邻溴氟苯的合成和用途

简介

邻溴氟苯主要用于医药和农药的中间体，目前多应用于合成广谱抗生素环丙氟呱酸，是合成咬诺酮类抗菌剂的起始原料。此外，邻溴氟苯通过干扰DNA功能而导致细菌死亡，另外又能破坏细菌的细胞膜。而且邻溴氟苯是咬诺酮类抗菌药物合成的中间体，所以在近年来得到了迅速的发展[1]。从国际市场看，德国、日本、美国、意大利、西班牙和印度等国家都在建设邻溴氟苯生产装置，而其作为基础原料大都依赖进口[2]。

图1 邻溴氟苯的结构式。

合成

图2 邻溴氟苯的合成路线[3]。

向芳基硼酸（10mmol）在乙腈（10mL/g vs.硼酸）中的浆液中加入NaOMe（0.5mmol；25wt%的MeOH溶液）。将1，3-二溴-5，5-二甲基乙内酰脲（11mmol）一份加入反应中，并将混合物加热至40℃。在N2气氛下，将反应在40℃下老化4h。将反应冷却至室温并用10%Na2SO3（10mL/g vs.硼酸）猝灭。将混合物用MTBE（10mL/g vs.硼酸）稀释，搅拌。这一层被切掉了。有机层用1N NaOH（10mL/g vs.硼酸）洗涤以除去任何未反应的起始材料。通过HPLC分析有机溶液，通过与从商业来源获得的真实样品进行比较，获得反应的产率。GC/MS和NMR分析证实了产物的特性。最终得到标题化合物邻溴氟苯，产率98%。合成路线如图2所示。

用途

邻溴氟苯可用作增稠剂、增粘剂、乳化剂、稳定剂、成型剂和悬浮剂等，广泛应用于石油、化工、食品、造纸、轻工、纺织、染料、医药、农业、陶瓷等行业。目前我国邻溴氟苯产品主要应用于食品行业，以增加品种、改善质量和提高食品的档次。在面条、糕点、饼干、速溶咖啡、鱼制品、冷冻饮品中[4]。此外，邻溴氟苯类化合物在兽医临床使用广泛，该类产品具有抗菌谱广、性质稳定、使用方便、价格低廉等优点，邻溴氟苯与抗菌增效剂的合用使邻溴氟苯应用更为广泛，因药物残留及不良反应等问题使邻溴氟苯类化合物的使用受到一定限制[5]。

毒性

研究了取食不同寄主的草地贪夜蛾对邻溴氟苯的响应程度和对取食不同寄主草地贪夜蛾的亚致死效应。采用点滴法测定邻溴氟苯对取食3种不同寄主草地贪夜蛾的室内毒力，结果显示LD50值以取食玉米的处理（0.499 mg/L），取食大豆的次之（0.472 mg/L），取食花生的最小（0.389 mg/L），证明玉米草地贪夜蛾对邻溴氟苯的抵抗能力最强；选择两个亚致死剂量处理试虫以研究邻溴氟苯对取食不同寄主草地贪夜蛾的亚致死效应，结果发现草地贪夜蛾在玉米、花生和大豆上均可完成世代发育；取食玉米的草地贪夜蛾生长周期最短、繁殖能力最强；试验药剂剂量越高，取食三种寄主的种群各生物学指标相比空白对照差距越大。

以邻溴氟苯致死剂量（LD15和LD30）及致死中浓度（LD50）处理草地贪夜蛾，测定了其体内解毒酶和保护酶活性的变化[6]。结果发现，解毒酶的活力总体趋势是随药剂浓度的升高而增加的。GST和EST的比活力与药剂处理浓度均呈正相关。邻溴氟苯对草地贪夜蛾具有很好的防治效果，分别与高效氯氟氰菊酯和甲维盐复配，均有增效作用；亚致死剂量下，取食玉米的草地贪夜蛾适生性最强[7]；LD15、LD30和LD50剂量均可诱导草地贪夜蛾体内的解毒酶和保护酶活性增强，证明他们在草地贪夜蛾抵抗邻溴氟苯危害的过程中发挥了作用。以上结果可优化邻溴氟苯在防治草地贪夜蛾时的田间应用策略，并可为草地贪夜蛾对邻溴氟苯抗药性的研究奠定基础。

参考文献

[1] H. Kitano, J.-H. Choi, A. Ueda, H. Ito, S. Hagihara, T. Kan, H. Kawagishi, K. Itami, Discovery of Plant Growth Stimulants by C-H Arylation of 2-Azahypoxanthine, Org. Lett. 20(18) (2018) 5684-5687.

[2] B. Szafranowska, D. Raczynska, D. Zink, Luminescent organic molecules for optoelectronic devices as light-emitting layers or electron/hole transport layers, Cynora GmbH, Germany . 2019, p. 141pp.

[3] A. Yamatani, Organic electroluminescence device and polycyclic compound for organic electroluminescence device, Samsung Display Co., Ltd., S. Korea . 2020, p. 91pp.

[4] X. Jiang, E. Li, J. Chen, Y. Huang, Photo-induced energy transfer relay of N-heterocyclic carbene catalysis: an asymmetric α-fluorination/isomerization cascade, Chem. Commun. (Cambridge, U. K.) 57(6) (2021) 729-732.

[5] K. Mackey, D.J. Jones, L.M. Pardo, G.P. McGlacken, Quinoline Ligands Improve the Classic Direct C-H Functionalisation/Intramolecular Cyclisation of Diaryl Ethers to Dibenzofurans, Eur. J. Org. Chem. 2021(3) (2021) 495-498.

[6] X. Zhu, X. Yuan, H. Chen, Preparation of phenyl carbazole spiro derivatives as thermally activated delayed fluorescent material using for organic electronic devices, display devices or lighting devices, Weisipu New Materials Suzhou Co., Ltd., Peop. Rep. China . 2022, p. 11pp.

[7] A. Yamatani, Light-emitting device and nitrogen-containing compounds for light-emitting devices, Samsung Display Co., Ltd., S. Korea . 2022, p. 78pp.