一文了解巴斯夫最新三唑类杀菌剂——氯氟醚菌唑

 氯氟醚菌唑（Mefentrifluconazole，商品名：Revysol)，化学名称为 α-[4-(4-氯苯氧基)-2-(三氟甲基) 苯基]-α-甲基-1H-1,2,4-三唑-1-乙醇，是巴斯夫公司最新研发的广谱、内吸型三唑类杀菌剂，具有防治和保护作用，在对抗叶枯病方面具有良好的防效，在壳针孢的防控上比丙硫菌唑和氟环唑效果更好，并且对环境友好，可用于玉米、谷物、大豆等60 多种大田作物和特种作物的病害防治。据巴斯夫公司介绍，Revysol 将在病害管理和抗性治理方面发挥重要作用， 目前 Revysol 的登记资料已经递交给欧盟，预计将于 2019 年在英国上市。

 

2、适用范围
 

研究显示，Revysol对许多较难防治的真菌病害具有杰出的生物活性，适用于世界范围内许多大田作物和特种作物，如玉米、谷物、大豆等大田作物，以及青椒、葡萄等经济作物，并将应用于草坪和种子处理等。据悉，相对于其他唑类杀菌剂，Revysol不仅活性更高，而且拥有较好的环境特性。

 

 

3、作用机制/靶点信息
 

氯氟醚菌唑是抑制病菌麦角甾醇的生物合成使菌体细胞功能受到破坏，因而抑制或干扰菌体附着胞及吸器的发育、菌丝和孢子的形成。
 

4、登记查询
 

4.1 中国登记信息：
 

截至该综述文章发布之日，氯氟醚菌唑尚未在我国登记。
 

2016年3月，巴斯夫向欧盟递交了氯氟醚菌唑的登记资料，英国为文件起草国。
 

 

需要注意的是，欧盟将以下三个化合物定为相关杂质： 

 

 

 

 

6、合成路线简介
 

路线一（《今日农药》杂志，2016，12，55）：该路线以2-三氟甲基苯胺为起始原料，经由溴化、重氮化碘化、乙酰化、氧化、环氧加成开环、硼酸化、羟基化、C-O键偶联等8步反应得目标产物。

合成路线点评：
 

第一步反应：溴化。
 

文献中采用NBS作为溴化试剂，成本比较高，如果采用溴素或48%氢溴酸作为溴源，可以有效的降低成本。
 

安全性方面，NBS最方便，但反应后生成的丁二酰亚胺较难处理，极易混合到目标物中；溴素或者氢溴酸使用时注意对操作人员的保护。
 

溴素作为溴化试剂时，需要使用催化剂铁粉或者三氯化铝，注意防止突然引发而带来的冲料。
 

氢溴酸溴化时通常与DMSO配合使用，需要优化DMSO与氢溴酸的投料比及是否使用共溶剂（如乙酸乙酯等）来进一步提高收率。
 

整个溴化反应会产生氨基邻位溴代的杂质，需要提纯后进行下一步反应。
 

第二步反应：重氮化接连碘化。
 

芳胺在亚硝酸酯作用下首先生成重氮盐，重氮盐在金属盐催化下与卤素形成C-X键，此处可以优化催化剂如CuI等。
 

目前工业上的重氮化反应采用硫酸亚硝酰以减少工业废盐的形成，此步反应可以用亚硝酸钠或者硫酸亚硝酰进行筛选。
 

第三步反应：Stille偶联。
 

采用金属钯催化剂与有机锡试剂偶联，催化剂成本较高，且无法套用。在同时有溴取代的情况下易产生双取代或溴取代杂质，可以采用镍催化剂或者不同规格钯碳进行催化剂筛选。
 

第四步反应：环氧化。
 

文献中采用锍盐反应，通常采用碘离子、甲磺酸根离子、对甲苯磺酸根离子、四氟硼酸根离子来均衡锍盐。此处还可以优化氧化剂如间氯过氧苯甲酸、叔丁基过氧化氢、双氧水等，考察收率、成本、氧化剂的安全性及操作安全性。
 

第五步反应：环氧开环。
 

三氮唑对环氧亲核加成，通常是碱性条件下N-进攻环氧，可以筛选不同的无机碱或有机碱，文献中也有报道采用185℃的无溶剂法、无碱开环，工业上均可实现；有碱参加的情况下，可以采用一锅法或者先形成三氮唑的钠盐、碱盐（回流分水）。
 

第六步反应：硼酸化。
 

文献中没有完全相同的目标物。C-B键的形成通常采用钯催化联硼化合物与芳卤在碱性条件下偶联，联硼试剂、钯催化剂成本较高；
 

另一种采用格氏氏试剂或锂试剂与硼酸酯加成后水解制备，但介于此原料中羟基的存在，不适合直接用这种方法，除非先进行羟基保护，后期脱保护。
 

第七步反应：硼酸水解成羟基。
 

筛选不同的无机碱配合双氧水，水溶剂中即可高收率获得目标物；
 

也可以采用铜催化在水体系中加热反应而不使用双氧水同样可以获得高收率，铜催化剂需要筛选不同的阴离子、尺寸大小（纳米级较好）等。
 

第八步反应：偶联形成C-O键。
 

原料采用4-氯溴苯或对二氯苯反应，筛选不同的钯（成本高）、铜（优选）催化剂及碱的配合即可；

 

 

路线二（WO2013/7767、WO2014/108286、WO2016/5211、WO2017/102905）:该路线以4-氟-2-三氟甲基-苯乙酮为起始原料，经由脱氟偶联、环氧化、环氧加成开环等3步反应或者经由脱氟偶联、α-甲基溴化、氨化、格氏试剂加成、水解等5步反应得到目标产物。

合成路线点评：
 

第一步反应：脱氟偶联。
 

以4-氟-2-三氟甲基-苯乙酮为原料与4-氯苯酚在碱性条件下偶联，主要需筛选碱的种类，反应方式分为一锅法或分步法，分步法中先用4-氯苯酚与碱形成酚钾（甲苯或二甲苯与水混合溶剂回流分水），分水后脱除溶剂。
 

第二步反应：环氧化。
 

参考路线一中的第四步筛选（文献中采用锍盐反应，通常采用碘离子、甲磺酸根离子、对甲苯磺酸根离子、四氟硼酸根离子来均衡锍盐，可以优化氧化剂如间氯过氧苯甲酸、叔丁基过氧化氢、双氧水等，考察收率、成本、氧化剂的安全性及操作安全性）。
 

第三步反应：环氧开环加成。
 

参考路线一中的第五步（通常是碱性条件下N-进攻环氧，可以筛选不同的无机碱或有机碱，文献中也有报道采用185℃的无溶剂法、无碱开环，工业上均可实现；有碱参加的情况下，可以采用一锅法或者先形成三氮唑的钠盐、碱盐（回流分水））。
 

第三步反应的另一条路线是先溴化，再与三唑成C-N键（主要筛选碱的种类，反应后生成的溴化钠或钾盐需要考虑氯气置换溴素回收），最后与甲基格氏氏试剂加成、水解得目标产物（注意甲基格氏试剂的制备，需要甲苯和THF混合溶剂回流的情况下通入氯甲烷，如果采用溴甲烷则无需加热，需要降温装置准确控温低于10℃,格氏试剂滴加入酮衍生物中）。
 

关于溴化反应，文献中采用NBS作为溴化试剂，成本比较高，如果采用溴素或48%氢溴酸作为溴源，可以有效的降低成本。安全性方面，NBS最方便，但反应后生成的丁二酰亚胺较难处理，极易混合到目标物中；溴素或者氢溴酸使用时注意对操作人员的保护。溴素作为溴化试剂时，需要使用催化剂铁粉或者三氯化铝，注意防止突然引发而带来的冲料。而氢溴酸溴化时通常与DMSO配合使用，需要优化DMSO与氢溴酸的投料比及是否使用共溶剂（如乙酸乙酯等）来进一步提高收率。整个溴化反应会产生氨基邻位溴代的杂质，需要提纯后进行下一步反应。
 

 

7、原药分析及杂质剖析
 

① BioGuide对氯氟醚菌唑原药样品进行分析，主成分的归一含量为96%，发现了5个归一含量大于0.06%的杂质，其中，在其它各种三唑类杀菌剂中均存在的类似杂质-三氮唑位置异构产物：

 

② 杂质图谱及结构解析：
 

应样品提供方要求，不予公开，敬请见谅。