磺草酮的绿色合成研究
2011-01-11戴友鹏邓婵娟任正伟
刘 前 戴友鹏 邓婵娟 任正伟
(金华市环境科学研究院,金华 321017)
磺草酮(Sulcotrione)是由捷利康公司开发的三酮类除草剂,是对羟基丙酮酸双加氧酶(HPPD)抑制剂[1],能有效防除玉米田一年生阔叶杂草和一些禾本科杂草,如马唐、血根草、锡兰稗、洋野黍、茄、龙葵、酸膜等,不仅对玉米安全,而且对环境、后茬作物安全。

图1 磺草酮的化学结构式
文献介绍的合成磺草酮及中间体的方法很多[2-4],结合国内原材料供应情况,选择以2-氯-4-甲砜基甲苯为起始原料,经氧化、酰氯化、缩合和重排4步反应来合成磺草酮。根据已有文献报道,氧化反应是2-氯-4-甲砜基甲苯在重铬酸钠、高锰酸钾、次氯酸钠、硝酸或空气等氧化试剂的作用下[5-6],生成2-氯-4-甲砜基苯甲酸;酰化反应是以2-氯-4-甲砜基苯甲酸为原料,以1,2-二氯乙烷、乙腈等为溶剂,加热回流条件下,以氯化亚砜为酰化试剂,反应得到2-氯-4-甲砜基苯甲酰氯,尾气中会产生有毒且高腐蚀气体二氧化硫[7];缩合和重排反应基本采用一锅法的方式进行,主要有2条路线,其一,是以二氯甲烷为溶剂,三乙胺为碱化试剂,1,3-环己二酮和2-氯-4-甲砜基苯甲酰氯反应,得到中间体烯醇,再加入重排试剂丙酮氰醇,反应得到磺草酮原药,收率80%左右[8];其二,是以乙腈为溶剂,碳酸钾为碱化试剂,反应得到碱式1,3-环己二酮,然后滴加2-氯-4-甲砜基苯甲酰氯的乙腈溶液,得到中间体烯醇,最后加入重排试剂1,2,4-三氮唑或丙酮氰醇,反应得到磺草酮原药,收率83.6%[9]。
在参考上述文献和大量探索性实验的基础上,设计了如下一条路线:以2-氯-4-甲砜基苯甲酸为起始原料,以乙酸乙酯为溶剂和固体光气为酰化试剂,反应生成2-氯-4-甲砜基苯甲酰氯;……
