几种卤代杂环类农药中间体合成新方法分析与研究

摘 要：苯并呋喃等卤代杂环类农药为农药研发热点，结构可变性强，具备较大的开发潜力。基于此，本文以绍兴上虞新银邦生化有限公司的研究成果为例，阐述几种卤代杂环类农药中间体合成的新方法，分别是2-卤代苯并呋喃类化合物、含苯并呋喃类芳基硫醚及2-卤代吲哚类化合物，为农药公司产品创新提供帮助。

关键词：卤代杂环类;农药;中间体

Abstract：halogenated heterocyclic pesticides， such as benzofuran， are hot spots in pesticide research and development， with strong structural variability and great development potential. Based on this， taking the research results of Shaoxing Shangyu new yinbang Biochemical Co.， Ltd. as an example， this paper expounds several new methods for the synthesis of halogenated heterocyclic pesticide intermediates， which are 2-halobenzofuran compounds， aryl thioether containing benzofuran and 2-haloindole compounds， providing help for the product innovation of pesticide companies.

Key words：halogenated heterocycles; pesticides; intermediates

1 2-卤代苯并呋喃类化合物的合成新方法

苯并呋喃具备较强的生物活性，是生产呋草黄等农药的主要化合物。学术界关于苯并呋喃类化合物的生成方法较多。我们借鉴学术界研究学者的成功经验，设计一种2-卤代苯并呋喃类化合物的新方法，将2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚作为原料，选择0.5倍的碳酸铯对其进行催化，生成2-溴代苯并呋喃（反应方程式如图1所示）。

1.1 实验过程

该合成实验所需的试剂为2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚、水、乙醇、1，4-二氧六环、磷酸钾、三乙胺及碳酸铯等;实验器材包括25mL反应罐、层析柱及油浴锅等。

实验流程如下：量取0.5mmol的2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚，将其置于反应管中，再添加0.25mmol的碱与2mL的溶剂，并使用密封塞将反应罐密封，置于油浴锅中进行加热处理，加热时间为8h。在8h反应完成后，对反应罐内的溶液进行浓缩处理，再转移到层析柱中进行处理，获得反应物，即：2-溴代苯并呋喃。

在实验中，我们采用控制变量法，测定不同碱、不同溶剂及不同温度对2-溴代苯并呋喃产率的影响，明确最佳实验条件，得出最终的2-溴代苯并呋喃合成新方法。

1.2 实验结果

1.2.1 碱的选择结果

在同样的实验流程与条件下，测定磷酸钾、三乙胺及碳酸铯等碱性物质对2-溴代苯并呋喃产率的影响。测定结果显示，添加碳酸铯的实验产率最大，且相对稳定。就此，我们选择碳酸铯作为反应所用的碱。

1.2.2 溶剂的选择结果

在同样的实验流程与条件下，测定水、乙醇及1，4-二氧六环等溶剂对2-溴代苯并呋喃产率的影响。测定结果显示，添加乙醇的实验产率最大，反应效果良好，且乙醇的价格相对较低。就此，我们选择乙醇作为反应所用的溶剂。

1.2.3 温度的选择结果

在同样的实验流程与条件下，测定60℃、70℃、80℃、90℃不同温度条件对2-溴代苯并呋喃产率的影响。测定结果显示，温度越高，2-溴代苯并呋喃的收率越大，加热溫度为80℃时，收率为95%，而90℃下收率并未提升。就此，我们将80℃作为反应温度[1]。

2 含苯并呋喃类芳基硫醚的合成新方法

硫醚类化合物是农药合成中常见的中间体，在农药中的应用，可提高农药在杀虫方面的能力。本节按照乌尔曼反应合成2-溴代苯并呋喃（即本文第一点阐述的合成方法），再利用2-溴代苯并呋喃和硫醇或硫酚在碱性条件下产生偶联反应，合成芳基硫醚（反应方程式如图2所示）。

2.1 实验过程

该合成实验所需的试剂为2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚、二甲亚砜、乙醇、1，4-二氧六环、碳酸铯、氢氧化钾、碳酸钾、氢氧化钠等;实验器材包括25mL反应罐、层析柱及油浴锅等。

实验流程如下：量取0.5mmol的2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚，将其置于反应管中，再添加0.5mmol的对氯苯硫酚与0.5mmol的碳酸铯;最后加入0.5mmol的碱与2mL的溶剂，并使用密封塞将反应罐密封，置于油浴锅中进行加热处理，加热时间为10h。在10h反应完成后，对反应罐内的溶液进行浓缩处理，再转移到层析柱中进行处理，获得反应物，即：芳基硫醚。

2.2 实验结果

2.2.1 碱的选择结果

在同样的实验流程与条件下，测定碳酸钾、氢氧化钾及氢氧化钠等碱性物质对芳基硫醚产率的影响。测定结果显示，添加氢氧化钾的实验产率最大，且反应效果良好。就此，我们选择氢氧化钾作为反应所用的碱。

2.2.2 溶剂的选择结果

在同样的实验流程与条件下，测定乙醇、1，4-二氧六环及二甲亚砜等溶剂对芳基硫醚产率的影响。测定结果显示，添加二甲亚砜的反应效果最好，产率最高。就此，我们选择二甲亚砜作为反应所用的溶剂。

2.2.3 温度的选择结果

在同样的实验流程与条件下，测定90℃、100℃、110℃、120℃不同温度条件对芳基硫醚产率的影响。测定结果显示，温度越高，芳基硫醚的收率越大，加热温度为110℃时，收率为58%，而120℃下收率并未提升。就此，我们将110℃作为反应温度。

3 2-卤代吲哚类化合物的合成新方法

吲哚类化合物是自然界存在最多的再换化合物，生理活性较多元，可用于植物杀菌剂或植物生长调节剂的合成，如3-吲哚乙酸等。我们设计一种吲哚类化合物的合成新方法，按照乌尔曼反应合成2-溴代吲哚，该反应机理也适用于N-甲磺酰基-2-溴吲哚等物质的合成（反应方程式如图3所示）。

3.1 实验过程

该合成实验所需的试剂为2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯胺、氟化钾、三乙胺、碳酸铯、二甲亚砜、1，4-二氧六环、乙醇等;实验器材包括25mL反应罐、层析柱及油浴锅等。

实验流程如下：量取0.5mmol的2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚，与氨基保护基混合，本试验选择N-甲磺酰基为氨基保护基，将二者置于反应管中，再添加0.25mmol的碱;最后加入2mL的溶剂，并使用密封塞将反应罐密封，置于油浴锅中进行加热处理，加热时间为8h。在8h反应完成后，对反应罐内的溶液进行浓缩处理，再转移到层析柱中进行处理，获得反应物，即：N-甲磺酰基-2-溴吲哚。按照上述流程，将碳酸铯的用量增加到0.5mmol，可获得极性更小的产物，即：2-溴代吲哚[3]。

3.2 实验结果

3.2.1 碱的选择结果

在同样的实验流程与条件下，测定氟化钾、三乙胺及碳酸铯等碱性物质对吲哚类化合物产率与产物的影响。测定结果显示，只有添加碳酸铯，才会生成N-甲磺酰基-2-溴吲哚。就此，我们选择碳酸铯作为反应所用的碱。

3.2.2 溶剂的选择结果

在同样的实验流程与条件下，测定乙醇、1，4-二氧六环及二甲亚砜等溶剂对吲哚类化合物的影响。测定结果显示，添加、乙醇和二甲亚砜的反应效果优于1，4-二氧六环，但由于二甲亚砜具备一定毒性。就此，我们选择乙醇作为反应所用的溶剂。

3.2.3 温度的选择结果

在同样的实验流程与条件下，测定60℃、70℃、80℃、90℃不同温度条件对吲哚类化合物的影响。测定结果显示，温度越高，吲哚類化合物的收率越大，加热温度为80℃时，收率为95%，而90℃下收率并未提升。就此，我们将80℃作为反应温度。

4 结论

综上所述，我们提出的苯并呋喃类化合物、芳基硫醚化合物及吲哚类化合物的合成方法具有成本偏低、反应条件温和、操作简单等优势，可为农药中间体合成提供经验参考，推动农药生产技术的进一步发展。

参考文献：

[1]张尚玺，王振希，曹锰等.双苯并吡喃型农药中间体的合成、光解及工艺优化[J].当代化工研究，2019（12）：99-101.

[2]刘长令，关爱莹，李淼，等.中间体衍生化法与新农药创制[J].农药，2019，58（03）：157-164.

[3]包平.2-氯烟酸农药中间体的合成工艺研究[J].化工管理，2018（33）：72-74.

作者简介：

刘胜学（1979- ），男，土家族，湖北恩施人，本科学历，助理工程师，研究方向：药物合成、农药合成、有机合成。