吡唑醚菌酯羟胺关键中间体的催化加氢新工艺开发

日期:10-25-2024

摘自：《世界农药》2024年第9期

作者：李志恺，吴佳祥，陈雄杰，闫琦 

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吡唑醚菌酯，化学名称 N-[2-[[1-(4-氯苯基) 吡唑-3-基氧甲基]苯基]-N-甲氧基氨基甲酸甲酯， 分子式 C₁₉H₁₈ClN₃O₄，CAS 175013-18-0，BASF 于1993 年发现，是一种适用于多种作物防治多种病害的甲氧基丙烯酸酯类广谱杀菌剂。

吡唑醚菌酯主要用于防治由真菌引起的多种病害，如小麦白粉病、赤霉病，水稻稻瘟病，蔬菜灰霉病、疫病，果树炭疽病、白粉病，烟草赤星病，茶树茶饼病，观赏植物褐斑病、腐霉病等。它还能诱导许多作物尤其是谷物的生理变化，如提高对氮的吸收速率，减少乙烯的合成，避免植物早衰，提高植物的抗逆能力。 

吡唑醚菌酯的合成路线主要有2条，如图1所示。2 条路线原料皆易得，生产工艺不复杂。由于后缩合法中第一步邻硝基甲苯还原制备邻羟胺基甲苯的收率较低，故目前生产企业均采用先缩合法生产吡唑醚菌酯。 

路线一：先缩合后还原法

路线二：先还原后缩合法 

其中硝基还原制备羟胺的步骤最为关键，目前 生产企业采用的工艺大多以雷尼镍为催化剂，于0~5 ℃缓慢滴加水合肼，通过控制滴加速率控制反应放热，从而获得较高的羟胺选择性。该工艺虽然经济性高且较为成熟，但存在反应原料均为易燃易爆品、反应效率低、原材料水合肼的价格波动大等缺陷。 

硝基还原制备羟胺，特别是芳基硝基化合物还原制备芳基羟胺，多有文献报道：(1)弱还原剂还原，如锌粉、硫化物等；(2)电化学还原，如在不同电极材料上进行还原；(3)催化还原，使用还原剂在金属或金属盐存在下进行还原；(4)生物催化法，利用酵母或植物细胞进行还原。

催化加氢还原硝基制备羟胺具备清洁生产工艺条件，副产物仅有水，符合绿色化学概念。虽然催化加氢还原硝基制备羟胺存在氢源易得，反应效率高等优势，但由于加氢催化剂活性高，易加氢过度生成氨基副产物，因此未在工业应用中大规模推广。

本研究中，李志恺等采用铂碳为催化剂，以 2-[(N-对氯苯基)-3- 吡唑氧基甲基]硝基苯为原料催化加氢，以期开发催化加氢制备羟胺新工艺替代雷尼镍、水合肼传统工艺，提高化工本质安全。 

结果发现，以 2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯为原料，采用 3% Pt/C 催化加氢反应制备吡唑醚菌酯羟胺关键中间体，原料转化率＞99%，目标产物选择性＞99%，且催化剂可重复套用 10 次以上。该工艺具有原子利用率高、反应条件温和、反应效率高和催化剂成本低等优势，相较于传统雷尼镍+水合肼工艺，原物料危险程度低，提升了化工本质安全。