咪唑烟酸是咪唑啉酮类除草剂,作用机制为抑制支链氨基酸合成,是选择性除草剂,用于铁路、公路、工厂、仓库、水渠及林业除草,用量500~2000g/hm²,可防除大多数一年生与多年生草本及木本植物,可土壤处理及出苗后茎叶处理,苗后处理更有效,茎叶处理需加0.25%非离子型表面活性剂,芽后施用对莎草科、一年生/多年生单子叶及阔叶杂草有卓越除草活性。
农药
路线1:分步合成
- 丁酮二酸二乙酯合成:加入乙醚250mL、乙醇钠48.0g,冷却至4~6℃,滴加草酸二乙酯68.8g和醋酸乙酯49.7g混合液,搅拌0.5h,升温至38~40℃回流1h,放置过夜,用10%稀硫酸调pH至1~2,分取乙醚层,水洗,蒸去乙醚后减压蒸馏,收集130~132℃/3200Pa馏分39.3g。
- 2-氨基琥珀酸二乙酯合成:加入丁酮二酸二乙酯89.5g和甲苯150g,加热搅拌至100~110℃,通氨气8h,冷却,水洗反应液,减压除甲苯后减压蒸馏,收集110~114℃/666.7Pa馏分70.15g。
- 5-乙基吡啶-2,3-羧酸二乙酯合成:加入2-乙基丙烯醛30.58g、2-氨基琥珀酸二乙酯59.18g、对甲苯磺酸2.7g和250gDMF,90℃反应5h,减压蒸去DMF,残液加500g甲苯,用5%NaOH洗涤,减压蒸去甲苯后减压蒸馏,收集148~150℃/266.6Pa馏分70.5g。
- 5-乙基吡啶-2,3-羧酸酐合成:加入111g25%NaOH溶液,搅拌加热至55℃,滴加5-乙基吡啶-2,3-羧酸二乙酯56.2g(滴加约20min),升温至65℃维持15min,减压蒸出乙醇-水,加入70g水和318g四氢呋喃(温度维持40℃),用50%硫酸调pH至1.65,分去水相,油相蒸去四氢呋喃,加入醋酐50.4g和4-皮考林19.1g,室温搅拌1h,减压蒸除低沸,得5-乙基吡啶-2,3-羧酸酐36.0g(含量81.52%)。
- 咪唑烟酸合成:加入7.31g 5-乙基吡啶-2,3-羧酸酐、5.2g 2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺及甲苯100mL,室温搅拌过夜,加入2.02g三乙胺(0.02mol),回流脱水,减压除甲苯,残余物加100mL水,用10%NaOH调pH至9,分去油相,水相用盐酸调pH至3,析出固体用混合溶剂重结晶,得无色固体产品7.3g,m.p.168~170℃。
路线2:简化合成
吡啶二羧酸失水生成吡啶二酸酐,然后与(CH₃)₂CHCCH₃(CN)NH₂反应生成氨基甲酰基烟酸,再与过氧化氢在NaOH水溶液中水解,升温环合合成咪唑烟酸。