异噁唑类安全剂—双苯噁唑酸

双苯噁唑酸（isoxadifen）是由安万特公司1994年研究开发的异噁唑类安全剂，2022年安万特公司被拜耳公司收购，拜耳公司主要将双苯噁唑酸应用于玉米田、水稻田除草剂。2013年，拜耳授权杜邦将双苯噁唑酸用于磺酰脲类玉米田除草剂的安全剂，并开发出一系列以双苯噁唑酸作为安全剂的除草剂品种，近两年随着环磺酮专利期的届满，使得环磺酮成为国内除草剂市场最火的成分之一，而作为环磺酮在玉米田的安全“伴侣”双苯噁唑酸也受到了很多业内的关注。较同样作为玉米田除草剂安全剂的环丙磺酰胺而言，双苯噁唑酸能更好的降低除草剂对玉米珠高和鲜重的抑制率，同时研究表明环丙磺酰胺对马唐也有较好的解毒作用，所以作为玉米田烟嘧磺隆/环磺酮的安全剂双苯噁唑酸要优于环丙磺酰胺。双苯噁唑酸的专利期已于2014年届满。

产品简介‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

英文名称：isoxadifen

中文名称：双苯噁唑酸

化学名称：5,5-二苯基-4H-1,2-噁唑-3-甲酸

分子式：C16H13NO3

相对分子质量：267.279

CAS登录号：209866-92-2

结构式：

三维结构式：

理化性质：原药为白色粉末，熔点87 ℃；沸点407.7°C at760mmHg；密度1.15g/cm3；闪点166.8°C；蒸汽压7.43E-07mmHg at25°C

作用机理

双苯噁唑酸是通过减少母体磺酰脲的传导量来增大对玉米的选择性。最初的温室研究表明，双苯噁唑酸能减少磺酰脲的传导量，同时增加其解毒代谢速度。

玉米体内有三个主要的代谢途径;磺酰脲桥的水解、氨基去酰基化、二甲氧基嘧啶环的氧化代谢。双苯噁唑酸能同时提高磺酰类在玉米中的3种降解途径。

应用

双苯噁唑酸主要应用于玉米田、水稻田除草剂，包括烟嘧磺隆、砜嘧磺隆、甲酰胺磺隆、环磺酮、精噁唑禾草灵等

拜耳、杜邦等公司已开发出一系列以双苯噁唑酸作为安全剂的除草剂品种，其中双苯噁唑酸与烟嘧磺隆的配比为1:4，与砜嘧磺隆的配比为1:2，与甲酰胺磺隆的配比为1:1，与环磺酮的配比为1:2。

合成路线‍‍‍‍

拜耳公司关于双苯噁唑酸的的专利保护于 2014 年到期，据笔者了解，目前国内生产双苯噁唑酸的厂家较少，笔者在这里精选三条合成路线，以供参考：

路线一：以乙醇为溶剂，1,1二苯基乙稀和2-硝基乙酸乙酯在1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)催化下反应生成双苯噁唑酸。合成路线如下：

该路线的主要缺点是硝基乙酸乙酯不容易制备而且催化剂的价格昂贵，生产成本较高。‍

路线二：以环己烷或者乙醚为溶剂，1,1-二苯基乙烯和2-氯-2-肟乙酸乙酯在三乙胺的催化下通过1,3偶极环加成制备双苯噁唑酸。合成路线如下：

该路线的主要缺点是使用低沸点溶剂乙醚或环己烷，易燃易爆，存在安全隐患，并且反应收率低。优化方案可选择采用2-甲基四氢呋喃替代环己烷或者乙醚，收率可从64%提高至82.5%。该路线涉及到中间体氯代肟基乙酸乙酯的合成和1,1-二苯基乙烯的合成。

氯代肟基乙酸乙酯的合成

路线1：以甘氨酸为原料合成甘氨酸乙酯盐酸盐，再经肟化合成2-氯-2-肟乙酸乙酯，合成路线如下：

1,1-二苯基乙烯的合成

路线1：首先二苯甲酮和甲基氯化镁发生亲核加成反应，然后在饱和氯化铵的水溶液中水解生成1,1-二苯基乙醇，纯度 99.5%，收率 93.9%；1,1-二苯基乙醇在冰醋酸作为脱水剂的条件下，发生分子内脱水生成1,1-二苯基乙烯，纯度为 99.1%，收率 92.5%。反应式如下：

路线2：以溴苯和镁屑在2-甲基四氢呋喃中先制备成苯基溴化镁格氏试剂，然后与苯乙酮经一锅法制得1,1-二苯基乙烯，收率达 95.6%。反应式如下：

路线三：以二苯甲酮和丙酮酸乙酯在催化剂作用下经加成反应，酸化制备4-氯-4,4-二苯基-2-氧代丁酸乙酯，然后和羟胺盐在碱作用下经环化反应得到双苯噁唑酸。合成路线如下：‍‍‍‍‍‍‍‍

路线三，所用原料价廉易得，工艺简洁安全，只需两步即可得到目标产物，三废产生量少，绿色环保所用原料以及中间产物稳定，反应选择性高，副反应少，杂质产生少，目标产物收率和纯度高，收率可达88%，纯度可达99.9%，产品成本低，有利于双苯噁唑酸的绿色工业化生产。

总结‍‍‍‍

除草剂在农业种植中扮演着非常重要的角色，而安全剂在除草剂的开发和应用中对保障作物安全起着重要的作用，国外对安全剂的研究比较早也比较深入，而国内对安全剂的研究在上世纪80年代才开始，起步较晚，目前国外企业新型除草剂的研制和开发进展的速度放缓，使得对安全剂的研究和应用，延续了老品种的推广使用年限，同时也为老的除草剂的新应用提供了另一种新的途径，国内企业的参与可有利于成本的降低，从而增加安全剂的终端应用和国际竞争力。