杀菌剂噻酰菌胺和植物生长调节剂调环酸的合成工艺研究

杀菌剂噻酰菌胺和植物生长调节剂调环酸的合成工艺研究

论文摘要

噻酰菌胺是一种新颖的杀菌剂,具有良好的速效和持效性。作为一种植物激活剂可以激发作物本身所具有的寄生抗病性,提高作物本身的抗病能力,从而持续地防治病害,连续使用后不易产生抗性。从安全性及防治技术的实用性而言,噻酰菌胺完全符合当今社会发展所需,可具有明显优势。本论文探讨了噻酰菌胺的合成工艺,以碳酸二甲酯和水合肼为原料制得肼基甲酸酯,与肼基甲酸酯缩合,用二氯亚砜关环得到4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酸酯,经水解,氯化后得到酰氯,再与3-氯-4-甲基苯胺反应,得到噻酰菌胺。总收率大于60%。对影响各步反应的关键因素进行了深入分析,对工艺条件进行了优化,列出了影响收率的具体因素,得出了较为理想的产率数据。,通过核磁共振氢谱红外光谱、气相色谱和质谱对中间体及产物的结构进行了表征。调环酸是一种具有环己烷三酮结构的高效的植物生长抑制剂剂。与目前广泛应用的三唑类延缓剂相比,调环酸具有吸收迅速,代谢安全,降解迅速,无残留毒性,对人类和环境安全等优势。随着应用研究的不断深入,调环酸的应用范围不断扩大,现已广泛应用于农作物,园艺,草坪的栽培和管理。应用前景广阔。因而该类化合物的合成研究具有重大意义。本文探讨了合成调环酸的可行工艺,以马来酸二乙酯与丙酮为起始原料经过迈克尔加成,克莱森缩合,酰化,重排,水解等反应合成调环酸。探讨了反应时间、反应温度、催化剂、溶剂和物料配比等因素对中间体收率的影响,得到了较佳的工艺条件;通过核磁共振氢谱、红外光谱、气相色谱和质谱等对产品的结构进行了表征。该合成方案成本低,对生产设备,条件等方面的要求也较为简单,提高了调环酸的利润空间。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 前言
  • 1 文献综述
  • 1.1 杀菌剂
  • 1.1.1 杀菌剂防治植物病害的原理
  • 1.1.1.1 杀菌剂的杀菌作用
  • 1.1.1.2 杀菌的作用机制
  • 1.1.2 发展趋势
  • 1.1.3 杀菌剂的分类
  • 1,1.4 酰胺类化合物
  • 1.1.5 噻酰菌胺的简介
  • 1.1.5.1 噻酰菌胺的理学性质
  • 1.1.5.2 噻酰菌胺毒性
  • 1.1.5.3 噻酰菌胺可能的创制过程
  • 1.1.5.4 噻酰菌胺的作用机理
  • 1.1.5.5 作用特点
  • 1.1.5.6 分解代谢方式
  • 1.1.5.7 噻酰菌胺剂型及用法
  • 1.2 植物生长调节剂的简介及其现状
  • 1.2.1 植物生长调节剂作用特点
  • 1.2.2 植物生长调节剂的分类
  • 1.2.3 环己烷三酮类植物生长调节剂
  • 1.2.3.1 作用机理
  • 1.2.3.2 代谢
  • 1.2.3.3 使用技术
  • 1.2.4 调环酸的性质和作用特点
  • 1.2.4.1 调环酸的物理性质和化学性质
  • 1.2.4.2 毒性
  • 1.2.4.3 应用
  • 1.2.5 课题提出及研究内容
  • 2 噻酰菌胺的合成工艺研究
  • 2.1 噻酰菌胺的合成路线
  • 2.2 实验仪器及分析方法
  • 2.2.1 实验仪器
  • 2.2.2 分析方法
  • 2.2.3 实验原料和试剂
  • 2.3 目标化合物的制备
  • 2.3.1 肼基甲酸甲酯的合成
  • 2.3.1.1 操作步骤
  • 2.3.1.2 反应机理
  • 2.3.1.3 产物结构分析
  • 2.3.1.4 物料比对肼基甲酸甲酯合成反应的影响
  • 2.3.1.5 反应温度对肼基甲酸甲酯合成反应的影响
  • 2.3.1.6 反应时间对肼基甲酸甲酯合成反应的影响
  • 2.3.2 3-(甲氧基羰基腙基)-丁酸乙酯(Ⅱ)的制备
  • 2.3.2.1 实验步骤
  • 2.3.2.2 反应机理
  • 2.3.2.3 结果与讨论
  • 2.3.2.4 溶剂的选择对反应的影响
  • 2.3.2.5 物料比对反应的影响
  • 2.3.2.6 反应时间对3-(甲氧基羰基腙基)-丁酸乙酯合成反应的影响
  • 2.3.3 4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酸乙酯的制备
  • 2.3.3.1 实验步骤
  • 2.3.3.2 反应机理
  • 1H-NMR谱图分析'>2.3.3.41H-NMR谱图分析
  • 2.3.3.5 氯化亚砜用量对4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酸乙酯收率的影响
  • 2.3.3.6 滴定时间对4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酸乙酯收率的影响
  • 2.3.4 4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酸的制备
  • 2.3.4.1 操作步骤
  • 2.3.4.2 结果与讨论
  • 2.3.4.3 氢氧化钠用量和浓度对收率的影响
  • 2.3.4.4 反应时间对4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酸收率的影响
  • 2.3.5 4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酰氯的制备
  • 2.3.5.1 操作步骤
  • 2.3.5.2 反应时间对4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酰氯收率的影响
  • 2.3.5.3 氯化亚砜用量的选择
  • 2.3.6 目标产物噻酰菌胺的制备
  • 2.3.6.1 操作步骤
  • 2.3.6.2 结果与讨论
  • 2.3.6.3 溶剂的选择
  • 2.3.6.4 缚酸剂的选择
  • 2.3.6.5 反应时间对反应收率的影响
  • 2.3.6.6 物料比对反应收率的影响
  • 2.4 噻酰菌胺的原料成本核算
  • 总结
  • 3 调环酸的合成工艺研究
  • 3.1 调环酸的合成路线
  • 3.2 实验仪器及分析方法
  • 3.2.1 实验仪器
  • 3.2.2 分析方法
  • 3.2.3 实验原料和试剂
  • 3.3 目标化合物的制备
  • 3.3.1 丙酮基丁二酸二乙酯Ⅱ的合成
  • 3.3.1.1 操作步骤
  • 3.3.1.2 结果与讨论
  • 3.3.1.3 反应机理
  • 3.3.1.4 温度对反应收率的影响
  • 3.3.1.5 物料配比对反应收率的影响
  • 3.3.1.6 反应时间对反应收率的影响
  • 3.3.2 3-羟基-5-乙氧羰基环己-2-烯-1-酮Ⅲ的合成
  • 3.3.2.1 操作步骤
  • 3.3.2.2 质谱谱图解析
  • 3.3.2.3 反应机理
  • 3.3.2.4 乙醇钠用量对反应收率的影响
  • 3.3.2.5 反应时间对反应收率的影响
  • 3.3.3 调环酸的合成
  • 3.3.3.1 操作步骤
  • 3.3.3.2 反应机理
  • 3.3.3.3 结果与讨论
  • 3.3.3.4 缚酸剂的选择
  • 3.3.3.5 丙酰氯的用量对中间体Ⅳ粗品收率的影响
  • 3.3.3.6 酰化时间对中间体Ⅳ粗品收率的影响
  • 3.3.3.7 重排催化剂及其用量的选择
  • 3.3.3.8 重排重排时间对Ⅴ粗品收率的影响
  • 3.3.3.9 水解时间时间对调环酸粗品Ⅵ收率的影响
  • 总结
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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