农药快讯:2020年第23期
  文章:55篇
除草剂呋草酮的合成
作者:王智敏,于 靓,蒋旭明,邹佩佩 更新时间:2020-12-21 点击量:1743

王智敏,于 靓,蒋旭明,邹佩佩

(江苏省农用激素工程技术研究中心有限公司)

 

    摘要:为研究除草剂呋草酮的合成方法,以间三氟甲基苯乙腈、苯乙酰氯为起始原料,经取代、环化、甲基化反应,处理后即得目标产物呋草酮。在优化反应条件下,反应总收率为80.4%(以间三氟甲基苯乙腈计),含量96%;产物结构经HPLC-MS、1H NMR确证。该反应原料易得,条件温和,操作简便,适合在工业上推广应用。

 

  呋草酮(flurtamone)化学名称为(R,S)-5-甲氨基-2-苯基-4-(α,α,α-三氟-间甲苯基)呋喃3(2H)-酮,作用机理为类胡萝卜素合成抑制剂,通过植物根和芽吸收而起作用,敏感品种发芽后立即呈现普遍褪绿白化作用。可用于棉花、花生、高粱、向日葵及豌豆等作物,防除多种禾本科杂草和阔叶杂草。呋草酮是由Chevron Chemical Company LLC研制的除草剂,后售与拜耳公司。呋草酮的专利已过期,目前国内仅登记了98%原药。美国专利US4568376A报道了一种呋草酮的合成方法,合成路线见图1。

 

图 1  US4568376A报道的呋草酮的合成方法

 

  该方法的不足在于原料苯乙酸乙酯的反应活性低、后处理操作繁琐、整体收率较低,从而不适合工业化大生产。在查阅国内外文献及本公司原有的研究基础上,根据工业化难易程度及原料供应等方面综合考虑,确定以间三氟甲基苯乙腈、苯乙酰氯为起始原料,经取代、环化、甲基化反应得呋草酮。其合成路线(图2)。

 

图 2  呋草酮合成路线图

 

1  3-氧代-4-苯基-2-(3-(三氟甲基)苯基)丁腈的合成影响因素讨论

  该取代反应的主要影响因素为反应温度、溶剂、碱,在其他条件不变的情况下,考察得出了最优的反应条件,结果见表1。

 

表 1  反应温度、溶剂、碱对目标产物收率和纯度的影响

反应温度/%

溶剂

产物纯度/%

产物收率/%

叔丁醇钠

10

四氢呋喃

95

94

叔丁醇钠

0

四氢呋喃

91

88

叔丁醇钠

30

四氢呋喃

90

85

叔丁醇钠

10

乙醇

91

84

叔丁醇钠

10

甲苯

86

77

乙醇钠

10

四氢呋喃

75

71

甲醇钠

10

四氢呋喃

78

72

 

  从上述实验结果可以得出:反应温度为10℃,溶剂为四氢呋喃、碱为叔丁醇钠时最为合适,收率达94%。

 

2  5-氨基-2-苯基-4-(3-(三氟甲基)苯基)呋喃-3(2H)-酮的合成影响因素讨论

  该步反应的关键问题是控制冰乙酸和原料的质量比。若冰乙酸加的过多,则后处理困难,若冰乙酸加的不够,反应过程中产品会析出,难搅拌。冰乙酸和原料的质量比为2∶1时较为适合。

 

呋草酮的合成影响因素

  该甲基化反应的关键问题是控制反应温度以及时间。若反应温度过高,杂质会增多,温度过低,反应时间延长;若反应时间过长则杂质增多,影响产物含量及收率,结果见表2。

 

表 2  反应温度、反应时间对目标产物收率和纯度的影响

反应温度/℃

反应时间/h

产物纯度/%

产物收率/%

25

3

96

92

40

3

91

83

10

3

89

80

25

6

92

84

 

  从上述实验结果可以看出:反应温度控制在25℃左右且反应时间为3 h时,目标产物的收率最高,约92%,产品纯度96%。

 

结论

  以间三氟甲基苯乙腈、苯乙酰氯为起始原料,经取代、环化、甲基化反应,处理后即得目标产物呋草酮。在优化反应条件下,反应总收率为80.4%(以间三氟甲基苯乙腈计),产量96%;产物结构经HPLC-MS、1H NMR确证。该反应原料易得,条件温和,操作简便,适合在工业上推广应用。     (来源:《农药》2020年第11期)

 

农药快讯, 2020 (23): 20-21.

tag: 除草剂、呋草酮、合成方法、条件优化  

最近文章:
本文链接:http://www.agroinfo.com.cn/news_detail_14050.html
苏ICP备10201623号-1 工信部网站 江苏省农药研究所股份有限公司版权所有 Copyright © 2005 农药快讯信息网
开户行:中国银行南京新港支行 帐号:488 466 545 445 收款单位:江苏省农药研究所股份有限公司
联系电话:025-86581148 传真:025-86581147 E-mail:nyxxz@263.net 邮政编码:210046 地址:南京经济技术开发区恒竞路31-1号