氟虫脲的合成工艺、毒性及生物活性

氟虫脲（Flufenoxuron，CAS: 101463-69-8），学名1-14-(2-氯-4-三氟甲基苯氧(基)-2-氟苯基]-3-(2,6-二氟苯甲酰基)脲，是一种含氟仿生物农药，由壳牌化学公司研制。为灰白色固体，熔点为169-172°（分解），分子式为C21H11ClF6N2O3，分子量488.77，其外观如图1所示。

图1. 氟虫脲外观

合成方法

为了克服己有技术合成取代苯甲酰脲类昆虫生长调节剂时，氟化反应时间长、产率低，水解反应由于使用了酸催化而对设备有特殊要求、操作有危险性，以及酯化反应成本高、产物需分离，以及加成反应成率不够高的缺陷。曾益良等人[1]提供一种使用了高活性的氟化钾和季铵盐催化剂，使得氟化反应时间大大缩短，使用了碱催化水解反应从而降低了对设备的特殊要求，以及使用光气代替草酰氯，降低酯化反应成本，使用催化剂提高加成反应产率的氟虫脲的合成方法。反应路线如图2所示。

图2. 氟虫脲合成路线

具体工艺步骤如下。

1) 氟化：在1000L反应釜中加入500Kg环丁砜，边搅拌边加入经喷雾干燥处理过的细粒氟化钾(550目)117.8Kg (2KM)，二氯苯腈172Kg (1KM),以及由60wt% 四丁基氯化铵和40wt%甲基三辛基氯化铵组成的催化剂混合物5.16 Kg，于200oC 加热10小时，过滤，滤去沉淀的氯化钾，将滤液分馏得到二氟苯腈134.1Kg (0.965KM)，产率为96.5%，含量为99.3%，并回收溶剂环丁砜；2)水解：将二氟苯腈109.9Kg (0.79KM),催化剂氢氧化钠1.10Kg和碳酸钠1.10Kg加入反应釜中，开启热蒸气升温，在2小时内滴加51Kg (1.5KM)过氧化氢，滴加完毕，在40oC保温1小时，负压过量的过氧化氢，反应物用离心机甩干，得到二氟苯甲酰胺滤饼112.8Kg (0.718KM),产率为90.9%，含量为98.5%; 3)酯化：将二氟苯甲酰胺滤饼98Kg (0.62KM)和417.2Kg甲苯加入反应釜内，通入光气198.0Kg (1.2KM)，加热回流4小时，生成二氟苯甲酰异氰酸酯104.1Kg(0.57KM),产率91.8%,所得产物可不经提纯直接用于下一步：4)加成：将上步所得的二氟苯甲酰异氰酸酯91.5Kg (0.5KM)，4-(2-氯4-三氟甲基苯氧基)-2-氟苯胺153Kg (0.5KM)，以及三乙醇胺1.83Kg溶于500Kg甲苯中，在110oC反应4小时，反应液降至室温，过滤，得到无色晶体氟虫脲209.8Kg (0.43KM),产率85.1%,含量99.0%，将滤液进一步浓缩，还可得到氟虫脲2.2Kg，计入产率为86.9%。

毒性及生物活性

氟虫脲对哺乳动物的急性毒性：大鼠急性口服LD50>3000毫克/公斤，大鼠急性经皮LD50>2000毫克/公斤，对兔的眼睛和皮肤无刺激。对鲑科  让的96小时LD50>100毫克/升。

氟虫脲具有选择性高，对哺乳动物低毒，对环境污染小等特点在国内外得到广泛的应用。氟虫脲的杀虫活性、杀虫谱和作用速度均具有特色，并有很好的叶面持留性，其是果树、葡萄、柑桔和蔬菜等用的有效杀虫杀螨剂，还可用于棉花、玉米、咖啡等农作物上。[2]

参考文献

[1] 曾益良, 宋建军, 张平南, 秦小薇, 栗心贞, 陈志祥. 取代苯甲酰脲类昆虫生长调节剂的合成方法. CN 1580042A.

[2] M. Anderson, J. P. Fisher, J. Robinson. 酰基脲类杀螨杀虫剂氟虫脲. 农药，1987, 4，38-40.