研究背景
炔草酯（英文通用名称：Clodinafop-propargyl，商品名称：Topic，Celio，其他名称：顶尖，炔草酸）是瑞士先正达作物保护有限公司开发的苯氧羧酸类手性含氟高效低毒除草剂，对恶性禾本科杂草特别有效，与安全剂以一定比例混合，用于禾谷类作物，对禾本科杂草如鼠尾看麦娘，野燕麦，黑麦草，早熟禾，狗尾草等杂草具有优异的防治效果[1]。
炔草酯的分子式为C17H13ClFNO4，分子量为349.74，通常情况下表现为浅黄色晶体状物质。关于该化合物的物理性质包括：熔点39.5-41.5℃；沸点100 ℃；水溶性2.5mg/l（20℃）；密度1.35 g/cm³；能溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿等有机溶剂，在强酸强碱条件下会分解。
分析检测
文献报道了一种空气中炔草酯检测方法。在采样点位置利用超细玻璃纤维滤纸对空气中的炔草酯进行吸附采集，之后利用甲醇对滤纸内的炔草酯进行解吸。利用紫外可见分光光度计扫描确定炔草酯的色谱波长；通过甲醇水的流动相，进样炔草酯，确定炔草酯的色谱峰和保留时间；制备1.0mg/ml的炔草酯甲醇溶液，配置5组标准系列溶液，顺序测定并绘制标准曲线；基于绘制的标准曲线，在与标准系列溶液同样的条件下对解吸后的样品进行分析并得出检测结果。本发明操作简便，准确性高，稳定性好，可用于工作场所空气中炔草酯浓度的测定，而且能够准确地对炔草酯进行定量分析，为农药生产企业和职业卫生技术服务机构提供了一个较好的定量分析方法[2]。
安全性研究
炔草酯是芳氧苯氧基丙酸类的茎叶处理除草剂，含有解毒喹的炔草酯制剂可用于防除小麦田禾本科杂草，部分小麦品种使用炔草酯制剂会出现褪绿黄化药害症状。为了探究药害产生的原因，采用平皿法，盆栽法和田间试验的方法研究了12个小麦品种对炔草酯制剂的敏感性。12个小麦品种对炔草酯制剂的敏感性生物测定结果表明，不同小麦品种对炔草酯的敏感性存在显著差异。盆栽测定法结果表明，宁麦品种药害指数较高，药害症状为退绿斑出现较早，衰老较快，叶片黄化严重且面积大，甚至心叶发白，植株变矮，长势较弱，易倒伏，药剂浓度越高，受害越重。
合成研究
炔草酯有多种合成路线：(1)以对苯二酚和2,3-二氟-5-氯吡啶为原料，经单醚化，与手性酯缩合，水解，酸化，最后与炔丙醇酯化得到炔草酯，其总收率低于45%；(2)以(R)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸炔丙酯与2,3-二氟-5-氯吡啶为原料合成炔草酯，收率为72%；(3)以(S)-2-氯丙酸和对苯二酚反应的产物(R)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸为原料，首先与5-氯-2,3-二氟吡啶醚化，再与氯丙炔反应合成炔草酯，此路线俗称"一锅法"，收率为85%。
后来，研究人员在"一锅法"的基础上，以水为反应介质，以(R)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸和2,3-二氟-5-氯吡啶为原料，对醚化反应和酯化反应的合成工艺进行了优化。以水为反应介质，(R)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸和2,3-二氟-5-氯吡啶为原料，醚化反应合成了中间体(R)-2-[4-(5-氯-3-氟-2-吡啶氧基)-苯氧基]丙酸，对此反应过程进行研究，分别以碳酸钾，碳酸钠和氢氧化钠为缚酸剂，按序贯实验的方法研究了醚化反应的条件，考察了物料配比，反应温度和反应时间对产物收率，原料转化率和反应选择性的影响，确定了此步合成反应的最佳工艺条件：以碳酸钾为缚酸剂，水为反应介质，在n(K2CO3):n(HPPA)=2:1，反应温度106℃，m(水)：m(HPPA)=1.075：1，反应时间3h的条件下，经酸化等后处理工艺得到的产物的收率达85.22%，(R)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸的转化率为97.43%，反应的选择性为87.47%，含量为98.23%。利用上述工艺条件合成的产品经熔点测定和红外光谱定性分析为(R)-2-[4-(5-氯-3-氟-2-吡啶氧基)-苯氧基]丙酸。以DMF为溶剂，对(R)-2-[4-(5-氯-3-氟-2-吡啶氧基)-苯氧基]丙酸和氯丙炔合成炔草酯的酯化反应过程进行了研究，考察了物料配比，反应温度和反应时间对产物收率的影响，确定了最佳的酯化反应工艺为：n(氯丙炔)：n(中间体)=1.2：1，m(DMF)：m(中间体)=1.925：1，反应温度为70℃，反应5 h的条件下，经加水沉淀等后处理工艺得到的炔草酯的收率为98.54%，(R)-2-[4-(5-氯-3-氟-2-吡啶氧基)-苯氧基]丙酸的转化率为99.62%，反应的选择性为98.92%，用液相色谱手性柱检测得炔草酯的含量为95.63%。 综合两步反应，可得炔草酯的总收率为84%。该工艺具有反应条件温和，使用溶剂种类少，易于分离提纯等优点，对现实工业生产具有指导意义[3]。
参考文献
[1]张梅凤,范金勇,张宏伟.新型除草剂炔草酯的研究进展[J].今日农药, 2009(1):2.DOI:JournalArticle/5af30f41c095d718d803fb8e.
[2]朱方艳,成国玉,周献锋,等.一种空气中炔草酯检测方法:CN202011628721.9[P].CN112697928A.
[3]朱玲.除草剂炔草酯的合成工艺研究[J].湘潭大学, 2009.