高效氟吡甲禾灵的合成

王述刚，蒋剑华，陈新春，薛 谊

（南京红太阳生物化学有限责任公司，南京 210047）

高效氟吡甲禾灵的合成

王述刚，蒋剑华，陈新春，薛 谊

（南京红太阳生物化学有限责任公司，南京 210047）

研究了以（R）-（+）-2-（4-羟基苯氧基）丙酸甲酯和2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶为原料合成高效氟吡甲禾灵的后醚化方法。通过对溶剂、反应时间、反应温度等反应影响因素的研究，得出最佳合成条件。以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂，碳酸钾为缚酸剂，在85℃下反应6 h以上，高效氟吡甲禾灵的收率为97.2%，e.e.值为98.4%。此方法具有产品成本更低、质量更好的优势。

（R）-（+）-2-（4-羟基苯氧基）丙酸甲酯；高效氟吡甲禾灵；合成

高效氟吡甲禾灵上市后，以其特有的高选择性、低毒性和优异的除草活性受到市场的欢迎。其适用于众多阔叶作物，如大豆、棉花、向日葵、甜菜等，防除大多数禾本科杂草，如匍匐冰草、野燕麦、旱雀麦、狗牙根等［1］。

国内对高效氟吡甲禾灵的开发已研究多年，选用的方法和原材料也各不相同。归纳起来，高效氟吡甲禾灵合成方法主要有2种，先醚化和后醚化［2］。采用对苯二酚与2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶得到2-（4-羟基苯氧基）-3-氯-5-三氟甲基吡啶，再与具有光学异构的氯代或甲基磺酰基丙酸甲酯反应得到目标产物，该方法为先醚化法［2］。采用（R）-（+）-2-（4-羟基苯氧基）丙酸甲酯与2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶得到目标产物，此为后醚化方法［3］。廖泽栋等［3］2003年对先醚化法和后醚化法做了详细的分析比较，但由于受原料2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶当时价格的影响，作者认为为了充分利用这一原料，先醚化有一定的优势。但随着国内2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶价格的大幅下降，先醚化优势不再明显，后醚化显示出一定的优势。袁冠华等［4］采用后醚化方法，以二甲亚砜为溶剂合成高效氟吡甲禾灵，收率达到94%。后醚化方法由于工艺步骤短，对产品的质量影响较小，同时其中间体（R）-（+）-2-（4-羟基苯氧基）丙酸甲酯、2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶在国内已经形成一定的生产规模，具有很好的成本优势。后醚化方法是更合适国内生产的工艺线路，因此，越来越受到企业的关注。本文采用后醚化的方法对高效氟吡甲禾灵的合成进行了研究，反应的方程式见图1。

图1 高效氟吡甲禾灵的合成工艺

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶（99%），南京红太阳生物化学有限责任公司制；（R）-（+）-2-（4-羟基苯氧基）丙酸甲酯，常州市武进恒业化工有限公司；碳酸钾（分析纯）、N,N-二甲基乙酰胺（化学纯），成都科龙化工试剂厂。GC-14C气相色谱仪、CTO-10AS液相色谱仪，岛津公司；BRX500核磁共振仪。

1.2 方法

在装有冷凝管、恒压滴液漏斗、温度计的四口烧瓶中加入200 g（1.02 mol）（R）-（+）-2-（4-羟基苯氧基）丙酸甲酯，氮气保护下加入168 g（1.20 mol）碳酸钾、1 000 mL N,N-二甲基乙酰胺，升温至80～85℃之间。加入233 g（1.03 mol）2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶，于80～85℃保温反应，每2 h取样分析（气谱定性）1次，至（R）-（+）-2-（4-羟基苯氧基）丙酸甲酯反应完全［5］。反应结束后，冷却过滤，滤液减压蒸出溶剂。向剩余黏稠液体中加入正己烷，加入量为剩余物体积的2倍，搅拌使混合均匀，水洗2次后，有机相先低温减压蒸出正己烷，然后升温到115～125℃，蒸出剩余低沸点溶剂，得到的黏稠液体为高效氟吡甲禾灵，质量分数为95%（液谱定量），收率为97.2%，e.e.值为98.4%。

高效氟吡甲禾灵的e.e.值通过CTO-10AS液相色谱仪、CHIRALPAK OD-H分离柱测定。

2 结果与讨论

2.1 反应温度的影响

在反应原料及配比确定的情况下，考察了反应温度对反应收率的影响，结果见表1。

表1 温度对反应产物以及e.e.值的影响

由表可知，反应温度过低，反应不完全，收率偏低；温度过高，反应的选择性下降，e.e.值下降。

2.2 反应时间的影响

在反应原料及其配比、反应温度确定情况下，考察反应时间对收率的影响，结果见表2。反应时间低于6 h，反应不完全；反应时间超过6 h，反应收率基本无变化。

表2 反应时间对产物收率的影响

2.3 溶剂的选择

高效氟吡甲禾灵的合成可以选用多种溶剂，文献报道的有甲苯、二甲亚砜、N,N-二甲基乙酰胺等。实验考察不同溶剂甲苯、二甲亚砜、N,N-二甲基乙酰胺对高效氟吡甲禾灵收率的影响，结果见表3。实验结果显示，选用N,N-二甲基乙酰胺作为溶剂，高效氟吡甲禾灵收率最高。

表3 溶剂对产物收率及e.e.值的影响

2.4 高效氟吡甲禾灵的表征［5］

采用核磁共振仪对合成得到的高效氟吡甲禾灵进行了分析［5］。分析结果显示，合成得到的产品结构与预期的产品结构一致。

2.5 三废问题

生产过程产生的废渣主要是KCl与K2CO3的混合物。每生产1 t高效氟吡甲禾灵约产生0.5 t固体废渣，该废渣经酸化处理可以得到KCl。

生产中产生的废液主要是洗涤剩余物后的废水。废水中主要包括KCl、K2CO3以及少量溶剂N,N-二甲基乙酰胺，生产1 t高效氟吡甲禾灵约产生1.5 t废水。废水经过微电解处理，有效降低金属离子含量和水中大分子有机物的量，电解后的水进行生化处理后达标排放。

3 结论

以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂，K2CO3为缚酸剂，在85℃下反应6 h以上，高效氟吡甲禾灵的收率可以达到97.2%，e.e.值可以达到98.4%。此方法收率高，操作简单。与先醚化法相比，后醚化收率和e.e.值分别提高1.6%和0.9%［5］。由于（R）-（+）-2-（4-羟基苯氧基）丙酸甲酯目前已经完全市场化，采用此方法合成高效氟吡甲禾灵在提升产品质量的同时可降低成本5%左右。

［1］刘长令.世界农药大全：杀菌剂卷 ［M］.北京：化学工业出版社, 2003：227-229.

［2］廖泽栋,刘智凌,徐满才,等.2-（4'-羟基苯氧基）-3-氯-5-三氟甲基吡啶的合成［J］.精细化工,2005,22（12）：944-946.

［3］廖泽栋,刘智凌,徐满才.高效盖草能合成工艺线路综述 ［C］//中国农药协会.第三届农药交流会论文集.长沙：出版者不详,2003：200-207.

［4］袁冠华,严成武.精盖草能的合成 ［J］.江苏化工,2004,32（4）：26-28.

［5］徐强,王述刚,刘奎涛.高效氟吡甲禾灵的合成 ［J］.现代农药, 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

王述刚（1982—），男，江苏省盐城市人，工程师，主要从事有机化工、农药及其中间体合成技术研究。Tel：025-58390362；E-mail：wsg9097@163.com

顾林玲）