异噁唑草酮（isoxaflutole）的应用及合成简述

发布日期：2019-04-10 信息来源：世界农化网作者：肖石基

1 简介

异噁唑草酮英文通用名：isoxaflutole；商品名：百农思；化学名称：5-环丙基-4-(2-甲磺酰基-4-三氟甲基)苯甲酰基异噁唑。其是由是罗纳-普朗克公司1992年发现的对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）抑制剂类除草剂，现由拜耳作物科学公司生产和销售。

从结构上分类，异噁唑草酮属于异噁唑类除草剂，具有广谱的除草活性，主要用于防除玉米和甘蔗田阔叶杂草和禾本科杂草，苗前和苗后均可使用。

图1 异噁唑草酮的结构式

2 适用范围

异噁唑草酮为广谱除草剂，可有效防除一年生禾本科杂草和阔叶杂草，以及三嗪类、ALS类抗性杂草。其对苘麻与田白芥最敏感，对藜、反枝苋、稗草、马唐、金狗尾草、绿狗尾草、稷、豚草、地肤、苍耳、宾州蓼等有效。

3 作用机制/靶点信息

异噁唑草酮是一个“前药”性质的内吸性除草剂，本身没有活性，通过作物的根、叶吸收后传输到整个植株,并在植物体内迅速转化为具有生物活性的二酮腈，与HPPD结合，进而达到抑制HPPD催化对羟基苯基丙酮酸进行氧化脱羧作用。异噁唑草酮对HPPD的抑制是由于八氢番茄红素去饱和酶辅因子质体醌耗尽导致对类胡萝卜素生物合成间接影响的结果。由于保护光合作用的类胡萝卜素合成受抑制，因而中毒的杂草产生白化效应。

4 登记查询

4.1 中国登记信息

表1 异噁唑草酮原药国内登记情况

4.2 欧盟登记信息

表2 异噁唑草酮欧盟登记情况

5 专利信息

异噁唑草酮为专利后期产品，具体专利信息略。

6 合成路线简介

根据构建甲磺酰基的方法不同，异噁唑草酮的合成可分为“前氧化法”与“后氧化法”2种思路，有数条不同的合成路线。

路线1：以2-溴-5-三氟甲基苯胺为原料，经重氮化、甲硫化、羰基化及氧化得到2-甲磺酰基-4-三氟甲基苯甲酸，并进一步反应生成酰氯，再与3-环丙基-3-氧代丙酸叔丁酯缩合、脱羰基得到1-环丙基-3-(2-甲磺酰基-4-三氟甲基苯基)丙基-1,3-二酮（中间体1M-1），最后与原甲酸三乙酯、盐酸羟胺反应得到目标产物异噁唑草酮。合成路线见图2。

图2 异噁唑草酮合成路线1

路线2：中间体1-环丙基-3-(2-甲磺酰基-4-三氟甲基苯基)丙基-1,3-二酮与2-氯-2-(羟基亚氨基)-乙酸酯经一步反应得到目标产物异噁唑草酮。合成路线见图3。

图3 异噁唑草酮合成路线2

路线3：以甲基环丙基酮、2-甲硫基-4-三氟甲基苯甲酸甲酯为原料得到1-环丙基-3-(2-甲基硫代-4-三氟甲基苯基)丙基-1,3-二酮，经氧化得到1-环丙基-3-(2-甲磺酰基-4-三氟甲基苯基)丙基-1,3-二酮，最后与原甲酸三乙酯、盐酸羟胺反应得到目标产物异噁唑草酮。合成路线见图4。

图4 异噁唑草酮合成路线3

路线4：中间体1-环丙基-3-(2-甲硫基-4-三氟甲基苯基)丙基-1,3-二酮与原甲酸三乙酯、盐酸羟胺反应得到5-环丙基-4-(2-甲硫基-4-三氟甲基）苯甲酰基异噁唑，最后经一步氧化反应得到目标产物异噁唑草酮。合成路线见图5。

图5 异噁唑草酮合成路线4

7 原药预分析及杂质剖析

异噁唑草酮是2012年左右备受关注的明星产品，国内企业对其工艺研究可以追溯到更早。异噁唑草酮原药产品为带特殊气味的橙红色的结晶粉末，归一含量只有95%。乙醇1次重结晶后，即可得到漂亮的白色针晶，纯度可以到98%，而母液则为鲜艳的红色。2013年后不同来源的该原药，几乎均为白色的结晶粉末，归一含量可以到97%以上。

通过对最近获得的异噁唑草酮原药进行预分析，发现了其含有如下杂质（蓝色为确证结构的杂质，红色为推断的可能杂质）。

（1）异噁唑开环产生的杂质（见图6）。