CN114685375A - [2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农药领域,公开了一种[2‑(6‑氯嘧啶‑4‑氧)苯基]‑3,3‑二甲氧基丙烯酸甲酯的制备方法,该方法包括:1)在溶剂存在下,使3‑(α‑甲氧基)‑亚甲基苯并呋喃‑2(3H)‑酮与碱进行第一接触反应,得到混合液;2)在催化剂和碳酸盐存在下,使混合液与4,6‑二氯嘧啶进行第二接触反应,其中,所述碱为碱金属氢氧化物、碱金属醇化物和碱金属盐中的一种或多种。根据本发明的方法,其在反应过程中杂质较少,有很高的选择性与转化率,收率高,并且回收溶剂可套用,无废水产生,适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及农药领域,具体涉及一种[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯的制备方法。
背景技术
[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯是新型高效、广谱、内吸性杀菌剂嘧菌酯的重要中间体,其结构如下所示。
目前[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯的合成主要有以下两种合成方法。第一种是以“一锅法”由3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮与4,6-二氯嘧啶在催化剂作用下,加入强碱进行醚化制得[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯。第二种是采用3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮与醇钠先进行酯交换和加成,再进行酸化得到3,3-二甲氧基-2-(2-羟基苯基)丙烯酸甲酯,之后再经水洗、二氯甲烷萃取、干燥再将二氯甲烷除去;再用得到的3,3-二甲氧基-2-(2-羟基苯基)丙烯酸甲酯与4,6-二氯嘧啶在催化剂作用下,得到[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯。
发明内容
本发明的发明人经过深入的研究发现,上述第一种合成方法中,制备过程中需要经历酯交换、加成以及醚化三个历程,由于是3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮和4,6-二氯嘧啶在同一体系中存在,二者与强碱存在竞争性反应,因此反应中会产生较多的4-甲氧基-6-氯嘧啶杂质,并且会生成较高的双接杂质2,2'-((嘧啶-4,6-二基双(氧))双(2,1-亚苯基))(2E,2'E)-双(3-甲氧基丙烯酸酯),最终导致收率低,DCP消耗大,成本高。
上述第二合成方法中,存在选择性不高的问题,并且该合成方法在酸化合成3,3-二甲氧基-2-(2-羟基苯基)丙烯酸甲酯时,需要在-20℃条件下进行,酸化后所得到的3,3-二甲氧基-2-(2-羟基苯基)丙烯酸甲酯产率不高,并且生成大量废水,非常不利于工业化生产。
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题,提供一种以3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮(式(1)所示结构的化合物)为原料制备[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯的方法,该方法在反应过程中杂质较少,有很高的选择性与转化率,收率高,并且回收溶剂可套用,无废水产生,适合工业化生产。
为了实现上述目的,本发明提供一种[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯的制备方法,其中,该方法包括以下步骤,
1)在溶剂存在下,使式(1)所示结构的化合物与碱进行第一接触反应,得到含有式(2)所示结构的化合物的混合液;
2)在催化剂和碳酸盐存在下,使含有式(2)所示结构的化合物的混合液与4,6-二氯嘧啶进行第二接触反应
其中,所述碱为碱金属氢氧化物、碱金属醇化物和碱金属盐中的一种或多种;式(2)中,X为碱金属。
优选地,步骤1)中,式(1)所示结构的化合物和碱的摩尔比为1:0.8-3;更优选地,式(1)所示结构的化合物和碱的摩尔比为1:0.9-1.5。
优选地,步骤1)中,X为钠和/或钾。
优选地,所述碱为叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇钠、甲醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾和碳酸钠中的一种或多种;更优选地,所述碱为叔丁醇钠、甲醇钠和氢氧化钠中的一种或多种。
优选地,步骤1)中,式(1)所示结构的化合物和所述溶剂的摩尔比为1:2-50。
优选地,所述溶剂为甲醇、甲苯和二甲基甲酰胺中的一种或多种;更优选地,所述溶剂为甲醇。
优选地,步骤1)中,所述第一接触反应的条件包括:接触反应的温度为-30~30℃,接触反应的时间为0.5-10小时。
优选地,步骤2)中,使含有式(2)所示结构的化合物的混合液加入到含有4,6-二氯嘧啶、催化剂、碳酸盐和有机溶剂的混合物中进行所述第二接触反应;更优选地,使含有式(2)所示结构的化合物的混合液滴加到含有4,6-二氯嘧啶、催化剂、碳酸盐和有机溶剂的混合物中进行所述第二接触反应。
优选地,所述有机溶剂为甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙二醇二甲醚、二甲基亚砜、4-甲基-2-戊酮、碳酸二甲酯和苯甲酸甲酯中的一种或多种。
优选地,相对于1mol的4,6-二氯嘧啶,所述有机溶剂的用量为2-30mol。
优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,所述碳酸盐的用量为0.05-1mol。
优选地,所述碳酸盐为碳酸钾、碳酸钠和碳酸铯中的一种或多种。
优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,4,6-二氯嘧啶的用量为0.9-1.4mol。
优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,所述催化剂的用量为0.001-1mol。
优选地,所述催化剂为1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、2-甲基-1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷和三甲胺盐酸盐中的一种或多种。
优选地,该方法还包括在所述第二接触反应过程中除去溶剂的步骤。
优选地,将除去的溶剂用作步骤1)中的溶剂。
优选地,所述第二接触反应的条件包括:接触反应的温度为10-100℃,接触反应的压力为-0.04~-0.1MPa,接触反应的时间为0.5-10小时。
通过上述技术方案,本发明提供一种以3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮为原料制备[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯的方法,该方法在反应过程中杂质较少,有很高的选择性与转化率,收率高,并且回收溶剂可套用,无废水产生,适合工业化生产。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯的制备方法,其中,该方法包括以下步骤,
1)在溶剂存在下,使式(1)所示结构的化合物与碱进行第一接触反应,得到含有式(2)所示结构的化合物的混合液;
2)在催化剂和碳酸盐存在下,使含有式(2)所示结构的化合物的混合液与4,6-二氯嘧啶进行第二接触反应,
其中,所述碱为碱金属氢氧化物、碱金属醇化物和碱金属盐中的一种或多种;式(2)中,X为碱金属。
根据本发明,作为上述碱金属优选为钠和/或钾。作为所述碱金属盐优选为碳酸盐。
根据本发明,优选地,步骤1)中,所述碱为叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇钠、甲醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾和碳酸钠中的一种或多种;更优选地,所述碱为叔丁醇钠、甲醇钠和氢氧化钠中的一种或多种。
根据本发明,步骤1)中,所述碱的用量可以根据式(1)所示结构的化合物的用量来选择,具体地,式(1)所示结构的化合物和碱的摩尔比为1:0.8-3;优选地,式(1)所示结构的化合物和碱的摩尔比为1:0.9-1.5;更优选地,式(1)所示结构的化合物和碱的摩尔比为1:0.95-1.3;进一步优选地,式(1)所示结构的化合物和碱的摩尔比为1:1-1.2。
根据本发明,所述第一接触反应在溶剂存在下进行,所述溶剂能够将反应原料溶解且对反应原料为惰性的溶剂即可,优选为甲醇、甲苯和二甲基甲酰胺中的一种或多种,更优选为甲醇。
根据本发明,所述溶剂的用量没有特别的限制,是要能够使第一接触反应充分进行即可,优选地,步骤1)中,式(1)所示结构的化合物和所述溶剂的摩尔比为1:2-50;更优选地,式(1)所示结构的化合物和所述溶剂的摩尔比为1:3-20。
根据本发明,优选地,步骤1)中,所述第一接触反应的条件包括:接触反应的温度为30℃以下,接触反应的时间为0.5小时以上;更优选地,所述第一接触反应的条件包括:接触反应的温度为-30~30℃,接触反应的时间为0.5-10小时;进一步优选地,所述第一接触反应的条件包括:接触反应的温度为-10~20℃,接触反应的时间为1-8小时;更进一步优选地,所述第一接触反应的条件包括:接触反应的温度为-5~20℃,接触反应的时间为2-5小时。
根据本发明,所述第一接触反应的方式没有特别的限定,满足上述接触条件即可,可以为本领域通常使用的各种接触方式,优选地,将所述碱的溶液滴加到式(1)所示结构的化合物的溶液中来进行所述第一接触反应。
根据本发明,所述第一接触反应完成后,无需经过处理可直接用于第二接触反应。
根据本发明,在催化剂和碳酸盐存在下,使含有式(2)所示结构的化合物的混合液与4,6-二氯嘧啶进行第二接触反应。优选地,步骤2)中,使含有式(2)所示结构的化合物的混合液加入到含有4,6-二氯嘧啶、催化剂、碳酸盐和有机溶剂的混合物中进行所述第二接触反应;更优选地,使含有式(2)所示结构的化合物的混合液滴加到含有4,6-二氯嘧啶、催化剂、碳酸盐和有机溶剂的混合物中进行所述第二接触反应。
上述有机溶剂可以为甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙二醇二甲醚、二甲基亚砜、4-甲基-2-戊酮、碳酸二甲酯和苯甲酸甲酯中的一种或多种;优选地,上述有机溶剂为甲苯、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或多种。
根据本发明,上述有机溶剂的用量可以根据4,6-二氯嘧啶的用量来选择,优选地,相对于1mol的4,6-二氯嘧啶,所述有机溶剂的用量为2-30mol;更优选地,相对于1mol的4,6-二氯嘧啶,所述有机溶剂的用量为5-15mol。
根据本发明,优选地,所述催化剂为1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)、2-甲基-1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷和三甲胺盐酸盐中的一种或多种;更优选地,所述催化剂为1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷。
根据本发明,由于步骤1)的第一接触反应结束后,直接将反应产物用于下一步第二接触反应,因此,4,6-二氯嘧啶的用量可以根据式(1)所示结构的化合物来选择,优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,4,6-二氯嘧啶的用量为0.9-1.3mol;更优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,4,6-二氯嘧啶的用量为0.95-1.1mol;进一步优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,4,6-二氯嘧啶的用量为1-1.05mol。
同样,由于步骤1)的第一接触反应结束后,直接将反应产物用于下一步第二接触反应,因此,所述催化剂的用量可以根据式(1)所示结构的化合物来选择,优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,所述催化剂的用量为0.001-1mol;更优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,所述催化剂的用量为0.001-0.5mol;进一步优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,所述催化剂的用量为0.01-0.1mol;更进一步优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,所述催化剂的用量为0.01-0.05mol。
同样,由于步骤1)的第一接触反应结束后,直接将反应产物用于下一步第二接触反应,因此,所述碳酸盐的用量可以根据式(1)所示结构的化合物来选择,优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,所述碳酸盐的用量为0.1-1mol;更优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,所述碳酸盐的用量为0.2-0.5mol。
作为上述碳酸盐例如可以为碳酸钾、碳酸钠和碳酸铯中的一种或多种,优选为碳酸钾和/或碳酸钠。
根据本发明,优选地,该方法还包括在所述第二接触反应过程中除去溶剂的步骤。作为在所述第二接触反应过程中除去溶剂的方法,例如可以在所述第二接触反应过程中,一边通过蒸馏除去溶剂,一边进行所述第二接触反应。
在本发明中,除去的溶剂优选用作步骤1)中的溶剂。
根据本发明,优选地,所述第二接触反应的条件包括:接触反应的温度为10-100℃,接触反应的压力为-0.04~-0.1MPa,接触反应的时间为0.5-10小时;更优选地,所述第二接触反应的条件包括:接触反应的温度为15-95℃,接触反应的压力为-0.05~-0.1MPa,接触反应的时间为6-9小时。在此,所述接触反应的时间包括加料时间。
根据本发明,在所述第二接触反应完成后,通过将反应产物固液分离(例如过滤)可得到杂质含量少的滤液,在制备嘧菌酯时,只需将滤液溶剂除去(例如采用蒸馏除去溶剂)即可使用,无需进一步精制处理,当然也可以通过本领域的各种精制方法对该滤液进行精制,例如可以在将滤液溶剂除去后采用溶剂(例如甲醇)进行重结晶来得到高纯度的[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯。
具体而言,本发明以3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮为原料制备[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯,该方法在反应过程中杂质较少,有很高的选择性与转化率,溶剂可直接套用,无废水产生。并且,第一接触反应后,可以直接将反应产物用于第二接触反应,而第二接触反应后,得到的反应产物中,杂质含量少,目标产物收率高,仅需要除去溶剂即可用于嘧菌酯的制备,大大简化了工艺。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述,但本发明并不仅限于下述实施例。
以下实施例中,HPLC的测定条件如下:
仪器:安捷伦公司的Agilent 1260液相色谱仪
检测器:紫外检测器
检测波长:215nm
柱子:RX-C18(250mm×4.6mm,5um)
洗脱相:乙腈/PH2-3磷酸水
流速:1ml/min
进样量:1.0μl
实施例1
1)开环:在500ml四口瓶中投入式(1)所示结构的化合物(3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮)35.9g(0.2mol,含量98重量%),加入甲醇100ml溶解,降温至20℃,在20℃以下滴加43.1g(0.24mol,含量30重量%)甲醇钠甲醇溶液,1小时滴完,滴完后保温搅拌2h,得到含有式(2)所示结构的化合物的甲醇溶液(LCMS:M/Z=262(M+Na)+);
2)缩合:在另一500ml四口瓶中投入4,6-二氯嘧啶31.7g(0.21mol,98重量%)、碳酸钾14.1g(0.1mol,98重量%)、催化剂DABCO 0.4g、甲苯200ml,升温至60℃,保温60-65℃,真空-0.05MPa,滴加上述制备的甲醇溶液,边滴加边蒸馏将甲醇蒸馏出反应体系外,滴毕,在60-70℃保温3h,然后过滤去除无机盐,滤液取样进行HPLC定量,收率92%(以3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮计算),将溶剂蒸出后用甲醇进行重结晶,得到[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯(LCMS:M/Z=353(M+H)+),纯度为97重量%。
产品核磁数据:HNMR(CDCl3):δ8.6(1H.s);7.7-7.1(4H.m);6.9(1H.s);5.0(1H.d);4.2(1H.d);3.55(3H.s);3.4(3H.s);3.2(3H.s)ppm.
实施例2
1)开环:在500ml四口瓶中投入3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮35.9g(0.2mol,含量98重量%),加入甲醇100ml,降温至-5℃,保温-5~5℃滴加氢氧化钾的甲醇溶液41.1g(0.22mol,含量30重量%),2h滴完,0℃保温搅拌2h,得到含有式(2)所示结构的化合物的甲醇溶液;
2)缩合:在另一500ml四口瓶中投入4,6-二氯嘧啶31.7g(0.21mol,98重量%)、碳酸钠4.4g(0.04mol,98重量%)、DABCO 0.8g、DMSO 200ml,升温至80℃,保温80-90℃,真空-0.095MPa,滴加上述制备的甲醇溶液,边滴加边蒸馏将甲醇蒸馏出反应体系外,滴毕,在80-90℃下保温4h,然后过滤去除无机盐,滤液取样进行HPLC定量,收率89%(以3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮计算),将溶剂蒸出后用甲醇进行重结晶,得到[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯,纯度为96重量%。
实施例3
1)开环:在500ml四口瓶中投入式(1)所示结构的化合物35.9g(0.2mol,含量98重量%),加入甲醇100ml溶解,降温至20℃,在20℃以下滴加34.2g(0.19mol,含量30重量%)甲醇钠甲醇溶液,1小时滴完,滴完后保温搅拌3h,得到含有式(2)所示结构的化合物的甲醇溶液;
2)缩合:在另一500ml四口瓶中投入4,6-二氯嘧啶31.7g(0.21mol,98重量%)、碳酸钾11.26g(0.08mol,98重量%)、催化剂DABCO 1.14g、甲苯200ml,升温至20℃,保温20-30℃,真空-0.085MPa,滴加上述制备的甲醇溶液,边滴加边蒸馏将甲醇蒸馏出反应体系外,4h滴毕,在25-30℃保温2h,然后过滤去除无机盐,滤液取样进行HPLC定量,收率90%(以3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮计算),将溶剂蒸出后用甲醇进行重结晶,得到[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯,纯度为95重量%。
实施例4
按照实施例1的方法进行,不同的是在滴加甲醇溶液的过程中,未蒸馏除去甲醇,除此之外与实施例1相同地得到[2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯,收率为50%,纯度为55重量%。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤1)中,式(1)所示结构的化合物和碱的摩尔比为1:0.8-3;
优选地,式(1)所示结构的化合物和碱的摩尔比为1:0.9-1.5。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤1)中,X为钠和/或钾;
优选地,所述碱为叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇钠、甲醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾和碳酸钠中的一种或多种;
优选地,所述碱为叔丁醇钠、甲醇钠和氢氧化钠中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,步骤1)中,式(1)所示结构的化合物和所述溶剂的摩尔比为1:2-50;
优选地,所述溶剂为甲醇、甲苯和二甲基甲酰胺中的一种或多种;
优选地,所述溶剂为甲醇。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,步骤1)中,所述第一接触反应的条件包括:接触反应的温度为-30~30℃,接触反应的时间为0.5-10小时。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,步骤2)中,使含有式(2)所示结构的化合物的混合液加入到含有4,6-二氯嘧啶、催化剂、碳酸盐和有机溶剂的混合物中进行所述第二接触反应;
优选地,使含有式(2)所示结构的化合物的混合液滴加到含有4,6-二氯嘧啶、催化剂、碳酸盐和有机溶剂的混合物中进行所述第二接触反应;
优选地,所述有机溶剂为甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙二醇二甲醚、二甲基亚砜、4-甲基-2-戊酮、碳酸二甲酯和苯甲酸甲酯中的一种或多种;
优选地,相对于1mol的4,6-二氯嘧啶,所述有机溶剂的用量为2-30mol。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,所述碳酸盐的用量为0.05-1mol;
优选地,所述碳酸盐为碳酸钾、碳酸钠和碳酸铯中的一种或多种。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,4,6-二氯嘧啶的用量为0.9-1.4mol;
优选地,以步骤1)中的式(1)所示结构的化合物1mol计,所述催化剂的用量为0.001-1mol;
优选地,所述催化剂为1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、2-甲基-1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷和三甲胺盐酸盐中的一种或多种。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,该方法还包括在所述第二接触反应过程中除去溶剂的步骤;
优选地,将除去的溶剂用作步骤1)中的溶剂。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述第二接触反应的条件包括:接触反应的温度为10-100℃,接触反应的压力为-0.04~-0.1MPa,接触反应的时间为0.5-10小时。
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CN202011580210.4A Pending CN114685375A (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | [2-(6-氯嘧啶-4-氧)苯基]-3,3-二甲氧基丙烯酸甲酯的制备方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN116120241A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-05-16 | 江苏快达农化股份有限公司 | 一种复合催化剂合成嘧菌酯中间体的方法 |
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CN102311392A (zh) * | 2011-08-24 | 2012-01-11 | 重庆紫光化工股份有限公司 | 嘧菌酯及其合成中专用中间体的合成方法 |
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2020
- 2020-12-28 CN CN202011580210.4A patent/CN114685375A/zh active Pending
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