（农药学专业论文）具生物活性肟醚及嘧啶醚类化合物的合成与性质研究.pdf

硕士学位论文 m a s t e r st h f s i s 摘要 鉴于嘧啶类化合物的独特生物活性特点，其研究与开发一直受到医药和农药界 的广泛重视。近几年作为农药的嘧啶类化合物层出不穷，除草剂有嘧啶磺酰脲类、 嘧啶水杨酸类及三唑并嘧啶磺酰胺类。含嘧啶杂环的除草剂不仅具有独特的作用方 式，且具有高的生物活性。肟醚类化合物也是一类重要的活性化合物，它具有很好 的杀虫、杀螨、杀菌、除草、解毒、增效等生物活性，大多具有高效、低毒、低残 留等优点，因此在新农药的创制中肟醚结构常被选为有效的活性基团。 本文应用活性亚结构连接原理，把烷氧基引入了肟醚结构，并将其与甲氧基丙 烯酸酯毒杀基团衔接，合成了2 0 个含肟醚结构的甲氧基丙烯酸酯类化合物( i 。i t ) 。 采用类同合成和随机合成思想，设计合成了1 2 个嘧啶醚类化合物( 。1 1 0 。并研究 所合成化合物的波谱性质、生物活性、结构与活性关系等。 l 本文全面系统地总结了具有生物活性肟醚类和具有除草活性的嘧啶类化合物的 研究进展，初步总结并探索了具有生物活性的嘧啶类和肟醚类化合物的结构与 活性关系规律。 2 合成的目标化合物均经1 hn m r ，l c m s 等确证；按结构分为两类： i 。，i 。含肟醚结构的甲氧基丙烯酸酯类化合物( 2 0 个) 。 i i , - n l ：嘧啶水杨酸苯酯类化合物( 1 2 个) 。 3 在合成嘧啶水杨酸苯酯类化合物时，选择了1 ，4 二氧六环作溶剂，并获得满意 的结果。 4 对所合成的2 0 个含肟醚结构的甲氧基丙烯酸酯类化合物( i 。i 。) 和1 2 个嘧啶水 杨酸苯酯类化合物( i i 。n 1 ) 进行了杀虫、杀菌和除草活性测定，发现一批高活性 化合物。如在5 0 0m g l 浓度下，i f ，i 謇，i q ，i i 对蚜虫的杀虫活性达1 0 0 ；在 2 5m g a _ 浓度下，i ，i o ，i q ，i 。对稻瘟病菌表现出9 0 以上的杀菌活性；在5 0 0m g l l 浓度下，i 。，ki q ，i i 对白粉病菌表现出9 0 以上的杀菌活性；在2 2 5 0g a l h a 茎叶喷洒时，h b i i e ，i i h 对苘麻、凹头苋、藜、稗、狗尾草的杀除率均达到9 0 以上。 关键词：含肟醚结构的甲氧基丙烯酸酯；嘧啶水杨酸苯酯；生物活性；杀冲剂；杀 菌剂；除草剂 a b s t r a c t o w i n gt ot h eu n i q u eb i o l o g i c a la c t i v i t i e so fp y r i m i d i n ec o m p o u n d s ，p e o p l ei n m e d i c i n ea n da g r o c h e m i c a la t t a c h i n gg r e a ti m p o r t a n c et or e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n tt h i s s e r i a lc o m p o u n d s i nt h er e c e n ty e a r , m o r ea n dm o r ep y r i m i d i n ec o m p o u n d sh a v eb e e n u s e d 鹪a g r o c h e m i c a l ：f o re x a m p l e ，p y r i m i d i n es u l f o n y l u r e a s ，p y r i m i d i n es a l i c y l i ca c i d a n dt r i a z o l o p y r i m i d i n e s u l f o n a m i d e sa r eu s e da sh e r b i c i d e s h e r b i c i d e sc o n t a i n i n g p y r i m i d i n e h e t e r o c y c t e h a v e n o t o n l y u n i q u e a c t i o n o f t h e i r o w n ，b u t a l s o h i g h b i o a c t i v i t y o x i m ee t h e r sa l ev e r yi m p o r t a n ta c t i v ec o m p o u n d s 。a n dm a n yo ft h e ma r eu s e da s i n s e c t i c i d e ，f u n g i c i d e ，h e r b i c i d ea n ds oo u f u r t h e rm o r e ，o x i m ee t h e r sg r o u pi so f t e n u s e di nn e w p e s f i c i d ed i s c o v e r yb e c a u s eo ft h e i ri l i g hb i o l o g i c a la c t i v i t i e sa n dt h e i rl o w t o x i c i t y , s h o r tr e s i d u a lt i m e i n t h i sp a p e r , t w e n t yo x i m ee t h e r sc o m p o u n d s ( 1 a l t ) w e r es y n t h e s i z e db yr e a c t i v e s u b s t r u c t u r el i n k a g et h e o r yw i t hi n d u c t i n ga l k o x yo rs u l f u ra l k y lt ob e n z a l d o x i m e ，t h e n a t t a c h i n gb e n z a l d o x i m et os t r o b i h i r i nt o x o p h o r e t w e l v ep y d m i d i n ee t h e r sd e r i v a t i v e s 弧i i ow e r ed e s i g n e da n ds y n t h e s i z e db yw a y so fr a n d o ms y n t h e s i sa n da n a l o g u e s y n t h e s i s a n ds p e c t r u mp r o p e r t i e s ，b i o a c t i v i t i e s ，q u a n t i t a t i v es t r u c t u r e a c t i v i t y r e l a t i o n s h i pw e r es t u d i e dm e a n w h i l e w h a tt h ep a p e rs t u d i e dm a yb es u m m a r i z e d 鹳 f o l l o w s ： 1 t w os e r i e so fo x i m ee t h e r sw i t hi n s e c t i c i d eo rf u n g i c i d ea c t i v i t ya n dp y n m i d i n e s w i t hh e r b i c i d ea c t i v i t ya l es u m m a r i z e di nt h ep a p e r , a n dt h er e l a t i o n s b i pb e t w e e nt h e s t r u c t a r ea n da c t i v i t yi ss u m m a r i z e dt o o 2 a l lc o m p o u n d sw e r ec h a r a c t e f i n gb y1 hn m r l c ，m st e c h n i q u e s a c c o r d i n gt o t h o rs t r u c t u r e s t h e yc a nb ed i v i d e di n t ot w os e r i e sa sf e l l o w s ： i - i t ：t h es t r o b i l u r i nc o n t a i n i n go x i m e - e t h e rf r a m e ( 2 0 ) i i i 1 1 1 ：t h ep y r i i i l i d i n 一2 一y l o xs a l i c y l i ca c i dp h e n y le s t e rc o m p o u n d s ( 1 2 ) 3 1 4 - d i o x a n ei su s e d 雒s o l v e n ti ns y n t h e s i z eo fp y r i m i d i n 2 - y l o x ys a l i c y l i ca c i dp e s t e rd e r i v a t i v e 4 i n s e c t i c i d a l ，f u n g i c i d a l ，h e r b i c i d a la c t i v i t i e so ft h es y n t h e s i z e dc o m p o u n d sw e r e a s s a y e d a n db i o a s s a yr e s u l t si n d i c a t e 也a ts o m et i t l ec o m p o u n d ss h o w e do b v i o u s b i o a c t i v i t y , e g i t , k ，i q ，i ss h o w e d1 0 0 i n s e c t i c i d a la c t i v i t ya g a i n s ta p h i s f a b a e a t 5 0 0m g ，l 1 a ，i o ，k ，ks h o wa b o v e9 0 f u n # c i d a la c t i v i t ya g a i n s tp y r i c u l a r i a o r y z a ea t2 5m g ，l i i ，i o ，i q ，i ss h o wa b o v e9 0 f u n 百c i d a la c t i v i t ya g a i n s t 西声j 驴船 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s g r a m i n i sa t5 0 0m e c l 1 i b ，l i ，l i bc a u l i st h el e a fs p r a ya g a i n s ta b u t i l o nt h e o p h r a s t i m e d i c , a m a r a n t h u sa s c e d e n s e , c h e n o p o d i u ma l b u m ，e c h i n o c h l o ac r u s - g a l l i ，s e t a r i a v i r i d i st ok i l la l la t t a i n sa b o v e9 0 h e r b i c i d a la c t i v i t ya t2 2 5 0g a i 巾乱 k e y w o r d ：o x i m e - e t h e r ss t r o b i l u r i n ，t h ep y r i m i d i n - 2 一y l o xs a l i c y l i ca c i dp l i e n y le s t e r , b i o a c t i v i t y , i n s e c t i c i d e ，f u n g i c i d e ，h e r b i c i d e 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：蹋寿锋 日期：炒7 年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权华中师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权 中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通 过网络向社会公众提供信息服务。 本人已经认真阅读“c a l i s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的 学位论文提交“c a l i s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的 规定享受相关权益。回重途塞握銮卮进廑! 旦兰生；旦二生；旦三生筮查： 作者签名：朗看埠 日期：渺7 年z 爿彳日 导师签名：嚏乞吾心 嘲：矿日 日 | | 渺一产 一 名 d ，1叛，聋 嘶劳 导日 日 f 一 华月 斋善 钒f | 叛秒 一 者期 一 能嗍 一 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 本论文主要创新点 本研究的创新之处在于： 1 应用活性亚结构连接原理，把烷氧基引入了肟醚结构，并将其与甲氧基丙烯 酸酯毒杀基团衔接，合成了2 0 个未见文献报道的含肟醚结构的甲氧基丙烯酸酯类 化合物。对所合成的新化合物进行杀虫、杀菌、除草活性测试，结果表明部分化合 物具有优异的杀虫、杀菌活性。此外，肟醚类s t r o b i l u r i n 化合物的c = n 键的碳上导 入烷氧( 硫) 基，有利于进一步研究s t r o b i l u r i n 化合物的结构与活性之间关系。 2 采用类同合成和随机合成思想，设计合成了1 2 个嘧啶水杨酸苯酯类化合物， 对所合成化合物生物活性测试结果表明此类化合物有一定的除草活性。 硕士学位论文 m a 8 t e r st h e s i s 第一章绪论 人类生存的过程就是不断同大自然进行竞争的过程，人口与粮食问题是人类面 临的最严重的挑战之一，世界粮农组织的一份资料表明，全世界有8 亿多人口处于 营养不良状况，而且还面临每年7 0 0 0 - ) y 新增人口的巨大压力，而耕种面积始终有 限，因此全世界都在重视提高现有土地的质量与单位面积的产量。农药的使用是提 高粮食单位面积产量的重要措施之一，农药在植物的生长、调节、收获、贮存、保 鲜、运输及加工等过程中均起到重要的作用，可以节省劳力，降低农产品成本，提 高经济效益【l 】。 农业是我国国民经济发展的基础，农药作为农业生产不可缺少的重要物资，对 控制病虫草害、调节生物生长，实现我国政府提出的“两高一优”农业的发展战略起 着十分重要的作用，我国是农业大国，我国农业病、虫、草、鼠害达2 2 8 0 多种， 其中病害7 4 0 多种，害虫( 螨) 8 3 0 多种，杂草7 0 0 多种，农田鼠害2 0 多种。必须 要有自己的农药工业，才能保证农业的丰产丰收。据统计，通过化学防治，我国每 年可挽回粮食损失5 4 0 0 万吨，加上挽回的其他作物损失，相当于提高1 2 一1 8 的 种植面积；减少直接经济损失约6 0 0 多亿元，相当于为每一位农业人口增加6 0 元 的收入，社会效益十分显著【2 】。 目前，我国农药产品的结构与前些年的“三个7 0 ”相比，已经有了较大改善， 但是产品结构不合理的状况还是比较严重。全球农药消费中，杀虫剂、杀菌剂、除 草剂的比例是2 5 、2 4 、4 7 ，除草剂占了最大份额；而我国的消费比例是4 5 5 、2 6 、2 4 ；我国的生产总量的比例是4 5 、1 3 、4 1 列3 】；杀虫剂占最大比 重。值得指出的是，我国农药品种中还有相当大的部分为老品种，并且大部分为目 前世界上很多国家，尤其是发达国家在逐渐禁止生产和使用的高毒高残留品种，我 国政府也出台逐步淘汰高毒农药品种。因而面临着高毒农药替代和新农药品种的结 构调整问题。 进入二十一世纪后随着人类对环境保护意识的增强，人类提出了“环境和谐农 药( e n v i r o n m e n ta c c e p t a b l e p e s t i c i d e s ) 、生物合理农药( b i o r a t i o n a lp e s t i c i d e s ) 、理想化 合物”等 4 1 1 2 1 号。因此我们应该研究出更多高效广谱、低毒、低残留符合环境的新 农药，以适应现代农业可持续发展的要求。而且由于农药的大量使用使害虫产生“抗 药性”d 】，就更迫使人们要不断寻找和发现新类型、具有新作用机制的活性化合物， 刨制新农药品种。 1 1 肟醚类农药活性化合物的研究进展 肟类化合物具有优良的杀虫、杀菌及除草活性，不少品种还具有低毒、低残留 等优点。目前该类化合物的分子设计和合成及生物活性研究是农药创制的热点之 一。肟醚农药按其结构特点可分为链烃醛( 酮) 肟醚、( 杂) 芳基醛( 酮) 肟醚、 桥环酮肟醚、环已二酮肟醚、含甲氧基丙烯酸酯结构的肟醚及其它肟醚。 1 1 1 链烃醛( 酮) 肟醚 链烃醛( 酮) 肟醚具有杀虫、杀螨、杀菌等活性。如对霜霉真菌有效的霜脲氰 ( c y m o x a n i l ) ( 1 ) ，与此类似的还有p a u lhs m i t h 等研究的化合物2 和3 ，对pv i t i c o l a 和pp a r a s i t i c a 孢子形成有较好的抑制活性。汽巴一嘉基公司八十年代开发的喔草酯 ( p r o p a q u i z a f o p ) 对许多主要的一年生和多年生禾本科杂草有较好的防除效果。沈阳 化工研究院研究开发的甲氧丙烯酸酯类杀菌剂$ y p 一2 7 1 ( e n s t r o b u r i n ) ( 4 ) 在2 5 1 0 0 g h a 剂量下，对黄瓜、葡萄、番茄和小麦等作物上的多种病菌具有理想的防治效果 岬j ，随后又开发了5 ，5 较4 具有更优异的杀菌活性唧。 g h 3 c h 2 n h c o n h c o 早t2 n o c h 3 c n 1 ( c y m o x a n i l ) 卫洲吼 4 ( e n s t r o b u r i n ) 5 1 1 2 ( 杂) 芳基醛( 酮) 肟蘸 1 1 2 1 杂芳基醛( 酮) 肟醚 ( 杂) 芳基醛( 酮) 肟醚是8 0 年代发展起来的一类新型肟醚农药，如1 9 8 4 年 日本农药公司研制的唑螨酯( f e n p y r o x x i m a t e ) ( 6 ) 对较难防治的梨红蜘蛛、柑桔红 蜘蛛等的活性颇高，是当时仅次于抗生物质外的上佳杀螨剂n o l ，唑螨酯具有击倒快， 持效期长，受温度影响小等显著的杀螨特点生物学研究表明，唑螨酯能抑制棉红 2 硕士擘位论文 m a s t e r + st h e s i s 蜘蛛线粒体还原型烟酰胺腺嘌呤二核营酸辅酶q 还原酶( 1 5 0 为0 0 8r e t 0 0 1 ) ，还能 使腺巷三磷酸含量减少和诸如基体隆起等形态变异，使螨的外周神经电子传递受抑 制而迅速击倒。唑螨酯不但具有对幼螨的强击倒作用，同时还具有对若螨成虫中后 期蜕皮的抑制作用，可谓“双保险”药物。由于唑螨酯独特的作用机制和优良的生物 活性，人们为了获取更为优异的该类活性化合物，对唑螨酯的结构进行了系统优化 与修饰，并成功得到一些活性化合物。如化合物( 7 ) 和( 8 ) 。 6 c h 3 ) 3 7 c h 3 ) 3 c h 3 8 1 1 2 2 芳基醛( 酮) 肟醚 芳基醛( 酮) 肟醚活性化合物包括芳基烷基酮肟醚和芳基醛肟醚。具有杀虫、 杀螨、除草、杀菌多种活性，有关其报道颇多。 1 1 2 2 1 芳基烷基酮肟醚 芳基烷基酮肟醚活性化合物具有杀虫、杀菌和除草等多种生物活性，如b u l l 等劫报导的系列芳基烷基酮肟醚活性化合物，其中最具代表的是具有杀虫活性的 肟醚菊酯 2 0 - 2 5 1 ( 9 ) ，具有除草活性的氟草醚酯( a k h 。7 0 8 8 ) ( 1 0 ) 和嘧草醚 ( p y r i m i n o b a c - m e t h y lk i h 一6 1 2 7 ) ( 1 1 ) 。 9 1 01 1 具有杀虫和杀螨活性的昆虫生长调节剂氟螨脲( f l u c y c l o x u r o n ) ( 1 2 ) ，具有杀菌活 性的肟菌酯( t r i f l o x y s t r o b i n ) ( 1 3 ) 和啶斑肟( p y r i f e n o x ) ( 1 4 ) 闭、具有抗植物病 毒作用的喹啉肟醚( 1 5 ) 以及除草剂解毒剂肟草安( f l u x o f e n i m ) ( 1 6 ) 1 2 “等肟醚 菊酯( 9 ) 不仅具有拟除虫菊酯活性特点一高效、广谱、快速击倒，而且对温血动 物低毒，同时还解决了拟除虫菊酯高余毒的不足，且其合成也较拟除虫菊酯简单。 氟草醚酯( 1 0 ) 对大多数杂草具有茎叶活性，特别是对大豆田难防除的苘麻、大马 蓼、曼陀罗等杂草具有优异防效。而肟菌酯( 1 3 ) 则具有优良的保护、治疗、渗透 活性，且耐雨水冲刷，持效期长。在3 - 2 0 0g h a 剂量下就能有效防治多种作物上多 种病害。 1 2 ( f l u c y c l o x u r o n )1 3 ( t r i f l o x y s t r o b i n ) & ：。取c m # 1 4 ( p y d f e n o x ) 1 5 1 6 ( n u x o f e n i m ) 1 1 2 2 2 芳基醛肟醚 由该类活性化合物开发的农药品种有7 0 年代瑞士汽巴一嘉基的对一年生双子叶 杂草有强触杀作用的叶面作用除草剂溴酚肟( b r o m o f e n n x i m ) ( 1 7 ) 。 1 1 3 桥环酮肟醚 1 7 ( b r o m o f e n n x i m ) 桥环酮肟醚主要以匈牙利学者b u d a iz o t a n 等在探索解毒剂的过程中发现的樟 脑肟醚化合物为主，如增产醚( h e p t o p a r g i l ) 1 8 ，用其处理种子，可使玉米增产， 同时它还具有杀虫作用。 4 硕士擘位论文 m a s t e r st h e s i s 分n 一帅。咖删， 1 1 4 环己二酮肟醚强堋 环已二酮肟醚主要具有除草活性，属乙酰辅酶a 羧化酶( a u a s e ) 抑制剂，该 类除草剂具有高效、低毒、广谱、选择性好等特点。1 9 7 7 年日本曹达公司研制开发 出第一个该类除草剂禾草灭( a u o x y d i m ) ( 1 9 ) ，该除草剂能选择性地防除一年生禾 本科杂草，对几乎所有的阔叶杂草都有耐药性，但不能有效防除根茎状多年生禾本 科杂草。四年后，曹达公司发现了稀禾定( s e t h o x y d i m ) ( 2 0 ) ，并于1 9 8 3 年在美国 投产，稀禾定对一年生和多年生禾本科杂草的活性均显著优于禾草灭。这两个品种 几乎遍布世界所有市场。由于禾草灭和禾稀定的成功开发，引发了该类除草剂的开 发热潮，八、九十年代发展很快，国际上大公司纷纷推出薪品种( 表l l 。 h 。c h 。c s h c h 。c ，j ：! o e h c h n z c 。h c z h c z h c 3 h s 1 9 铆l o x y d i m )2 0 ( s e t h o x y d i 柚 表1 1 二十世纪八、九十年代开发的环已二酮肟醚农药品种 硕士学位论文 m a s t e r st 1 t e s i s 1 1 5 含肟怒结构的甲氩基丙烯酸醋类活性化合物刚 该类化合物中，最引人注目的当属以芳基烷氧基或烷基氨基羰基肟醚结构为活 性基团的s t r o b i l u r i n 类活性化合物【3 m 4 】，该类化合物是9 0 年代中期在天然产物p 甲氧基丙烯酸基( 酯或酰胺) 的基础上发现并发展起来的新型活性化合物。最简单 的天然b 甲氧基丙烯酸酯类衍生物为1 9 6 9 年m u s i l e x 从某种担子菌o u d e m a n s i e l l a m u c i d a 中发现的o u d e m a n s i n a ( 2 1 ) 和1 9 7 7 年a n k e t 等从另一种担子菌s t r o b i l u r u s t e n a c e l l u s 中分离得s t r o b i l u r i na ( 2 2 ) 。2 0 世纪8 0 年代，b e c k e r 等报道了s t r o b i l u r i n 能阻塞细胞色素b 和c l 之间的电子传递而抑制线粒体呼吸的不同于已有杀菌剂的 独特作用机制。但天然产物由于光稳定性差、易挥发等原因不宜作为农用杀菌剂， 为此，以其为先导合成了许多化合物作为农用杀菌剂，并形成系列。该类杀菌剂具 有高效、广谱、对环境高度安全、兼具治疗和保护两种作用并具有独特的作用机制。 1 9 8 5 年到1 9 9 7 年间合成化合物数万个，有5 0 0 多件专利申请。 , o c 3 咏o 、咏o 、 o u d e m a n s i na s t r o b l l u r i na 2 l2 2 s t r o b i l u r i n 类杀菌剂的成功开发使其成为杀菌剂发展史上一块里程碑，由于独 特的作用机制、高度的环境安全性与超高活性使其开发前景广阔，其首例上市时间 为1 9 9 6 年，目前为止有近十个该类品种商品化，早在1 9 9 9 年该类杀菌剂销售额就 达6 亿美元左右，占全世界杀菌剂市场的1 0 还多，2 0 0 2 年销售额前5 0 位的农药 中，有1 0 个杀菌剂，其中，排第一、第二位的都是s t r o b i l u r i n 类杀菌剂。已开发 或正在开发的s t r o b i l u r i n 类杀菌剂中有的仍保留着天然杀菌剂b 甲氧基丙烯酸酯 基团，有的则含有变异的活性基团，虽然杜邦和安万特发现的嘿唑菌酮和咪唑菌酮 与s t r o b i l u f i n 类杀菌剂在结构上并无相似性，不过它们有着同样的作用机理。 尽管作为s t r o b i l u r i n 类化合物的活性基团有很多，但研究发展至今，根据文献 报道的化合物及其生物活性测试结果表明，具有2 - 甲氧亚胺基- 2 一取代苯基乙酸甲酯 ( 或乙酰胺) 及3 一甲氧基2 - 取代苯基丙烯酸甲酯结构的活性化合物仍占有主导地位。 已进入和即将进入市场的s t r o b i l u r i n 类杀菌剂中，绝大多数品种属于上述结构类 型。而其中的2 甲氧亚胺基一2 一取代苯基乙酸甲酯( 或酰胺) 类化合物就属含肟醚结构 的甲氧基丙烯酸酯类化合物，己商品化具有2 甲氧亚胺基2 取代苯基乙酸甲酯( 或 6 硕士荦位论文 m a s t e r st h e s i s 酰胺) 结构的s t r o b i l u r i n 类杀菌剂有醚菌酯( k r e s o x i m - m e t h y l ) ( 2 3 ) 、苯氧菌酯 ( m e t o m i n o s t r o b i n ) ( 2 4 ) 、肟菌酯( t r i f l o x y s t r o b i n ) ( 2 5 ) 、二甲苯氧菌胺( s s f - 1 2 9 ) ( 2 6 ) 、氟嘧菌酯( f l u o x a s t r o b i n ) ( 2 7 ) 、苯氧菌胺( s s f 1 2 6 ) ( 2 8 ) 和肟醚菌胺( 2 9 ) 等。正在研发或即将商品化的此类杀菌剂有沈阳化工研究院研发的烯肟菌胺( 3 0 ) 、 ( 3 1 ) 等。 2 3 ( k r c s o x i m - m e t h y l )2 4 ( m e t o m i n o s t r o b i n )2 5 ( t r i f l o x y s t r o b i n ) 职c h 3 心岛敬帅嚆 2 6 ( s s f - 1 2 9 )2 7 ( f l u o x a s t r o b i n )2 8 ( s s f d 2 6 ) 蜒f c h 3 “r 、姗 2 9 3 0 3 1 此外，3 一甲氧基一2 取代苯基丙烯酸甲酯结构的活性化合物也有一部分为含肟 醚结构的甲氧基丙烯酸酯化合物，如沈阳化工研究院开发的烯肟菌酯( e n e s t r o b u r i n ， s y p - z 0 7 1 ) ( 3 2 ) ，杜邦公司开发的k z l 6 5 ( 3 3 ) 。 3 2 ( s y p - z 0 7 1 ) 3 3 1 1 6 具有环状肟醒结构的异晤唑类化合物 在结构上，杂环异嗯唑相当于环状的肟醚，随着杂环活性化合物的发展，相继 开发出不少异嗯唑类农药，九十年代以前开发的杀虫剂甲基嚼唑磷 7 ( m e t h y l - i s o x a t h i o n ) 和嗯唑磷( i s o x a t h i o n ) ( 3 4 ) ；杀菌剂联氨嗯唑酮( d r a z o x o l o n ) ( 3 5 ) 、嗯霉灵( h y r n e x a z 0 1 ) ( 3 6 ) 、抑霉威( l a b l 4 9 2 0 2 f ) ( 3 7 ) ；除草剂异啄隆 ( i s o u r o n ) ( 3 8 ) 、羟草酮( b u s o x i n o n e ) ( 3 9 ) 、异嚼草胺( i x o x a b e n ) ( 加) 。九十年 代后，日本盐野义又开发出杀菌剂s i n o r n i n ( 4 1 ) 和除草剂s s h - 1 2 2 ( 4 2 ) ，同时， 安万特公司开发出除草剂异曝唑草酮( i s o x a f l u t o l e ) ( 4 3 ) 、异嗯氯草酮( i s o x a c l d o r t o l e ) 【5 5 1 ( 4 4 ) ，德国艾格福公司开发除草剂安全剂双苯恶唑酸( i s o x a d i f e n ) ( 4 5 ) 。 妒c lnh扣3c r h 啦- 1 3 u h 。人l 3 4 ( i s o x a t h i o n ) 3 5 ( d r a z o x o l o n )3 6 ( h y m e x a z 0 1 ) 3 7 ( l a b l 4 9 2 0 2 f ) 叼 喇d 8 俞c h 3 弼( i s o u r o n ) 3 9 ( b u s o x i n o n e ) 4 0 ( i x o x a b e n ) 4 1 ( s i n o m i n ) 叩。岛v c h 3 删- 0 s 0 2 c h 3 黔删 4 2 ( s s h - 1 2 2 ) 4 3 ( i s o x a f l u t o l e ) 4 4 ( i s o x a c h l o r t o l e ) 4 5 ( i s o x a d i f e n ) 1 1 7 其它类型的肟醚活性化合物 肟醚活性化合物的结构可以衍生变化，除上述类型外，还有磷酰氧基肟醚 m 8 2 7 6 ( 4 6 ) 、芳基氰基肟醚解草腈( o x a b e t r i n i l ) ( 4 7 ) 、解草胺腈( c y o m e t n i n i l ) ( 档) 和羧基肟醚杀螨剂苯螨特( b e n z o x i m a t e ) ( 4 9 ) 等均具有很好的生物活性。 扩3 嗡o - c h 2 c n 询 4 6 ( h j 一8 2 7 6 ) 4 7 ( o x a b e t r i n i l ) 4 8 ( c y o m e m i n i l ) 4 9 ( b e n z o x i m a t e ) 8 1 1 8 结语 肟醚结构作为医药和农药中的有效活性基团，不仅在医药上有着广泛的应用， 在农药上同样是一类颇受重视的活性结构。六、七十年代是氨基甲酸肟酯杀虫剂开 发的高峰期，八十年代开始了环已二酮肟醚除草剂的开发热潮，九十年代又进入了 具有肟醚结构的甲氧丙烯酸酯类杀菌剂的研究与开发的黄金时期。 至今，有关该类结构的活性化合物的专利仍不断涌现，世界上不少科技人员仍 十分注重肟醚结构在农药和医药分子设计中的作用，并合成出不少高生物活性化合 物，在不断利用化学和分子生物等学科的最新成就及计算机辅助设计和异构转化等 方法的基础上，通过深入研究，有望创制出与具有肟醚结构的甲氧基丙烯酸酯类活 性化合物相媲美的活性化合物。 1 2 嘧啶类的除草剂的研究进展【5 6 1 嘧啶化合物是一类重要的生物活性物质，如生命所必需的核酸中最常见的5 种 含氧碱性组分就有3 种含嘧啶结构( 尿嘧啶，胞嘧啶和胸腺嘧啶) 。在农药的开发中， 嘧啶类化合物一直显示出很高的生物活性，基于嘧啶杂环进行的农药研究与开发， 已引起医药和农药界的广泛重视眄m 9 】。近几年，作为农药的嘧啶类化合物层出不穷， 如用作杀菌剂的嘧啶胺类、嘧啶脲类及嘧啶丙烯酸酯类；除草剂有嘧啶磺酰脲类、 嘧啶水杨酸类及三唑并嘧啶磺酰胺类，这些除草剂不仅具有独特的作用方式，且有 高的生物活性。此类除草剂按其化学结构分为以下八类： 1 2 1 磺酰朦嘧啶类 磺酰脲类除草剂由于其超高效、低毒、高选择性，而得到了人们的广泛关注。 自杜邦公司的l e v i t t 博士发现第一个品种之后，全世界范围内掀起了一股磺酰脲类 除草剂的研究热潮，最近几年仍有高活性、低残留的品种相继问世 6 0 , 6 ”。含嘧啶环 的磺酰脲类除草剂是乙酸乳酸合成酶( a l s ) 7 酸羟酸合成酶( a h a s ) 抑制剂，具有超 高效、广谱、高选择性以及对环境友好的品质，是当前化学农药较活跃的研究领域 之一，以氯磺隆为代表的磺酰脲类除草剂开创了高效除草剂的新纪元【6 2 】。磺酰脲类 除草剂的结构中绝大多数含有嘧啶杂环，嘧啶杂环的引入在化合物生物活性中起着 重要的作用。含嘧啶的磺酰脲类除草剂已商品化的品种很多，在此仅举几例予以说 明。美国氰胺公司( a m e r i c ac y a n a m i d ) 开发的环丙嘧啶隆( c y c l o s u l f a m u r o n ) ( 5 0 ) 、杜 邦公司开发的砜嘧啶磺隆( r i m s u l f u r o n ) ( 5 1 ) 、i c i 澳大利亚分公司报道的化合物( 5 2 ) 、 9 意大利i s a g r or i c c r c a 公司的o r t h o s u l f a m u r o n ( 5 3 ) 、韩国l g 公司的嘧吡磺隆( 5 4 ) ( 5 0 ) c h 3 h n ( 5 3 ) p c h 3 n h c h 弗h 2 0 c h 3 胪h 3 q 鼢n 甚嗡龠鼢n 一 s o z c h 2 c 卜bb c h so c = h s o c h 3 ( 5 1 )( 5 2 ) ( 5 4 ) 1 2 2 嘧啶胺类 嘧啶胺类农药，主要用于杀菌，用于除草的化合物文献报道虽然也较多，但未 见有商品化品种的报道。组合化学研制的化合物( 5 5 ) 于1 0 0g h a 下可防除小麦及 玉米田中大多数杂草，对小麦、玉米安全，化合物( 5 6 ) 和化合物( 5 7 ) 在1k g h a 下可 防除稗草等多种杂草。 d 啦c h n h 3 ( 5 5 )(56)(57) 1 2 3 二苯基嘧啶类 在二芳基稠合嘧啶中发现了一些高活性化合物，其中化合物( 5 8 ) 与( 5 9 ) 具有较强 的除草活性陋3 1 。 1 0 r 咣 = n 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s ( 5 8 ) 1 2 4 含嘧啶的咪唑啭酮类 f ( 5 9 ) 此类化合物是拜耳公司研制的，化合物( 砷) 、化合物( 6 1 ) 和化合物( 6 2 ) 均具有很好的除草活性 6 4 6 5 。 ( 6 0 ) r 为h 忙c h 3 ( 6 1 ) r 为 c h 3 1 2 5 含嘧啶的磺酸胺类 i h c 0 2 c 4 h 一 ( 6 2 ) r 为c h ， 磺酰胺是磺酰脲类除草剂合成中的重要中间体，在磺酰脲化合物中，通过分子 重排及结构修饰，在其衍生物中发现了具有超高活性的磺酰类化合物。其中含有嘧 啶杂环的化合物主要有磺酰胺类，如化合物( 6 3 ) ，以1 6 跏a 的量即具有很好的除草 活性；三唑并嘧啶磺酰胺类，如：唑嘧啶磺草胺( “) ；嘧啶三唑磺酰胺，如化合物 ( 6 5 ) ；咪( 吡) 唑并嘧啶磺酰胺类，如化合物( 6 6 ) 在3 0g ，h a 下具有高除草活性；还 有噻唑并嘧啶磺酰胺类，如化合物( 6 7 ) 在1 0g h a 下即可有效地防除稻田中稗草、阔 叶杂草及一些莎草科杂草。 峨咏孰屹一 ( 6 3 )( “)( 6 s ) 0 a岫 硕士擘位论文 m a s t e r st h e s i s ( 6 6 ) 1 2 6 嘧啶氧基芳基苄胺类 ( 6 7 ) 由中科院上海有机研究所研制开发的新型除草剂，主要用于油菜田的清除，已 商品化的品种主要有：丙酯草醚( 勰) 和异丙酯草醚( 6 9 ) 6 6 1 。 ( 6 8 ) ( 6 9 ) 1 2 7 嘧啶水杨醛( 酸) 及其衍生物 嘧啶水杨酸是一类新的抑制a l s 的除草剂，此类除草剂是从磺酰脲类化合物的 结构改造开始的，其与a l s 的结合点与磺酰脲类除草剂类似。此类除草剂的特点是： 高效、谱广；在土壤中残留期短；毒性极低 6 7 1 。有关此类化合物的文献很多 6 8 - 7 1 l ， 商品化的品种主要有：k u m i a i 公司开发的双嘧草醚( h i s p y r i b a c s o d i u m ) ( 7 0 ) 、组合化 学公司、埯原公司和杜邦公司共同开发的嘧草硫醚( p y r i t l l i o b a c s o d i u m ) ( 7 1 ) 以及诺华 公司开发的环酯草醚( p y r i f t a l i d ) ( 7 2 ) 等。 m 协、y 谚8 移舢e o m e0 i d a a ( 7 0 ) ( 7 1 ) 1 2 8 嘧啶( 氧、硫) 非环状羧酸及衍生物 ( 7 2 ) 此类化合物文献报道也很多，如组合化学公司研制的化合物( 7 3 ) 和先灵农业化 1 2 学公司开发的化合物( 7 4 ) 都具有很好的除草活性。 ( 7 3 )( 7 4 ) 1 3 嘧啶水杨酸类除草剂研究 1 3 1 嘧啶水杨酸类除草剂开发过程 嘧啶水杨酸衍生物是近年来开发成功的一类新的抑制嗵s 的除草剂，此类除草 帮可控制多种难治的杂草，适合芽后或土壤处理。这类除草剂以其超高效、广谱、 低毒、低残留、高选择性和良好的环境相容性而倍受关注，它是在含嘧啶的磺酰脲 类除草剂的基础上，结构优化丽成。并且克服了磺酰脲类化合物在土壤中降解慢， 对后茬易产生药害的缺点。嘧啶水杨酸类除草剂主要针对水稻、棉花等作物除草。 这类化合物开发较晚，但发展速度较快，结构改造与修饰的余地还很大，是除草剂 创制的重要领域之一。 众所周知，磺酰脲类、咪唑啉酮类、三唑嘧啶类结构都属于a l s 酶抑制剂，比 较下列两类化合物的结构可以惊奇地发现除了中间部分外最终的结构几乎是相同 的，只是中间的磺酰脲桥简单地被单个原子取代了。 嘧啶水杨酸 日本组合化学一庵原化学公司( k u m i a i c h e m i c a l i n d u s t r y c o m p a n y ) - ：1 9 8 7 年报导 了先导化合物的发现( e p 2 2 3 4 0 6 ) ，随后有一系列新专利发表t 5 7 1 1 7 2 1 1 7 3 - 7 9 1 。 先导化合物( e p 2 2 3 4 0 6 ) 先导结构的发现过程是从磺酰脲类化合物经结构改造而发现的。日本组合化学 公司的y u l ( i on e z u t 等把苯氧苯氧结构引入除草剂氯磺隆( 7 5 ，c h l o r s u l f u r o n ) 的三嗪 硕士学位论文 m a s t e r s1 h e s i s 环时，发现化合物( 7 6 ) 并无除草活性，但苯氧苯氧基三氮苯类c ”) 有芽后除草活性， 在1k g h a 剂量下可有效地防除阔叶杂草。 以化合物( 7 7 ) 作为先导化合物进行的结构与活性之间的关系研究表明，化合物 ( 7 8 ) 显示出良好的除草活性，在0 2 5k g h a 剂量下可有效地防除绝大多数杂草，其嘧 啶环的活性比相应的三嗪环高。但不幸的是化合物( 7 8 ) 表现出植物毒性，选择性不 高，排除了作为除草剂使用的可能性。 日本