3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4.5-二氢-5.5-二甲基-1.2-异噁唑的合成与应用

研究背景

3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4.5-二氢-5.5-二甲基-1.2-异噁唑（派罗克杀草砜）又名3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基) 甲硫基]-5.5-二甲基-4.5-二氢异噁唑，分子式为C₁₂H₁₄F₅N₃O₂S，分子量为359.3。它的分子中含吡唑环、异噁唑啉环及多氟取代基，如下图结构示意图所示。基于这样的结构，该化合物具有高极性以及高稳定性。

3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4.5-二氢-5.5-二甲基-1.2-异噁唑是一种新型苗前除草剂，由日本两大巨头公司组合化学工业株式与庵原化学工业株式会社共同开发，研发的目的是用来对付稻田、麦田和大豆田里的顽固杂草，它既能清除野草又不伤害农作物，对土壤中的微生物都很友好，是一定意义上的环境友好型除草剂^[1]。

合成工艺

为了实现3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4.5-二氢-5.5-二甲基-1.2-异噁唑的产业化生产，科研工作者在大量文献调研的基础上设计开发了一种高效的工艺路线^[1]：以氨基甲酸乙酯和盐酸羟胺为起始原料经过加成反应合成羟基脲，再经环化反应合成5,5-二甲基异噁唑-3-酮，再经氯化反应得到中间体3-氯-5,5-二甲基-4,5-二氢异噁唑；以三氟乙酸乙酯为原料，首先经克莱森反应合成三氟乙酰乙酸乙酯，再与甲基联氨环化反应合成5-羟基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑，再经羟甲基化、氟化、氯化、巯基化反应得到5-二氟甲氧基-4-巯甲基-1-甲基-3-三氟甲基吡咯；5-二氟甲氧基-4-巯甲基-1-甲基-3-三氟甲基吡咯与3-氯-5,5-二甲基-4,5-二氢异噁唑经缩合反应成醚，再与双氧水氧化得到3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4.5-二氢-5.5-二甲基-1.2-异噁唑。为了让工艺更加优化‌，研究人员通过气相色谱、核磁共振等精密仪器检查每个中间产物的纯度。通过反复试验发现：原料比例、温度控制、加料顺序等均可以直接影响反应效率，在最佳实验条件下，合成的总产率可以提升到19.5%，纯度高达99.2%。与传统工艺相比，改进后的成工艺具有收率高、操作简便、原料易得、环境友好等优点，具有优异的工业化应用前景。

应用

文献公开了一种高效除草组合物，其核心成分为两种协同作用的除草剂。其一为3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4.5-二氢-5.5-二甲基-1.2-异噁唑，它可以通过破坏杂草细胞代谢实现除草。其二为酶抑制剂类除草剂（如八氢番茄红素去饱和酶抑制剂），它可以通过阻断杂草光合作用关键酶增强除草效果。上述除草组合物中的两种成分可从不同生物路径攻击杂草，显著降低杂草耐药性风险，适用于小麦、玉米等作物田，可以选择性清除杂草而不损伤农作物。此外，该组合药物还支持混合喷洒（同时作用）或依次施药（先后作用）两种施用‌方法，通过协同效应减少单剂用量，降低环境影响^[2]。

此外，研究人员还设计开发了另外一种增效除草组合物，包含活性组分3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4.5-二氢-5.5-二甲基-1.2-异噁唑和苄嘧磺隆。上述两种活性分子的重量比为50：1-1：50，可以共同或单独地用于杂草防治，相比单独作用，组合物可以提高药物的作用力，扩大药物的防治范围，且对作物与环境影响较小^[3]。

参考文献

[1]梁鸿飞.派罗克杀草砜的合成工艺研究[D].浙江工业大学.DOI:CNKI:CDMD:2.1017.253094.

[2]B·西韦尼奇,A·西蒙,W·K·莫博格,等.包含派罗克杀草砜的除草组合物:CN200980108695.2[P].CN102083316A.

[3]罗昌炎.一种增效除草组合物:CN 201510312148[P].CN 106259398 A.DOI:CN102258027 B.