唑草酮的合成

第9卷第3期現代農藥Vol.9 No.32010年6月Modern AgrochemicalsJun. 2010一研究與開(kāi)發(fā) o唑草酮的合成李梅芳，韓邦友(江蘇快達農化股份有限公司，江蘇如東226401)摘要:改進(jìn)了除草劑唑草酮的合成工藝，以4氯2-氟苯肼為原料，經(jīng)氨基腙合成、光氣環(huán)合制成取代芳基三唑啉酮,再經(jīng)二氟甲基化、硝化、加氫還原合成中間體1-(5-氨基4_氯-2-氟苯基)-3-甲基4二氟甲基-1H-1,2,4-三唑啉~5_酮，重氮化后與丙烯酸乙酯反應，經(jīng)后處理得唑草酮。關(guān)鍵詞:唑草酮;三唑啉酮;合成路線(xiàn);制備中圖分類(lèi)號: TQ 457.2+9文獻標識碼: Adoi: 1.961/j.ss.1671-5284.2010.03.008Synthesis Process of Carfentrazone ethylLI Mei-fang, HAN Bang-you(iangsu Kuaida Agrochemnical Co, Ltd, Jiangsu Rudong 226401, China)Abstract: The syntbesis process of carfentrazone ethyl was greatly improved. Using 4-chloro -fluorophenylhydrazineas the raw material, substitutional aryl-triazolinones was prepared by synthesis of amidrazone and phosgene cyclization.Then intermediate product 1-5-amino-4-chloro-2-fluoropbeny1)-3-mthy1-4-difuoromnethyl-1H-2.4-triazole-5-one wasgot through difluoromethylation and nitration and hydrogenating reduction. By means of the process of diazotization andthen reacting with ethyI acrylate, carfentrazone ethyl was fnally obtained.Key words: carfentrazone ethy; triazolinones; synthesis route; preparation唑草酮"是1990 年由FMC公司開(kāi)發(fā)的三唑啉以光氣環(huán)合法合成關(guān)鍵中間體取代芳基三唑啉酮, .酮類(lèi)除草劑，試驗代號F8426、F116426,通用名稱(chēng)以低壓加氫法制得中間體取代芳胺，找到- -條適合carfentrazone-ethyl,商品名稱(chēng)Aim、Affinity. Aurora、工業(yè)化生產(chǎn)的工藝路線(xiàn)。Platform、福農、快滅靈等。該品種屬原卟啉原氧1唑草酮的合 成路線(xiàn)化酶抑制劑，即通過(guò)抑制葉綠素生物合成過(guò)程中原卟啉原氧化酶而引起細胞膜破壞，使葉片迅速干唑草酮的合成文獻報導較多，主要涉及到中枯、死亡。在噴藥后15分鐘內即被植物葉片吸收，間體取代芳基三唑啉酮34)的合成。經(jīng)文獻檢索、工不受雨淋影響，主要用于防除闊葉雜草和莎草，防藝路線(xiàn)比較和小試技術(shù)攻關(guān),選擇唑草酮合成路線(xiàn)除對磺酰脲類(lèi)除草劑產(chǎn)生抗性的雜草也具有很好如圖1所示。的活性，適用于小麥、大麥、燕麥、水稻、玉米、cH,?大豆、柑桔、咖啡、棉花、高粱、葡萄園、草坪等。-NINHC- '-NHNHCCH,of因其在土壤中的半衰期僅為幾小時(shí)，故對下茬作物亦安全。該品種在美國、日本、法國、德國、南非等許多國家登記，由于其安全性好，使用劑量少,-NINHCH, + roC,一適用作物廣，因而引起農業(yè)部門(mén)和農藥生產(chǎn)廠(chǎng)家的極大興趣。目前該品種合成技術(shù)難點(diǎn)還有很多沒(méi)有-0 NBNE-NHNIHC -CH,公開(kāi)，原料藥主要依靠進(jìn)口，我們通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，中國煤化工~收稿日期: 2010-02-02: 修回日期: 2010-02-24MHCNMH G作者簡(jiǎn)介:李梅芳(1969 -),女江蘇省如東縣人,工程師，主要從事農藥、化工產(chǎn)晶合成研究。Tel: 0513 - 84415508; E- mail: js182046@sobhu.com2010年6月李梅芳，等:唑草酮的合成29-2-氟苯肼48 g,攪拌降溫至10C左右，開(kāi)始滴加謂t。 8_三乙股c-醋酸酐36.5g,滴加溫度5~10C,約半小時(shí)滴完，NENH-C-cH,+a-C-c1然后在此溫度下保溫反應1 h,取樣液譜分析轉化率達9%，反應結束。滴加20%碳酸鉀水溶液調節pH值達7~8,攪拌15 min,靜置分去水層，有機層再用150 mL水洗滌一次,用無(wú)水硫酸鎂干燥,- CH, + CHCIF2抽濾得1-乙?；?2-(4-氯-2-氟 苯基)肼二氯乙烷溶CHF2液備用。2.3.22-(4-氯-2-氟苯基)酰肼乙烷亞氨酸的制備(簡(jiǎn)稱(chēng)氨基腙)-CH, + HNO,向上述制備的1-乙?；?2-<4-氯-2-氟苯基)肼二CHEP2氯乙烷溶液中滴加三氯氧磷46 g,滴加溫度40C以下，滴完后升溫至 80~85C保溫反應3 h,取樣液譜分析轉化率達99%,反應結束。降至室溫得N-(4--cn,+ne. a-氯-2-氟苯基)乙基腙基氯。然后在30C以下滴加ONhnCHr,27%氨水，測定溶液的pH值達12~13,滴加結束，在25~30"C之間保溫反應2 h,升溫至回流，靜置分水。有機層再用150 mL水洗滌- -次, 無(wú)水硫酸C-CHHOhN”內酮CA'H,N鎂干燥，過(guò)濾此混合物，減壓濃縮濾液得半固態(tài)殘CHF,留物。用150 mL正己烷研磨此殘留物，抽濾。抽干后再用100 mL正己烷洗滌濾餅，濾餅烘干得氨HC=CIHCO.CH基腙56 g,含量98.7% (高效液相色譜法，下同),CCVHCI收率92.6%(以4氯-2-氟苯肼計),熔點(diǎn)71~73C。"a'N2.3.3 4,5-二氫-1-(4-氯-2- 氟苯基)-3-甲基-1,2,4三唑_5_酮的制備(簡(jiǎn)稱(chēng)三唑啉酮)a-在裝有攪拌器、溫度計、通氣管及冷凝器的HC.OCHCHC1000 mL四口燒瓶中加入甲苯500 mL、.上述制備的a氨基腙50g和三乙胺63g，攪拌降溫至0C,開(kāi)始圖1唑草酮的合成路線(xiàn)通入光氣，光氣流量400~500 mL/min,通光1 h,累計通光量達45~55 g,停止通光，緩慢升溫至40~50C，保溫反應2 h,取樣液譜分析氨基腙含2實(shí)驗部分量小于0.5%，反應結束。然后在40~50C趕光1.52.1試劑h,降溫，滴加300 mL水，滴加完畢后，在0~5C4~氯-2-氟苯肼(98%，自制); 光氣(工業(yè)品，攪拌2~3h,抽濾，濾餅用10%碳酸鈉水溶液水洗VIV> 75%); - -氯二氟甲烷(工業(yè)品，液化鋼瓶);至中性，再抽濾，濾餅烘干得三唑啉酮53g,含量雷尼鎳(自制);其它所用的試劑均為市售分析純、98.4%，收率93.8% (以氨基腙計),熔點(diǎn)190~192C化學(xué)純或者工業(yè)級藥品。(文獻值189~191C)"。 抽濾后的母液靜置分水，2.2儀器 .甲苯層蒸餾后甲苯回收套用，水層為三乙胺鹽酸鹽LC - 10AT島津高效液相色譜儀。水溶液，用于回收三乙胺。2.3實(shí) 驗方法.3.4 1-(4-氳2氟苯基)-3-甲基4二氟甲基2.3.1 1-乙?；?-2-(4-氯-2-氟苯基)肼的制備-1H-1中國煤化工彌氟化物)S61在裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗及冷凝器的MYHCNMHG水器及冷凝器的500 mL四口燒瓶中加入二氯乙烷250 mL和4_氯1000 mL四口燒瓶中加入500 mL二甲基甲酰胺、230現代農藥第9卷第3期g亞硫酸氫鈉、50 g無(wú)水碳酸鉀和上述制備的50g氣有氯化氫放出時(shí)， 停止通氯化氫。加入3g氯化三唑啉酮，攪拌升溫至回流，通入-氯二氟甲烷1h亞銅、320 g丙烯酸乙酯，維持反應溫度0~5C，左右，取樣分析三唑啉酮轉化率達9%以上反應結滴加35%亞硝酸鈉水溶液(24 g亞硝酸鈉溶于44束，否則繼續通入一氯二氟甲烷，反應結束后降溫g水中), 2~3h滴加結束。滴完后在0C左右保溫至80'C左右，抽濾,濾餅用50 mL二甲基甲酰胺洗反應1 h.加水100 mL攪拌15 min,靜置分層，滌，合并濾液進(jìn)行減壓脫溶，溶劑基本脫盡后加水有機層分別用5%鹽酸100 mL、水100 mL、5%氫200 mL,邊攪拌邊降溫，溫度降至5C左右，抽濾。氧化鈉100 mL洗滌分層。有機層進(jìn)行減壓脫溶，抽干后的濾餅加入到250 mL甲醇中，升溫回流15蒸去丙酮及丙烯酸乙酯，最終真空度1.33 kPa,溫min,降溫至0C左右抽濾,濾餅烘千得氟化物46.5度70C左右時(shí)停止脫溶，得粗品95g,含量82%。g,含量99.1%， 收率76.2% (以三唑啉酮計),熔點(diǎn)然后再在高真空下蒸出低、高沸點(diǎn)雜質(zhì),得黏稠黃113~116C.色液體唑草酮70g，含量91%，收率62.8% (以氨.3.5 1-(4-氯-2-氟-5-硝基苯基)-3-甲基4二氟甲基物計)?；?1H-1,2,4-三唑啉5_酮的制備(簡(jiǎn)稱(chēng)硝基物)在250 mL燒瓶中加入100 mL濃硫酸,降溫至3小結.0C左右，加入45 g氟化物，攪拌10 min后開(kāi)始滴唑草酮是超高效含氟類(lèi)除草劑，具有殺草速度加70%硝酸17.5g,滴加溫度控制在10~15C，滴快、低毒、廣譜、安全等優(yōu)點(diǎn)，符合當今農藥研究加完畢后在此溫度下保溫反應1 h,取樣分析氟化開(kāi)發(fā)的新趨勢，在我國具有較大開(kāi)發(fā)價(jià)值及較好的物含量小于0.5%反應結束，然后將此混合物滴入推廣使用前景。本工藝以4~氯-2-氟苯肼為起始原500 mL冰水中，過(guò)濾收集生成的固體，得硝基物料，經(jīng)過(guò)氨基腙合成、制三唑啉酮，二氟甲基化、48g,含量96.8%，收率91.8% (以氟化物計),熔點(diǎn)硝化、還原、重氮芳基化等7步反應合成最終產(chǎn)品102~105"C (文獻值102C~104'C)"。唑草酮，產(chǎn)品含量91%左右，總收率36.2% (以4-2.3.6 1-(4-氯-2-氟-5-氨基苯基)-3-甲基 4二氟甲氯-2~氟苯肼計)。 其中中間體取代芳基三唑啉酮以基-1H-1,2,4-三唑啉5~酮的制備7 (簡(jiǎn)稱(chēng)氨基物)光氣環(huán)合法制備，具有收率高、含量高、后處理簡(jiǎn)在帶有控制儀的500 mL不銹鋼高壓釜中加入單 等優(yōu)點(diǎn)，為國內首創(chuàng )工藝。加氫還原法合成中間甲醇250mL、硝基物45g、雷尼鎳5 g和脫鹵抑制體取代芳胺，通過(guò)加入脫鹵抑制劑，有效地抑制了劑2 g,密閉高壓釜，通入氮氣置換空氣，反復3加氫脫鹵副反應，產(chǎn)品分離簡(jiǎn)單,收率高，含量高，次以上，再通入氫氣置換氮氣，反復3次以上,置三廢少， 呈現綠色化學(xué)特點(diǎn)。本工藝路線(xiàn)可行，原換結束。攪拌升溫至50C,通入氫氣,加氫過(guò)程放料易得，各步反應條件溫和、收率高，使用常規反熱，通過(guò)氫氣壓力及夾套水降溫,控制料溫在95~應設備，易于操作和控制，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。100C之間，維持壓力1.0~3.0 MPa.加氫- - 段時(shí)間參考文獻后,溫度下降時(shí)，維持壓力2.5~3.0 MPa,在95C~100C之間，加氫1h,測量氫壓，當氫壓不降后保[1] 劉長(cháng)令世界農藥大全一 除草劑卷[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,溫20 min,加氫結束，降溫至40C左右，泄壓，上2002: 137- 140.層物料轉移至燒瓶，催化劑套用。減壓蒸出甲醇，(2] 胡耐冬,劉長(cháng)令.新型三唑嚇酮類(lèi)除草劑唑酬蓽酯0精細轉加入甲苯200 mL,升溫至回流，降溫結晶，抽濾。用化學(xué)品, 2003,0 14:21-24.濾餅烘干得氨基物38.5g,含量97.5%,收率94.4%[3] 1S高達爾. 制備芳基三唑啉酮的方法及其新中間體: CN,(以硝基物計),熔點(diǎn)127~130C (文獻值128C~200610142158.8 (P] 2007-03- 14.129)"。[4]王文芳劉建. 4.5-_二氫-3-甲基-1(4氯2氟苯基)-.2.4-三晚-5(1H)2.3.7唑草酮的合成8]酮的兩種合成方法[.化學(xué)與生物工程, 2005,3:48 -49.在裝有攪拌器、溫度計、導氣管及冷凝器的[s]何普泉王傳晶,蘇朝輝,等. 4,5.二氫3.甲基-1{4氟2-氟苯基)41000mL四口燒瓶中加入72g氨基物、300g丙酮，中國煤化工0安徽化工, 2007, 33攪拌溶解后過(guò)濾除去不溶的固體雜質(zhì)。降溫到0C以下，通入氯化氫氣體，維持溫度0"C左右，當尾HCNMHG(下轉第33頁(yè))2010年6月沈群超，等:不同清洗方式對百菌清等3種殺菌劑殘留的去除效果33OMO明顯大于百菌清和異菌脲，因而清水浸泡不僅能有s效去除作物表面的農藥殘留，也有利于被作物內吸gM2oM3的一部分農藥溶解析出。浸泡的時(shí)間越長(cháng)，溶解析OM4出的農藥越多。4)異菌脲雖然與百菌清一樣 為非內吸性殺菌st劑，在水中的溶解度略大于百菌清，但由于茄子表面具有蠟質(zhì)層，而異菌脲為懸浮劑，兩者相接觸時(shí)，圖1 不同處理方式對百菌清殘留去除效果比較更有利于農藥的附著(zhù)，更耐水沖刷，因此長(cháng)時(shí)間的浸泡比水沖刷更有利于異菌脲的去除。5)比較以上3種農藥,由于三唑酮在水中的溶0.16■MI解度最大，異菌脲不僅水中的溶解度小，又是懸浮0.140M2制劑，因此，綜合4種處理方式，三唑酮最易除去，0M3，0.120.1BM4百菌清次之，異菌脲去除效果最差。0.08口MO日M4圖2不同處理方式對三唑酮殘 留去除效果比較2.3異菌脲去除效果比較噴施過(guò)異菌脲1500倍液的茄子，原始濃度(M0)為0.864 mg/kgo圖3顯示，4種方式均能有圖3不同處理方 式對異菌脲去除效果的比較效去除異菌脲殘留，其中以浸泡60 min (M4)方式參考文獻最佳，異菌脲殘留為0.205 mg/kg,去除率為76.3%，浸泡10 min (M2)方式最差,異菌脲殘留量為0.374[]趙鵬, 閔光,張燕等不同洗滌方法對果蔬中衣藥殘留去除率的mg/kg,去除率為56.79%。4種處理方式的去除效果研究幾食品科學(xué), 2006,27(12); 467 - 468.為M4>M1>M3> M2.[2]張俊亭. 蔬菜水果洗滌劑對農藥殘留洗除率的測定及效果[]. 農業(yè)環(huán)境保護, 1998, 17 (6): 258 - 259.3討論[3]宗榮芬, 劉文衛，梅建新.蔬果洗滌劑對農藥殘留去除率的研究1)用流水沖洗或用清水浸泡均能有效去除百D中國衛生檢驗雜志, 2003, 13 (4): 441 - 442.菌清、三唑酮和異菌脲殘留,去除率均在50%以上。4楊挺, 朱勇,趙健果蔬清洗劑對農藥、重金屬殘留洗除率的測定2)百菌清為非內吸性殺菌劑,在水中的溶解度凹科技資訊, 208,() 231.非常低(25C時(shí)為0.6mg/kg)，因此浸泡時(shí)間的長(cháng)[5]夏清林, 炒群,麥慧霞,等.蔬果洗滌劑的亞慢性毒性研究辦短對其無(wú)明顯的影響。而處理1通過(guò)短時(shí)間大流量現代預防醫學(xué), 2000 27 (1): 62-66.的清水沖洗，對表面起到很好的沖刷作用。[6] 田野,常字文,曹紅,等.食品用洗滌劑中1,4-二爆烷含量檢測研3)三唑酮為內吸性殺菌劑，在水中的溶解度亦究進(jìn)展[.分析試驗室, 2008, 27 (B12): 289- 292.(上接第30頁(yè))究凹化學(xué)研究與應用，2008, 20(11) 1529 - 1531.[6] Jaidev s, Goudar. Diflurometylation of 45_Dbybr-pcayl-3-[8] Ager, John w. Process for the Prparation of the Harbicide Ethylmthy-1.,-triazol-(lH)-ones with Glymes 部Solvents: uS,_hytr-m-mhyl-x---5756755[P]. 1998-05 -26.中國煤化工，te: EP, 1273232A1 [P][7] 李秀瑜,侯都興,趙愛(ài)東.催化加氫還原法制備對氟苯胺的工藝研YHCNMHG