氟烯草酸的制备方法

背景及概述^[1]

氟烯草酸（戊酯）是由日本住友化学公司于20世纪80年代开发的酞酰亚胺类除草剂，适用于防除大豆、玉米等作物的杂草。对大豆田中的一年生阔叶杂草具有很好的防除效果，对后茬作物没有影响。其药效好、用量少。化学名称为［2－氯－5－（环己－1－烯－1，2－二甲酰亚氨基）－4－氟苯氧基］乙酸戊酯。文献报道以对氟苯酚为起始原料，经氯化、酯化、硝化得中间体取代的硝基苯，经水解制得中间体取代的苯酚；再经醚化、还原制成取代的苯胺；最后与四氢苯酐缩合即得氟烯草酸（戊酯）。另外报道，由2－氟－4－氯－5－硝基苯酚先还原，再与3，4，5，6－四氢邻苯二甲酸酐反应，再与氯乙酸正戊酯缩合得到氟烯草酸（戊酯）。

制备^[1]

1）2－氯－4－氟－5－硝基苯酚的合成

在反应瓶中加入159g（1.42mol）对氟苯酚，282mL二氯乙烷，搅拌溶解，控制温度6～8℃，通入氯气106g，得到1.36mol2－氯－4－氟苯酚的二氯乙烷溶液，收率96％。所取得溶液，加入298g20％氢氧化钠水溶液，0.7g四丁基溴化胺，控温6～80℃，滴加含有78g固体光气与142mL二氯乙烷的溶液，静置分层，下层为2－氯－4－氟苯酚的碳酸酯溶液，转入另一反应瓶中，加入341g浓硫酸，滴加114g95％发烟硝酸，升温至80℃，反应4～5h，减压脱出二氯乙烷，加入273mL乙醇，213g30％盐酸，回流4h，降温至10℃，过滤，加入270mL二氯乙烷，升温回流，降温5℃，析出固体，过滤得2－氯－4－氟－5－硝基苯酚，以上反应收率为75.6％，含量98.3％。

2）4－氯－2－氟－5－（戊氧基羰基甲氧基）硝基苯的制备

反应瓶中投入320mLDMF，124.8g（0.65mol）2－氯－4－氟－5－硝基苯酚，89.6g碳酸钾，保持温度45℃，搅拌30min滴加108.8g（0.66mol）氯乙酸正戊酯，反应6～7h，降温至10℃，过滤，减压脱去溶剂，分馏得到183g浅黄色油状液体。收率86.2％，含量97.8％.

3）4－氯－2－氟－5－（戊氧基羰基甲氧基）苯胺的制备

高压釜中加入486mL甲醇，5.18g钯炭催化剂，153.8g（0.47mol）4－氯－2－氟－5－（戊氧基羰基甲氧基）硝基苯，氮气置换，加氢到0.9MPa，保温50℃，压力1MPa反应5～6h，过滤，脱去甲醇，得到128g黄色固体。收率90.4％，含量96.1％.

4）氟烯草酸（戊酯）的制备

在装有分水器的反应瓶中，投入420mL甲苯，126.7g（0.42mol）4－氯－2－氟－5－（戊氧基羰基甲氧基）苯胺，7g乙酸，5g哌啶，66.6g3，4，5，6－四氢邻苯二甲酸酐，升温回流6h，加143mL水，有机层脱去溶剂，再加114mL水，226mL甲醇，降温至5℃，过滤，烘干，得到167g浅黄色固体。收率92.8％，含量98％.

检测^[2]

氟烯草酸除草剂在土壤中移动性小、分解快。氟烯草酸对皮肤和眼睛有中等刺激，其在各种水果、蔬菜、粮食、谷物上应用广泛，但是该种药物的残留对人体存在潜在的危险。日本肯定列表对此类药物做了严格规定，其中动物制品及其内脏类、玉米、大豆、奶限量为0.01mg/kg，棉籽限量为0.1mg/kg。为了使我国在这一领域的检测技术与国际接轨，满足国外(特别是日本肯定列表)对我国食品中氟烯草酸残留量的最新限量要求，提高我国创汇农产品出口的国际竞争力，也防止国外伪劣食品流入我国，建立快速、简便、准确的食品中氟烯草酸残留的检测方法十分重要。目前，针对食品中氟烯草酸残留的检测方法国内无相关报道，国外报道极少。

采用乙酸乙酯提取样品中的氟烯草酸，凝胶渗透色谱(GPC)净化，气相色谱-质谱联用仪测定，外标法定量。结果表明，本方法的线性浓度范围为0.05～1μg/ml，线性相关系数为0.9983，平均回收率在70.35%～95.24%之间，相对标准偏差在3.22%～6.69%之间，说明方法的可靠性和精密度良好，并且该方法的定量限为5μg/kg，完全可以达到日本肯定列表的检测要求。

主要参考资料

[1]除草剂氟烯草酸（戊酯）的合成研究

[2]气相色谱-质谱联用技术测定进出口食品中氟烯草酸残留