1,1,1-三氟-2,2-二氯乙烷下游產(chǎn)品在農(nóng)藥中的開發(fā)與應(yīng)用

周征一, 鐘良坤, 徐志旋,劉建鵬,3, 魏優(yōu)昌,于曉崗,3，吳康慧,3

(1.浙江藍(lán)天環(huán)保高科技股份有限公司,浙江杭州310018；2.浙江省化工研究院有限公司,浙江杭州310023；3.中化藍(lán)天集團(tuán)有限公司,浙江杭州310012)

1,1,1- 三氟-2,2- 二氯乙烷簡稱HCFC-123 或R123，是目前世界上仍在使用的氟利昂系列制冷劑。R123 具備優(yōu)良的制冷性能，但是相應(yīng)的溫室效應(yīng)、破壞臭氧層等負(fù)面效應(yīng)導(dǎo)致國際社會(huì)嚴(yán)格限制該產(chǎn)品的使用[1]，使其未來發(fā)展受到了限制。然而，由于氟原子及其衍生物具有獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)，在農(nóng)藥[2]、醫(yī)藥[3]、新材料[4]等方面得到非常廣泛的研究與應(yīng)用，使得含氟小分子化合物成為一類重要的化工原料。其中，三氟甲基取代的化合物已經(jīng)被證明在多方面得以應(yīng)用。而1,1,1-三氟-2,2-二氯乙烷作為重要的氯氟烷烴，其本身具備的三氟甲基使得相關(guān)中間體的合成更具開發(fā)和應(yīng)用潛力。因此，本文簡要介紹1,1,1-三氟-2,2-二氯乙烷下游產(chǎn)品的應(yīng)用研究，供同行借鑒和參考。

1 三氟系列

三氟系列中間體主要包括三氟乙酸、三氟乙酰氯及三氟乙酸乙酯，它們都是非常重要且常用的基礎(chǔ)原料，三氟乙酸或三氟乙酰氯可由R123 的氯化產(chǎn)物R113 制備。在農(nóng)藥、醫(yī)藥等精細(xì)化工產(chǎn)品行業(yè)，三氟系列產(chǎn)品構(gòu)成的多種含氟分子砌塊是小分子化合物走向市場的重要組成部分。伴隨著一系列新農(nóng)藥不斷批準(zhǔn)上市，三氟系列產(chǎn)品的市場需求量在不斷提升。目前，主要開發(fā)及應(yīng)用的農(nóng)藥產(chǎn)品包括：新煙堿類殺蟲劑Flupyrimin[5]，吡咯類殺蟲劑溴蟲腈Chlorfenapyr[6]以及異惡唑類殺螨劑Fluxametamid[7]、Isocycloseram[8]等。其中，F(xiàn)lupyrimin 是由日本明治公司最近開發(fā)的新型殺蟲劑，尤其是防治抗吡蟲啉的害蟲具有較好效果。溴蟲腈則是一款高效的成熟產(chǎn)品，尤其是在雙酰胺類殺蟲劑出現(xiàn)抗性時(shí)，利用溴蟲腈殺蟲是一種非常優(yōu)異的抗性治理方案，近年來受到了很多國內(nèi)農(nóng)藥企業(yè)的關(guān)注。異惡唑類殺螨劑Fluxametamid 和Isocycloseram分別由日產(chǎn)化學(xué)和先正達(dá)開發(fā)，二者作用機(jī)制類似，是近年來開發(fā)較為成功的殺螨劑種類。值得注意的是，與該類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類似的還有獸藥氟雷拉納 (Fluralaner)[9]、阿福拉納 (Afoxolaner)[10]、洛替拉納 (Lotilaner)[11]等，合成過程中都需要三氟系列中間體（見圖1）。

圖1 主要的三氟系列農(nóng)藥產(chǎn)品

2 含氟吡啶系列

含氟吡啶系列主要指2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶及其衍生物。2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶的合成有多種方法，包括羧酸轉(zhuǎn)化法、吡啶的氟化氯化法和鹵交換法等[12]。其中，由R123 的氯化產(chǎn)物R113 制備2,2-二氯-3,3,3-三氟丙醛，再環(huán)化得到2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶的方法，避免了使用吡啶為原料的多次氟化氯化的操作[13-14]，在生產(chǎn)成本和設(shè)備操作等方面具有一定的優(yōu)勢。

2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶作為一種重要的農(nóng)藥中間體，在多種開發(fā)的產(chǎn)品中都可見到其身影，如殺蟲劑啶蟲隆 (Chlorfluazuron)[15]、啶蜱脲 (Fluazuron)[16]；除草劑吡氟氯禾靈 (Haloxyfop)[17]；殺菌劑氟啶胺 (Fluazinam)[18]、氟醚菌酰胺 (Fluopimomide)[19]。其中，啶蟲隆、氟啶胺等均為市場上的成熟產(chǎn)品，氟醚菌酰胺則是由山東中農(nóng)聯(lián)合開發(fā)的創(chuàng)制產(chǎn)品，對(duì)水稻紋枯病、水稻稻瘟病、棉花立枯病和番茄灰霉病等多種病菌均有良好的防效，目前已經(jīng)取得了農(nóng)藥登記證，市場前景十分可觀（見圖2）。

圖2 主要的含氟吡啶系列農(nóng)藥產(chǎn)品

3 功夫酸系列

功夫酸 (Lambda-cyhalothric Acid,TFP Acid) ，化學(xué)名為順- (1R,3R) -3- (2-氯-3,3,3-三氟丙-1-烯-1-基) -2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸，R123 的氯化產(chǎn)物R113 是功夫酸的基礎(chǔ)原料。功夫酸在農(nóng)藥中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在殺蟲劑方面，且主要為菊酯類殺蟲劑，如七氟菊酯 (Tefluthrin)[20]、高效氯氟氰菊酯 (Lambda-cyhalothrin)[21]和聯(lián)苯菊酯 (Bifenthrin)[22]，登記作物包括小麥、玉米、花生、大豆、棉花、十字花科蔬菜、果菜、柑橘等果樹、菊花等花卉，同時(shí)該類產(chǎn)品也可用作室內(nèi)外的衛(wèi)生用殺蟲劑。菊酯類殺蟲劑一直是殺蟲劑中的重要品種，長期占據(jù)市場前列。近年來，隨著國家環(huán)保政策緊縮及農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淘汰部分高毒農(nóng)藥，該類產(chǎn)品的市場行情持續(xù)樂觀，原藥和制劑的需求量也不斷增加。因此，作為主要原料的R113 也需要應(yīng)對(duì)下游產(chǎn)品的需要而持續(xù)供應(yīng)（見圖3）。

圖3 主要的功夫酸系列農(nóng)藥產(chǎn)品

4 結(jié)論與展望

隨著新農(nóng)藥的創(chuàng)制成本日趨上升，同時(shí)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對(duì)新化合物登記的門檻不斷提高，多數(shù)農(nóng)藥企業(yè)會(huì)逐漸加大對(duì)高性價(jià)比農(nóng)藥的投產(chǎn)或擴(kuò)大產(chǎn)能。因此，類似于溴蟲腈、高效氯氟氰菊酯等產(chǎn)品的需求量也會(huì)不斷增加，進(jìn)而帶來了基礎(chǔ)氟化工產(chǎn)品的需求加大，R123 也會(huì)隨著市場的需求而不斷調(diào)整自己的應(yīng)用方向。

除了目前使用量較大的幾種產(chǎn)品之外，R123 作為新型烷基化反應(yīng)物也顯示出優(yōu)異的應(yīng)用前景，如luo[23]等發(fā)現(xiàn)用R123 可直接與酯等底物進(jìn)行三氟乙基化、與烯烴加成等[24]，這對(duì)氯氟烷烴類物質(zhì)在精細(xì)化工中的應(yīng)用提供了良好的思路，也是氟化工行業(yè)的一種可持續(xù)發(fā)展與提升。