一种杀菌剂噻呋酰胺的合成新工艺，路线中试总收率达90.7%

2025-09-20

噻呋酰胺是美国孟山都公司于1993年开发的噻唑酰胺类广谱性杀菌剂，对水稻、谷物以及其他大田作物和草场、草坪的许多担子菌纲真菌引起的病害如纹枯病、立枯病等有特效，具有高效、广谱活性和低毒性、强内吸传导性、长持效性等特点。

目前噻呋酰胺工业化生产工艺是采用中间体2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸与等物质的量的氯化亚砜、固体光气、三氯氧磷、三氯化磷或五氯化磷等酰氯化试剂反应得到2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酰氯，再与2,6-二溴-4-三氟甲氧基苯胺缩合生产噻呋酰胺。反应方程式如图1所示。

图1 常用路线

该方法存在以下问题，如使用氯化亚砜作酰氯化试剂会产生大量二氧化硫和氯化氢混合废气，对设备腐蚀严重，尾气处理还产生大量的混盐废水；使用固体光气会产生大量的剧毒光气，威胁到生产人员安全；含磷类酰氯化试剂遇水存在易燃易爆特性，存在严重安全问题，另外含磷废水易造成水环境富营养化。

理论上采用汇聚式的路线（见图2），以2,6-二溴-4-三氟甲氧基苯胺与2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸直接进行酸胺缩合反应得到噻呋酰胺是最佳方法，但从酸胺缩合反应机理推测分析此路线难以实现：1) 2,6-二溴-4-三氟甲氧基苯胺的氨基活性不足；2) 2,6-二溴-4-三氟甲氧基苯胺中氨基位阻过大。

图2 设想路线

为克服现有技术中存在的缺陷，本文提供一种噻呋酰胺的合成新工艺，在催化剂存在下，使用4-三氟甲氧基苯胺（简称氟苯胺）代替2,6-二溴-4-三氟甲氧基苯胺，相对提高了氨基的活性，使酸胺缩合反应更易发生，同时也降低了氨基的空间位阻，4-三氟甲氧基苯胺直接与2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸（简称噻唑酸）实现了酸胺缩合反应，然后再进行溴化得到噻呋酰胺。该合成新工艺避免了酰氯化试剂的使用，减少了″三废″的排放，更加节能环保，同时减少反应步骤，工业化成本低。

图3 本文路线

噻呋酰胺新合成方法分为酸胺缩合反应工段和溴化反应工段。酸胺缩合工段：在催化量的硼酐催化下2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸与4-三氟甲氧基苯胺进行酸胺缩合反应，副产物只有水，不产生酸性气体和难处理的废水，与主流方案相比有较大优势；溴化反应工段：双氧水氧化溴化钾和副产物溴化氢进行苯环溴代反应，提升了溴元素利用率，避免产生大量含溴废水。改进后的工艺比目前主流工艺优势明显。

为进一步确认噻呋酰胺新工艺的合理性和有效性，根据上述优化实验条件，在500 L反应釜中进行了中试放大实验，具体中试操作如下：将180.0 kg 1,2-二氯乙烷、35.4 kg 4-三氟甲氧基苯胺、44.3 kg 2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸和3.0 kg硼酐，依次加入到500 L反应釜内，80℃回流分水反应8 h，液相色谱分析4-三氟甲氧基苯胺含量≤0.2%后，体系降温至40℃，加入100 kg 10%碳酸钠水溶液洗涤1次，通过中转罐分去水层，有机相返回釜中，有机相中加入6.2 kg NaOH、50.0 kg KBr和70 kg水，升温至60℃，1 h滴完47.6 kg 30%双氧水溶液，搅拌反应1 h，液相色谱分析2-甲基-4′-三氟甲氧基-4-三氟甲基-1,3-噻二唑-5-甲酰苯胺含量≤0.2%，停止反应降温至25℃，分液，有机相加入50 kg 10%亚硫酸钠溶液，分液，有机相负压蒸干，再加入240 kg二甲苯、60 kg正庚烷，升温至80℃搅拌溶清，再降温至20℃，离心，烘干，得到97.2 kg噻呋酰胺，纯度98.5%（液相色谱外标法），以4-三氟甲氧基苯胺计两步总收率90.7%。

结论：以2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸和4-三氟甲氧基苯胺为起始原料，在硼酐催化下，80℃发生酸胺缩合反应，反应完成后，反应液经过洗涤除杂后再加入溴化钾和双氧水，在60℃下苯环发生溴化反应得到噻呋酰胺，以4-三氟甲氧基苯胺计两步总收率90.7%。本合成技术避免了酰氯化试剂的使用，减少了″三废″的排放，更加安全环保；同时减少了反应步骤，工业化成本低。