陳豐喜，陳貽松（浙江天豐生物科學(xué)有限公司，浙江　金華　321025）

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脲嘧啶類除草劑Tiafenacil的合成新方法

陳豐喜，陳貽松*
（浙江天豐生物科學(xué)有限公司，浙江金華321025）

摘要：介紹了一種由中間體3-（2-氯丙酰基氨基）丙酸甲酯和3-（4-氯-2-氟-5-巰苯基）-1-甲基-6-（三氟甲基）嘧啶-2，4（1H，3H）-二酮合成Tiafenacil的新方法。

關(guān)鍵詞：Tiafenacil；脲嘧啶類化合物；除草劑；合成

脲嘧啶類化合物屬于原卟啉原氧化酶抑制劑，以植物細(xì)胞的葉綠素為作用點，確保了動植物之間的選擇毒性，具有用藥量低、活性高、殺草譜廣、對哺乳動物低毒、對環(huán)境影響較小等優(yōu)良特性，已成為目前新型除草劑開發(fā)的熱點。Tiafenacil是由韓國RES化工技術(shù)研究所和韓國東部韓農(nóng)化工共同研發(fā)的脲嘧啶類含氟除草劑。在32 g（a.i.）/hm2劑量下苗前苗后對禾本科雜草及闊葉雜草均有很好的防除效果，且對玉米和小麥安全［1］。

Tiafenacil的化合物專利于2008年10月2日申請，2013年獲得ISO通用名。試驗代號為DCC-3825。IUPAC名稱為3-（（2RS）-2-｛2-氯-4-氟-5-［1，2，3，6-四氫-3-甲基-2，6-二氧-4-（三氟甲基）吡啶-1（6H）-基］苯基硫｝丙酰胺）丙酸；CAS名稱為甲基-N-［2-［［2-氯-5-［3，6-二氫-3-甲基-2，6-二氧-4-（三氟甲基）-1（2H）-嘧啶基］-4-氟苯基］硫］-1-氧丙基］-β-丙氨酸，CAS號為1220411-29-9。結(jié)構(gòu)式如式1：

式1

1　中間體的制備

1.13-（2-氯丙酰基氨基）丙酸甲酯（V）的制備

在50℃下30 min內(nèi)將17.8 g亞硫酰氯滴加到2-氯丙酸（10.8 g）的二甲基甲酰胺（0.5 mL）溶液中，在相同溫度下攪拌7 h后，將反應(yīng)混合物在112℃下蒸餾，得到淡黃色油狀物2-氯丙酰氯（Ⅲ）9.4 g。將1.63 g三乙胺加入到β-丙氨酸甲酯鹽酸鹽（IV）（2.25 g）的二氯甲烷（10 mL）懸浮液中，攪拌30 min，加入1.27 g吡啶后，反應(yīng)混合物冷卻至0℃；將2.04 g 2-氯丙酰氯（Ⅲ）溶解在10 mL二氯甲烷中形成的溶液于20 min內(nèi)滴加到上述混合溶液中，攪拌2 h，依次用水、鹽酸和飽和碳酸氫鈉洗滌，用硫酸鎂干燥，過濾，并濃縮，得到黃色油狀物（V）2.9 g，收率93%。如圖1所示。

1.22-氯-4-氟-5-［3-甲基-2，6-二氧-4-（三氟甲基）-2，3-二氫嘧啶-1（6H）-基］-1-苯磺酰氯（XⅧ）的制備

以三氟乙酰乙酸乙酯（Ⅶ）與氨氣（Ⅷ）反應(yīng)得到3-氨基-4，4，4-三氟巴豆酸（IX）。將9.6 g氫化鈉與60 mL二甲基甲酰胺攪拌混合，取18.4 g（Ⅸ）加入上述溶液中，在5℃、氮氣保護(hù)下反應(yīng)60 min。將反應(yīng)混合物溫?zé)嶂潦覝夭⒈３?5 min，然后冷卻至5℃，并用21.6 g二甲基氨基甲酰氯（Ⅹ）進(jìn)行處理。然后將所得溶液溫?zé)嶂潦覝夭⒈３? h后，用150 mL水稀釋，并用乙酸乙酯（2×150 mL）萃取。將合并的有機(jī)層干燥，過濾并濃縮，使剩余物經(jīng)硅膠快速柱層析，得到（Z）-3-（3，3-二甲基脲基）-4，4，4-三氟-2-丁烯酸乙酯（Ⅺ）18.1 g，收率71%，為黃色液體。

將5.08 g化合物（Ⅺ）和3 mL三氯氧磷制成溶液，再用4.16 g五氯化磷分三次處理，攪拌30 min后，用冰和水淬滅、乙酸乙酯萃取，得到含水混合物。其有機(jī)層依次用飽和碳酸氫鈉和水洗滌，并蒸發(fā)，得到2-（二甲基氨基）-4-（三氟甲基）-6H-1，3-噁嗪-6-酮（Ⅻ）3.9 g，收率93.8%，為白色固體。

將35.8 g化合物（XII）與25.0 g 2-氟-3-氯苯胺（XⅢ）、200 mL乙酸混合，在回流下攪拌過夜，冷卻到室溫并傾入冰水中。將所得的懸浮液用乙酸乙酯萃取。有機(jī)層用鹽水洗滌，干燥并真空濃縮，得到白色固體3-（4-氯-2-氟苯基）-6-（三氟甲基）嘧啶-2，4（1H，3H）-二酮（XⅣ）48.5 g，收率91.3%。

圖1　3-（2-氯丙酰基氨基）丙酸甲酯的合成路線

圖2　2-氯-4-氟-5-［3-甲基-2，6-二氧-4-（三氟甲基）-2，3-二氫嘧啶-1（6H）-基］-1-苯磺酰氯的合成路線

由48.5 g化合物（XⅣ）和200 mL二甲基甲酰胺制成的混合物用0.236 mol碳酸鉀和14.7 mL碘甲烷（XV）處理。將所得混合物在50℃下攪拌2 h，冷卻至室溫并傾入冰水中。該混合物用乙酸乙酯萃取三次。將合并的有機(jī)萃取液用水和鹽水洗滌，干燥并真空濃縮成固體，其用乙醚/己烷進(jìn)行重結(jié)晶，得到灰白色固體3-（4-氯-2-氟苯基）-1-甲基-6-（三氟甲基）嘧啶-2，4（1H，3H）-二酮（XVI）40.5 g，收率80%。

將40.5 g化合物（XVI）與80 mL氯磺酸（XVII）混合，然后在130℃下攪拌2.5 h，冷卻至室溫，并緩慢倒在碎冰中。將懸浮液過濾，用水洗滌，得到灰白色固體（XVIII）47.3 g，收率89%，如圖2所示。

1.3（3-（4-氯-2-氟-5-巰苯基）-1-甲基-6-（三氟甲基）嘧啶-2，4（1H，3H）-二酮）（VI）的制備

將20.0 g化合物（XⅧ）與150 mL乙酸、70 mL鹽酸混合，然后用53.6 g氯化亞錫二水合物處理?；旌衔镌?0℃攪拌1.5 h，冷卻并用水稀釋，然后用乙醚萃取兩次。將合并的有機(jī)萃取液用水和鹽水洗滌，干燥并真空濃縮，得到灰白色泡沫狀化合物（VI），11.1 g，收率66%［2］，如圖3所示。

圖3　（3-（4-氯-2-氟-5-巰苯基）-1-甲基-6-（三氟甲基）嘧啶-2，4（1H，3H）-二酮）的合成路線

2　Tiafenacil的合成

將6.93 g 3-（2-氯丙酰基氨基）丙酸甲酯（V）與4.72 g碳酸鉀加入150 mL乙腈中制成懸浮液備用。將3-（4-氯-2-氟-5-巰基苯基）-1-甲基-6-三氟甲基-1H-嘧啶-2，4-二酮（11.54 g）（VI）溶解于75 mL乙腈，然后在45℃～50℃下用時1 h滴加到上述懸浮液中。反應(yīng)混合物在相同的溫度下攪拌2 h，并在5℃下用1 mol/L的鹽酸中和。加入水和乙酸乙酯分離出有機(jī)層，用乙酸乙酯萃取水層，用鹽水洗滌合并的有機(jī)層，用硫酸鎂干燥，過濾，濃縮，并用乙醚重結(jié)晶，得到白色的Tiafenacil固體13.00 g，收率78%［3］。制備路線如圖4。

圖4　Tiafenacil的合成路線

參考文獻(xiàn)：

［1］Kim K S，Choi I Y，Hon g M S，et al.Herbicidal composition comprisin g uracil compound as active in gredient:WO，2013154396A1［P］.2013-10-17.

［2］Basf A G.Heterocyclyl substituted phenoxyalkyl -， phenylthioalkyl-，phenylaminoalkyl- and phenylalkyl-sulfamoylcarboxamides:US，20010325080［P］.2001-09-26.

［3］Ko Y K，Chung K H，Ryu J W，et al.Preparation of uracilbased compounds as herbicides:WO，2010038953A2［P］.2010-04-08.

修回日期：2016-01-08

The New Synthetic Method of Herbicide Tiafenacil

CHEN Feng-xi，CHEN Yi-song
（1.Zhejiang Tianfeng Biological Science Co.，Ltd.，Jinhua，Zhejiang 321025，China）

Abstract：Introducing a new method for synthesis of Tiafenacil from 3-（2-chloropropionylamino）propionic acid methyl ester and 3-（4-chloro-2-fluoro-5-mercaptophenyl）-1-methyl-6-（trifluoromethyl）pyrimidine-2，4（1H，3H）-dione.

Keywords：Tiafenacil；uracil derivatives；herbicide；synthesis

文章編號：1006-4184（2016）5-0010-03

作者簡介：陳豐喜（1962-），男，工程師，主要從事藥物合成、復(fù)配工藝研究及生產(chǎn)管理。

通訊作者：陳貽松，E-mail：438447360@qq.com。