丙炔氟草胺合成新工艺

第41卷第3期 世 界 农 药

2019年6月 World Pesticides ·51·

作者简介：尹凯(1983—)，男，硕士，浙江宁波人，主要从事农药及中间体的合成研究。E-mail ：ykgoals@ 。 收稿日期：2019-03-26。

丙炔氟草胺合成新工艺

尹 凯

(浙江南郊化学有限公司，浙江绍兴 312369)

摘要：目前合成丙炔氟草胺的路线较多，但收率均不高。为了提高收率，降低成本，以2,4-二氟硝基苯为起始原料，经硝化、醚化、加氢还原关环、丙炔化、苯酐酰化等5步反应合成了丙炔氟草胺，每步收率均大于90%，总收率60%以上，含量98%以上。该路线原料易得，操作方便，易于工业化生产。 关键词：丙炔氟草胺；2,4-二氟硝基苯；合成 DOI ：10.16201/31-1827/tq.2019.03.09

中图分类号：TQ450 文献标志码：A 文章编号：1009-6485(2019)03-0051-03

New Synthesis Process of Flumioxazin

YIN Kai

(Zhejiang Nanjiao Chemicals Co., Ltd., Shaoxing 312369, Zhejiang, China)

Abstract : There are many routes to synthesize flumioxazin at present, but the yield is not high. In order to improve the yield and reduce the cost, 2,4-difluoronitrobenzene was used as starting material to synthesize propargyl fluorochlor through five steps of reactions: nitration, etherification, hydrogenation, epipropynyl and phthalic anhydride acylation. The yield of each step was more than 90%, the total yield was more than 60%, and the content was more than 98%. This route could be used for industrialization because the raw materials are facile and the process is easy to conduct. Keywords : flumioxazin; 2,4-difluoronitrobenzene; synthesis

丙炔氟草胺是1993年由日本住友化学工业株式会社上市的N -苯基邻苯二甲酰亚胺类除草剂，主要用于大豆、甘蔗、棉花等作物防除禾本科杂草和阔叶杂草。丙炔氟草胺在世界各地的大多数主要市场均有销售，虽受到抗草甘膦转基因作物的冲击，但它对转基因棉花和大豆田的草甘膦抗性杂草有很好的防除效果，近年销售额逐步上升。

丙炔氟草胺的合成方法目前有以下几种：⑴ 采用间氟苯酚为原料，经氟水解、硝化、环合、丙炔化、苯酐酰化等5步反应制得。⑵ 采用间2,4-二氯硝基苯为原料，经氟水解、缩合、环合、硝化、丙炔化、硝基还原和苯酐酰化等7步反应得到。⑶ 采用间2,4-二氯硝基苯为原料，经氟水解、缩合、环合、硝化、硝基还原、苯酐酰化和丙炔化等7步反应得到。

方法⑴中采用的原料间氟苯酚价格昂贵；硝化

反应条件剧烈，容易造成醚键断裂；采用铁粉进行氢化还原，收率较低，且产生大量难以处理的铁泥。方法⑵合成路线中，需要两次氢化还原，极大地提高了成本，不利于项目的开展；中间体先接上丙炔基后再进行硝化还原，很难选择性还原硝基，容易生成难除的杂质。方法⑶条件与方法⑵相似，最后一步接丙炔基需要用到氢化钠，收率不高且杂质难除。现有工艺尚有很大的改进空间。

针对上述工艺合成方法存在的问题，笔者尝试了新的合成路线和方法，解决了上述工艺路线中存在的突出问题，取得了较好的效果。

以2,4-二氯硝基苯为原料，经硝化、醚化、加氢还原关环、丙炔化、苯酐酰化等5步反应，合成丙炔氟草胺。每步收率均大于90%，总收率60%以上，含量98%以上。

·52·世界农药第41卷

图1 丙炔氟草胺合成新路线

1 试验部分

1.1 仪器

高效液相色谱仪(Agilent 1260)；气相色谱仪

(Agilent 7820A)；旋转蒸发仪(RE-52C型，上海亚荣

生化仪器厂)；数字熔点仪(WRS-1A型，上海精密科

学仪器有限公司)；循环水式真空泵(SHB-I型，郑州

予华仪器厂)。

1.2 试剂

2,4-二氟硝基苯(99%，公司自制)，80%硫酸(自

配)，60%硝酸(自配)，雷尼镍(工业级)，盐酸(31%)，

3,4,5,6-四氢苯酐(工业级)；DMF(99%)、氯乙酸丁酯

(99%)、无水碳酸钾(99%)、甲醇(99%)、丙酮(99%)、

3-氯丙炔(99%)、乙酸(99%)、乙醇(99%)都为试剂级

(阿拉丁试剂)。

1.3 试验方法

1.3.1 1,5-二氟-2,4-二硝基苯(BQ-1)的合成

在500 mL四口烧瓶中，加入80%浓硫酸185.2 g，

搅拌降温至5~10 ℃。加入60 g 2,4-二氟硝基苯，搅拌

维持温度在5~10 ℃。滴加51.6 g 60%硝酸，30 min滴

完，5~10 ℃保温反应4 h，中控转化合格后，将物

料倾入300 mL冰水，析出大量固体，抽滤固体用

10%碳酸氢钠溶液打浆，过滤，再用少量水洗，烘干

得黄色固体1,5-二氟-2,4-二硝基苯(BQ-1)约74.2 g，

纯度98.5%，收率95%。

1.3.2 3-氟-4,6-二硝基苯氧乙酸丁酯(BQ-2)的合成

在1 000 mL烧瓶中加入1,5-二氟-2,4-二硝基苯

207 g，N,N-二甲基甲酰胺(DMF) 220 g，氯乙酸丁酯

165g，无水碳酸钾82 g，搅拌升温至120 ℃，保温

反应3 h。中控转化合格后，降温至室温，抽滤除去

盐渣。盐渣加少量新鲜DMF淋洗，滤液减压蒸馏，

蒸馏过程真空为－0.09 MPa，温度控制在<120 ℃。

回收DMF，回收结束后得到产物3-氟-4,6-二硝基苯

氧乙酸丁酯(BQ-2)约302.7 g，纯度95%，收率约为

91%。

1.3.3 7-氟-6-胺基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮

(BQ-3)的合成

在1 L高压釜中加入66.6 g BQ-2、400 g DMF，

1.2 g雷尼镍，密闭反应釜，先用氮气置换3次，再

用氢气置换3次，充氢气至1.0 MPa，开启搅拌，升

温至100 ℃，当釜内压力低于0.6 MPa时，补氢至

1.0 MPa，约3 h后不再吸氢。反应釜降温至室温，

释放釜内压力，拆釜，倒出上层清液，转移至1 000 mL

烧瓶中，减压回收DMF (真空度0.09 MPa，90~

120 ℃)，略降温，往残余物中加入80 g甲醇，升温

至回流，保温0.5 h，慢慢冷至室温，过滤，干燥得

到7-氟-6-胺基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮(BQ-3)固

体34.2 g，纯度98%，收率92%。

1.3.4 7-氟-6-胺基-4-炔丙基-2H-1,4-苯并噁嗪

-3-酮(BQ-4)的合成

在1 000 mL干燥四口烧瓶中加入275 g碳酸钾

和500 g丙酮，开启搅拌，温度控制在30 ℃以下，

慢慢分批加入185 g的BQ-3，加料结束，30 ℃以下

滴加3-氯丙炔78.3 g，0.5 h内滴加完毕，开始升温

至30~40 ℃，保温4 h反应结束。抽滤，滤去无机

盐，滤液先常压后减压回收丙酮，得到202 g固体

产物7-氟-6-胺基-4-炔丙基-2H-1,4-苯并噁嗪-3-酮

(BQ-4)，纯度98%，收率90%。

1.3.5 丙炔氟草胺(BQ-5)的合成

在1 000 mL四口烧瓶中加入112 g的BQ-4和

500 g乙酸，搅拌溶解，加入80 g的3,4,5,6-四氢苯

酐，升温至80 ℃保温反应4 h，减压回收乙酸，加

入乙醇300 g，升温至回流，保温0.5 h，降温至室

温，抽滤，烘干得到162 g白色固体丙炔氟草胺

(BQ-5)，纯度98.5%，收率90%。