高效氟吡甲禾靈的合成

王述剛，蔣劍華，陳新春，薛 誼

（南京紅太陽生物化學有限責任公司，南京 210047）

高效氟吡甲禾靈的合成

王述剛，蔣劍華，陳新春，薛 誼

（南京紅太陽生物化學有限責任公司，南京 210047）

研究了以（R）-（+）-2-（4-羥基苯氧基）丙酸甲酯和2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶為原料合成高效氟吡甲禾靈的后醚化方法。通過對溶劑、反應時間、反應溫度等反應影響因素的研究，得出最佳合成條件。以N,N-二甲基乙酰胺為溶劑，碳酸鉀為縛酸劑，在85℃下反應6 h以上，高效氟吡甲禾靈的收率為97.2%，e.e.值為98.4%。此方法具有產品成本更低、質量更好的優勢。

（R）-（+）-2-（4-羥基苯氧基）丙酸甲酯；高效氟吡甲禾靈；合成

高效氟吡甲禾靈上市后，以其特有的高選擇性、低毒性和優異的除草活性受到市場的歡迎。其適用于眾多闊葉作物，如大豆、棉花、向日葵、甜菜等，防除大多數禾本科雜草，如匍匐冰草、野燕麥、旱雀麥、狗牙根等［1］。

國內對高效氟吡甲禾靈的開發已研究多年，選用的方法和原材料也各不相同。歸納起來，高效氟吡甲禾靈合成方法主要有2種，先醚化和后醚化［2］。采用對苯二酚與2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶得到2-（4-羥基苯氧基）-3-氯-5-三氟甲基吡啶，再與具有光學異構的氯代或甲基磺酰基丙酸甲酯反應得到目標產物，該方法為先醚化法［2］。采用（R）-（+）-2-（4-羥基苯氧基）丙酸甲酯與2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶得到目標產物，此為后醚化方法［3］。廖澤棟等［3］2003年對先醚化法和后醚化法做了詳細的分析比較，但由于受原料2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶當時價格的影響，作者認為為了充分利用這一原料，先醚化有一定的優勢。但隨著國內2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶價格的大幅下降，先醚化優勢不再明顯，后醚化顯示出一定的優勢。袁冠華等［4］采用后醚化方法，以二甲亞砜為溶劑合成高效氟吡甲禾靈，收率達到94%。后醚化方法由于工藝步驟短，對產品的質量影響較小，同時其中間體（R）-（+）-2-（4-羥基苯氧基）丙酸甲酯、2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶在國內已經形成一定的生產規模，具有很好的成本優勢。后醚化方法是更合適國內生產的工藝線路，因此，越來越受到企業的關注。本文采用后醚化的方法對高效氟吡甲禾靈的合成進行了研究，反應的方程式見圖1。

圖1 高效氟吡甲禾靈的合成工藝

1 實驗部分

1.1 試劑和儀器

2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶（99%），南京紅太陽生物化學有限責任公司制；（R）-（+）-2-（4-羥基苯氧基）丙酸甲酯，常州市武進恒業化工有限公司；碳酸鉀（分析純）、N,N-二甲基乙酰胺（化學純），成都科龍化工試劑廠。GC-14C氣相色譜儀、CTO-10AS液相色譜儀，島津公司；BRX500核磁共振儀。

1.2 方法

在裝有冷凝管、恒壓滴液漏斗、溫度計的四口燒瓶中加入200 g（1.02 mol）（R）-（+）-2-（4-羥基苯氧基）丙酸甲酯，氮氣保護下加入168 g（1.20 mol）碳酸鉀、1 000 mL N,N-二甲基乙酰胺，升溫至80～85℃之間。加入233 g（1.03 mol）2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶，于80～85℃保溫反應，每2 h取樣分析（氣譜定性）1次，至（R）-（+）-2-（4-羥基苯氧基）丙酸甲酯反應完全［5］。反應結束后，冷卻過濾，濾液減壓蒸出溶劑。向剩余黏稠液體中加入正己烷，加入量為剩余物體積的2倍，攪拌使混合均勻，水洗2次后，有機相先低溫減壓蒸出正己烷，然后升溫到115～125℃，蒸出剩余低沸點溶劑，得到的黏稠液體為高效氟吡甲禾靈，質量分數為95%（液譜定量），收率為97.2%，e.e.值為98.4%。

高效氟吡甲禾靈的e.e.值通過CTO-10AS液相色譜儀、CHIRALPAK OD-H分離柱測定。

2 結果與討論

2.1 反應溫度的影響

在反應原料及配比確定的情況下，考察了反應溫度對反應收率的影響，結果見表1。

表1 溫度對反應產物以及e.e.值的影響

由表可知，反應溫度過低，反應不完全，收率偏低；溫度過高，反應的選擇性下降，e.e.值下降。

2.2 反應時間的影響

在反應原料及其配比、反應溫度確定情況下，考察反應時間對收率的影響，結果見表2。反應時間低于6 h，反應不完全；反應時間超過6 h，反應收率基本無變化。

表2 反應時間對產物收率的影響

2.3 溶劑的選擇

高效氟吡甲禾靈的合成可以選用多種溶劑，文獻報道的有甲苯、二甲亞砜、N,N-二甲基乙酰胺等。實驗考察不同溶劑甲苯、二甲亞砜、N,N-二甲基乙酰胺對高效氟吡甲禾靈收率的影響，結果見表3。實驗結果顯示，選用N,N-二甲基乙酰胺作為溶劑，高效氟吡甲禾靈收率最高。

表3 溶劑對產物收率及e.e.值的影響

2.4 高效氟吡甲禾靈的表征［5］

采用核磁共振儀對合成得到的高效氟吡甲禾靈進行了分析［5］。分析結果顯示，合成得到的產品結構與預期的產品結構一致。

2.5 三廢問題

生產過程產生的廢渣主要是KCl與K2CO3的混合物。每生產1 t高效氟吡甲禾靈約產生0.5 t固體廢渣，該廢渣經酸化處理可以得到KCl。

生產中產生的廢液主要是洗滌剩余物后的廢水。廢水中主要包括KCl、K2CO3以及少量溶劑N,N-二甲基乙酰胺，生產1 t高效氟吡甲禾靈約產生1.5 t廢水。廢水經過微電解處理，有效降低金屬離子含量和水中大分子有機物的量，電解后的水進行生化處理后達標排放。

3 結論

以N,N-二甲基乙酰胺為溶劑，K2CO3為縛酸劑，在85℃下反應6 h以上，高效氟吡甲禾靈的收率可以達到97.2%，e.e.值可以達到98.4%。此方法收率高，操作簡單。與先醚化法相比，后醚化收率和e.e.值分別提高1.6%和0.9%［5］。由于（R）-（+）-2-（4-羥基苯氧基）丙酸甲酯目前已經完全市場化，采用此方法合成高效氟吡甲禾靈在提升產品質量的同時可降低成本5%左右。

［1］劉長令.世界農藥大全：殺菌劑卷 ［M］.北京：化學工業出版社, 2003：227-229.

［2］廖澤棟,劉智凌,徐滿才,等.2-（4'-羥基苯氧基）-3-氯-5-三氟甲基吡啶的合成［J］.精細化工,2005,22（12）：944-946.

［3］廖澤棟,劉智凌,徐滿才.高效蓋草能合成工藝線路綜述 ［C］//中國農藥協會.第三屆農藥交流會論文集.長沙：出版者不詳,2003：200-207.

［4］袁冠華,嚴成武.精蓋草能的合成 ［J］.江蘇化工,2004,32（4）：26-28.

［5］徐強,王述剛,劉奎濤.高效氟吡甲禾靈的合成 ［J］.現代農藥, 2009,8（6）：18-20.

Synthesis of Haloxyfop-P-methyl

WANG Shu-gang,JIANG Jian-hua,CHEN Xin-chun,XUE Yi
（Nanjing Redsun Biochemical Co.,Ltd.,Nanjing 210047,China）

Haloxyfop-P-methyl was synthesized by reaction of 2,3-dichlor-5-trifluoromethylpyridine and （R）-（+）-2-（4-hydroxyphenoxy）propanoate.The influences on reaction yield by solvent,reaction time and temperature were investigated.Thus the optimum process for the reaction was performed at the temperature of 85℃over the period of 6 h by using DMAC as solvent,and with potassium carbonate as base,resulting in 97.2%of yield with 98.4%value of e.e.

（R）-（+）-2-（4-hydroxyphenoxy）propanoate；haloxyfop-P-methyl；synthesis

TQ 457.2

A

10.3969/j.issn.1671-5284.2016.03.007

2015-12-31；

2016-01-25

王述剛（1982—），男，江蘇省鹽城市人，工程師，主要從事有機化工、農藥及其中間體合成技術研究。Tel：025-58390362；E-mail：wsg9097@163.com

顧林玲）