氟虫双酰胺合成方法浅述

第１６卷第３期　２０１２年６月　农药研究与应用　ＡＧＲ０ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｖｏ１．１６　Ｎｏ．３　Ｊｕｎ　２０１２　。Ｉ专　与缘迹　氟虫双酰胺合成方法浅述　赵东江，杨　彬，王　宇，毛春晖　（湖南化工研究院国家农药创制工程技术研究中心，湖南长沙４１０００７）　摘要：简述了氟虫双酰胺的ｉ种合成方法，通过评价３一碘代邻苯二甲酸酐法的四条合成路线，提出了氟虫　双酰胺的最佳合成路线，并详细介绍了其合成工艺。　关键词：氟虫双酰胺；３一碘代邻苯二甲酸酐；合成方法；合成工艺　中图分类号：ＴＱ４５３．２　文献标识码：Ａ　Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　Ｆｌｕｂｅｎｄｉａｍｉｄｅ　ＺＨＡＯ　Ｄｏｎｇ－ｊｉａｎｇ，ＹＡＮＧ　Ｂｉｎ，ＷＡＮＧ　Ｙｕ，ＭＡＯ　Ｃｈｕｎ—ｈｕｉ　（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｒｅ　ｆｏｒ　Ａｇｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｈｕｎａｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１０００７，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ　ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｆｌｕｂｅｎｄｉａｍｉｄｅ　ｗｅｒｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｏｕｒ　ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｒｏｕｔｅｓ　ｆｏｒ　３－ｉｏｄｏｐｈｔｈａｌｉｃ　ａｎｈｙｄｒｉｄｅ　ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｒｏｕｔｅ　ｏｆ　ｆｌｕｂｅｎｄｉａｍｉｄｅ　ｗａｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｉｔｓ　ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｗａｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｌｕｂｅｎｄｉａｍｉｄｅ；３－ｉｏｄｏｐｈｔｈａｌｉｃ　ａｎｈｙｄｒｉｄｅ；ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｍｅｔｈｏｄｓ；ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ　１前　言　（ＩＲＭ）［１－４　３。　氟虫双酰胺（ｆｌｕｂｅｎｄｉａｍｉｄｅ）是由日本农药株　式会社和德国拜耳公司联合开发的新型杀虫剂，主　２氟虫双酰胺的合成方法　根据起始原料的不同．氟虫双酰胺的合成方法　主要有２一碘苯甲酰氯法、邻苯二甲酸酐法和３一碘　代邻苯二甲酸酐法＿５．　３种。　２．１　２一碘苯甲酰氯法　要用于防治蔬菜、水果、水稻和棉花等作物上的鳞　翅目害虫。具有高效广谱、速效性好和持效期长等　特点．且对节肢类益虫安全。氟虫双酰胺不同于传　统杀虫剂，作为鱼尼丁受体抑制剂。能影响鳞翅目　害虫的钙离子释放通道，从而导致肌肉收缩，使昆　以２一碘苯甲酰氯为起始原料，与１，１一二甲基一　２一甲硫基乙胺反应生成２一碘—Ⅳ＿（１，ｌ一二甲基一２一甲　虫肌肉松弛性麻痹，终致死亡。由于作用机理独　特，氟虫双酰胺与传统杀虫剂没有交互抗性，对除　虫菊酯类、苯甲酰脲类、有机磷类、氨基甲酸酯类　已产生抗性的鳞翅目害虫具有优异防效。氟虫双酰　胺适宜于害虫综合治理（ＩＰＭ）和害虫抗性治理　硫基乙基）苯甲酰胺，再以ＣＯ　为原料引入羧基，经　酰化生成３一碘　ｖ＿（１，１一二甲基一２一甲硫基乙基）一２一　氨甲酰苯甲酰氯，再与２一甲基＿４一七氟异丙基苯胺　反应，再经氧化制得氟虫双酰胺。反应式为：　作者简介：赵东江（１９８４－），男，研究实习员，主要从事农药及其中间体合成工艺研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｐｑｃ＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｎ　通讯作者：毛春晖（１９６６一），男，博士，研究员，主要从事农药及其中间体合成工艺研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｍａｏｃｎ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｎ．ｃｎ　收稿日期：２０１２—０５—２０　２　农药研究与应用　ＡＧＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴ１０Ｎ　第ｌ６卷　此法中间步骤需要以ＣＯ：为原料，在高温、　基一２一甲硫基乙胺反应，再与２一甲基一４一七氟异丙　基苯胺反应制得Ⅳ＿（２一甲基一４一七氟异丙基苯基）一　Ⅳ　一（１，１一二甲基一２一甲硫基乙基）一１，２一苯二甲酰　高压、催化剂作用下在苯环上引入羧基．反应条件　苛刻；另外在对羧基酰化时，造成酰胺键及硫醚键　易断裂。　２．２邻苯二甲酸酐法　胺，通过碘化试剂Ⅳ＿碘代丁二酰亚胺（ＮＩＳ）或二　碘海因（ＤＩＨ）在苯环上引入碘原子后，再经氧化　以邻苯二甲酸酐为起始原料．先与１。１一二甲　制得氟虫双酰胺。反应式为：　ｓ　此法前期反应能避免同分异构体的产生，但是　制得肛（２一甲基一４一七氟异丙基苯基）一Ⅳ　一（１，ｌ一二　甲基一２一甲硫基乙基）一１，２一苯二甲酰胺后，由于两　个取代基的强吸电子效应，苯环亲电活性变弱，碘　化需用到价格较贵的ＮＩＳ或ＤＩＨ，增加了生产成　本．且碘化也存在选择性的问题。　２．３　３一碘代邻苯二甲酸酐法　。　氟异丙基苯胺反应制得３一碘一Ⅳ一（２一甲基一４一七氟　异丙基苯基）一Ⅳ　一（１，１一二甲基一２一甲硫基乙基）一　１，２一苯二甲酰胺，再经氧化制得氟虫双酰胺。以　３一碘代邻苯二甲酸酐法合成氟虫双酰胺，根据投　料次序的不同，又可分为以下４条合成路线Ｅ。　：　（１）３一碘代邻苯二甲酸酐先与２一甲基一４一七氟　异丙基苯胺反应，再与１，１一二甲基一２一甲硫基乙胺　反应　反应式为：　以３一碘代邻苯二甲酸酐为起始原料，通过与　中间体１。１一二甲基一２一甲硫基乙胺、２一甲基一４一七　。　叽　经笔者验证．３一碘代邻苯二甲酸酐与２一甲基一　４一七氟异丙基苯胺反应生成３一碘－Ⅳ一（２一甲基一４一　应．此路线无法制得氟虫双酰胺。　（２）３一碘代邻苯二甲酸酐先与２一甲基一４一七氟　异丙基苯胺反应并转位，再与１，１一二甲基一２一甲硫　基乙胺反应。反应式为：　七氟异丙基苯基）一１，２一苯二甲酰亚胺后，反应活　性降低，不再与１，１一二甲基一２一甲硫基乙胺发生反　第３期　赵东江，等：氟虫双酰胺合成方法浅述　３　经笔者验证，此路线虽然可行，但是由于３一　碘代邻苯二甲酸酐和２一甲基一４一七氟异丙基苯胺反　应有异构体产生．且选择性接近１：１．导致最终得　不到较纯的氟虫双酰胺。　（３）３一碘代邻苯二甲酸酐先与ｌ，１一二甲基一２一　甲硫基乙胺反应，再与２一甲基一４一七氟异丙基苯胺　反应。反应式为：　。　Ｓ＼　Ｓ＼　经笔者验证，３一碘代邻苯二甲酸酐与１，１一二　甲基一２一甲硫基乙胺反应生成３一碘一Ⅳ一（１，１一二甲　基一２一甲硫基乙基）一１，２一苯二甲酰亚胺后，反应活　应，此路线无法制得氟虫双酰胺。　（４）３一碘代邻苯二甲酸酐先与１，１一二甲基一２一　甲硫基乙胺反应转位后，再与２一甲基一４一七氟异丙　基苯胺反应。反应式为：　性降低，不再与２一甲基一４一七氟异丙基苯胺发生反　转位　ｏ　义　ｓ＼　经笔者验证，３一碘代邻苯二甲酸酐和１，１一二　甲基一２一甲硫基乙胺反应虽有异构体产生，但通过　控制工艺条件，异构体选择性接近９：１，经纯化、　转位，再与２一甲基一４～七氟异丙基苯胺反应，最后　经氧化能制得较纯的氟虫双酰胺。　２．４合成路线的选择　３合成工艺的具体实例　３．１　３一碘一Ⅳ一（１，１一二甲基一２一甲硫基乙基）－２－氨　甲酰苯甲酸（１）的合成　在２５０ｍＬ反应瓶中加入５０ｍＬＮ，Ｊ７、Ｌ二甲基乙　酰胺、２．４　ｇ三乙胺和２９．６　ｇ（０．２４　ｍｏ１）ｌ，ｌ一二甲　通过对上述合成方法的初步研究，采用３一碘　代邻苯二甲酸酐法，避免了２一碘苯甲酰氯法中苛　基一２一甲硫基乙胺（９６．５％），搅拌均匀后，室温滴　加４５．１　ｇ（Ｏ．１６　ｍｏ１）３一碘代邻苯二甲酸酐（９７．１％）　和１００　ｍＬＮ，Ⅳ＿二甲基乙酰胺的混合液，２　ｈ滴完，　室温继续反应ｌ　ｈ，选择性约８８％，反应毕，脱尽溶　剂，用１００ｍＬ二氯乙烷结晶，抽滤、烘干得４８－３　ｇ　刻的反应条件，也避免了邻苯二甲酸酐法中昂贵试　剂ＮＩＳ或ＤＩＨ的使用。可见３一碘代邻苯二甲酸酐　法是合成氟虫双酰胺的适宜方法。通过对３一碘代　邻苯二甲酸酐法的四条合成路线的分析。我们选择　以３一碘代邻苯二甲酸酐先与１，１一二甲基一２一甲硫　基乙胺反应，经转位。再与２一甲基一４一七氟异丙基　化合物１，含量９４．７％（ＨＰＬＣ），收率７２．８％（以　３一碘代邻苯二甲酸酐计），ＬＣ／ＭＳ，［Ｍ＋Ｉ］　：３９３。　３．２　３一碘一Ⅳ一（１，ｌ一二甲基一２一甲硫基乙基）－１，２－　苯胺反应的工艺路线合成氟虫双酰胺。　苯二甲酰异亚胺（２）的合成　４　农药研究与应用　ＡＧＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　第１６卷　在２５０　ｍＬ反应瓶中加入２９．５　ｇ（０．１３９　ｍｏ１）　氟异丙基苯胺反应．最后通过氧化制备氟虫双酰　胺。该路线具有原料来源广泛、工艺条件温和、反　三氟乙酸酐（９９％）和１００ｍＬ乙腈，搅拌均匀后，　室温滴加４８．１　ｇ（０．１１６　ｔｏｏ１）化合物１（９４．７％）和　１００　ｍＬ乙腈的混合液，３０　ａｉｒｎ滴完，室温继续反　应ｌ　ｈ，反应毕，减压脱去溶剂，得到５８．１　ｇ化合　物２，不经提纯，直接用于下一步反应。　３．３　３一碘一，ｖ一（２一甲基一４一七氟异丙基苯基）一Ⅳ　一　（１，１一二甲基一２一甲硫基乙基）一１，２一苯二甲酰　胺（　）的合成　应收率高、产品质量好等优点。　参考文献：　『１］Ｎｉｓｈｉｍａｔｓｕ　Ｔ，Ｈｉｒｏｏｋａ　Ｔ．Ｆｌｕｂｅｎｄｉａｍｉｄｅ：　Ａ　ｎｅｗ　ｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄｅ　ｆｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｌｅｐｉｄｏｐｔｅｒｏｕｓ　ｐｅｓｔｓ［Ｃ　３．　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＢＣＰＣ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｇｒｅｓｓ—Ｃｒｏｐ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｇｌａｓｇｏｗ：Ｂｒｉｔ　Ｃｒｏｐ　Ｐｒｏｔ　Ｃｏｕｎｃｉｌ，　２００５：５７—６３．　在５００　ｍＬ反应瓶中加入上一步合成的５８．１　ｇ　［２］Ｔｏｈｎｉｓｈｉ　Ｍ，Ｎａｋａｏ　Ｈ，Ｆｕｒｎｙａ　Ｔ，ｅｔ　ａ１．Ｆｌｕｂｅｎｄｉａｍｉｄｅ，　ａ　ｎｏｖｅｌ　ｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄｅ　ｈｉｇｈｌｙ　ａｃｔｉｖｅ　ａｇａｉｎｓｔ　ｌｅｐｉｄｏｐｔｅｒｏｕｓ　（按０．１１６　ｍｏｌ计量）化合物２、２００　ｍＬ乙腈和Ｏ．６　ｇ　三氟乙酸，搅拌均匀后，室温滴加４０．０　ｇ（０．１３９　ｍｏ１）　２一甲基一４一七氟异丙基苯胺（９５．６％）和１００　ｍＬ乙　腈的混合液，３０　ｍｉｎ滴完，室温继续反应２　ｈ，反　应毕，减压蒸馏，回收８０％乙腈，然后将体系冷　ｉｎｓｅｃｔ　ｐｅｓｔｓ［Ｊ］．Ｊ．Ｐｅｓｔｉｃ．Ｓｃｉ．２００５，３０（４）：３５４－３６０．　［３］柴宝山，林丹，刘远雄等．新型邻甲酰氨基苯甲酰胺类　杀虫剂的研究进展［Ｊ］．农药，２００７，４６（３）：１４８－１５３．　［４］欧晓明，唐德秀，林雪梅．新型邻甲酰氨基苯甲酰胺类　农药氯虫酰胺的研究概述［Ｊ］．世界农药，２００７，２９　（５）：６－１０．　冻到０℃，结晶３０　ｍｉｎ，抽滤、烘干，得到７２．２　ｇ　化合物３，含量９５．７％（ＨＰＬＣ），收率９１．６％（以　化合物　计），ＬＣ／ＭＳ，［Ｍ＋Ｉ］　（％）：６５０（１００）。　３．４氟虫双酰胺的合成　［５］Ｔｏｈｎｉｓｈｉ　Ｍ，　Ｎａｋａｏ　Ｈ，　Ｋｏｈｎｏ　Ｅ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅｓ　ａｓ　Ａｇｒｏｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄｅｓ［Ｐ］．ＥＰ：　１００６１０７．２ｏｏ０—０６－０７．　在５００　ｍＬ反应瓶中加入３００　ｍＬ甲苯、６．４　ｇ　（０．１０６　３　ｍｏ１）醋酸（９９％）、０．５　ｇ钨酸钠和７２．２　ｇ　［６］Ｓａｋａｔａ　Ｋ，Ｍｏｒｉｍｏｔｏ　Ｍ，Ｋｏｄａｍａ　Ｈ．Ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ［Ｐ］．ＥＰ：１３８０２０９，２００４一Ｏｌ一１４．　［７］李洋，李淼，柴宝山．新型杀虫剂氟虫双酰胺［Ｊ］．农　药，２００６，４５（１０）：６９７—６９９．　［８］Ｔｏｈｎｉｓｈｉ　Ｍ，　Ｎａｋａｏ　Ｈ，Ｈａｂｉｋｉｎｏ　Ｅ．Ｐｈａｔｈａｌａｍｉｄｅ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ，ｏｒ　ｓａｌｔ　ｔｈｅｒｅｏｆ　ａｇｒｏｈｏｒｔｉｃｕｈｕｒａｌ　ｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄｅ，　（０．１０６　３　ｍｏ１）化合物３（９５．７％），搅拌均匀后，　室温滴加２６．５　ｇ（０．２３３　９　ｔｏｏ１）双氧水（３０％），约　２　ｈ滴完，室温继续反应３　ｈ，反应毕，脱去９０％　溶剂，于Ｏ℃下过滤，得到氟虫双酰胺粗品。粗品　用４０　ｍＬ水淋洗、烘干得到７０．１　ｇ氟虫双酰胺产　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ［Ｐ］．ＵＳ：６６０３０４４，２００３—　１０－０８．　品，含量９５．５％（ＨＰＬＣ），收率９２．３％（以化合物　计），ＬＣ／ＭＳ，［Ｍ＋Ｉ］　：６８２；　Ｈ　ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，　ＣＤＣ１３），８：１．６７（ｓ，６Ｈ），２．４０（Ｓ，３Ｈ），２．４９　（Ｓ，３Ｈ），３．４９（Ｓ，２Ｈ），６．３０（ｓ，１Ｈ），７．２６　（ｄ，１Ｈ），７．４３（ｓ，１Ｈ），７．５０（ｄ，１Ｈ），７．７９　［９］Ｍａｓａｎｏｒｉ　Ｔ，Ｈａｙａｍｉ　Ｎ，Ｅｉｊｉ　Ｋ，ｅｔ　ａ１．Ｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ，ｏｒ　ｓａｌｔ　ｔｈｅｒｅｏｆ　ａｇｒｏｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄｅ，　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆｒ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ［Ｐ］．ＵＳ：６６０３０４４，２００３—　０８－０５．　［１０］ＮｏｂｏｒｎＡ，ＨｉｒｏｋｉＫ，ＡｋｉｈｉｋｏＹ．Ｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｐｒｏｄｕｃｉｎｇ２－　（ｄｄ，１Ｈ），８．０２（ｄ，１Ｈ），８．２８（ｓ，１Ｈ），８．４４　（ｄ，１Ｈ）。　ｈａｌｏｇｅｎｏ－ｂｅｎｚａｍｉｄｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ［Ｐ３．ＷＯ：２００５０６３７０３，　２００５—０７—１４．　［１１］Ｎａｋａｏ　Ｈ，Ｍａｔｓｕｚａｋｉ　Ｙ．Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ　ａｃｔｉｖｅ　ｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ　４小　结　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ，ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｏｒ　ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄｅ，ａｎｄ　通过综合评价氟虫双酰胺的三种合成方法。提　出了氟虫双酰胺的最佳合成路线，即以３一碘代邻　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ［Ｐ］．ＥＰ：１７８２６８９，２００７－０５—０９．　［１２］Ｆｉｓｃｈｅｒ　Ｒ，Ｆｕｎｄｅ　Ｃ．Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ　Ａｃｔｉｖｅ　Ｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅｓ［Ｐ］．　ＷＯ：２００６Ｏ２４４１２．２００６—０３—０９．　苯二甲酸酐为起始原料，先与１，１一二甲基一２一甲硫　基乙胺反应，然后纯化、转位，再与２一甲基一４一七　［１３］曹燕蕾，夏安平．新型杀虫剂ｆｌｕｂｅｎｄｉａｍｉｄｅ及其合成　工艺［Ｊ］．现代农药，２００６，５（３）：３９—４１．　湖南省２０１２年下半年主要农作物病虫发生趋势　湖南是农药应用大省，理所当然是农药生产企业的市场必争之地。据湖南省植保植检站提供的资料表明：全省晚稻　和中稻中后期病虫害总体偏重发生，其中纹枯病、稻飞虱大发生；稻纵卷叶螟、二化螟偏重发生；稻瘟病中等发生，局　部地区发生严重；稻曲病中等发生；南方水稻黑条矮缩病在晚稻上流行为害风险大。玉米螟、玉米蚜中等发生；棉铃虫、　棉叶螨、棉蚜、棉花铃期病害中等发生。由此看来，农药企业在湖南确实面临较好商机。