介紹
三氟啶磺隆是先正達(dá)公司于2001年開發(fā)的高效磺酰脲類除草劑，化學(xué)名稱為1-(4,6-二甲氧嘧啶-2-基)-[3-(2,2,2-三氟乙氧基)-2-吡啶磺酰基]脲，主要通過抑制植物體內(nèi)的乙酰乳酸合成酶的活性，影響支鏈氨基酸的合成，從而抑制雜草生長達(dá)到滅草效果。
圖一 三氟啶磺隆
合成
三氟啶磺隆可以由中間體3(-2,2,2-三氟乙氧基）吡啶-2-磺酰胺和2-氨基-4,6-二甲基嘧啶偶聯(lián)得到。后者可以大量得到，前者目前有3條合成路線。合成路線一是選用2-氯-3-羥基吡啶為起始原料，首先與對甲苯磺酸三氟乙酯反應(yīng)，再與硫脲反應(yīng)得到2-巰基-3-三氟乙氧基吡啶，通入氯氣后氨解得到3-三氟乙氧基吡啶-2-基磺酰胺。合成路線二是以煙酰胺為起始原料，首先發(fā)生Hofmann降解得到3-氨基吡啶，然后被過氧化氫氧化后氯代得到2-氯-3-氨基吡啶，重氮化后再用三氟乙醇醇解得到2-氯-3-三氟乙氧基吡啶，再與硫氫化鈉反應(yīng)得到2-巰基-3-三氟乙氧基吡啶，用次氯酸鈉氧化得到3-三氟乙氧基吡啶-2-基磺酰胺。這兩條路線步驟較短，不用保護(hù)羥基，直接反應(yīng)。
在已有的合成路線的基礎(chǔ)上，以2-硝基-3-羥基吡啶為起始原料，首先和甲磺酰氯反應(yīng)，然后和芐硫醇發(fā)生親核取代，和2,2,2-三氟乙基甲磺酸酯發(fā)生醚交換，再經(jīng)過次氯酸鈉的氧化，氨氣氨化得到目標(biāo)中間體，最后和2-氨基-4,6-二甲基嘧啶偶聯(lián)，共五步反應(yīng)得到三氟啶磺隆。
圖二 三氟啶磺隆的合成路線
步驟一：2-硝基吡啶-3-基甲磺酸鹽的合成
在50 mL的茄形瓶中加入2-硝基-3-羥基吡啶（1.4 g,10 mmol）、三乙胺（1.39 mL,1.3 eq）和10 m L二氯甲烷，將所得溶液冷卻至0℃，然后緩慢滴加甲磺酰氯（1 mL,1.3 eq）。滴加完畢后，溫度升高至室溫反應(yīng)1.5 h，反應(yīng)結(jié)束后加入少量稀HCl和NaHCO3溶液洗滌，用乙酸乙酯萃取，得到的有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥后旋干，得到化合物1為深黃色油狀物，質(zhì)量為2.02 g，不作進(jìn)一步提純。
步驟二：2-（芐硫基）吡啶-3-基甲磺酸鹽的合成
在50 mL的茄形瓶中加入化合物1(2.02 g）、芐硫醇（1.29 mL,1.1 eq）和15 mL N,N-二甲基甲酰胺，冰浴下攪拌。將氫氧化鉀（1.9 g,1.4 eq）溶解于4.4 m L H2O中制備30%的氫氧化鉀水溶液，冰浴下將氫氧化鉀溶液緩慢滴加至上述溶液中。滴加完畢后繼續(xù)冰浴反應(yīng)1 h，反應(yīng)結(jié)束后將混合液倒入鹽水中，用乙酸乙酯萃取，得到的有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥后旋干，柱層析得到化合物2為淡黃色固體，質(zhì)量為1.51 g，前兩步總產(chǎn)率為51%。
步驟三：2-（芐硫基）-3-(2,2,2-三氟乙氧基）吡啶的合成
在50 mL的茄形瓶中加入化合物2(1.48 g,5 mmol）、2,2,2-三氟乙基甲磺酸酯（1.6 g,1.8 eq）、碳酸鉀（1.03 g、1.5 eq）、10 mL N,N-二甲基甲酰胺，在120℃油浴下反應(yīng)2 h。反應(yīng)結(jié)束后，加入水淬滅，用乙酸乙酯萃取，得到的有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥后旋干，柱層析得到化合物3為白色固體，質(zhì)量為1.2 g，產(chǎn)率為80%。
步驟四：3-(2,2,2-三氟乙氧基）吡啶-2-磺酰胺的合成
在100 m L的茄形瓶中加入化合物3(1.49 g,5 mmol）、15 mL二氯甲烷、10 mL濃鹽酸，將所得溶液冷卻至-5℃，然后緩慢滴加有效氯含量為8%的次氯酸鈉（18.5 mL,10 eq），滴加完畢后室溫攪拌1.5 h，反應(yīng)結(jié)束后，用乙酸乙酯萃取，得到的有機(jī)層用無水硫酸鈉干燥，旋干后加入10 m L二氯甲烷，冷卻至0℃，然后通入氨氣20 min，旋干溶劑，柱層析得到化合物4為白色固體，質(zhì)量為0.78 g，產(chǎn)率為61%。
步驟五：三氟啶磺隆的合成
在50 mL的茄形瓶中加入化合物4(1.28 g,5 mmol）、4,6-二甲氧基-2-(苯氧基羰基)氨基嘧啶（1.6 g,1.2 eq）、10 mL乙腈，冰浴降溫至0℃并緩慢滴加三乙胺(0.8 m L,2 eq），滴加完畢后室溫下攪拌1 h，反應(yīng)結(jié)束，旋干溶劑，殘液中加入少量稀HCl洗滌，然后用乙酸乙酯萃取，有機(jī)層用無水硫酸鈉干燥后柱層析得到化合物5，質(zhì)量為1.88 g，產(chǎn)率為86%。
參考文獻(xiàn)
[1]丁華平,陳素云.三氟啶磺隆的合成[J].世界農(nóng)藥,2020,42(02):33-35.