬浮溶液，于室温搅拌混合30min，之后加入甲基Wittig试剂85.5g(0.24mol)，升温至溶剂回流反应6h。使用液相色谱监控反应进程，待原料全部转化后，降温至室温，过滤。滤液，使用多次水洗过滤，将反应生成的三苯基氧磷除去。有机层减压浓缩，得到R-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑44g(得率77％)。
(5)氯化反应：
将上一步得到的R-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑28.4g(0.1mol)溶解于甲基异丁基酮100mL中，降温至-10℃，通过加料漏斗缓慢加入N-氯代丁二酰亚胺(NCS)14g(0.11mol)，加毕继续在-10℃保温反应1h。之后过滤，滤液使用2％盐酸水溶液、碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤，无水硫酸钠干燥。有机层减压浓缩，得到R-5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑25.8g(得率78.2％)。
(6)水解反应：
将上一步得到的R-5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑15.93g(0.05mol)溶于甲基异丁基酮100mL中，加入30％盐酸1.22g(0.01mol)，升温至60℃反应6h。反应结束后，降温至室温，分层。有机层使用碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水进行洗涤，无水硫酸钠干燥。有机层减压浓缩得到R-苯酰菌胺15.6g(得率92.5％)。
实施例3：S-苯酰菌胺:R-苯酰菌胺(66.7:33.3)光学对映体混合物的制备
将实施例1和实施例2制备的S-苯酰菌胺66.7g和R-苯酰菌胺33.3g溶于甲基异丁基酮中，室温搅拌混合均匀，减压浓缩，干燥，得到S-苯酰菌胺:R-苯酰菌胺(66.7:33.3)光学对映体混合物99.8g(得率99.8％)。
分析测试方法：
分析测试采用手性液相色谱进行产品纯度检测，色谱条件按照中国农业科学院植物保护研究所Yongquan Zheng等报道的方法进行(Journal of ChromatographyA,1525(2017)87-95)。
图3为实施例1制得的S-苯酰菌胺的液相色谱谱图，图4为实施例2制得的R-苯酰菌胺的液相色谱谱图，图5为苯酰菌胺的外消旋体的液相色谱谱图，图6为对映体混合物的液相色谱谱图，由图3～6可以看出，本发明制得了S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺。
本发明提供了一种对映体混合物，包括S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺。本发明中，对映体的纯度高，根据苯酰菌胺的农药药理效果，进行合理使用和针对不同种属的农作物和其发生的病害情况，对苯酰菌胺光学异构体按照比例制备对映体混合物，以提高苯酰菌胺的杀菌效力，同时可以有效降低苯酰菌胺的农药施用量，降低环境污染的可能风险以及降低农药在作物和农田中的农药残留量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种对映体混合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
所述对映体混合物包括S-苯酰菌胺和R-苯酰菌胺；
将异缬氨酸在二氯亚砜存在下与甲醇进行酯化反应，得到异缬氨酸甲酯盐酸盐，所述异缬氨酸为L-异缬氨酸或D-异缬氨酸；
将所述异缬氨酸甲酯盐酸盐在缓冲溶液中与3,5-二氯-4-甲基苯甲酰氯进行酰胺化反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯；
将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯甲酰基)-2-甲基丁酸甲酯进行环化反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮；
将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基噁唑-5(4H)-酮与甲基Wittig试剂在碱性条件下进行Wittig反应，得到2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑；
将所述2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-5-亚甲基-4,5-二氢噁唑与氯化试剂在有机溶剂中进行氯化反应，得到5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑；
将所述5-氯代亚甲基-2-(3,5-二氯-4-甲基苯基)-4-乙基-4-甲基-4,5-二氢噁唑在酸性条件下进行开环水解反应，得到苯酰菌胺，所述苯酰菌胺为S-苯酰菌胺或R-苯酰菌胺；
将所述S-苯酰菌胺与R-苯酰菌胺混合，得到所述对映体混合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述异缬氨酸、二氯亚砜和甲醇的摩尔比为1:0.1～10.0:1～50。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述酯化反应的温度为-10℃～回流温度，时间为0.5～24h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酰胺化反应的温度为-10℃～80℃，时间为20min～24h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环化反应中还添加金属离子，所述金属离子为银离子。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯化反应的温度为-20℃～80℃。
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| 手性杀菌剂啶菌噁唑和苯酰菌胺对映体生物活性、生态毒性及环境行为研究;潘兴鲁;《中国农业科学院博士学位论文》;20181231;第18页、第47-48页 * |
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