三氟乙腈的合成方法

简介

三氟乙腈通常多用作除草剂，其是一种新型乙腈类产品，具有触杀、速效和持效作用的优点，能被植株的根和叶快速吸收。国际除草剂抗性行动委员会 （HRAC）将其归类为第14组，三氟乙腈通过抑制 PPO活性，破坏细胞膜，导致杂草死亡。其具有广谱的除草活性，对阔叶类杂草和禾本科杂草都具有防除作用，同时也是重要的抗性管理工具，可在播前、苗前、苗后使用[1]。

合成

图1 三氟乙腈的合成路线

将4.6克三氟乙酸在48.9克吡啶中的初始加料与13.4克三氟乙酰胺混合。然后在室温下在5小时内向该溶液中滴加30.4g 2，2-二甲基丙酰氯。气态三氟乙腈在滴加过程中立即形成。这可以在相对较低的温度（例如-100°C）下冷凝，也可以直接引入进一步的反应中。通过硅胶柱色谱纯化得到标题化合物三氟乙腈。收率为92%。合成路线如图1所示。

图2 三氟乙腈的合成路线

将0.4 ml HF冷却至-196°C。并将CH3CN真空冷凝到冷冻的混合物上。将反应混合物加热以液化HF并搅拌。典型反应：将HF中的R-NiF3（1.48 mmol）和CH3CN（0.23 mmol）从-25°C加热至22°C，历时12小时。然后通过甲醇重结晶得到标题化合物三氟乙腈。收率为91%。合成路线如图2所示。

图3 三氟乙腈的合成路线

将硫酸（2毫升）缓慢加入100毫升甲醇中，同时在冰浴中搅拌。向冷却的甲醇溶液中加入三氟乙酸（118克，78毫升）。在加热（40-45°C）的同时搅拌混合物6小时。将混合物冷却至室温。向反应混合物中加水。分离得到的有机相。用无水硫酸钠干燥得到的有机相。过滤产生的有机相。向滤液中加入1L的2.0M氨的甲醇溶液。将混合物搅拌过夜。蒸发溶剂和未反应的氨。在真空下干燥固体得到三氟乙腈。合成路线如图3所示[2]。

参考文献

[1] 钟福贵;英君伍;王刚;梁爽;马宏娟;崔东亮;杨辉斌.三氟乙腈的合成与除草活性 [J]. 现代农药, 2023, 22 (05): 59-62+66.

[2]Gellerman, Gary; et al. Preparation of arylenaminones as medical and agrochemical antimicrobials. World Intellectual Property Organization, WO2010055474 A2 2010-05-20.