103361-09-7/丙炔氟草胺的制備

背景及概述^[1][2]

化學除草方法是農業上控制雜草的主要手段之一。雜草發生時的草相復雜，多種雜草混生，單一品種除草劑使用不能解決農田雜草，均會表現出某一方面的缺陷和局限性。不同種類化合物混配，具有提高實際效果、擴大除草譜、省時省工優點。

丙炔氟草胺為抑制原卟啉原氧化酶(PPO)在植物葉綠素合成中十分重要的酶，處理后原卟啉在敏感植物的體內聚積，導致光敏作用和細胞膜脂質的過氧化，造成細胞膜功能和結構不可逆的破壞，莖葉處理后敏感雜草莖葉壞死，日光照射后死亡；土壤處理后敏感雜草的芽壞死，在短暫的日光照射后死亡。

理化性質及結構^[1]

丙炔氟草胺（flumioxazin），化學名稱為N-(7-氟-3,4-二氫-3-氧-(2-丙炔基)-2H-1,4-苯并嗪-6-基)環己-1-烯-1,2-二羧酰亞胺，作用機制研究發現，用丙炔氟草胺處理后原卟啉在敏感植物的體內聚積，導致了光敏作用和細胞膜脂質的過氧化，這造成了細胞膜功能和結構不可逆的破壞。在大田中，莖葉處理后敏感雜草的莖葉壞死，日光照射后死亡；土壤處理后敏感雜草的芽壞死，在短暫的日光照射后死亡。

丙炔氟草胺可穩定的控制棉花、大豆、花生、蘋果、柑橘、葡萄、梨等田中的水萱麻、藜、地膚、刺苞果、粟米草、望江南、野菊、毛木藍、曼陀羅、牽牛、鼠李、龍葵、黑茄、馬齒莧等雜草，尤其是對闊葉雜草有較好防效，并且對三嗪類光合作用抑制劑、磺酰脲類、磺酰苯胺和咪唑啉酮類等ALS抑制劑產生抗藥性的雜草具有較好的防治效果。其化學結構式為：

丙炔氟草胺

應用^[3]

丙炔氟草胺，屬環狀亞胺類低毒除草劑。丙炔氟草胺為由幼芽和葉片吸收的除草劑，作土壤處理可有效防除1年生闊葉雜草和部分禾本科雜草，在環境中易降解，對后茬作物安全。大豆、花生對其有很好的耐藥性。玉米、小麥、大麥、水稻具有中等忍耐性。適用范圍：適合于大豆、花生、果園等作物田防除1年生闊葉雜草和部分禾本科雜草。

制備^[2]

1、以2-硝基-5-氟苯酚為起始原料，通過與溴乙酸乙酯醚化、鐵酸還原合環、混酸硝 化、與3-3-溴丙炔縮合、鐵酸還原，最后與3,4,5,6-四氫苯酐反應得到目標產物丙炔氟草 胺。這條路線的優點是操作簡單，各步反應收率較高，但采用的原料2-硝基-5-氟苯酚尚 未商品化、價格較高，并且硝基采用鐵粉還原收率低、污染重。

2、以間二氟苯為起始原料，通過混酸硝化、氫氧化鉀水解、溴乙酸乙酯醚化、鐵酸 還原關環得到6-氨基-7-氟-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮，再與3,4,5,6-四氫苯酐反應得到 7-氟-6-(3,4,5,6-四氫)苯二甲酰亞氨基-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮，最后與3-3-溴丙炔反 應得到丙炔氟草胺。路線2所選用的原料間二氟苯價格較低，但其進行硝化反應時硝基在 苯環上定位復雜、副產物眾多、分離困難，相對而言制備高含量的產品較困難。

3、以2,4-二氟硝基苯為起始原料，通過還原、縮合、硝化、醚化和還原合環得到7- 氟-6-(3,4,5,6-四氫)苯二甲酰亞氨基-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮，最后與3-溴丙炔反應得到目標產物丙炔氟草胺。

合成丙炔氟草胺：將DMF和乙醇鈉加入到四口燒瓶中，冷卻至0℃～5℃，然后 加入步驟五得到的2-(7-氟-3-氧-3,4-二氫-2H-苯并[b][1,4]惡嗪-6-基)-4,5,6,7-四氫-1H-異吲 哚-1,3(2H)-二酮，攪拌30min，在溫度為0℃～5℃的條件下滴加3-溴丙炔，滴加完后從 0℃～5℃升溫至25℃～30℃，在溫度為25℃～30℃的條件下攪拌12h～16h得混合液Ⅲ，將 混合液Ⅲ倒入飽和氯化銨水溶液中，再加入乙酸乙酯震蕩，隨后靜置分層。

取乙酸乙酯層 放入飽和氯化鈉水溶液洗滌，蒸除溶劑得到丙炔氟草胺；所述的DMF的體積和乙醇鈉的 物質的量比為1L:(2.5mol～3.3mol)；所述的DMF的體積與2-(7-氟-3-氧-3,4-二氫-2H-苯 并[b][1,4]惡嗪-6-基)-4,5,6,7-四氫-1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮的物質的量的比為1L: (1.5mol～1.7mol)；所述的DMF的體積與3-溴丙炔的物質的量比為1L:(1.83mol～2.5mol)； 所述的DMF與飽和氯化銨水溶液的體積比為1:(1.5～1.7)；所述的DMF與乙酸乙酯的 體積比為1:(2～3)。THF的中文名稱為四氫呋喃。

主要參考資料

[1]李寧, 許垠, 劉泉民, et al. 一種含有敵草隆和丙炔氟草胺的除草組合物.

[2] 龔國斌, 陳克付. 噁草酮與丙炔氟草胺復配除草組合物, 2011.

[3] 高尚, 于穎慧, 侯廣峰, et al. 一種丙炔氟草胺的制備方法, 2014.