幾種鹵代雜環類農藥中間體合成新方法分析與研究

摘 要：苯并呋喃等鹵代雜環類農藥為農藥研發熱點，結構可變性強，具備較大的開發潛力。基于此，本文以紹興上虞新銀邦生化有限公司的研究成果為例，闡述幾種鹵代雜環類農藥中間體合成的新方法，分別是2-鹵代苯并呋喃類化合物、含苯并呋喃類芳基硫醚及2-鹵代吲哚類化合物，為農藥公司產品創新提供幫助。

關鍵詞：鹵代雜環類;農藥;中間體

Abstract：halogenated heterocyclic pesticides， such as benzofuran， are hot spots in pesticide research and development， with strong structural variability and great development potential. Based on this， taking the research results of Shaoxing Shangyu new yinbang Biochemical Co.， Ltd. as an example， this paper expounds several new methods for the synthesis of halogenated heterocyclic pesticide intermediates， which are 2-halobenzofuran compounds， aryl thioether containing benzofuran and 2-haloindole compounds， providing help for the product innovation of pesticide companies.

Key words：halogenated heterocycles; pesticides; intermediates

1 2-鹵代苯并呋喃類化合物的合成新方法

苯并呋喃具備較強的生物活性，是生產呋草黃等農藥的主要化合物。學術界關于苯并呋喃類化合物的生成方法較多。我們借鑒學術界研究學者的成功經驗，設計一種2-鹵代苯并呋喃類化合物的新方法，將2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚作為原料，選擇0.5倍的碳酸銫對其進行催化，生成2-溴代苯并呋喃（反應方程式如圖1所示）。

1.1 實驗過程

該合成實驗所需的試劑為2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚、水、乙醇、1，4-二氧六環、磷酸鉀、三乙胺及碳酸銫等;實驗器材包括25mL反應罐、層析柱及油浴鍋等。

實驗流程如下：量取0.5mmol的2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚，將其置于反應管中，再添加0.25mmol的堿與2mL的溶劑，并使用密封塞將反應罐密封，置于油浴鍋中進行加熱處理，加熱時間為8h。在8h反應完成后，對反應罐內的溶液進行濃縮處理，再轉移到層析柱中進行處理，獲得反應物，即：2-溴代苯并呋喃。

在實驗中，我們采用控制變量法，測定不同堿、不同溶劑及不同溫度對2-溴代苯并呋喃產率的影響，明確最佳實驗條件，得出最終的2-溴代苯并呋喃合成新方法。

1.2 實驗結果

1.2.1 堿的選擇結果

在同樣的實驗流程與條件下，測定磷酸鉀、三乙胺及碳酸銫等堿性物質對2-溴代苯并呋喃產率的影響。測定結果顯示，添加碳酸銫的實驗產率最大，且相對穩定。就此，我們選擇碳酸銫作為反應所用的堿。

1.2.2 溶劑的選擇結果

在同樣的實驗流程與條件下，測定水、乙醇及1，4-二氧六環等溶劑對2-溴代苯并呋喃產率的影響。測定結果顯示，添加乙醇的實驗產率最大，反應效果良好，且乙醇的價格相對較低。就此，我們選擇乙醇作為反應所用的溶劑。

1.2.3 溫度的選擇結果

在同樣的實驗流程與條件下，測定60℃、70℃、80℃、90℃不同溫度條件對2-溴代苯并呋喃產率的影響。測定結果顯示，溫度越高，2-溴代苯并呋喃的收率越大，加熱溫度為80℃時，收率為95%，而90℃下收率并未提升。就此，我們將80℃作為反應溫度[1]。

2 含苯并呋喃類芳基硫醚的合成新方法

硫醚類化合物是農藥合成中常見的中間體，在農藥中的應用，可提高農藥在殺蟲方面的能力。本節按照烏爾曼反應合成2-溴代苯并呋喃（即本文第一點闡述的合成方法），再利用2-溴代苯并呋喃和硫醇或硫酚在堿性條件下產生偶聯反應，合成芳基硫醚（反應方程式如圖2所示）。

2.1 實驗過程

該合成實驗所需的試劑為2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚、二甲亞砜、乙醇、1，4-二氧六環、碳酸銫、氫氧化鉀、碳酸鉀、氫氧化鈉等;實驗器材包括25mL反應罐、層析柱及油浴鍋等。

實驗流程如下：量取0.5mmol的2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚，將其置于反應管中，再添加0.5mmol的對氯苯硫酚與0.5mmol的碳酸銫;最后加入0.5mmol的堿與2mL的溶劑，并使用密封塞將反應罐密封，置于油浴鍋中進行加熱處理，加熱時間為10h。在10h反應完成后，對反應罐內的溶液進行濃縮處理，再轉移到層析柱中進行處理，獲得反應物，即：芳基硫醚。

2.2 實驗結果

2.2.1 堿的選擇結果

在同樣的實驗流程與條件下，測定碳酸鉀、氫氧化鉀及氫氧化鈉等堿性物質對芳基硫醚產率的影響。測定結果顯示，添加氫氧化鉀的實驗產率最大，且反應效果良好。就此，我們選擇氫氧化鉀作為反應所用的堿。

2.2.2 溶劑的選擇結果

在同樣的實驗流程與條件下，測定乙醇、1，4-二氧六環及二甲亞砜等溶劑對芳基硫醚產率的影響。測定結果顯示，添加二甲亞砜的反應效果最好，產率最高。就此，我們選擇二甲亞砜作為反應所用的溶劑。

2.2.3 溫度的選擇結果

在同樣的實驗流程與條件下，測定90℃、100℃、110℃、120℃不同溫度條件對芳基硫醚產率的影響。測定結果顯示，溫度越高，芳基硫醚的收率越大，加熱溫度為110℃時，收率為58%，而120℃下收率并未提升。就此，我們將110℃作為反應溫度。

3 2-鹵代吲哚類化合物的合成新方法

吲哚類化合物是自然界存在最多的再換化合物，生理活性較多元，可用于植物殺菌劑或植物生長調節劑的合成，如3-吲哚乙酸等。我們設計一種吲哚類化合物的合成新方法，按照烏爾曼反應合成2-溴代吲哚，該反應機理也適用于N-甲磺酰基-2-溴吲哚等物質的合成（反應方程式如圖3所示）。

3.1 實驗過程

該合成實驗所需的試劑為2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯胺、氟化鉀、三乙胺、碳酸銫、二甲亞砜、1，4-二氧六環、乙醇等;實驗器材包括25mL反應罐、層析柱及油浴鍋等。

實驗流程如下：量取0.5mmol的2-（2'，2'-二溴）乙烯基苯酚，與氨基保護基混合，本試驗選擇N-甲磺酰基為氨基保護基，將二者置于反應管中，再添加0.25mmol的堿;最后加入2mL的溶劑，并使用密封塞將反應罐密封，置于油浴鍋中進行加熱處理，加熱時間為8h。在8h反應完成后，對反應罐內的溶液進行濃縮處理，再轉移到層析柱中進行處理，獲得反應物，即：N-甲磺酰基-2-溴吲哚。按照上述流程，將碳酸銫的用量增加到0.5mmol，可獲得極性更小的產物，即：2-溴代吲哚[3]。

3.2 實驗結果

3.2.1 堿的選擇結果

在同樣的實驗流程與條件下，測定氟化鉀、三乙胺及碳酸銫等堿性物質對吲哚類化合物產率與產物的影響。測定結果顯示，只有添加碳酸銫，才會生成N-甲磺酰基-2-溴吲哚。就此，我們選擇碳酸銫作為反應所用的堿。

3.2.2 溶劑的選擇結果

在同樣的實驗流程與條件下，測定乙醇、1，4-二氧六環及二甲亞砜等溶劑對吲哚類化合物的影響。測定結果顯示，添加、乙醇和二甲亞砜的反應效果優于1，4-二氧六環，但由于二甲亞砜具備一定毒性。就此，我們選擇乙醇作為反應所用的溶劑。

3.2.3 溫度的選擇結果

在同樣的實驗流程與條件下，測定60℃、70℃、80℃、90℃不同溫度條件對吲哚類化合物的影響。測定結果顯示，溫度越高，吲哚類化合物的收率越大，加熱溫度為80℃時，收率為95%，而90℃下收率并未提升。就此，我們將80℃作為反應溫度。

4 結論

綜上所述，我們提出的苯并呋喃類化合物、芳基硫醚化合物及吲哚類化合物的合成方法具有成本偏低、反應條件溫和、操作簡單等優勢，可為農藥中間體合成提供經驗參考，推動農藥生產技術的進一步發展。

參考文獻：

[1]張尚璽，王振希，曹錳等.雙苯并吡喃型農藥中間體的合成、光解及工藝優化[J].當代化工研究，2019（12）：99-101.

[2]劉長令，關愛瑩，李淼，等.中間體衍生化法與新農藥創制[J].農藥，2019，58（03）：157-164.

[3]包平.2-氯煙酸農藥中間體的合成工藝研究[J].化工管理，2018（33）：72-74.

作者簡介：

劉勝學（1979- ），男，土家族，湖北恩施人，本科學歷，助理工程師，研究方向：藥物合成、農藥合成、有機合成。