113614-08-7 / 氟丁酰草胺的主要應用

背景及概述^[1]

氟丁酰草胺(beflubutamid，UBH–820，CAS登記號為113614–08–07)化學名為N-芐基-2-(4-氟-3-三氟甲基苯氧基)丁酰胺，是由Stähler開發[日本宇部產業公司(Ube)研制]的苯氧酰胺類除草劑，主要用于小麥田苗后防除重要的闊葉雜草。Herbaflex 氟丁酰草胺85g/L＋異丙隆500g/L)是芽后谷物除草劑，可用于冬小麥、大麥、黑麥和黑小麥，防除窄葉和闊葉雜草，包括寶蓋草、豬殃殃等。該產品已經獲得德國批準，2007年在歐盟獲準登記。酰胺類除草劑的作用機理一般是脂類合成抑制劑或細胞分裂與生長抑制劑，其在近代農田化學除草中占據重要地位。此外，在酰胺類化合物中引入雜環和氟原子是這類除草劑開發的一大熱點。目前國內對氟丁酰草胺的合成工藝研究還沒有報道，綜合文獻，采用的合成路線為：以鄰氟三氟甲苯等為初始原料，經硝化、還原、重氮化、水解得到4-氟-3-三氟甲基苯酚，然后與烷基化劑2-溴丁酸乙酯反應得到2-(4-氟-3-三氟甲基苯氧基)丁酸乙酯，再與芐胺發生酰化反應得到目標產物氟丁酰草胺。此路線不僅原料廉價易得，而且反應條件溫和，總收率相對較高。

應用^[2]

氟丁酰草胺(beflubutamid)是由日本宇部產業公司開發的苯氧酰胺類除草劑，主要用于小麥田苗后防除重要的闊葉雜草及禾本科雜草，如麥草、看麥娘、日本看麥娘、硬草、菵草、棒頭草、婆婆納、播娘蒿、狗尾草、豬殃殃、野燕麥、寶蓋草、田堇菜、藜、薺菜、大爪草、蒺、莧、麥瓶草、鴨跖草、龍葵、蒼耳、豬毛菜、麥家公、田旋花、蕎麥蔓、繁縷等。

制備^[1]

以鄰氟三氟甲苯等為初始原料，經硝化、還原、重氮化、水解得到4-氟-3-三氟甲基苯酚，然后與烷基化劑2-溴丁酸乙酯反應，得到2-(4-氟-3-三氟甲基苯氧基)丁酸乙酯，再與芐胺發生酰化反應，得到目標產物氟丁酰草胺，總收率52.3%。

1）4-氟-3-三氟甲基硝基苯(2)的合成

稱取98.4g(0.6mol)鄰氟三氟甲苯和180g濃硫酸至帶電動攪拌器的500mL四口反應瓶中，攪拌，冷卻至-10℃以下開始滴加65%硝酸63.9g(0.66mol)，滴加過程中溫度控制在10℃以下，約3h滴加完畢后緩慢升至室溫反應4h。反應完畢，靜置分層，下層水相用二氯甲烷萃取，合并有機相，用碳酸氫鈉溶液洗滌，再水洗，濃縮得黃色油狀物125.4g。減壓蒸餾，約667Pa收集78～80℃餾分115g，收率91.7%，純度96.5%(文獻收率87%，沸點100℃/1067Pa)。

2）4-氟-3-三氟甲基苯胺(3)的合成

稱取30.0g(0.3mol)80%水合肼、3.25g(0.02mol)氯化鐵和180g(10mol)水于500mL四口反應瓶中，攪拌加熱，70～80℃下滴加41.8g(0.2mol)中間體2，約1h滴加完畢后回流反應5h。加入200mL水，水蒸氣蒸餾得到淡黃色油狀產物34.1g，收率95.3%，純度99.3%(文獻收率超過100%)。

3）4-氟-3-三氟甲基苯酚(4)的合成

將17.9g(0.1mol)中間體3、54g(0.55mol)濃硫酸和80mL水加入到250mL四口燒瓶中，攪拌加熱溶解。冷卻至5℃，滴加溶有8.28g(0.12mol)亞硝酸鈉的水溶液20mL，滴加完畢后保溫5℃以下反應1h，加入1.8g(0.03mol)尿素，將此重氮鹽溶液保溫在5℃以下備用。將100mL甲苯、100mL水加入到500mL四口反應瓶中，攪拌加熱至回流。緩慢滴加上述制備的重氮鹽溶液，約3h滴加完畢停止反應。靜置冷卻，下層水相用甲苯萃取，合并有機相，水洗，濃縮，減壓蒸餾收集86～94℃/400Pa餾分13.1g，收率72.8%，純度95.8%(文獻收率77%)。

4）2-(4-氟-3-三氟甲基苯氧基)丁酸乙酯(5)的合成

在500mL四口燒瓶中加入36g(0.2mol)中間體4、50.7g(0.26mol)2-溴丁酸乙酯和150mL乙酸乙酯，攪拌下加入12.88g(0.28mol)氫氧化鉀。加熱回流反應10h，反應完畢。冷卻至室溫，蒸出乙酸乙酯后用甲苯萃取，水洗，干燥。濃縮后減壓蒸餾，收集102～108℃/400Pa餾分51.7g，收率88.0%，純度97.1%(文獻[4]收率87%)。

5）氟丁酰草胺(1)的合成

在250mL四口燒瓶中加入29.4g(0.1mol)中間體5、11.7g(0.11mol)芐胺和80mL甲苯，攪拌下加入6g(0.03mol)28%甲醇鈉的甲醇溶液，加熱回流反應10h，反應完畢。先后用鹽酸和水洗滌，濃縮，冷卻結晶。用乙醇重結晶得白色晶體33.1g，收率93.5%，純度98.5%，熔點75～77℃(文獻收率86%，熔點75～76℃)。

HNMR(CDCl3)δ：0.96(3H，CH3)，1.99(2H，CH2)，4.46(2H，CH2)，4.63(1H，CH)，6.75-6.94(3H，C6H3)，7.06-7.14(5H，C6H5)，8.0(1H，HN)。

主要參考資料

[1] 新型除草劑氟丁酰草胺的合成研究

[2] CN201610777570.0一種含氟丁酰草胺與滅草松的混合除草劑