氟丙嘧草酯的合成新工艺

氟丙嘧草酯【{2-氯-5-[1，2，3，6-四氢-3-甲基-2，6-二氧4-（三氟甲基）嘧啶-1-基]苯甲酸-1-（丙烯氧基羰基）-1-甲基乙基酯}（1）】是一类高效、非选择性以及对环境友好的脲嘧啶类除草剂，属于原卟啉原氧化酶抑制剂，主要用于果园（包括葡萄园）、棉花地和非耕地，芽前处理防除禾本科杂草，以及一年生和多年生阔叶杂草、莎草等。

对于1的合成，文献方法采用2-氯-5-硝基苯甲酸为原料，经酰氯化、与2-羟基-2-甲基丙酸丙烯酯缩合得2-氯-5-硝基苯甲酸-1-烯丙氧羰基-1-甲基-乙基酯，再经还原、异氰酸化、与3-甲氨基-4，4，4-三氟巴豆酸乙酯环合得1。该路线的弊端在于：（1）将氨基用光气或双光气异氰酸化得到异氰酸酯，其高度不饱和的基团对水分十分敏感，实验需严格控水，条件较苛刻；（2）先接上侧链之后，以分子结构较大的中间体去成环，会使得反应副产物增多，影响总收率；（3）3-甲氨基-4，4，4-三氟巴豆酸乙酯的氮上甲基存在位阻效应，对成环有不利影响。

刘长令等报道了另一条合成路线：先用甲醇保护羧基，然后以较小的分子结构去合成脲嘧啶环中间体，最后连接侧链得到。但是该路线到目前为止没有中间体和产物结构经1HNMR和EI-MS确证。

本文采用方法对4的合成效果较好，既避免了异氰酸酯对水的敏感性，也消除了甲氨基的位阻效应，反应操作简便，收率较高。Scheme 1合成路线具有操作方便、安全性好、收率较高等特点，适合工业化生产。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

ZF-7型三用紫外分析仪；Bruker AVANCE400MHz型核磁共振仪（CDCl3为溶剂，TMS为内标）；HP 5989A型质谱仪。

2-氯-5-硝基苯甲酸甲酯，2-羟基-2-甲基丙酸丙烯酯和3-氨基-4，4，4-三氟巴豆酸乙酯按文献方法合成；氢化钠（含量60%），上海天莲化工有限公司；硫酸二甲酯，上海凌峰化学试剂有限公司；其余所用试剂均为分析纯。

合成脲嘧啶环结构是合成1的关键反应。实验中，我们曾先在苯环上接上侧链基团制备异氰酸酯，再与3-甲氨基-4，4，4-三氟巴豆酸乙酯缩合成环。但TLC跟踪发现，副产物较多，收率较低，而且带有侧链基团的取代苯胺与氯甲酸乙酯反应制备2-氯-5-（乙氧羰基氨基）苯甲酸-1-烯丙氧羰基-1-甲基-乙基酯，将其与3-甲氨基-4，4，4-三氟巴豆酸乙酯缩合成环，TLC跟踪显示，副产物也较多，收率较低。由此可见，侧链基团对于脲嘧啶环的形成是有影响的，并且甲氨基的位阻效应也增加了环合的困难。

在以上实验结果的基础上，我们采用2与氯甲酸乙酯反应得3；3再与3-氨基-4，4，4-三氟巴豆酸乙酯缩合成环，并加入NMP催化反应，环合后再用硫酸二甲酯甲基化，两步反应总收率较高（80.9%）。

（2）2的合成

文献方法采用铁粉还原硝基，虽然铁粉还原成本低，但后处理复杂，也严重污染环境。本文采用铂碳催化加氢的方式，收率较高，纯度也较高，后处理简单，且铂碳可以多次重复使用。

（3）6的合成

文献方法采用三溴化硼脱甲基制备6。由于三溴化硼具有较强的毒性和腐蚀性，遇水极易分解，在工业生产中存在诸多的安全问题。本文采用冰乙酸作溶剂，浓盐酸催化水解的方式，操作简便，安全性好，收率较高。

（4）1的合成

在1的合成中，加入少量碘化钠催化反应。碘负离子具有较强的亲核性，同时又是很好的离去基团，缩短了反应时间，该反应与酰化反应的总收率为82.