农药中间体吡啶化合物的合成-刘

1、农药中间体吡啶化合物的合成 武汉工程大学化工与制药学院 刘安昌教授 TelE-mail: 新杀虫剂氟啶虫胺腈(Sulfoxaflor)为 陶农科(Dow AgroSciences) 开发的新产品。其化学名称：f1-6-(三氟甲基)吡啶-3-基乙基 -4-巯基氨腈； 分子式：C10H10F3N3OS； 分子量：27727； CAS：946578-00-31；结构式： NCF3 CH CH3 SCH3N O CN 2-三氟甲基-5-（1-甲硫基）乙基吡啶为杀虫剂氟啶虫胺氟啶虫胺 腈腈的中间体。 1 1、2-2-三氟甲基三氟甲基-5-5-（1-1-甲硫基）乙基吡啶甲硫基）乙

2、基吡啶 陶氏计划于2012 年以Closer and Transform为商标名称 上市该杀虫剂。氟啶虫胺腈（sulfoxaflor）主要针对取食树 液的昆虫，陶氏称，氟啶虫胺腈（sulfoxaflor）具有高效、 广谱活性，使用量低。 测试显示，其对美国牧草盲蝽（Lygus lineolaris）具有显 著控制效果，该昆虫对棉花产量影响显著。氟啶虫胺腈 （sulfoxaflor）对水稻褐飞虱同样有防效。其他防治对象包 括蚜虫、粉虱和介壳虫。氟啶虫胺腈（sulfoxaflor）是 sulfoximine 化学类别中开发用于农业用途的第一个化合物。 研究表明氟啶虫胺腈（sulfoxaflor）与

3、其他化学类别的杀虫 剂无交互抗性。陶氏益农2010 年6 月已在中国取得50%氟 啶虫胺腈水分粒剂防治棉花粉虱、棉花盲蝽和小麦蚜虫的 田间试验批准证；7 月取得22%氟啶虫胺悬浮剂防治黄瓜 粉虱和21.8%氟啶虫胺悬浮剂防治水稻水虱的田间试验批 准证。 2-三氟甲基-5-（1-甲硫基）乙基吡啶的合成路线 路线一 CF3O O NCF3 CH CH3 SCH3 NCHCHCH SCH3 CH3 CHO SCH3 CHO NaSCH3 CF3O O CF3 O OCF3 O O 44% or,HSCH3 H N NCF3 CH CH3 SCH3 NCHCHCH SCH3 CH3 CF3 O OC2

4、H5 O OCH2H5 + CH3COONH4 CH3CN NCF3 CH CH3 SCH3 C2H5O O NCF3 CH CH3 SCH3 HO O THF LiOH Cu 240 路线二 氟啶虫酰胺(通用名称flonicamid，商品名称Teppeki) 是石原产业公司和Belchim公司开发的新型吡啶酰胺类 内吸性杀虫剂。主要用于防治各类蚜虫，且与目前所 有蚜虫防治剂无交互抗性。 2 2、4-4-三氟甲基烟酸三氟甲基烟酸 2、4-三氟甲基烟酸为杀虫剂氟啶虫酰胺氟啶虫酰胺的中间体。 从2004年开始，已在多个国家登记注册。 2006年在日本登记，用于果树、蔬菜、茶防治 害虫。日本石原产业

5、公司的合作者FMC公司 2006年还在巴西、美国对该杀虫剂进行了登记， 主要用于棉花、蔬菜、果树防治害虫。2007年 在意大利获准登记，主要用于防治水果、蔬菜 等作物害虫。 结构式： N CF3 N H CN O flonicamid 4-三氟甲基烟酸的合成路线 OEt + CF3Cl O EtOCF3 O MeOOMe OOMe N CF3 COOH py NH3 H2NCF3 O CF3N H O OOCH3O CF3N H O OO -CH3OH 日本住友公司于1997年提出Pyridalyl类新杀虫剂，是 一种新型高效、低毒杀虫剂。Pyridalyl 展在平面上是直 线型醚类结构，虽该

6、结构没有光学异构，也不存在顺反 异构体，只有一个“流行”的三氟甲基吡啶基团，其结 构虽新但不复杂。它的生化作用模式虽然仍在研究中， 但表现出的作用机理同现存的杀虫剂不同，该化合物对 烟芽夜蛾和小菜蛾显示出良好的控制效果，而这些鳞翅 目 害虫对当前的药剂都已产生很强的耐药性。 2-氯-5-三氟甲基吡啶为杀虫剂啶虫丙醚啶虫丙醚（Pyridalyl） 的中间体。的中间体。 3 3、2-2-氯氯-5-5-三氟甲基吡啶三氟甲基吡啶 与此同时，在用药后，害虫先失去活动能力，一般 在23 h后死亡，这种症状也不同于往日的杀虫剂。 处理的剂量在80300 g/hm2 时，对各种鳞翅目害虫 和瘿翅目害虫，如棉铃

7、虫、粘虫、白菜金翅夜蛾、甘 蓝夜蛾和蓟马等均比市售的药剂好，这说明该药具有 新的作用机制。结构式为： NO F3C OCH2 CH2CH2CH2O CHCCl2Cl Cl 中间体2-氯-5-三氟甲基吡啶的合成 NCl CH3 Cl2, hv Cl Cl NIBN NCl CCl3 HF, SbF5 200， 9MPaNCl CF3 2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶为氟啶酰菌胺氟啶酰菌胺 Fluopicolide中间体 氟啶酰菌胺(试验代号：AEC638206， 通用名称：fluopicolide， 商品名称：Infinito)是拜耳公司开发的一种新型酰 胺类内吸性杀菌剂；主要用于防治卵菌纲

8、病原菌引 起的病害如葡萄霜霉病和马铃薯晚疫病等。 4 4、2-2-甲氨基甲氨基-3-3-氯氯-5-5-三氟甲基吡啶三氟甲基吡啶 氟啶酰菌胺不仅具有独特的作用方 式，与其它类杀菌剂无交互抗性， 而 且具有很好的持效活性；加之对作物 安全与有利的毒理数据和生态效果， 因此适宜于有害生物综合治理体系。 其结构为： Cl Cl CNHCH2 N Cl CF3 O 中间体2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶的合成： N Cl Cl CF3 N Cl F CF3 KF DMSO 92% KCN 98% N Cl CN CF3 Pd/C,H2 1atm 95-97% N Cl CH2NH2 CF3 氟吡菌酰

9、胺(fluopyram)化学名称为N-2-3-氯- 5-(三氟甲基)-2-吡啶基乙基-三氟-O-甲苯 酰胺，是一种新型苯甲酰胺类杀菌剂，通过阻 碍呼吸链中琥珀酸脱氢酶的电子转移而抑制 线粒体呼吸。主要用于阔叶作物上防治子囊菌 引起的病害。 2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶氟吡菌酰胺氟吡菌酰胺（fluopyram） 的中间体。的中间体。 5 5、2,3-2,3-二氯二氯-5-5-三氟甲基吡啶三氟甲基吡啶 C CF3 NHCH2CH2 N Cl CF3 O 2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶的合成 CF3CCl3 + CH3 N CH3 CHO (CH3)3SiCl CF3C Cl Cl CHO N C

10、H3 CH3 Si CH3 CH3 CH3 H2SO4 Zn CF3C Cl Cl CHO CH2CHCN CF3C Cl CH2CHCN Cl CHO NCl ClCF3 N ClF3C Cl NCCH2COOC2H5 NMP,KOHN ClF3C CHCN CO2C2H5 N ClF3C CH2CN Pb/C Ac2O N ClF3C CH2CH2NH2Ac N ClF3C CH2CH2NH2 HCl 啶氧菌酯(试验代号：z A一1 9 6 3，通用名称 picoxystrobin是由先正达公司开发的甲氧基丙 烯酸酯类杀菌剂。 化学名称：(E )-3-甲氧基-2-2-6-(-氟甲基)- 2

11、-吡啶氧甲基】苯基丙烯酸甲酯。 1988 年申请专利， 2001 年上市， 可用于防 治叶枯病、锈病、颖枯病、白粉病等。 2-羟基-6-三氟甲基吡啶啶氧菌酯啶氧菌酯（picoxystrobin） 的中间体 6 6、2-2-羟基羟基-6-6-三氟甲基吡啶三氟甲基吡啶 分子式：C，8H16F3NO4 相对分子质量： 367.32 化学结构如下： NCF3O OCH3 OCH3 O OEt + CF3OCF3 OO CF3OEt O CONH2 CONH2 N H O CONH2 CF3 N H O COOH CF3 NCF3OH 2-羟基-6-三氟甲基吡啶的合成： 2-(1,1-二甲基乙基)氨基-

12、磺酰-6-（三氟甲基）-3- 吡啶甲酸乙酯为氟啶嘧磺隆氟啶嘧磺隆中间体。 杜邦公司于1997年上市的氟啶嘧(flupyrsulfuron methyl-sodium)是具有广谱活性的苗后除草剂，对禾 谷类作物安全，可防除部分重要禾本科杂草和阔叶 杂草，2003-2007年销售 额增长达25 。 7 7、2-(1,1-2-(1,1-二甲基乙基二甲基乙基) )氨基氨基-磺磺 酰酰-6-6-（三氟甲基）（三氟甲基）-3-3-吡啶甲酸乙酯吡啶甲酸乙酯 N COOEt CF3S NH O O C NH O N N OCH3 OCH3 其结构式为： OBun+ C O OCF3CCF3 O nuBO O

13、CF3 H2N CO2Et O POBr3 PhSH N COOEt CF3SPh NaOCl tBuNH2N COOEt CF3S NHBut O O NCF3OH COOEt NCF3Br COOEt 2-(1,1-二甲基乙基)氨基-磺酰-6-（三氟甲基） -3-吡啶甲酸乙酯的合成路线 2-甲氧基-4-三氟甲基吡啶-3-磺酰氯为啶磺草胺啶磺草胺 中间体。 啶磺草胺也称甲氧磺草胺，为磺酰胺类除草 剂，外观为棕色粉末，熔点208.3，为陶氏公 司开发。结构式为： N N N N NHS O O OCH3 CH3O N OCH3 F3C 8 8、2-2-甲氧基甲氧基-4-4-三氟甲基吡啶三氟甲基

14、吡啶-3-3-磺酰氯磺酰氯 啶磺草胺是磺酰胺类内吸传导型选择性冬小麦 田苗后除草剂，杀草谱广，除草活性高，药效作 用快。该药经由杂草叶片，鞘部、颈部或根部吸 收，在生长点积累，抑制乙酰乳酸合成酶，无法 合成支链氨基酸，进而影响蛋白质合成，影响杂 草细胞分裂，造成杂草停止生长、黄化、然后死 亡。对冬小麦田多种一年生杂草有较高活性和较 好防效。 F3COEt O + (CH3O)2P OCH3 OO F3C CH3OOCH3 CO2CH3 N H CF3 O SOCl2 N CF3 ClN CF3 OCH3 CH3LiHN(Pr-i)2 i-PrSSPr-i N CF3 OCH3 SPr-i Cl

15、2 N CF3 OCH3 SO2Cl 2-甲氧基-4-三氟甲基吡啶-3-磺酰氯合成路线 2-氯-3-三氟甲基吡啶为啶嘧磺隆啶嘧磺隆中间体。 啶嘧磺隆(通用名称flazasulfu ron，商品名称Shibagen、 Katana)是由日本石原产业化学公司开发的磺酰脲类除草 剂，对草坪尤其是暖季型草坪除草安全。2007年在美国 获准登记，用于非居住草坪除草。 NSO2NHCONH CF3 N N OCH3 OCH3 其结构式为： 9 9、2-2-氯氯-3-3-三氟甲基吡啶三氟甲基吡啶 中间体2-氯-3-三氟甲基吡啶的合成路线 N CH3 N CH3 Cl N CCl3 ClN CF3 Cl 氟硫

16、草啶氟硫草啶（Dithiopyr）化学名称为：2-二氟甲基-4- 异丁基-6-三氟甲基吡啶-3，5-二甲酸乙酯。 氟硫草啶为一种吡啶羧酸类除草剂，属于稻田和 草坪除草剂。可防除稗、鸭舌草、异型莎草、节 节菜、窄叶泽泻等一年生杂草。但不能防除萤蔺、 水莎草、瓜皮草和野慈菇。 1010、氟硫草啶、氟硫草啶Dithiopyr;Dithiopyr; 结构式为： 该除草剂的除草活性不受环境因素变化的影响对水稻安 全，持效期达80d本品在草坪芽前施用，用量为0.36 0.50kg(a.i.)ha，可防除升马唐、紫马唐等一年生禾 本科杂草和球序卷耳、零余子景天、腺漆菇草等一年生阔 叶杂草。 N O CF3F

17、3C SCH3CH3S O 路线路线1 CF3SCH3 OO + CHO NH3 N H O O H O H CF3F3C SCH3CH3S O N O CF3F3C SCH3CH3S O N O CF3F3C SCH3CH3S O 氟硫草啶的合成 路线2 CF3OC2H5 OO + CHO NH3 O O O H O H CF3F3C OC2H5C2H5O O N O CF3F3C OC2H5C2H5O O N O CF3F3C OC2H5C2H5O O N H O O H O H CF3F3C OC2H5C2H5O O N O CF3F3C OHHO O N O CF3F3C ClCl O

18、 N O CF3F3C SCH3CH3S O 炔草酯(chodinafop-propargyl) 是Ciba-Geigy公 司于1981年开发的苯氧丙酸酯类除草剂，商品名 为顶尖(Topic)，化学名为(R)-2-4-(5-氯-2-吡啶氧 基)苯氧基丙酸炔丙基酯。 炔草酯属内吸传导性除草剂，能有效防除鼠尾 看麦娘、燕麦、黑麦草、普通早熟禾、狗尾草等。 2，3-二氟-5-氯吡啶为炔草酯炔草酯的中间体。的中间体。 1111、2 2，3-3-二氟二氟-5-5-氯吡啶氯吡啶 农药登记名称和商品名：15炔草酸可湿性 粉剂(麦极)。 理化性质：炔草酸属芳氧羧酸类化合物，其 有效成分为R-异构体(高效体)，只有R-异构体 具有活性，而S一异构体无活性。 外观为白色晶体粉末；密度135Scms； 熔点：595，分解温度285 N OOCHCOCH2CCH CH3 O F Cl 结构式： 中间体2，3-二氟-5-氯吡啶的合成 N Cl Cl NO2 R-Ni/H2 N Cl Cl NH2 NaNO2 HFN Cl Cl F N Cl F F KF CH H2N H2N NO2 +Me2N NMe2 Cl BuOH reflux 4h N Cl NH2 NO2 NaNO2, HCl 2-乙酰-3-甲酸吡啶为、氨基腙类除草剂氟吡草腙氟吡草腙