三氟咪啶酰胺（fluazinodilazine）是杜邦公司在2015年推出的新型磺酰胺类非熏蒸性杀线虫剂，以高效、高选择性的特性著称，广泛适用于果蔬、番茄、果用蔬菜等多种作物的线虫防治，能够有效地控制根结线虫、短体线虫、胞囊线虫等植食性线虫，这些特性使其成为具有广阔发展前景的杀线虫剂。
合成路线背景
综合国内外文献报道，三氟咪啶酰胺的合成路线如下图。
2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶与3-溴丙酮酸乙酯进行环合反应，然后经水解反应、氯化反应得到8-氯-6-（三氟甲基）-咪唑[1，2a]吡啶-2-甲酰氯，最后与2-氯-5-甲氧基苯磺酰胺进行酰化反应得到三氟咪啶酰胺，这是目前主流的合成工艺路线，本文对此路线进行了工艺优化。
关键中间体2-氯-5-甲氧基苯磺酰胺的合成工艺路线有两条。路线一：对甲氧基苯胺经磺化反应、桑德迈耶尔反应、氯化反应，最后与氨水进行氨解反应制得2-氯-5-甲氧基苯磺酰胺。该工艺存在显著工业化瓶颈：170℃磺化反应时，设备腐蚀严重且产物分离繁琐；磺酸钠氯化以氯化亚矾为溶剂，在后续过滤分离磺酰氯的过程中，氯化亚矾的强刺激性会危害操作人员健康。
路线二：2-氯-5-甲氧基苯胺经Sandmeyer氯磺化反应制得2-氯-5-甲氧基苯磺酰氯，然后与氨水反应得到2-氯-5-甲氧基苯磺酰胺。本路线中涉及的单元反应为常规的单元反应，但有些工艺条件在放大时会产生放大问题，例如，使用了刺激性的气体二氧化硫，在放大时会产生安全隐患，但经工艺优化后，能够适合工业化生产。本文对此路线进行了工艺优化。
文献报道的三氟咪啶酰胺的合成路线中，环合反应用的是3-溴丙酮酸乙酯，该试剂非常活泼，室温存储时易分解，工业品为含量80%左右的黄色溶液，且有效期短。本文用3-氯丙酮酸乙酯代替3-溴丙酮酸乙酯，其活性虽稍低于3-溴丙酮酸乙酯，但储存稳定性较好，室温下不易发生脱氯副反应。在2-氯-5-甲氧基苯胺的Sandmeyer氯磺化反应中，文献用乙酸作为反应溶剂，不利于磺酰氯的分离，本文二氯乙烷-水作为溶剂，并用6%亚硫酸水溶液代替气体二氧化硫，具有计量准确、加料方便的特点，适合大工业化生产。氯磺化反应和氨解反应采用准一锅法工艺，避免了2-氯-5-甲氧基苯磺酰氯与萃取剂的浓缩分离，既减少了溶剂损耗，又避免了浓缩过程中磺酰氯分解产生杂质的问题。改进后的合成工艺在5公斤规模的中试放大中取得了成功。
合成路线创新
″准一锅煮″策略破解中间体分离难题
在上述背景基础上，河北科技大学李爱军教授团队联合河北汤武科技有限公司对三氟咪啶酰胺全合成工艺进行了系统优化，核心创新可概括为″试剂替代降风险、一锅煮法缩流程、溶剂筛选提效率″。改进后的工艺以2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶和2-氯-5-甲氧基苯胺为起始原料，经四步反应（氯磺化-氨解、环合、水解、酰化）制得目标产物，总收率达61.0%，纯度大于98.5%。
优化后的合成工艺简述如下：
中间体1（2-氯-5-甲氧基苯磺酰胺）： 以2-氯-5-甲氧基苯胺为原料，经重氮化后，在二氯乙烷-水双相体系中以6%亚硫酸水溶液（替代SO₂气体）和氯化铜进行Sandmeyer氯磺化，生成的磺酰氯直接萃取至有机相；分相后有机相不经浓缩，直接加入氨水进行氨解反应。两步″准一锅煮″完成后，用10%氢氧化钠水溶液萃取有机相，使产物以钠盐形式转入水相，与中性杂质分离；水相调酸析晶，得白色固体，两步总收率73.6%，纯度>98.0%。
中间体2（8-氯-6-(三氟甲基)咪唑并[1,2-a]吡啶-2-甲酸乙酯）： 以2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶与3-氯丙酮酸乙酯（替代不稳定的3-溴丙酮酸乙酯）在四氢呋喃中66℃回流环合16 h，收率80%。过量氯代酯回收套用。
中间体3（8-氯-6-(三氟甲基)咪唑并[1,2-a]吡啶-2-甲酸）： 中间体2在氢氧化钠水溶液-乙醇中30℃水解2 h，收率90.2%，纯度99.0%。也可采用″一锅煮″方式：环合液直接加水解，经双水相分离后调酸析晶，纯度98.3%，操作更简。
目标产物（三氟咪啶酰胺）： 中间体3经氯化亚矾氯化为酰氯后，与中间体1在1,2-二氯乙烷中以三乙胺为缚酸剂，5~10℃酰化反应，收率84.8%，纯度>98.5%。反应后加水破坏过量酰氯，酸析结晶，水洗除盐，纯化简洁。
关键优化要点
工艺优势与边界
经系统优化，该工艺展现出三大核心优势：
试剂稳定性显著提升： 以3-氯丙酮酸乙酯替代3-溴丙酮酸乙酯，消除了后者的储存分解问题，工业品质量稳定，有效期长，从根本上解决了环合反应原料供应不稳定的痛点。
操作安全性大幅改善： 以亚硫酸水溶液替代气体二氧化硫，加料方式由气体通入改为液体计量加入，不仅计量精确，且消除了高压气体泄漏的风险，使氯磺化反应适合大规模工业化生产。
操作流程简洁高效： ″准一锅煮″工艺省去了中间体磺酰氯的浓缩分离操作，减少了溶剂损耗和操作时间；″一锅煮″水解工艺省去了环合产物的分离工序。全流程仅需在关键节点进行萃取-结晶纯化，避免了柱层析等繁琐操作。
然而，该策略也存在若干值得关注的改进空间：
环合反应时间偏长： 80%的收率虽已满足工业化要求，但反应时间长达16 h。若能通过催化剂筛选或微波辅助等手段缩短反应周期，将进一步提升生产效率。
3-氯丙酮酸乙酯活性偏低： 相较于3-溴丙酮酸乙酯，氯代试剂的亲电活性稍弱，是导致环合反应时间较长的主要原因。后续可探索碘代试剂或其他活化策略，在稳定性与反应活性之间寻求更优平衡。
放大效应仍需验证： 虽已在5公斤规模中试中取得成功，但百公斤级及以上规模的放大效应尚需进一步验证，特别是准一锅煮工艺中液液萃取分相的效率和稳定性，将在更大规模上接受考验。
总体而言，该研究为三氟咪啶酰胺的绿色工业化生产提供了切实可行的技术方案——通过″准一锅煮″工艺缩短流程、以稳定试剂替代不稳定试剂消除瓶颈、以一锅煮水解简化操作，使原合成路线更加适合工业化推广，对磺酰胺类杀线虫剂的清洁生产升级具有重要示范意义。
文献来源：
李爱军,车雪萌,宋鑫源,等.三氟咪啶酰胺的合成工艺优化[J].化学研究与应用,2026,38(6):1757-1762.