新型除草剂茚嗪氟草胺的合成路线优化研究
发布时间：
2025-05-26
作者：
吴鑫, 王金山, 张科,等（江苏省农用激素工程技术研究中心有限公司）
来源：
《农药》2025年5月
摘要
茚嗪氟草胺(indaziflam)是德国拜耳公司开发的一款三嗪类除草剂，其商品名包括 Specticle、Alion、Becano及Esplanade 200SC等。该除草剂的化学名称 为N-[(1R,2S)-2,3-二氢-2,6-二甲基-1H-茚-1-基]- 6-[(1RS)-1-氟乙基]-1,3,5-三嗪-2,4-二胺，CAS登录号 950782-86-2，结构式如图1所示。
图1 茚嗪氟草胺结构式
作为一款纤维素合成抑制剂，茚嗪氟草胺通过有效抑制植物细胞膜的生物合成，进而影响植物分生组织的正常生 长，从而达到除草的目的。其独特的纤维素生物 合成抑制机理、广泛的杀草谱、长效的杂草控制能力 以及低用量的特点，使得茚嗪氟草胺在农业领域展现出了广阔的应用前景。茚嗪氟草胺通过土壤封闭和茎叶喷雾2种方式发挥除草作用，对禾本科、阔叶及莎草科杂草均有显著的防治效果。此外，它还能有效管理多种对除草剂产生抗性的杂草，进一步增强了其市场竞争力。
尽管目前茚嗪氟草胺在中国市场尚未取得登记，且面临着市场推广的挑战，但随着甘蔗、果树等作物种植面积的不断增长，以及2024年专利保护的到期，预计茚嗪氟草胺的市场需求将会逐步增加。
茚嗪氟草胺的合成主要有2大难点，分别为手性茚胺的合成和三嗪环的构建。
通过查阅国内外文献，手性茚胺可以通过茚酮的还原胺化及后续拆分得到；或通过动态动力学拆分再进行亲核取代来获得。三嗪环可以通过异丙醇铝激活腈基并生成稳定的双胍基铝配合物，再与 2-氟丙酸酯环化得到；或将茚胺、二氰二胺和N-甲基吡咯烷酮在氯苯中生成双胍中间体，再进行环化合成。其中，手性拆分法会丢弃不需要的立体异构体，造成原料浪费； 而过量的异丙醇铝不仅会产生大量废弃物，且处理复杂、成本高昂。
基于此，本研究以2,6-二甲基-1-茚酮为起始原料，通过不对称氢化、光延反应和施陶丁格还原合成(1R,2S)-2,6-二甲基-1-氨基茚满(III)；再经亲核加成和环化反应得到茚嗪氟草胺(见图 2)。同时，通过对反应投料量、溶剂、温度以及后处理方法的优化，缩短了反应时间，简化了反应操作，提升了产物纯度， 适合大规模生产。
图2 茚嗪氟草胺的合成路线
结论
本研究以2,6-二甲基-1-茚酮为起始原料，经不对称氢化、光延反应、施陶丁格还原、亲核加成和环化5步反应，实现了除草剂茚嗪氟草胺的合成。通过对关键步骤的反应条件进行优化，最终以 41.5% 的总收率(以 2,6-二甲基-1-茚酮计)得到了茚嗪氟草胺，产品含量 97.3%。此工艺原料易得，反应条件温和，适合大规模生产，具有良好的工业化应用前景。
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