CN1247704A - 恶霉灵生产方法及由恶霉灵为主要原料配制的一组农用杀菌剂 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种恶霉灵的生产方法及由恶霉灵为主要原料配制的一组农用杀菌剂(广枯灵)。恶霉灵、广枯灵都是低毒广谱,高效的杀菌农药。原乙酰乙酸乙酯水相法生产的恶霉灵浓度低于3%,不能用以配制恶霉灵浓度大于3%的混剂,本方法首先用盐酸羟胺、甲醇钠,乙酰乙酸甲酯等为主要原料生产出恶霉灵原粉,并以此原粉为主要原料,经化学药剂筛选和配方筛选试验,与甲枯灵,有机物和助剂加工配制出一组比恶霉灵具有更广谱内吸性更强的广枯灵杀菌剂。
Description
本发明是关于防治土传病害的高效广谱杀菌剂农药恶霉灵原粉的生产方法以及用恶霉灵原粉为主要原料配制而成的一组农用杀菌水剂，这种水剂是一种低毒的比恶霉灵更广谱的内吸性更强的杀菌剂。
恶霉灵最早由日本三共公司发现，它的突出防效受到国内农药界和植保界的高度重视，据目前调查，我国已有贵州大学、中国农业大学、延边大学等单位进行该项目工作研究，恶霉灵化学名称为：3-羟基-5-甲基异 唑，其结构式为
分子式C4H5NO2。
恶霉灵生产方法很多，集中报道在1960-1980年间国外专利文献中，其中以乙酰乙酸乙酯(甲酯)水相法优点较多，如成本低、收率高，无三废排放，投资省等。1988年本发明者宋宝安在《农药》杂志第五期首先在国内报道了该合成方法的结果，1990年在黑龙江双城农药厂投入工业化生产，1998年底，贵州大学精细化工中心改进该水相法工艺，建立了年产500吨水剂生产线。主要生产反应过程如下： 
即以乙酰乙酸甲酯在碱性溶液中与盐酸羟胺反应生成中间产物乙酰氧肟酸
在盐酸介质中产生闭环反应而得恶霉灵水剂。
该方法不足之处是：1、酸度过高，长期储存稳定性差；2、直接配制混剂，恶霉灵含量3％；3、运输贮藏对包装物要求过高。
本发明的目的在于研究一种新的工艺方法，生产出纯度高的恶霉灵原粉，克服原水剂生产中稳定性差，浓度低，运输包装不便的缺点，从而能用新工艺生产的恶霉灵原粉为主要原料配制恶霉灵浓度高，杀菌能力比单独用恶霉灵强和杀菌范围更宽的一组杀菌剂。这组杀菌剂我们称之为5％广枯灵水剂，主要由恶霉灵、甲霜灵、有机物B和水加工配制而成。
本发明的发明工艺，是国内外首创，未见任何报道。
本发明配制的一组农用杀菌剂是经过化学药剂筛选和大田试验筛选得出的最佳配方，在国内外未见报道。
恶霉灵原粉合成原理：在有机溶剂A中，由盐酸羟胺，甲醇钠和乙酰乙酸甲酯(乙酯)反应生成中间产品乙酰氧肟酸(CH3COCH2CONHOH)，在有机酸D中搅拌产生闭环反应，然后负压蒸馏回收有机溶剂和有机酸产生脱溶，然后加入石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂或单用正己烷或单用石油醚重结晶，得桔黄色晶体，经离心过滤，烘干得恶霉灵原粉，反应式： 
合成原理方框图见说明书附图
实施例：在2升四口瓶中加入溶剂A500ml，盐酸羟胺42.9g控制温度0-30℃，加入甲醇钠调节PH＝9-10，一边滴加乙酰乙酸甲酯(乙酯)71.7g，一边加甲醇钠溶液1.2-1.4ml/分，控制温度0-80℃，PH＝9-10，约4小时，滴加完毕，保温1-3小时，倒入盛有50-200g有机酸D中，控制0-60℃，搅拌6小时，控制0.02-0.085mpa负压，负压蒸馏回收有机溶剂A和有机酸D，加入石油醚∶乙酸乙酯混合溶剂(V/V＝9+1)重结晶，经离心分离，烘干得40.9g恶霉灵原粉，纯度90.1％，收率62％，桔黄色晶体，熔点82-84℃。
本发明有机溶剂A包括：苯、甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺、1，4-环氧己烷、二氯甲烷，1，2-二氯乙烷、四氢呋喃、DMF、丙醇、甲醇、乙醇。
本发明有机酸D包括：甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、甲基磺酸、苯磺酸或无机酸如盐酸、硫酸。
本发明工艺最佳条件：
a.投料比：乙酰乙酸甲酯∶盐酸羟胺∶甲醇钠＝1∶1∶2.0-2.3
b.投料温度：10℃
c.投料方式：双滴加
d.反应温度：10-15℃
e.反应时间：3hr(滴加2hr)
f.反应PH值：9-10
g.闭环温度：50-60℃
h.闭环时间：6小时
i.蒸溜温度：50-60℃
j.蒸溜真空度：0.08-0.085mpa
在最佳条件下，合成恶霉灵原粉纯度＞86％，收率＞62％。
恶霉灵原粉不仅包装运输方便，原料溶剂用量大大降低而且可以用作原料按任何比例配制高效杀菌剂，本发明用本工艺制得的恶霉灵原粉作主要原料配制的一组更广谱更高效的农用杀菌剂——5％广枯灵水剂就是明显的例子。
广枯灵水剂是以恶霉灵原粉为主要原料，与甲霜灵、有机物B和水加工配制而成，5％广枯灵水剂对防治水稻稻瘟病有特效，也是一种低毒，内吸性强的杀菌剂，对镰刀菌，担子菌，丝囊菌属、伏草菌属引起的多种作物立枯病、猝倒病、稻瘟病、纹枯病、霜霉病等防治有特效，因而是一种比原来我们研究生产的3％恶霉灵水剂具有更高效更广谱的杀菌能力，5％广枯灵水剂的配方是我们首先在进行化学药剂筛选试验的基础上再进行配方筛选而得出的最佳配方。
配制广枯灵所需原料
1、恶霉灵原粉，纯度90％，代号C
2、甲霜灵，纯度97％，代号A
甲霜灵化学名称：
DL-N-(2，6-二甲基苯)-N-(2-甲氧乙酰基)氨基丙酸甲酯
分子式：C15H21NO4结构式
3、有机物B：纯度97％代号B
4、助剂：水、甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺配制成的广枯灵配方：
1、3％广枯灵水剂
A+C＝(0.5+2.5)％
2、5％广枯灵水剂2号
3％广枯灵水剂+1％B+1％C
3、5％广枯灵水剂3号
3％C+2％B
4、5％广枯灵水剂4号
3％广枯灵水剂+2％B
试验证明广枯灵的几种配方对稻瘟病都有明显的抑制作用，其中以5％广枯灵4号效果最好。
5％～60％广枯灵水剂产品质量如下：
项 目 指 标 浓度范围恶霉灵含量％(m/m) ＞ 2.5 2.5-30甲霜灵含量％(m/m) ＞ 0.5 0.5-30有机物B％(m/m) ＞ 2.5 2.5-30酸度(以HCl)％(m/m) ＞ 3-6
有机物B包括有机酸：R1COOH
R1、R2为氢基，各类烷基CnH2n+1(n＝1-20)
R3，R4包括在苯环间位、邻位、对位上的Cl、Br、I、NO2和乙基
几种农用广枯灵杀菌剂对稻瘟病菌菌丝抑制效果见表1
表1 几种药剂对稻瘟病菌菌丝抑制效果药剂种类 处理浓度C 平均菌落直径(mm) 相对抑菌效果
(ppm) (％)5％广枯灵水剂2号 50 38 50
100 28 65.2
400 5 1005％广枯灵水剂3号 50 56 22.7
100 46.3 37.4
400 5 1005％广枯灵水剂4号 50 46 37.9
100 26.7 67.1
400 5 1003％广枯灵水剂 5 23 72.7
50 6.7 97.4
400 5 10025％三环唑 400 12 84.4CK 71*平均菌落直径含5mm稻瘟病菌菌块。几种农用广枯灵杀菌剂对稻瘟病菌孢子萌发的抑制效果见表2
表2 几种药剂对稻瘟病菌孢子萌芽的抑制效果药剂种类 处理浓度C 检查孢子 孢子萌发 孢子萌发率 孢子萌发
ppm 总数(个) 数(个) (％) 抑制率(％)5％广枯灵水剂 50 117 110 94 6.02号 100 258 8 3.1 96.9
400 125 2 1.6 98.45％广枯灵水剂 50 158 158 100 0.03号 100 139 111 79.9 20.1
400 121 2 1.7 98.33％广枯灵水剂 50 127 103 81.1 18.94号 100 163 4 2.5 97.5
400 114 2 1.8 98.23％广枯灵水剂 50 105 92 87.6 12.4
100 145 6 4.1 95.6
400 106 2 1.9 98.120％三环唑 400 115 1 0.87 99.1CK 299 299 100
从上述结果可以看出3％广枯灵、5％广枯灵4号水剂对稻瘟病菌菌丝的抑制和孢于萌发的抑制效果较好，下面进一步进行药剂的ED50测定，测得结果如表3和表4
表3 各药剂对稻瘟病孢子萌发的抑制作用药剂名称 处理浓度 孢子萌发率 抑制孢子萌 机率值先 (ppm) (％) 发率(％)B剂 5.0 97.8 2.2 2.95
12.5 69.3 30.7 4.67
25.0 32.2 67.8 5.47
50.0 14.8 85.2 6.04
62.5 1.0 99.0 7.33A剂 100.0 99.2 0.8 2.67
200.0 93.6 6.4 3.45
400.0 85.4 14.6 3.96
800.0 80.3 19.7 4.16
1600.0 2.3 97.7 7.75
2000.0 0.0 100.0 8.093％广枯灵 30.0 99.3 0.7 2.67
33.6 97.0 3.0 3.10
51.7 90.2 9.8 3.72
62.5 50.0 50.0 5.00
75.0 11.9 88.1 6.18
100.0 1.4 98.6 7.33
150.0 0.6 99.4 7.515％广枯灵 25.0 100.0 0.0 0.002号 36.5 99.0 1.0 2.67
51.7 98.0 2.0 2.95
100.0 36.4 63.6 5.36
100.0 12.9 87.1 6.135％广枯更 25.0 99.3 0.7 2.674号 36.6 91.4 8.6 3.66
44.1 58.0 42.0 4.80
62.5 25.9 74.1 5.64
75.0 3.03 97.0 6.88
150.0 0.0 100.0 8.0920％三环 12.5 95.3 4.7 3.36
25.0 83.0 17.0 4.05
50.0 63.6 36.4 4.63
100.0 45.6 54.4 5.10
200.0 5.9 94.1 6.55
400.0 0.0 100.0 8.09
表4 几种药剂对稻瘟病菌孢子的毒力
| 药剂名称 毒力回归方程 | ED50(ppm) | 相关系数 | |
| A剂 | Y＝10.0623+5.351X | 659.68 | 0.9528 |
| B剂 | Y＝0.5881+3.5156X | 17.99 | 0.9752 |
| 20％三环唑 | Y＝0.2745+3.0114X | 56.43 | 0.9706 |
| 3％广枯灵 | Y＝8.7670+7.7122X | 60.97 | 0.9538 |
| 5％广枯灵2号 | Y＝9.7064+7.4172X | 96.10 | 0.9726 |
| 5％广枯灵4号 | Y＝10.1580+9.0164X | 47.99 | 0.9908 |
从表3看出3％广枯灵、5％广枯灵4号水剂在6-150ppm浓度范围内对稻瘟病菌孢子萌发都有不同程度的抑制作用，孢子萌发抑制随浓度的增加而增加，其中以5％广枯灵4号抑制效果最佳。从表4可以看出：各药剂对稻瘟病菌孢子的毒力顺序：B剂(ED50＝17.99)＞5％广枯灵4号(ED50＝47.99)＞20％三环唑可湿性粉剂(ED50＝56.43)＞3％广枯灵(ED50＝60.97)>5％广枯灵2号(ED50＝96.10)≥A剂(ED50＝659.68)。在三种广枯灵混剂中以5％广枯灵4号对稻瘟病菌孢子的毒力最好。
5％广枯灵水剂对水稻叶瘟防治效果比较和5％广枯灵水剂对叶稻瘟防治效果比较(第二十一天结果)见表5和表6
表5 5％广枯灵水剂对水稻叶瘟防治效果比较
| 药剂及用 量 | 重度 | 药前病指(％) | 药 后 | ||||
| 14天 | 21天 | ||||||
| 病指(％) | 防效(％) | 病指(％) | 防效(％) | ||||
| 5％×ml/亩 | 30 | 1 | 3.5 | 1.94 | 68.32 | 2.16 | 71.24 |
| 2 | 3.7 | 2.03 | 60.20 | 2.20 | 68.69 | ||
| 3 | 4.2 | 2.44 | 58.64 | 2.66 | 71.09 | ||
| 4 | 4.1 | 2.25 | 63.96 | 2.88 | 66.76 | ||
| X | 3.9 | 61.53 | 68.93 | ||||
| 80 | 1 | 4.2 | 1.82 | 72.00 | 2.80 | 74.46 | |
| 2 | 8.8 | 1.76 | 67.43 | 1.86 | 75.85 | ||
| 3 | 4.1 | 1.77 | 70.75 | 1.61 | 80.87 | ||
| 4 | 3.7 | 1.06 | 65.14 | 1.59 | 79.67 | ||
| X | 4.0 | 68.75 | 77.59 | ||||
| 100 | 1 | 4.1 | 1.28 | 79.35 | 1.16 | 86.78 | |
| 2 | 4.2 | 1.29 | 77.71 | 1.14 | 86.12 | ||
| 3 | 3.8 | 1.02 | 81.38 | 1.12 | 85.64 | ||
| 4 | 4.2 | 1.43 | 77.64 | 1.13 | 87.27 | ||
| X | 4.1 | 79.25 | 86.25 | ||||
| 三环唑100克/亩 | 1 | 8.7 | 2.5 | 55.30 | 2.76 | 65.14 | |
| 2 | 3.6 | 2.12 | 57.26 | 2.80 | 67.88 | ||
| 3 | 4.0 | 2.84 | 58.36 | 2.70 | 66.25 | ||
| 4 | 3.8 | 2.58 | 56.28 | 2.85 | 64.52 | ||
| X | 3.8 | 56.75 | 65.72 | ||||
| A剂 10克/亩 | 1 | 3.9 | 3.94 | 33.14 | 4.91 | 41.16 | |
| 2 | 4.2 | 3.88 | 31.22 | 5.22 | 86.44 | ||
| 3 | 4.1 | 3.95 | 33.05 | 5.04 | 36.54 | ||
| 4 | 4.2 | 4.88 | 31.51 | 5.87 | 88.88 | ||
| X | 4.2 | 82.50 | 87.50 | ||||
| B剂 10克/亩 | 1 | 4.5 | 2.44 | 64.13 | 2.95 | 68.88 | |
| 2 | 4.8 | 2.43 | 58.88 | 8.18 | 62.18 | ||
| 3 | 4.8 | 2.16 | 68.05 | 8.45 | 59.88 | ||
| 4 | 4.4 | 2.55 | 61.98 | 3.48 | 62.12 | ||
| X | 4.4 | 62.03 | 63.89 | ||||
| C剂 10克/亩 | 1 | 8.9 | 2.55 | 56.75 | 3.11 | 82.78 | |
| 2 | 4.5 | 2.68 | 55.82 | 2.75 | 68.75 | ||
| 3 | 4.3 | 2.80 | 58.65 | 3.16 | 68.25 | ||
| 4 | 4.2 | 2.89 | 54.81 | 2.87 | 66.54 | ||
| X | 4.2 | 55.26 | 65.82 | ||||
| 清水(CE) | 1 | 4.3 | 6.5 | 9.2 | |||
| 2 | 4.5 | 6.2 | 8.8 | ||||
| 3 | 4.2 | 5.8 | 8.4 | ||||
| 4 | 4.4 | 6.7 | 9.8 | ||||
| X | 4.4 | 6.8 | 8.9 | ||||
表6 广枯灵水剂对叶稻瘟防治效果比较(第二十一天结果)
| 药 剂 | 区组防效反正弦值 | Tr | X | 新反核差测验 | 反转换％ | ||||||
| I | II | III | IV | 处理 | 差异显著性 | ||||||
| 5％ | ％ | ||||||||||
| 5％广枯灵水剂ml/亩 | 30 | 57.54 | 56.54 | 67.45 | 54.32 | 225.58 | 56.47 | 65.41 | a | A | 86.50 |
| 80 | 59.67 | 60.27 | 63.72 | 63.22 | 246.88 | 61.72 | 61.72 | b | B | 77.60 | |
| 100 | 65.70 | 68.11 | 67.70 | 69.12 | 273.63 | 68.41 | 56.47 | c | C | 69.00 | |
| 25％三环唑100g/亩 | 63.79 | 55.12 | 54.51 | 53.43 | 216.85 | 54.19 | 54.19 | cd | CD | 65.80 | |
| A剂10克/亩 | 39.93 | 37.11 | 38.35 | 35.61 | 151.00 | 37.75 | 53.94 | cd | CD | 65.40 | |
| B剂10克/亩 | 56.42 | 52.12 | 50.71 | 52.00 | 211.25 | 52.81 | 52.81 | d | D | 63.50 | |
| C剂10克/亩 | 52.36 | 56.04 | 52.71 | 54.63 | 215.74 | 53.94 | 37.75 | e | E | 37.50 | |
| ∑ | 388.41 | 385.31 | 385.18 | 382.33 | T1541.33 | SE＝0.8913 | |||||
根据表5表6可知：
1、5％广枯灵水剂是防治水稻稻瘟病的有效药剂，优于参试的20％三环唑可湿性粉剂和单剂A、B、C。
2、在水稻分蘖期，喷施1-2次5％广枯灵水剂，能有效控制叶稻瘟的危害。
3、防治水稻稻瘟病以每亩80-100ml/亩(喷液量50公斤)为宜，防效可达77.60-86.50％，效果显著。
4、喷施5％广枯灵水剂，对水稻生长发育，生态环境，有益生物均无不良影响。
上述各表中A剂为单一的97％甲霜灵水剂
B剂为单一的有机酸82％
C剂为单一的97％恶霉灵晶体。
本方法除配制水剂外，亦适于加工成不同配比可湿粉，可渗粉或粉剂乳剂，胶悬剂等。
Claims (8)
1、一种恶霉灵原粉的生产方法及以恶霉灵为主要原料配制的一组农用杀菌剂，其特征在于以有机溶剂A、盐酸羟胺、甲醇钠和乙酰甲酯为原料，在有机酸D中产生闭环反应，然后负压蒸馏脱溶回收有机溶剂和有机酸产物用石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂重结晶，经离心过滤烘干而得恶霉灵原粉，以恶霉灵原粉为主要原料与甲霜灵〖DL-N-(2，6-二甲基苯)-N-(2-甲氧乙酰基)氨基丙酸甲酯〗，有机物B和助剂加工配制而成广枯灵水剂。
2、根据权利要求1所述的恶霉灵原粉的生产方法及以恶霉灵为主要原料配制的一组农用杀菌剂，其特征在于工艺投料温度0-30℃，PH＝9-10，反应温度0-80℃，PH＝9-10，反应时间4小时，保温1-3小时，在有机酸中闭环反应温度0-60℃，搅拌6小时，负压蒸馏压力0.02-0.085mpa，石油醚：乙酸乙酯混合溶剂(V/V＝9+1)，闭环反应亦可单独在正己烷或在石油醚中进行。
3、根据权利要求1所述恶霉灵原粉的生产方法及以恶霉灵为主要原料配制的一组农用杀菌剂，其特征在于最佳工艺条件为：
乙酰乙酸甲酯∶盐酸羟胺∶甲醇钠＝1∶1∶2.0-2.3，投料温度10℃，投料方式为双滴加，反应温度10-15℃，反应时间3小时(滴加2小时)，反应PH值9-10，闭环温度50-60℃，闭环时间6小时，蒸馏温度50-60℃，蒸馏真空度0.08-0.085mpa。
4、根据权利要求1所述恶霉灵原粉的生产方法及以恶霉灵为主要原料配制的一组农用杀菌剂，其特征在于有机溶剂A包括苯、甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺、1，4-环氧乙烷、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、四氢呋喃、DMF、丙醇、甲醇、乙醇，有机酸D包括甲酸、乙酸、苯甲酸、甲基磺酸、苯磺酸。
5、根据权利要求1所述恶霉灵原粉的生产方法及以恶霉灵为主要原料配制的一组农用杀菌剂，其特征在于以恶霉灵原粉为主要原料配制的5％广枯灵水剂2号的配方为：3％广枯灵水剂+1％有机物B+1％恶霉灵粉。
5％广枯灵水剂3号配方为：恶霉灵粉+2％有机物B。
5％广枯灵水剂4号配方为：3％广枯灵水剂+2％有机物B。
3％广枯灵水剂配方为：甲霜灵+恶霉灵＝(0.5+2.5)％。
6、根据权利要求1所述恶霉灵原粉的生产方法及以恶霉灵为主要原料配制的一组农用杀菌剂，其特征是5％～60％广枯灵水剂产品的质量浓度范围：
恶霉灵含量％(m/m) 2.5～30
甲霜灵含量％(m/m) 0.5～30
有机物B％(m/m) 2.5～30
7、根据权利要求1所述恶霉灵原粉的生产方法及以恶霉灵为主要原料配制的一组农用杀菌剂，其特征在于配制广枯灵所需的有机物B包括有机酸
R1COOH R2-CH＝CH-COOH
R3-CH＝CH-COOH R4-CH2-COOH
R1 R2为氢基，各类烷基-CnH2n+1(n＝1-20)
R3 R4为苯环间位邻位和对位上的Cl、Br、I、NO2和乙基。
8、根据权利要求1所述恶霉灵原粉的生产方法及以恶霉灵为主要原料配制的一组农用杀菌剂，其特征在是以恶霉灵原粉为主要原料配制的农用杀菌剂既适于水剂，亦适于加工成不同配比的可湿粉，可溶粉或粉剂、乳剂、胶悬剂。
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