新型除草剂唑啉草酯合成工艺探究

新型除草剂唑啉草酯合成工艺探究

苏沙沙 郭树成 李治国

山东滨农科技有限公司 山东滨州 256600

摘要：综述了除草剂唑啉草酯的合成路线，并对两条路线进行了比较和评价，以2，6-二乙基-4-甲基苯胺为原料，经重氮化、偶联和醇解反应合成唑啉草酯的路线为最佳路线。

关键词：除草剂；唑啉草酯；合成工艺

唑啉草酯，CAS号243973-20-8，通用名称：Pinoxaden，商品名：Axial，爱秀，是瑞士先正达作物保护公司开发的用于麦田的具有新颖结构的苯基吡唑啉除草剂，其作用机制是抑制乙酰辅酶A羧化酶，减少杂草的脂肪酸的合成，在有效剂量30~60g/hm2下对一些对环己二酮肟醚类和芳氧苯氧丙酸酯类（APP）除草剂产生抗性的野燕，麦雀稗和硬草等禾本科杂草防效接近100%。其施药剂量低，具有新颖结构，与其它APP类除草剂不产生抗性，其最大的特点是对大麦的安全性好。

1合成路线

1.1合成路线一

以对甲基苯胺为原料，经苯环上溴代和苄基溴代得中间体2，后经羰基化和Stille交叉偶联反应得中间体4，中间体4的邻位溴与乙基氯发生烷基化得关键中间体5，此两步的总收率为79.0%，最后经胺解和酯化得唑啉草酯7。该路线共7步，总收率为33.6%（以对甲基苯胺计），合成路线如图1所示。

优点在于起始原料对甲基苯胺和二甘醇易于获得，缺点在于原子利用率低，在中间体4合成5这步收率不高，所用的Bu3SnCH=CH2试剂不经济，提高了该路线的成本。总的来说，该路线是唑啉草酯合成的初期路线，并不适合工业化生产。

1.2合成路线二

以2，6-二乙基-4-甲基苯胺为原料，经重氮化得2，6-二乙基4-甲基溴苯得中间体8，中间体8与丙二腈偶联反应，得中间体9，后与甲醇醇解得中间体5。5经氨解和酯化两步得唑啉草酯7。关键中间体10的合成：以二甘醇为原料，经与甲磺酰氯酯化，肼解等三步反应得中间体4。中间体10的合成总收率为61.6%。合成路线二共5步，总收率为26.6%（以2，6-二乙基-4-甲基苯胺计）。其收率相对合成路线一较低，但该路线更为合适，避免使用路线一的高危险性试剂（如合成中间体5的交叉偶联反应），操作方便，无特殊的工艺，设备要求低，有利于工业化生产。

图1合成路线一

图2合成路线二

2合成步骤

2.1二甘醇二甲磺酸酯的合成

二甘醇53.0g(0.50mol)、三乙胺106.1g(1.05mol)和丙酮212mL加入反应瓶中，搅拌下降温至-10～-5℃之间，将118.0g(1.03mol)甲磺酰氯与120mL丙酮的混合液慢慢滴加至反应液中，保持温度在-10～-5℃之间，滴加完毕，撤去冰浴，升至室温下反应4h。将反应液过滤，滤饼用适量丙酮洗涤，滤液减压蒸除溶剂，加入400mL乙酸乙酯，萃取，无水硫酸钠干燥，脱除溶剂，得到140.0g白色固体，无需纯化，直接进行下一步反应。

2.24,5-二叔丁氧羰基-氧二氮杂庚烷的合成

将34.8g(0.15mol)N,N'-双(叔丁氧羰基)肼与40mLDMF的混合液，慢慢滴加至12.0g(0.30mol)NaH(60%)与200mLDMF的反应液中，保持温度在-5～0℃之间，滴加完毕后，撤去冰浴，自然升至室温，搅拌30min。将反应液再次冷却至-5～0℃之间，慢慢滴加41.9g(0.16mol)中间体2与50mLDMF的混合溶液，滴加完毕后，撤去冰浴，慢慢升温至35～40℃，搅拌反应4h。降至室温，反应液慢慢加入饱和氯化铵冰水溶液中，搅拌0.5h，叔丁基甲醚萃取分离，有机层水洗2次，无水硫酸钠干燥，脱除溶剂，得到45.5g油状物，无需纯化，直接进行下一步反应。

2.3氧二氮杂庚烷二氢溴酸盐的合成

将45.5g(0.15mol)中间体3、250mL叔丁基甲醚混合搅拌，降温至-5～0℃，慢慢滴加90mL(0.45mol)HBr(33%)与冰醋酸的混合溶液，滴加完毕，撤去冰浴，慢慢升温并回流过夜。将反应液冷却至室温，得到白色悬浮液，过滤，滤饼用叔丁基甲醚洗涤，50～60℃真空干燥，得到24.4g白色固体，熔点140～143℃，收率61.6%。

2.42,6-二乙基-4甲基溴苯的合成

将18.0g(0.26mol)亚硝酸钠溶于50mL水，在0～5℃下，慢慢滴加至40.8g(0.25mol)2,6-二乙基-4-甲基苯胺与200mL(1.77mol)氢溴酸的混合液中，滴加完毕后，撤去冰浴，在80～90℃加热2h。冷却至室温，二氯甲烷萃取3次，合并有机层，有机层经水洗、饱和盐水洗、无水硫酸钠干燥后，减压蒸馏，收集123～126℃馏分(665Pa)，得到42.8g无色油状物，收率75.4%。

2.52,6-二乙基-4-甲基苯丙二腈的合成

在室温氮气保护下，将6.6g(0.10mol)丙二腈溶于100mL二甲苯，加入24.0g(0.25mol)叔丁醇钠，搅拌1h。室温下，向其中加入21.8g(0.10mol)中间体6和3.5g(0.005mol)三苯基磷氯化钯。升温，回流反应3h，然后冷却至0℃，慢慢滴加100mL(1mol/L)冰盐酸溶液，滴加完毕，继续搅拌1h，过滤，减压蒸馏除去2/3溶剂，冷却，析出固体，干燥，得到18.8g固体，收率92.6%。

3结束语

唑啉草酯的两条合成路线中，笔者认为路线一是比较合适的路线，其具有步骤少、收率较高、三废少、成本低的特点。对中间体10来说，能否用其他方法来合成，也有一定的研究价值。

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苏沙沙（1983.03--）；性别：女，民族：汉，籍贯：山东省济宁人，学历：本科；现有职称：助理研究员（中级）；研究方向：化工。