赵国建
Flupyradifurone,商品名为 Sivanto,是拜耳公司开发的新型烟碱类杀虫剂, 是具有内吸活性的丁烯酸内酯类化学物质,对刺吸式害虫有效。用于防治蔬菜、果树、坚果、葡萄及一些大田作物中的蚜虫、粉虱、叶蝉、西花蓟马等, 对蜜蜂无害,并不受开花应用限制。目前,该产品尚处于田间试验与农药登记阶段,国内外均未上市。
Flupyradifurone CAS 号为951659-40-8,化学名称:4-[(6-氯-3-吡啶基甲基)(2,2-二氟乙基)氨基]呋喃-2(5H)-酮,结构式如下图1:
1 合成路线综述
Flupyradifurone 的合成路线大致可分为两条,已有资料对其作了初步总结,但并未对中间体的合成方法作详细探讨。 现对flupyradifurone及其各中间体的合成路线进行综述并对各路线的工业化价值进行评述。
1.1 合成路线1
此合成路线以2,2-二氟乙胺为初始原料,先与2-氯-5-氯甲基吡啶进行胺化反应生成关键中间体N-[(6-氯-3-吡啶基) 甲基]-2,2-二氟乙胺,再和另一关键中间体4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯反应生成目标产物,合成路线图如图2。
此两步反应报道的最高收率分别为53%、94%,则总收率为49.8%。 但是,合成关键中间体4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯还需经过醚化、环合2 步反应,两步收率依次分别为80%、87%,合成路线如图3。此外,目前国内市场基本没有此路线的初始原料2,2-二氟乙胺的供应信息, 一定程度上阻碍了此路线的工业化发展。
路线2和路线3均使用相应的醛和胺先形成亚胺结构再经加氢还原生成中间体N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺,两者中间体收率均为90%左右。 而路线 4则以2,2-二氟乙酸乙酯和6-氯-3-吡啶甲基胺先形成酰胺结构再将酰胺还原成胺生成中间体N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺,两步收率为 94%。 路线 5使用1,1-二氟-2-氯乙烷为初始原料, 先和乙烯胺进行胺化反应, 再和2-氯-5-氯甲基吡啶反应形成叔胺结构, 继而在钯碳的存在下水解脱去丙烯结构,三步收率为84%。
由此,由路线2~5 合成flupyradifurone 的总收率依次分别为84.6%、84.6%、88.4%和 79.0%。 此四条路线无论是从收率上还是从原料廉价易得的情况比较,路线4均有较明显的优势(二氟乙酸乙酯已有成熟的工业化产品销售),但路线4也存在缺点:还原酰胺较困难,需使用硼氢化钠/三氟化硼-乙醚体系还原或使用铑催化剂加氢还原,成本较常规的钯碳或雷尼镍催化加氢高。
1.3 合成路线6 和7
路线6 同样是先合成关键中间体 N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺(此处此中间体的多条合成路线仅作一条计), 继而再合成产品flupyradifurone。 其并不使用4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯的合成路线,而使用特窗酸(即 2,4-二氧四氢呋喃)合成产品,单步反应工艺有所简化,仅需加入当量的三乙胺搅拌即可完成反应,但收率较低,最后一步收率仅为52%,结合路线 4 中合成
使用特窗酸的两条路线收率均较低, 且合成特窗酸还需多步反应, 故工业化价值不大。 特窗酸的合成方法较多, 图7 简单地列出特窗酸的几条合成路线以及它们的收率。
2 总结
Flupyradifurone 的各条合成路线均有一定的研究价值及工业化前景, 本文认为目前较优的路线为路线4,其原料易得,中间体合成相对简便,收率高,易操作,虽然还原反应成本略高,但仍不失为一条很有工业化前景的合成路线。 路线2、3、5 均不同程度的受原料或中间体制约, 导致其工业化价值目前不如路线4, 倘若将来原料供应市场变动, 各路线孰优孰劣则亦未能确定。 而路线1、6、7 收率较低,故其工业化前景较其余几条小,但仍有一定的研究价值。
此外,flupyradifurone 的各中间体,尤其是 N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺和4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯, 对 flupyradifurone 的合成至关重要, 笔者认为其合成工艺有较高的研究价值。 (摘自《浙江化工》)endprint
Flupyradifurone,商品名为 Sivanto,是拜耳公司开发的新型烟碱类杀虫剂, 是具有内吸活性的丁烯酸内酯类化学物质,对刺吸式害虫有效。用于防治蔬菜、果树、坚果、葡萄及一些大田作物中的蚜虫、粉虱、叶蝉、西花蓟马等, 对蜜蜂无害,并不受开花应用限制。目前,该产品尚处于田间试验与农药登记阶段,国内外均未上市。
Flupyradifurone CAS 号为951659-40-8,化学名称:4-[(6-氯-3-吡啶基甲基)(2,2-二氟乙基)氨基]呋喃-2(5H)-酮,结构式如下图1:
1 合成路线综述
Flupyradifurone 的合成路线大致可分为两条,已有资料对其作了初步总结,但并未对中间体的合成方法作详细探讨。 现对flupyradifurone及其各中间体的合成路线进行综述并对各路线的工业化价值进行评述。
1.1 合成路线1
此合成路线以2,2-二氟乙胺为初始原料,先与2-氯-5-氯甲基吡啶进行胺化反应生成关键中间体N-[(6-氯-3-吡啶基) 甲基]-2,2-二氟乙胺,再和另一关键中间体4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯反应生成目标产物,合成路线图如图2。
此两步反应报道的最高收率分别为53%、94%,则总收率为49.8%。 但是,合成关键中间体4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯还需经过醚化、环合2 步反应,两步收率依次分别为80%、87%,合成路线如图3。此外,目前国内市场基本没有此路线的初始原料2,2-二氟乙胺的供应信息, 一定程度上阻碍了此路线的工业化发展。
路线2和路线3均使用相应的醛和胺先形成亚胺结构再经加氢还原生成中间体N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺,两者中间体收率均为90%左右。 而路线 4则以2,2-二氟乙酸乙酯和6-氯-3-吡啶甲基胺先形成酰胺结构再将酰胺还原成胺生成中间体N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺,两步收率为 94%。 路线 5使用1,1-二氟-2-氯乙烷为初始原料, 先和乙烯胺进行胺化反应, 再和2-氯-5-氯甲基吡啶反应形成叔胺结构, 继而在钯碳的存在下水解脱去丙烯结构,三步收率为84%。
由此,由路线2~5 合成flupyradifurone 的总收率依次分别为84.6%、84.6%、88.4%和 79.0%。 此四条路线无论是从收率上还是从原料廉价易得的情况比较,路线4均有较明显的优势(二氟乙酸乙酯已有成熟的工业化产品销售),但路线4也存在缺点:还原酰胺较困难,需使用硼氢化钠/三氟化硼-乙醚体系还原或使用铑催化剂加氢还原,成本较常规的钯碳或雷尼镍催化加氢高。
1.3 合成路线6 和7
路线6 同样是先合成关键中间体 N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺(此处此中间体的多条合成路线仅作一条计), 继而再合成产品flupyradifurone。 其并不使用4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯的合成路线,而使用特窗酸(即 2,4-二氧四氢呋喃)合成产品,单步反应工艺有所简化,仅需加入当量的三乙胺搅拌即可完成反应,但收率较低,最后一步收率仅为52%,结合路线 4 中合成
使用特窗酸的两条路线收率均较低, 且合成特窗酸还需多步反应, 故工业化价值不大。 特窗酸的合成方法较多, 图7 简单地列出特窗酸的几条合成路线以及它们的收率。
2 总结
Flupyradifurone 的各条合成路线均有一定的研究价值及工业化前景, 本文认为目前较优的路线为路线4,其原料易得,中间体合成相对简便,收率高,易操作,虽然还原反应成本略高,但仍不失为一条很有工业化前景的合成路线。 路线2、3、5 均不同程度的受原料或中间体制约, 导致其工业化价值目前不如路线4, 倘若将来原料供应市场变动, 各路线孰优孰劣则亦未能确定。 而路线1、6、7 收率较低,故其工业化前景较其余几条小,但仍有一定的研究价值。
此外,flupyradifurone 的各中间体,尤其是 N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺和4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯, 对 flupyradifurone 的合成至关重要, 笔者认为其合成工艺有较高的研究价值。 (摘自《浙江化工》)endprint
Flupyradifurone,商品名为 Sivanto,是拜耳公司开发的新型烟碱类杀虫剂, 是具有内吸活性的丁烯酸内酯类化学物质,对刺吸式害虫有效。用于防治蔬菜、果树、坚果、葡萄及一些大田作物中的蚜虫、粉虱、叶蝉、西花蓟马等, 对蜜蜂无害,并不受开花应用限制。目前,该产品尚处于田间试验与农药登记阶段,国内外均未上市。
Flupyradifurone CAS 号为951659-40-8,化学名称:4-[(6-氯-3-吡啶基甲基)(2,2-二氟乙基)氨基]呋喃-2(5H)-酮,结构式如下图1:
1 合成路线综述
Flupyradifurone 的合成路线大致可分为两条,已有资料对其作了初步总结,但并未对中间体的合成方法作详细探讨。 现对flupyradifurone及其各中间体的合成路线进行综述并对各路线的工业化价值进行评述。
1.1 合成路线1
此合成路线以2,2-二氟乙胺为初始原料,先与2-氯-5-氯甲基吡啶进行胺化反应生成关键中间体N-[(6-氯-3-吡啶基) 甲基]-2,2-二氟乙胺,再和另一关键中间体4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯反应生成目标产物,合成路线图如图2。
此两步反应报道的最高收率分别为53%、94%,则总收率为49.8%。 但是,合成关键中间体4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯还需经过醚化、环合2 步反应,两步收率依次分别为80%、87%,合成路线如图3。此外,目前国内市场基本没有此路线的初始原料2,2-二氟乙胺的供应信息, 一定程度上阻碍了此路线的工业化发展。
路线2和路线3均使用相应的醛和胺先形成亚胺结构再经加氢还原生成中间体N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺,两者中间体收率均为90%左右。 而路线 4则以2,2-二氟乙酸乙酯和6-氯-3-吡啶甲基胺先形成酰胺结构再将酰胺还原成胺生成中间体N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺,两步收率为 94%。 路线 5使用1,1-二氟-2-氯乙烷为初始原料, 先和乙烯胺进行胺化反应, 再和2-氯-5-氯甲基吡啶反应形成叔胺结构, 继而在钯碳的存在下水解脱去丙烯结构,三步收率为84%。
由此,由路线2~5 合成flupyradifurone 的总收率依次分别为84.6%、84.6%、88.4%和 79.0%。 此四条路线无论是从收率上还是从原料廉价易得的情况比较,路线4均有较明显的优势(二氟乙酸乙酯已有成熟的工业化产品销售),但路线4也存在缺点:还原酰胺较困难,需使用硼氢化钠/三氟化硼-乙醚体系还原或使用铑催化剂加氢还原,成本较常规的钯碳或雷尼镍催化加氢高。
1.3 合成路线6 和7
路线6 同样是先合成关键中间体 N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺(此处此中间体的多条合成路线仅作一条计), 继而再合成产品flupyradifurone。 其并不使用4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯的合成路线,而使用特窗酸(即 2,4-二氧四氢呋喃)合成产品,单步反应工艺有所简化,仅需加入当量的三乙胺搅拌即可完成反应,但收率较低,最后一步收率仅为52%,结合路线 4 中合成
使用特窗酸的两条路线收率均较低, 且合成特窗酸还需多步反应, 故工业化价值不大。 特窗酸的合成方法较多, 图7 简单地列出特窗酸的几条合成路线以及它们的收率。
2 总结
Flupyradifurone 的各条合成路线均有一定的研究价值及工业化前景, 本文认为目前较优的路线为路线4,其原料易得,中间体合成相对简便,收率高,易操作,虽然还原反应成本略高,但仍不失为一条很有工业化前景的合成路线。 路线2、3、5 均不同程度的受原料或中间体制约, 导致其工业化价值目前不如路线4, 倘若将来原料供应市场变动, 各路线孰优孰劣则亦未能确定。 而路线1、6、7 收率较低,故其工业化前景较其余几条小,但仍有一定的研究价值。
此外,flupyradifurone 的各中间体,尤其是 N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2,2-二氟乙胺和4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯, 对 flupyradifurone 的合成至关重要, 笔者认为其合成工艺有较高的研究价值。 (摘自《浙江化工》)endprint