[发明专利]一种合成氰氟草酯的方法

说明书

本发明公布了一种合成氰氟草酯的方法。以(R)‑2‑[4‑(4‑氰基‑2‑氟苯氧基)苯氧基]丙酸甲酯和正丁醇为原料，在催化剂的作用下制备得到氰氟草酯，其中催化剂为硫酸氢钾或硫酸氢钠。反应完成后，回收溶剂，加热使氰氟草酯成液态，水洗除催化剂，脱除水分得氰氟草酯。本发明工艺简单易操作，对设备要求不高，对环境污染小，安全性高，在反应过程中不容易发生消旋，能很好的抑制无活性的(S)‑异构体产生，具有产物收率高，光学纯度高等优点。

技术领域

本发明涉及一种氰氟草酯的合成方法。

背景技术

氰氟草酯是美国陶氏益农公司(Dow AgroSciences Company) 于1987 年首先开发并于1992 年推向市场的一种水稻田专用除草剂，是芳香苯氧羧酸酯类除草剂中唯一对水稻具有高度安全性且对环境友好的新颖除草剂，化学名称: (R)-2-[4-(4-氰基-2-氟苯氧基)苯氧基]丙酸丁酯。

氰氟草酯是内吸外传导性除草剂，由植物的叶片和叶鞘吸收，韧皮部传导，并迅速被降解成氰氟草酸(ACID) ，积累于植物体的分生组织区，抑制乙酰辅酶A 羧化酶，使脂肪酸合成停止，细胞的生长分裂不能正常进行，膜系统等含脂结构破坏，最后导致植物死亡。但氰氟草酸必须为(R)-异构体才能很好的积累于植物体分生组织，发挥其洁性，否则失活。因此，氰氟草酯的旋光性对其发挥活性至关重要。如何高选择性地获得具有良好生物洁性的(R)-异构体，避免生成基本无活性的(S)-异构体是氰氟草酯合成研究中的关键问题。

目前国内外已公开的关于制备氰氟草酯的工艺路线主要有几种:

李梅芳等（CN102584627B）公布了一种以(R)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸和3,4-二氟苯腈为原料，经过缩合反应得到中间体(R)-2-(4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基)丙酸，中间体再与光气等氯化试剂作用生成中间体(R)-2-(4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基)丙酰氯，最后与正丁醇进行酯化反应得到氰氟草酯。但此路线具有以下缺点:酰氯化反应时需要使用光气或者氧化亚砜等有毒、强腐蚀性的原料，对实验设备和操作要求较高，安全隐患大，实现工业化对装置设备要求较高，会产生一定量的“三废”问题。

罗亮明等(氰氟草酯的合成，农药研究与应用，2007，11(1)，23-25)提出了一种合成氰氟草酯的路线，采用(S)-乳酸甲酯为原料，与对苯磺酰氯反应制备(S)-对苯磺酰氯乳酸酯，再与对苯二酚反应合成(R)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯，之后与3,4-二氟苯腈反应，再经过水解、酯化合成氰氟草酯。此路线产生大量的废水难以处理，而且反应过程中使对苯磺酰氯为保护基，增加成本，导致该路线很难工艺化。

姚日生等（CN102181496B）公布了一种酶促合成氰氟草酯的方法，以(R)-2-[4-(4-氰基-2-氟苯氧基)苯氧基]丙酸乙酯为原料，经酶促酯交换合成氰氟草酯，反应过程中需要加入特定的脂肪酶或蛋白酶。此路线反应结束需要通过柱层析获得产品，生产成本高，较难实现工艺化。

R.Garth Pews等（US4894085）公布了一种2-[4-(4-氰基-2-氟苯氧基)苯氧基]丙酸丁酯的制备方法，以2-[4-(4-氰基-2-氟苯氧基)苯氧基]丙酸甲酯为原料，与氯化试剂作用生成中间体2-(4-(2-氟-4-腈基)-苯氧基)丙酰氯，最后与正丁醇进行酯化反应得到2-[4-(4-氰基-2-氟苯氧基)苯氧基]丙酸丁酯。该路线也具有以下缺点:酰氯化反应时需要使用光气或者氧化亚砜等有毒、强腐蚀性的原料，对实验设备和操作要求较高，安全隐患大，实现工业化对装置设备要求较高，会产生一定量的“三废”问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种氰氟草酯的制备方法，其特征在于：以(R)-2-[4-(4-氰基-2-氟苯氧基)苯氧基]丙酸甲酯为原料，在催化剂的作用下与正丁醇反应合成氰氟草酯，化学反应式为：