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摘 要：氰氟虫腙24%悬浮剂的中文商品名称为“艾法迪”。氰氟虫腙对有益生物影响很小，被美国环保署（EPA）认定为减低风险的化合物。
关键词：氰氟虫腙杀虫剂 合成
氰氟虫腙（Metaflumizone）是德国巴斯夫公司和日本农药公司联合开发的一种全新的化合物，属于缩氨基脲类杀虫剂。氰氟虫腙的作用机制独特，本身具有杀虫活性，不需要生物激活，与现有的各类杀虫剂无交互抗性。氰氟虫腙可以有效地防治各地鳞翅目害虫及某些鞘翅目的幼虫、成虫，还可以用于防治蚂蚁、白蚁、蝇类、蝉螂等害虫。氰氟虫腙24%悬浮剂的中文商品名称为“艾法迪”，英文通用名称：metaflumizone，分子式：，化学结构式如下：
由于氰氟虫腙的优异杀虫活性，与“康宽”，“福戈”，“垄歌”同称为杀虫剂的“四大天王”。氰氟虫腙对有益生物影响很小，被美国环保署（EPA）认定为减低风险的化合物。
1工艺路线
1.1氰氟虫腙合成工艺
氰氟虫腙的主要合成方法有3种，是由3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮和三氟甲氧基苯胺经过不同的化学反应制得。
1.1.1方法1
3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与水合肼反应生成中间体腙，然后该中间体与对三氟甲氧基苯基异氰酸酯反应得到氰氟虫腙。
1.1.2方法2
对三氟甲氧基苯胺与氯甲酸乙酯缩合反应生成中间体对三氟甲氧基苯氨基甲酸乙酯，然后该中间体与水合肼加成反应制得中间体对三氟甲氧基苯氨基酰肼，对三氟甲氧基苯氨基酰肼与3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮加成反应得到氰氟虫腙。
1.1.3方法3
3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与肼基甲酸甲酯生成中间体腙衍生物，该腙衍生物与对三氟甲氧基苯胺加成反应得到氰氟虫腙。
1.2中间体3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮合成工艺路线
3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮是氰氟虫腙合成过程中的重要中间体。它的主要合成路线有2条：
1.2.1合成路线1
3-三氟甲基苯乙酮与对氯苯腈在一定的反应条件下反应得到3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮。
1.2.2路线2
3-三氟甲基苯甲酸甲酯与4-甲基苯腈在一定的反应条件下反应得到3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮。
2合成方法
2.1原药合成方法
2.1.1方法1
将5.0 g（24 mmol）的4-氰基苄基苯基酮溶于200 mL乙醇中，并向其中加入15 mL水合肼和15 mg对甲苯磺酸。将该反应在加热回流下进行4 h。反应完成后减压蒸馏掉过量的水合肼和乙醇。用水洗涤残余物并用乙醚萃取所需化合物。乙醚层经水洗后用无水硫酸镁干燥，然后蒸去乙醚，得到4.4 g中间体4-氰基苄基苯基酮腙。產率83%，熔点91℃。将0.50 g（1.7 mmol）的3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮腙溶于30 mL四氢呋喃中，并且加入1 mL吡啶。然后在室温和搅拌条件下，滴加5 mL含有0.32 g（1.6 mmol）的对三氟甲氧基苯基异氰酸酯的四氢呋喃溶液。滴加完毕后，在室温下继续反应4 h。反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，并用30 g环己烷进行洗涤，并在100℃/10mbar下在干燥箱中进行干燥，得到28.0 g氰氟虫腙。收率84.6%，纯度91.5%（77.4%E异构体，14.1%Z异构体）。
其中中间体对三氟甲氧基苯基异氰酸酯合成方法如下：在装有搅拌、回流冷凝器、滴液漏斗、温度计、气体导入管、尾气引出管的1000 mL四口烧瓶中加入事先干燥的甲苯150 mL，用冷冻盐水中冷却到溶液温度5℃以下，缓慢导入光气。光气预溶完毕后，通过滴液漏斗加入约为18%的对三氟甲氧基苯胺的甲苯溶液350 g，滴加过程中，溶液变黏稠。加毕，恒温搅拌约1 h。开启回流冷凝器（冷却介质为-10～-19℃冷冻盐水），缓慢升温，在连续导入光气条件下，保持反应温度40～70℃，直至反应混合液由浑浊转为完全透明即为终点。反应过程中的尾气用水、碱液两级吸收处理。用无水N2吹除反应液中过量的光气和氯化氢，得含异氰酸酯13.65%的甲苯溶液，产品收率为90.3%。
2.1.2方法2
500 mL四口瓶中，装有温度计、回流冷凝管、恒压滴液漏斗，加入对三氟甲氧基苯胺26.55 g、碳酸钾27 g和300 mL二氧六环。室温搅拌下滴加含有氯甲酸乙酯17.91 g的20 mL溶液，滴加完毕后，混合物加热到50℃反应6 h。反应结束后降至室温，过滤，用50 mL二氧六环洗涤固体，合并滤液，脱溶得白色固体对三氟甲氧基苯氨基甲酸乙酯。收率85%。500 mL三口瓶中，装有温度计、回流冷凝管，加入50%水合肼95 g、对三氟甲氧基苯氨基甲酸乙酯35 g，加热至90℃，保温反应25 h，反应完毕后降至室温，然后用冷盐水冷却2 h，生成白色固体。过滤，用20 mL水洗涤固体，得25.38 g白色固体对三氟甲氧基苯氨基酰肼。收率90%。1 L三口瓶中分别加入对三氟甲氧基苯氨基酰肼54 g、3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮57.8 g、甲醇300 mL，搅拌，再加入对甲基苯磺酸11.4 g，升温至60℃反应8 h。反应结束后将反应液倒入冷盐水中搅拌，析出白色固体，过滤，用水洗涤固体，得86.02 g白色固体氰氟虫腙。收率85%。
2.1.3方法3
将18.8 g（0.21 mol）肼基甲酸甲酯和57.8 g（0.20 mol）3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮在20℃下溶解于700 mL甲醇中。然后加入2 mL浓硫酸，使混合物在20℃下搅拌2 d，并且分离掉沉淀的固体。用100 mL甲醇进行洗涤，并在50℃/10mbar下在干燥箱中进行干燥。这样，获得纯度（HPLC）为99.6%的中间体腙衍生物，质量为62.6 g。在装有蒸馏装置的反应容器中，使21.6 g（0.06 mol）的上述制得的中间体腙衍生物与11.7 g（0.066 mol）对三氟甲氧基苯胺在300 g二甲苯中混合，并且将混合物加热到回流。在7 h内以高回流比蒸馏出甲醇和二甲苯的12 g混合物。为了结晶该产物，进一步蒸出234 g二甲苯。缓慢地将混合物冷却到60℃，并且在此温度下加入75 g环己烷。随后将混合物进一步冷却到10℃，除去沉淀后用乙醚-正己烷洗涤所得粗品，得到0.40 g氰氟虫腙晶体。熔点191℃，产率40%。 2.2中间体3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮合成方法
2.2.1方法1
在反应容器内，加入叔丁醇钾0.56 g（5 mmol）和3 mL的N，N-二甲基甲酰胺，在室温为19～20℃的条件下，向此容器中慢慢加入2 mL的含有0.45 g（2.5 mmol）3-三氟甲基苯乙酮和0.69 g（5 mmol）對氯苯腈的N，N-二甲基甲酰胺混合溶液，加完后升温至60℃反应5 h。然后向此容器中加入10 mL的饱和氯化钠溶液（40%质量分数）水解。降至室温，用10 mL乙醚萃取，有机相用3×3 mL饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，浓缩得到0.48 g（1.65 mmol）的3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮粗品。收率66%。得到的粗品可以通过柱层析法进行提纯，得到白色固体，熔点60～62℃。
2.2.1方法2
在一个250 mL反应容器内，首先在25℃下装入77.0 g（1.0 mol）的N，N-二甲基甲酰胺，并在该温度下，于搅拌下加入28.0 g（0.25 mol）甲醇钾。然后在该温度下，先加入20.4 g（0.1 mol）的3-三氟甲基苯甲酸甲酯，然后加入11.7 g（0.1 mol）的4-甲基苯腈。在规定的条件下进行反应。当该反应混合物被加热到高于25℃时，先使该反应混合物冷却到低于40℃。然后，在15 min内使该反应混合物与9.3 mL（0.3 mol）10%盐酸混合，再与260 mL（2.5 mol）甲苯混合。在萃取分离后，用5%氢氧化钠水溶液进一步萃取该有机物。
3总结
3.1原药合成。
路线1采用中间体3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与原料水合肼首先反应生成中间体腙，文献报道此步收率很高，但从实验中可以得知：在一般条件下，3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与水合肼反应，生成副产物，经结构鉴定为双腙化合物，而不是期望的单腙化合物。尽管文献报道用大量的水合肼反应，可以做出单腙化合物，但是实验中没有重复出来，此路线在此反应条件下有一定困难。
路线2具有反应温和、原料易得、收率和产品纯度较高等优点，只是反应中使用较大剂量的水合肼作原料，毒性较大。
路线3具有反应步骤短、操作简单、产品收率和纯度均较高等特点，因此路线3比较适合工业化生产。
3.2中间体3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮。
从文献中可知，路线1的合成收率较低，同时原料3-三氟甲基苯乙酮价格比较昂贵，因此路线1不值得推荐。
路线2收率较高，同时原料较路线1价格便宜，反应操作也较简单，因此制备该中间体，路线2值得推荐。
参考文献
[1]单炜力；姜宜飞；王国联；周志强；氰氟虫腙原药高效液相色谱分析；农药；2009-07-10
[2]白丽萍；孙克；张敏恒；氰氟虫腙合成方法述评；农药；2013-03-10
关键词：氰氟虫腙杀虫剂 合成
氰氟虫腙（Metaflumizone）是德国巴斯夫公司和日本农药公司联合开发的一种全新的化合物，属于缩氨基脲类杀虫剂。氰氟虫腙的作用机制独特，本身具有杀虫活性，不需要生物激活，与现有的各类杀虫剂无交互抗性。氰氟虫腙可以有效地防治各地鳞翅目害虫及某些鞘翅目的幼虫、成虫，还可以用于防治蚂蚁、白蚁、蝇类、蝉螂等害虫。氰氟虫腙24%悬浮剂的中文商品名称为“艾法迪”，英文通用名称：metaflumizone，分子式：，化学结构式如下：
由于氰氟虫腙的优异杀虫活性，与“康宽”，“福戈”，“垄歌”同称为杀虫剂的“四大天王”。氰氟虫腙对有益生物影响很小，被美国环保署（EPA）认定为减低风险的化合物。
1工艺路线
1.1氰氟虫腙合成工艺
氰氟虫腙的主要合成方法有3种，是由3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮和三氟甲氧基苯胺经过不同的化学反应制得。
1.1.1方法1
3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与水合肼反应生成中间体腙，然后该中间体与对三氟甲氧基苯基异氰酸酯反应得到氰氟虫腙。
1.1.2方法2
对三氟甲氧基苯胺与氯甲酸乙酯缩合反应生成中间体对三氟甲氧基苯氨基甲酸乙酯，然后该中间体与水合肼加成反应制得中间体对三氟甲氧基苯氨基酰肼，对三氟甲氧基苯氨基酰肼与3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮加成反应得到氰氟虫腙。
1.1.3方法3
3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与肼基甲酸甲酯生成中间体腙衍生物，该腙衍生物与对三氟甲氧基苯胺加成反应得到氰氟虫腙。
1.2中间体3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮合成工艺路线
3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮是氰氟虫腙合成过程中的重要中间体。它的主要合成路线有2条：
1.2.1合成路线1
3-三氟甲基苯乙酮与对氯苯腈在一定的反应条件下反应得到3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮。
1.2.2路线2
3-三氟甲基苯甲酸甲酯与4-甲基苯腈在一定的反应条件下反应得到3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮。
2合成方法
2.1原药合成方法
2.1.1方法1
将5.0 g（24 mmol）的4-氰基苄基苯基酮溶于200 mL乙醇中，并向其中加入15 mL水合肼和15 mg对甲苯磺酸。将该反应在加热回流下进行4 h。反应完成后减压蒸馏掉过量的水合肼和乙醇。用水洗涤残余物并用乙醚萃取所需化合物。乙醚层经水洗后用无水硫酸镁干燥，然后蒸去乙醚，得到4.4 g中间体4-氰基苄基苯基酮腙。產率83%，熔点91℃。将0.50 g（1.7 mmol）的3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮腙溶于30 mL四氢呋喃中，并且加入1 mL吡啶。然后在室温和搅拌条件下，滴加5 mL含有0.32 g（1.6 mmol）的对三氟甲氧基苯基异氰酸酯的四氢呋喃溶液。滴加完毕后，在室温下继续反应4 h。反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，并用30 g环己烷进行洗涤，并在100℃/10mbar下在干燥箱中进行干燥，得到28.0 g氰氟虫腙。收率84.6%，纯度91.5%（77.4%E异构体，14.1%Z异构体）。
其中中间体对三氟甲氧基苯基异氰酸酯合成方法如下：在装有搅拌、回流冷凝器、滴液漏斗、温度计、气体导入管、尾气引出管的1000 mL四口烧瓶中加入事先干燥的甲苯150 mL，用冷冻盐水中冷却到溶液温度5℃以下，缓慢导入光气。光气预溶完毕后，通过滴液漏斗加入约为18%的对三氟甲氧基苯胺的甲苯溶液350 g，滴加过程中，溶液变黏稠。加毕，恒温搅拌约1 h。开启回流冷凝器（冷却介质为-10～-19℃冷冻盐水），缓慢升温，在连续导入光气条件下，保持反应温度40～70℃，直至反应混合液由浑浊转为完全透明即为终点。反应过程中的尾气用水、碱液两级吸收处理。用无水N2吹除反应液中过量的光气和氯化氢，得含异氰酸酯13.65%的甲苯溶液，产品收率为90.3%。
2.1.2方法2
500 mL四口瓶中，装有温度计、回流冷凝管、恒压滴液漏斗，加入对三氟甲氧基苯胺26.55 g、碳酸钾27 g和300 mL二氧六环。室温搅拌下滴加含有氯甲酸乙酯17.91 g的20 mL溶液，滴加完毕后，混合物加热到50℃反应6 h。反应结束后降至室温，过滤，用50 mL二氧六环洗涤固体，合并滤液，脱溶得白色固体对三氟甲氧基苯氨基甲酸乙酯。收率85%。500 mL三口瓶中，装有温度计、回流冷凝管，加入50%水合肼95 g、对三氟甲氧基苯氨基甲酸乙酯35 g，加热至90℃，保温反应25 h，反应完毕后降至室温，然后用冷盐水冷却2 h，生成白色固体。过滤，用20 mL水洗涤固体，得25.38 g白色固体对三氟甲氧基苯氨基酰肼。收率90%。1 L三口瓶中分别加入对三氟甲氧基苯氨基酰肼54 g、3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮57.8 g、甲醇300 mL，搅拌，再加入对甲基苯磺酸11.4 g，升温至60℃反应8 h。反应结束后将反应液倒入冷盐水中搅拌，析出白色固体，过滤，用水洗涤固体，得86.02 g白色固体氰氟虫腙。收率85%。
2.1.3方法3
将18.8 g（0.21 mol）肼基甲酸甲酯和57.8 g（0.20 mol）3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮在20℃下溶解于700 mL甲醇中。然后加入2 mL浓硫酸，使混合物在20℃下搅拌2 d，并且分离掉沉淀的固体。用100 mL甲醇进行洗涤，并在50℃/10mbar下在干燥箱中进行干燥。这样，获得纯度（HPLC）为99.6%的中间体腙衍生物，质量为62.6 g。在装有蒸馏装置的反应容器中，使21.6 g（0.06 mol）的上述制得的中间体腙衍生物与11.7 g（0.066 mol）对三氟甲氧基苯胺在300 g二甲苯中混合，并且将混合物加热到回流。在7 h内以高回流比蒸馏出甲醇和二甲苯的12 g混合物。为了结晶该产物，进一步蒸出234 g二甲苯。缓慢地将混合物冷却到60℃，并且在此温度下加入75 g环己烷。随后将混合物进一步冷却到10℃，除去沉淀后用乙醚-正己烷洗涤所得粗品，得到0.40 g氰氟虫腙晶体。熔点191℃，产率40%。 2.2中间体3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮合成方法
2.2.1方法1
在反应容器内，加入叔丁醇钾0.56 g（5 mmol）和3 mL的N，N-二甲基甲酰胺，在室温为19～20℃的条件下，向此容器中慢慢加入2 mL的含有0.45 g（2.5 mmol）3-三氟甲基苯乙酮和0.69 g（5 mmol）對氯苯腈的N，N-二甲基甲酰胺混合溶液，加完后升温至60℃反应5 h。然后向此容器中加入10 mL的饱和氯化钠溶液（40%质量分数）水解。降至室温，用10 mL乙醚萃取，有机相用3×3 mL饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，浓缩得到0.48 g（1.65 mmol）的3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮粗品。收率66%。得到的粗品可以通过柱层析法进行提纯，得到白色固体，熔点60～62℃。
2.2.1方法2
在一个250 mL反应容器内，首先在25℃下装入77.0 g（1.0 mol）的N，N-二甲基甲酰胺，并在该温度下，于搅拌下加入28.0 g（0.25 mol）甲醇钾。然后在该温度下，先加入20.4 g（0.1 mol）的3-三氟甲基苯甲酸甲酯，然后加入11.7 g（0.1 mol）的4-甲基苯腈。在规定的条件下进行反应。当该反应混合物被加热到高于25℃时，先使该反应混合物冷却到低于40℃。然后，在15 min内使该反应混合物与9.3 mL（0.3 mol）10%盐酸混合，再与260 mL（2.5 mol）甲苯混合。在萃取分离后，用5%氢氧化钠水溶液进一步萃取该有机物。
3总结
3.1原药合成。
路线1采用中间体3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与原料水合肼首先反应生成中间体腙，文献报道此步收率很高，但从实验中可以得知：在一般条件下，3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮与水合肼反应，生成副产物，经结构鉴定为双腙化合物，而不是期望的单腙化合物。尽管文献报道用大量的水合肼反应，可以做出单腙化合物，但是实验中没有重复出来，此路线在此反应条件下有一定困难。
路线2具有反应温和、原料易得、收率和产品纯度较高等优点，只是反应中使用较大剂量的水合肼作原料，毒性较大。
路线3具有反应步骤短、操作简单、产品收率和纯度均较高等特点，因此路线3比较适合工业化生产。
3.2中间体3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮。
从文献中可知，路线1的合成收率较低，同时原料3-三氟甲基苯乙酮价格比较昂贵，因此路线1不值得推荐。
路线2收率较高，同时原料较路线1价格便宜，反应操作也较简单，因此制备该中间体，路线2值得推荐。
参考文献
[1]单炜力；姜宜飞；王国联；周志强；氰氟虫腙原药高效液相色谱分析；农药；2009-07-10
[2]白丽萍；孙克；张敏恒；氰氟虫腙合成方法述评；农药；2013-03-10