第41卷第3期 世 界 农 药2019年6月 World Pesticides ·51·作者简介：尹凯(1983—)，男，硕士，浙江宁波人，主要从事农药及中间体的合成研究。
E-mail ：ykgoals@ 。
收稿日期：2019-03-26。
丙炔氟草胺合成新工艺尹 凯(浙江南郊化学有限公司，浙江绍兴 312369)摘要：目前合成丙炔氟草胺的路线较多，但收率均不高。
为了提高收率，降低成本，以2,4-二氟硝基苯为起始原料，经硝化、醚化、加氢还原关环、丙炔化、苯酐酰化等5步反应合成了丙炔氟草胺，每步收率均大于90%，总收率60%以上，含量98%以上。
该路线原料易得，操作方便，易于工业化生产。
关键词：丙炔氟草胺；2,4-二氟硝基苯；合成 DOI ：10.16201/31-1827/tq.2019.03.09中图分类号：TQ450 文献标志码：A 文章编号：1009-6485(2019)03-0051-03New Synthesis Process of FlumioxazinYIN Kai(Zhejiang Nanjiao Chemicals Co., Ltd., Shaoxing 312369, Zhejiang, China)Abstract : There are many routes to synthesize flumioxazin at present, but the yield is not high. In order to improve the yield and reduce the cost, 2,4-difluoronitrobenzene was used as starting material to synthesize propargyl fluorochlor through five steps of reactions: nitration, etherification, hydrogenation, epipropynyl and phthalic anhydride acylation. The yield of each step was more than 90%, the total yield was more than 60%, and the content was more than 98%. This route could be used for industrialization because the raw materials are facile and the process is easy to conduct. Keywords : flumioxazin; 2,4-difluoronitrobenzene; synthesis丙炔氟草胺是1993年由日本住友化学工业株式会社上市的N -苯基邻苯二甲酰亚胺类除草剂，主要用于大豆、甘蔗、棉花等作物防除禾本科杂草和阔叶杂草。
丙炔氟草胺在世界各地的大多数主要市场均有销售，虽受到抗草甘膦转基因作物的冲击，但它对转基因棉花和大豆田的草甘膦抗性杂草有很好的防除效果，近年销售额逐步上升。
丙炔氟草胺的合成方法目前有以下几种：⑴ 采用间氟苯酚为原料，经氟水解、硝化、环合、丙炔化、苯酐酰化等5步反应制得。
⑵ 采用间2,4-二氯硝基苯为原料，经氟水解、缩合、环合、硝化、丙炔化、硝基还原和苯酐酰化等7步反应得到。
⑶ 采用间2,4-二氯硝基苯为原料，经氟水解、缩合、环合、硝化、硝基还原、苯酐酰化和丙炔化等7步反应得到。
方法⑴中采用的原料间氟苯酚价格昂贵；硝化反应条件剧烈，容易造成醚键断裂；采用铁粉进行氢化还原，收率较低，且产生大量难以处理的铁泥。
方法⑵合成路线中，需要两次氢化还原，极大地提高了成本，不利于项目的开展；中间体先接上丙炔基后再进行硝化还原，很难选择性还原硝基，容易生成难除的杂质。
方法⑶条件与方法⑵相似，最后一步接丙炔基需要用到氢化钠，收率不高且杂质难除。
现有工艺尚有很大的改进空间。
针对上述工艺合成方法存在的问题，笔者尝试了新的合成路线和方法，解决了上述工艺路线中存在的突出问题，取得了较好的效果。
以2,4-二氯硝基苯为原料，经硝化、醚化、加氢还原关环、丙炔化、苯酐酰化等5步反应，合成丙炔氟草胺。
每步收率均大于90%，总收率60%以上，含量98%以上。
·52·世界农药第41卷图1 丙炔氟草胺合成新路线1 试验部分1.1 仪器高效液相色谱仪(Agilent 1260)；气相色谱仪(Agilent 7820A)；旋转蒸发仪(RE-52C型，上海亚荣生化仪器厂)；数字熔点仪(WRS-1A型，上海精密科学仪器有限公司)；循环水式真空泵(SHB-I型，郑州予华仪器厂)。
1.2 试剂2,4-二氟硝基苯(99%，公司自制)，80%硫酸(自配)，60%硝酸(自配)，雷尼镍(工业级)，盐酸(31%)，3,4,5,6-四氢苯酐(工业级)；DMF(99%)、氯乙酸丁酯(99%)、无水碳酸钾(99%)、甲醇(99%)、丙酮(99%)、3-氯丙炔(99%)、乙酸(99%)、乙醇(99%)都为试剂级(阿拉丁试剂)。
1.3 试验方法1.3.1 1,5-二氟-2,4-二硝基苯(BQ-1)的合成在500 mL四口烧瓶中，加入80%浓硫酸185.2 g，搅拌降温至5~10 ℃。
加入60 g 2,4-二氟硝基苯，搅拌维持温度在5~10 ℃。
滴加51.6 g 60%硝酸，30 min滴完，5~10 ℃保温反应4 h，中控转化合格后，将物料倾入300 mL冰水，析出大量固体，抽滤固体用10%碳酸氢钠溶液打浆，过滤，再用少量水洗，烘干得黄色固体1,5-二氟-2,4-二硝基苯(BQ-1)约74.2 g，纯度98.5%，收率95%。
1.3.2 3-氟-4,6-二硝基苯氧乙酸丁酯(BQ-2)的合成在1 000 mL烧瓶中加入1,5-二氟-2,4-二硝基苯207 g，N,N-二甲基甲酰胺(DMF) 220 g，氯乙酸丁酯165g，无水碳酸钾82 g，搅拌升温至120 ℃，保温反应3 h。
中控转化合格后，降温至室温，抽滤除去盐渣。
盐渣加少量新鲜DMF淋洗，滤液减压蒸馏，蒸馏过程真空为－0.09 MPa，温度控制在<120 ℃。
回收DMF，回收结束后得到产物3-氟-4,6-二硝基苯氧乙酸丁酯(BQ-2)约302.7 g，纯度95%，收率约为91%。
1.3.3 7-氟-6-胺基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮(BQ-3)的合成在1 L高压釜中加入66.6 g BQ-2、400 g DMF，1.2 g雷尼镍，密闭反应釜，先用氮气置换3次，再用氢气置换3次，充氢气至1.0 MPa，开启搅拌，升温至100 ℃，当釜内压力低于0.6 MPa时，补氢至1.0 MPa，约3 h后不再吸氢。
反应釜降温至室温，释放釜内压力，拆釜，倒出上层清液，转移至1 000 mL烧瓶中，减压回收DMF (真空度0.09 MPa，90~120 ℃)，略降温，往残余物中加入80 g甲醇，升温至回流，保温0.5 h，慢慢冷至室温，过滤，干燥得到7-氟-6-胺基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮(BQ-3)固体34.2 g，纯度98%，收率92%。
1.3.4 7-氟-6-胺基-4-炔丙基-2H-1,4-苯并噁嗪-3-酮(BQ-4)的合成在1 000 mL干燥四口烧瓶中加入275 g碳酸钾和500 g丙酮，开启搅拌，温度控制在30 ℃以下，慢慢分批加入185 g的BQ-3，加料结束，30 ℃以下滴加3-氯丙炔78.3 g，0.5 h内滴加完毕，开始升温至30~40 ℃，保温4 h反应结束。
抽滤，滤去无机盐，滤液先常压后减压回收丙酮，得到202 g固体产物7-氟-6-胺基-4-炔丙基-2H-1,4-苯并噁嗪-3-酮(BQ-4)，纯度98%，收率90%。
1.3.5 丙炔氟草胺(BQ-5)的合成在1 000 mL四口烧瓶中加入112 g的BQ-4和500 g乙酸，搅拌溶解，加入80 g的3,4,5,6-四氢苯酐，升温至80 ℃保温反应4 h，减压回收乙酸，加入乙醇300 g，升温至回流，保温0.5 h，降温至室温，抽滤，烘干得到162 g白色固体丙炔氟草胺(BQ-5)，纯度98.5%，收率90%。
第3期尹凯：丙炔氟草胺合成新工艺·53·2 结果与讨论2.1 醚化反应温度的选择以DMF为溶剂，碳酸钾为碱，投料比1∶1.1为反应基本条件，研究了反应温度对醚化反应的影响(表1)。
表1 反应温度对反应的影响反应序号反应温度/℃收率/%1 80 72.82 100 81.73 110 85.54 120 91.05 130 86.1由表1中可以看出，随着温度的升高，收率也随之升高，当温度达到120 ℃时，收率最高，温度再升高时，收率降低，副产物增多。
因此，选择120 ℃为最佳反应温度。
2.2 丙炔化反应条件的优化选择丙炔化反应在丙炔氟草胺合成过程中非常重要，也是直接影响成本高低的一步反应。
为此，笔者对此步反应做了详细的对比和优化。
此步以丙酮为反应溶剂，碳酸钾作碱，研究了反应温度、配比及丙炔化试剂对收率的影响。
不同反应条件及收率如表2、3所示。
表2 3-溴丙炔与BQ-3摩尔比及反应温度对反应收率的影响 丙炔化试剂丙炔化试剂∶BQ-3(摩尔比) 反应温度/℃收率/% 3-溴丙炔 1.00∶1 10～20 79.5 3-溴丙炔 1.00∶1 20～30 81.1 3-溴丙炔 1.00∶1 30～40 84.2 3-溴丙炔 1.00∶1 40～50 83.0 3-溴丙炔 1.05∶1 10～20 84.4 3-溴丙炔 1.05∶1 20～30 87.5 3-溴丙炔 1.05∶1 30～40 90.3 3-溴丙炔 1.05∶1 40～50 88.2 3-溴丙炔 1.10∶1 30～40 90.4 3-溴丙炔 1.20∶1 30～40 90.2从表2和表3可以看出，随着丙炔化试剂与BQ-3配比的升高，收率逐步提高，但是当配比超过1.05∶1后，增加丙炔化试剂对收率影响不大。
因此可以将配比选定为1.05∶1，因为丙炔化试剂价格较昂贵，过量多了会增加生产成本。
另外，反应温度增加后，反应收率逐步提高。
但是当温度超过40 ℃之后，收率反而下降，可能是较高的温度易使丙炔化试剂自身发生缩合反应，导致反应不进行或发生副反应，因此，30~40 ℃为最佳反应温度。
表3 3-氯丙炔与BQ-3摩尔比及反应温度对反应收率的影响 丙炔化试剂丙炔化试剂∶BQ-3(摩尔比) 反应温度/℃收率/% 3-氯丙炔 1.00∶1 30～40 83.93-氯丙炔 1.05∶1 10～20 84.13-氯丙炔 1.05∶1 20～30 87.23-氯丙炔 1.05∶1 30～40 90.13-氯丙炔 1.05∶1 40～50 88.03-氯丙炔 1.10∶1 30～40 90.13-氯丙炔 1.20∶1 30～40 90.2另外，在3-溴丙炔与3-氯丙炔2种丙炔化试剂中，用3-溴丙炔时反应收率略高一点，但考虑到3-溴丙炔的价格是3-氯丙炔的3倍左右且3-溴丙炔分子量更大，单耗更高，毒性也更大。