（有机化学专业论文）吡唑肟醚、肟酯衍生物的合成研究.pdf

贵州大学2 c 0 6 届硕：j ：学位论文 摘要 分类号：0 6 2 1 吡唑衍生物具有广泛的生物活性，现已成为农药研究和开发的焦点，i - t ：多吡 唑类化合物被用于杀虫剂、除草剂、杀菌剂及医药。 3 一甲基一1 苯基5 一吡唑啉酮是一类重要有机合成巾问体，而且它还在某些卜 物合成和代谢中扮演重要的角色。 吡唑肟酯( 醚) 类化合物不仅有广泛的生物活性而且这类化合物高效、低诲 对环境友好，因此长期以来受到广泛的研究。为了找到新的有好的生物活性的吡 唑衍生物，根据生物等排和亚结构连接法，我们设计合成了三类新化合物，它们 是1 0 个n 取代5 一磺酰基吡唑肟酯( 醚) 类衍生物和5 个n 一取代对三氟甲基吡唑硫 醚类衍生物，同时我们还设计了5 个双吡唑环的毗唑肟醚衍生物。所有化合物的 结构经核磁共振、红外光谱和元素分析确证。生物活性正在测试中。 关键词：吡唑，肟醚，肟酯，合成，硫醚，生物活性 贵州大学2 0 0 6 届硕：j ：学位论文 s t u d i e so ns y n t h e s i so fp y r a z o l eo x i m ee t h e ra n do x i m e e s t e rd e r i v a t i v e s a b s t r a c t p y r a z o l ed e r i v a t i v e s ，o n eo ft h ef o c u s e si nt h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fa g r o - c h e m i c a l s ，h a v eb e e nf o u n dt os h o ww i d e s p r e a db i o l o g i c a la c t i v i t i e s m a n yo ft h e m h a v eb e e nu s e da sp e s 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 dm e d i c i n e 。 3 - m e t h y l 一1 一p h e n y l 一5 - p y r a z o l i n o n e i st h eo n ek i n do ft h em o s t i m p o r t a n t i n t e r m e d i a t e si nt h ef i e l d so ft h eo r g a n i cs y n t h e s i sa n di tp l a y se s s e n l i a lr o l ei ns o m e b i o s y n t h e t i ca n dm e t a b o l i cp a t h w a y s p y r a z o l eo x i m ee s t e r ( e t h e r c o m p o u n d sn o to n l yh a v ew i d e s p r e a df u n g i c i d a l ，b c r b i c i d a l ，i n s e c t i c i d a la c t i v i t y , b u ta l s oh a v eh i g h s e l e c t i v i t y ，l o wt o x i c i t y a n d f r i e n d s h i pw i t ht h ee n v i r o n m e n ti nt h er e s e a r c ha n de x p l o i t a t i o no fm e d i c i n ea n d p e s t i c i d e a sar e s u l t ，t h e yh a v eb e e nr e s e a r c h e de x t e n s i v e l yf o rl o n gt i m e i no r d e rt o f i n dn e wp y r a z o l ed e r i v a t i v e sw h i c hh a v eg o o db i o l o g i c a la c t i v i t y , w ed e s i g n e da n d s y n t h e s i z e dt h r e es e r i e so fn e wc o m p o u n d sa c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l eo fc o m b i n a t i o n o f b i o a c t i v es u b s t r u c t u r ea n db i o i s o t e r i cr e l a t i o n s h i p w ed e s i g n e da n ds y n t h e s i z e d1 0 n - s u b s t i t u t e d 一5 - s u l f o n y lp y r a z o l e o x i m e e s t e r ( e t h e r ) d e r i v a t i v e s a n d5 n 一( p ! 一t r i f l u o r o m e t h y ) p h e n y l p y r a z o l et h i o e t h e rd e r i v a t i v e s a tt h es a m et i m e ，w e s y n t h e s i z e d5p y r a z o l eo x i m ec o m p o u n d sw h i c ha r ec o n t a i n e dt w op y r a z o l ec i r c l e s t h es t r u c t u r e so fa ut h e s e c o m p o u n d sw e r ec o n f i r m e db y1 hn m r i ra n d e l e m e n t a r ya n a l y s i s a n dt h e i ra c t i v i t i e sa r eb e i n gd e t e c t e d k e yw o r d s ：p y r a z o l e ，o x i m ee s t e r , o x i m ee t h e r , s y n t h e s i s ，t h i o e t h e r ，b i o l o g i c a l a c t i v i t y 2 贵州大学2 0 2 6 届硕士学位论文 前言 温饱问题和环境保护是人类面对的急需解决的两大问题。一方面，随着全球 人口的急剧增加，单位面积土地所养活的人口密度在不断增大，对粮食的需求量 日益增加。另一方面，随着全人类文明程度的提高，对自身生存环境有了更新的 认识，环境保护的意识逐步加强，就食品业来讲，掀起了一场波及全球的绿色革 命，这本身对农用化学品市场造成了不小的冲击。面对这些情况，就农药行业来 讲，如同腹背受敌。一方面，出于环境保护的要求，一些老品种，特别是对环境 破坏性较强的品种，如d d t 、六六六等有机氯农药相继在许多国家禁止使用，一 大批高毒的有机磷农药也列入了禁用范围：同时，各个国家对新农药的巾查，特 别是安全性要求更加严格。另外，由于抗性等问题。一些老品种也在逐渐退： j 市 场，我国必须开发具有自主知识产权的新农药品种。由此，新农药创制成为农药 学的研究热点。在新药的创制和丌发过程中，整个创制过程火休可分为研究_ ；f 【| 丌 发两个阶段。在研究阶段，主要目的是发现新的先导化合物( 1 e a dc o m p o u n d ) ， 然后进行结构优化，选出有希望的候选化合物。发现和筛选出先导化合物足新药 研究阶段的关键环节，而探索未知结构的生物活性。提供先导化合物的线索，足 具有重要意义的基础性工作。 本论文在参考大量相关文献的基础上。选取3 一甲基一l 一芳基一5 一毗咪酮作为起 始原料，根据类同合成及亚甲基拼接的办法，在毗唑环的4 一位引入肟醚、肟酯结 构，在吡唑环的5 一位引入硫醚键，并将硫原予氧化成相应的砜，同时引入含氟的 基团。以期能发现生物活性优异，合成路线简单易行的化合物。目的是通过这样 的探索，期望能开发出拥有自主知识产权的农药新品种。 贵州大学2 0 0 6 届硕： 二学位论文 一、文献综述 1 1 吡唑农药的国内外研究进展 吡唑类化合物是一类具有广泛生物活性的物质。由于吡唑类衍生物高效、低 毒以及毗唑环上取代多方位性而在农药中扮演着十分重要的角色。自从1 8 8 3 年k n o r 发现含吡唑环的安替比林( s k i t a ，e ，e ta l ，1 9 9 5 ) 具有镇痛、消炎和退热作用 和1 9 4 6 年t h a m p s o n 发现2 一毗唑5 一酮( t h a m p s o n ，s ，e ta l ，1 9 4 6 ) 能抑制植物生长 以后，相继有专利和文献报道毗唑衍生物具有农药活性，特别是近年来，大量的 文献报道了吡唑类衍生物的生物活性，且不断有新的吡唑类农药商品化。目前毗 唑类化合物已成为新农药创制中的焦点之一。随着农药的应用越来越广泛人类 对农药的认识也越来越深刻。农药的概念发生了深刻的变化( 吴文君等，1 9 9 8 ) 。 将农药定义为“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 ) 。“理想的环境化合物”( i d e ae n v i r o n m e n t a lc h e m i c a l s ) 。“生物调节剂”( b i o r e g u l a t o r s ) 。“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 ep e s t i c i d e s 或e n v i r o n m e n tf r i e n d l yp e s t i c i d e s ) 等。尽管有 不同的表达，但今后农药的内涵必然是“对害物高效对环境、对非靶_ l ；j ：生物安 全”( 吴文君，2 0 0 0 ) 。近年来，高毒、高残留农药对环境的危害已被人们所认0 ， 现在世界各国农药工作者都在致力于开发高效、低毒、低残尉的新农药。杂环化 合物已是新农药发展的主流，近十年来在世界农药专利中，大约有9 0 是关于杂 环化合物的( 柏再苏，1 9 9 8 ) 。在杂环化合物巾，含氮杂环最为重型，而机含氢杂 环化合物中，吡唑类化合物是近年来发展最为迅速的领域之。吡唑类化合物足 一种具有广泛生物活性的杂环化合物，在杂环农药l _ i i l 扮演着重要的们乜。卜嘶根 据近年来的文献按不同的结构对具有农药活性的吡唑类化台物进行概述。 1 1 1 吡唑肟醚、肟酯类 这类化合物的主要作用是杀虫、杀螨。典型化合物是唑螨酯，代号n n i8 5 o ( 沙家骏等，1 9 9 3 ) 它是日本农药公司在1 9 8 5 年开发的毗唑类杀螨剂。商品名d a n i t o r o n ，d a n it o r ( 霸螨灵) 。 h ： 2 0 0 0 m g 妇。 合成方法( 刘长令1 ，2 0 0 0 ) ： 以乙酰乙酸乙酯、甲基肼为原料，经如下反应制得1 ，3 一二甲基一5 苯氧基毗 唑4 甲醛肟，再与4 溴甲基苯甲酸叔丁酯和碳酸钾在丙酮中回流8 小时，即得产 品。 ：g 卜一 s c h e m e1 - i 1 9 9 1 年o b a t a t o k l o 等( o b a t a t o k l o ，e t a l ，1 9 9 1 ) 人报道了一系列具有杀虫、杀 螨活性的吡唑肟衍生物，其结构通式如下： r x r r 1 代表氢、卤素或c i - c 5 烷基；r 2 代表c 1 c 5 的烷基：r 3 代表c i c 8 烷丛或c 2 一c 5 炔 基：n 为4 - 1 0 ：x 代表s ，s o o r $ 0 2 。 除此之外，还有下列化合物，它们都用作杀虫剂，用于防治小菜蛾、桃蚜等 ( t a k a o ，h ，e t a l ，1 9 9 8 ) ，防治褐飞虱幼虫( t a k i ，t ，e ta l ，1 9 9 2 ) ，内吸性杀虫、杀螨 剂( 陈文青，2 0 0 1 ) ，主要用于黄瓜霜霉病、红蜘蛛( 柑橘) 烟蚜的防治( h i r o s h i ，h ，k ， e ta 1 1 9 8 9 ) 。 贵州大学2 0 0 6 届硕。j ：学位论文 表1 1 ：吡唑肟类化合物及应h j t a b 1 1s t r u c t u r e sa n du s e so f p y r a z o l eo x i m ed e r i v a t i v e s 结构式 用途 如。】o 一 防治小菜蛾、桃蚜等 ( t a k a o ，h ，e ta l ，l9 9 8 ) 毗。近f - c h c m e 防治褐飞虱幼虫 ( t a k i ，t ，e ta l ，1 9 9 2 ) 繇-书no-ch 2 脚 内吸性杀虫、杀螨剂 ( 陈文青，2 0 0 1 ) 主要用于黄瓜霜酶病、 b c 卜n n 久s o m e 红蜘蛛( 柑橘) 烟蚜的防 治( h i r o s h i ，h ，k ，e ta l ， 1 9 8 9 ) ”，。、，7 。： ；：2 = = 2 2 ：卜。，一。 4 0 0 p p m 抑制豆蚜、棉叶 ”l 令 螨、红蜘蛛o o z e fd 1 9 9 2 ) 断妖n - - o c h 2 c h 2 0 0 c h 2 c 杀小菜蛾 ( o b a t at ，1 9 9 1 ) 2 0 0 1 年刘莹等( 刘莹等，2 0 0 1 ) 报道了用吡唑肟醚( 酯) 替代芳基，使该结构片断与 硫代嘧啶基进行拼接，设计合成了含嘧啶硫醚键的呲唑肟醚( 酯) 类化合物。合成 路线如下： s c h e m e1 2 6 气黑： m c 火c 。h = n o 歹r 2 c r j ”h ， 贵州大学2 0 0 6 届硕：i ：学位论文 对部分化合物进行生物活性普筛时发现，个别化合物有较好杀菌活性，其中化合 物限1 = p h ，r 2r 3 = c h 3 ) 在5 0 0 m g l 时对小麦锈病抑制率为8 0 。 毗唑肟醚化合物的结构特点十分明显，他们之闽的差异在于肟醚部分。j 亏醚 部分通常也要具有如下的特点才有较好的生物活性：l 、必须是一个较大的墩代 基( 如取代苯基) ；2 、取代基上一般有不饱和键。其有上述结构特征f 门肟醚类化 合物通常具有很好的杀螨活性。其中具有代表性的足唑螨酯对螨类憋个生长期 都有活性。 1 1 2 吡唑酰胺类 酰胺类化合物具有广泛的生物活性，在农药上可甩作杀菌剂、除草剂、杀虫 剂等。酰胺类化合物作为杀菌剂已有几十年的历史，如具有内吸性的杀菌剂担荫 宁及其类似物具有防治农作物病菌的作用。二十世纪七十年代，人们发现担菌宁 对担子纲类菌有特殊的生物活性，能有效防治水稻纹枯病和棉花立枯病等植物病 害，并得到了推广和应用( k a w a d a ，h ，1 9 8 0 ) 。不久日本农药株式会社又开发出了 氟担菌宁a r a k ，1 9 8 1 ) ( f l u t o l a n i l ) ，商品名为m o n c u t 。通过研究证实氟担菌宁 为具有预防和治疗作用的内吸性杀菌剂，对水稻纹枯病的防治效果比担菌宁好。 此外对马铃薯黑痣病、麦类雪腐小粒菌核病、梨赤病和锈病，茄子、西红柿、黄 瓜等的苗立枯病均有较好的防治效果，并可作为木材防腐剂。酰胺类除草剂是一 种高效、高选择性的触杀性除草剂。最早开发出的酰胺类除草剂烯草胺是由孟山 都公司于1 9 5 6 年开发的。随后一系列的酰胺类除草剂，如毒草胺、丁草胺、甲 草胺、乙草胺、异丙甲草胺、敌草胺等相继问世。随着对该类除草剂研究的不断 深入，一些新的品种和生产工艺不断出现。 酰胺类除草剂( 包括苯氧丙酰胺类、n 一烃基酰胺类、n 一苯基酰胺类、磺酰胺 类、氯乙酰胺类等) 。芳酰胺类品种主要有：敌稗，萘草胺，苯噻草胺等。敌稗、 苯噻草胺属高选择性的触杀型除草剂，通过茎叶处理的方式用于稻田防除稗草、 马唐等杂草，萘草胺主要用防除一年生和多年生杂草，如瓜皮草等。氯代乙酰胺 类品种主要有：甲草胺、乙草胺、丙草胺、丁草胺、异丙甲草胺等，主要用于土 壤处理，防除禾本科杂草；甲氟胺、异丙甲氟胺、新燕灵等防除麦阳燕麦草等。 酰胺类除草剂近年来得到较大发展；该类化合物具有高生物活性、高选择性、扦芑 广使用剂量下对作物安全、在植物体内或土壤中易降解等特点，得到广泛的应川。 蛩州大学2 0 0 5 屈顶：j 二学位论义 国际上新的农药与医药相结合的研究不断增多，酰胺类化合物结构趋于复杂，向 着杂环、含氟化合物方向发展，以增强该类化合物的效能。酰股类杀虫齐e j - l 要为 毗唑酰胺类，这里主要介绍一种日本石原产业公司开发的毗啶酰胺类杀虫剂 ( 依i 一2 2 0 ) ，它是一种高选择性的烟酰胺杀蚜剂。它对蚜虫有很好的神经作用和快 速拒食活性，并具有很好的持效作用。广泛应用于果树、水稻、二f 二豆、棉花的蔬 菜防治绝大多数蚜虫，对其它一些吮吸害虫同样有效。对作物、人奇、环境安全， 无交互抗性。 n h c h ，c n ( i k i - 2 2 0 ) 在医药上酰胺类化合物也有广泛的用途。如，扩j n l 管活性、蛋白酶抑制剂、 h 2 一受体拮抗剂、抗病毒活性、抗炎抗变态药物、抗癫痫活性及抗癌活性( r a u k oe ， c ta l ，2 0 0 1 ) 等。 吡唑酰胺类化合物一般都有很好的杀虫和杀螨活性。根据酰胺基在吡唑环 上的位置的不同可分为：卜酰胺基吡唑类，4 一酰胺基吡唑类和5 一酰胺基毗唑类。 1 1 2 1 l - 酰胺基毗唑类 此类化合物的代表是七十年代出现的灭幼唑( p h 6 0 - 4 2 ) ( 国外农药品种手册 ( 新版合订本) 1 ，1 9 9 6 ) p h 6 0 _ 4 2 它具有广谱杀虫效果。此类化合物在结构上的特点是：必须为二氢吡唑才有 很好的杀虫、杀螨活性。 1 9 9 6 年南开大学陆荣键，杨华铮( 陆荣键等，1 9 9 6 ) 报道合成了一系列l - 酰胺基 吡唑具有良好的除草活性，其结构通式如下图： 茧 州大学2 0 0 6 届顶： ：学位论义 x ，y - 2 ，6 4 2 l ；4 一c i ；e t c z = c n ，c o o e t 作者采用盆栽法测定了化合物的除草活性，该化会物的茁后处理效果优于葡 前处理。该系列化合物是a l s 酶抑制剂。 表1 21 - 酰胺基吡唑类化合物及其应h j t a b 1 2s t r u c t u r e sa n du s e so f1 - c a r b o x y a m i d ep y r a z o l ed e r i v a t i v e s 结构式 应用 7 = = a 剁w 。，呱 防治黑尾叶蚕( f u c h s ，r ，e ta l ，1 9 9 5 ) s 吼 杀虫齐l j ( f u c h s ，r ，e ta l ，1 9 9 1 ) a 蚤v 寸， 杀鳞翅目幼虫 ( r o c k s ，m ，j , e la 1 i9 9 4 ) a 捡n + 矿h 4 0 p p m 可杀灭斜纹夜蛾 ( t s u b o i ，s ，e ta l ，1 9 9 9 ) 一曲p hy 葑o 。吼 1 2 5 p p m 可完全杀灭斜纹夜蛾， o 5 p p m 对鱼类无害( o z a w a ，k ，e la 1 ) 一& 丫* 杀家蝇( n i s s a nc h e m i c a li n d u s t r i e s l t d ) 9 姑州火学2 0 0 6 届硕：l ：学位论文 & t 葑o b 杀虫剂( f u c h s ，r ，e ta l ，1 9 9 4 ) h 3 c 0 2 c 莎零丫。o 。巳 杀死甜菜夜蛾、烟蚜夜蛾、黄瓜条叶 甲、桃蚜、两点州螨( s a l m o n ，r ，1 9 9 4 ) 桃输丫汾。 杀死棉铃象i ：f i 、棉铃虫卵 o 厶。j y 8 。 ( h o n f f m a n nh ，e la l ，i9 9 3 ) 1 1 2 24 - 酰胺基吡唑类 此类化合物有较好的杀菌活性。有代表性化合物是f u r a m e t p y r ( o h u c h i ，s ，e t a l ，1 9 9 8 ) ，该化合物对担子菌纲有很好的抗菌活性。 o 叱忒娘 f u r a m e t p y r 此外，还有下列化合物亦有良好的生物活性。 表1 34 - 酰胺基吡唑类化合物及j _ l j 途 t a b 1 3s t r u c t u r e sa n du s e so f 4 - c a r b o x y a m i d ep y r a z o l ed e r i v a t i v e s 结构式川途 0 f 2 h 。n ，h 嫉 防治苹果黑星病 ( g r a n e t o ，m a t h e w ，1 ，e ta l ，1 9 9 2 ) c h 3 。 睇嘲 防治水稻叶茎萎缩 ( y o s h i k a w a ，y ，1 9 9 8 ) 1 0 i ： 州大学2 0 0 6 届碳：j ：学位沧立 q 如蓼毗口阶。 七v 删。“职。，州趴刚， h3：之：5：i!：；：c。、。，、c、l。：。，h3c。、。夕ci 删吼g 卜 s c h e m el o 本类化合物的结构特点是：1 位均为甲基，3 一位多为甲基、乙基，4 一位为氯、 氟或其它吸电子基团。5 一位酰胺基的胺通常为苄胺。对活性与构效关系的研究发 现：1 - 位为甲基，3 一位为乙基、氯，苯环对位取代基为特丁基时活性最高；当酰 基中氧被硫取代，苯基被烷基或其它芳基取代后，活性降低甚至丧失( o k a d a ，l ， 1 9 9 8 ) 。下面是一些重要的5 一酰胺基吡唑类化合物。 州火学2 g 0 6 届顶： ：学位论文 表1 45 - 酰胺基吡唑类化合物及j h 途 t a b 1 4s t r u c t u r e sa n du s e so f5 - c a r b o x y a m i d ep y r a z o l ed e r i v a t i v e s 结构式川途 叱c 呲唧。呲呲二地 防治水稻稻瘟病 ( f u j i i ，k ，e ta l ，19 9 5 ) c h 3v 洲 草地彼蛾 ( w e m t h a l e r , k o n r a d c l a l ，1 9 9 6 ) 杀虫、杀螨( o k a d a 上，1 9 9 8 ) 2 ： 。q u 。 硒x n m 1 0 0 p p m 能完全杀灭 p h y t o p h t h o r ai n f e s t a n s 而对 西纽柿无- 害( s u z u k i ，h ，e ta l ， 1 9 9 1 ) ”2 k 巳珞二。慨 杀两点叶螨 ( o k a d a ，l t a r a ，e ta i ，1 9 9 0 ) 日坼眦h 。o 蚴峨 杀红叶螨( j p n k o k a it o k y o k o h o ) 日o l h 2 0 b u 杀棉叶螨 1 2 贵州大学2 0 0 6 届硕士学位论文 耻眦。o 。o 。b 杀棉叶螨 ( o k a d a ，i t a r u ，e ta l ，1 9 9 6 ) 艮o o 。 杀棉叶虫卵 ( k y o m u r a ，n o b u o ，e ta l ， 1 9 9 6 ) 1 1 3 吡唑及其它杂环硫醚类 吡唑硫醚类报道相对较少， a o y a g ie i 报道的化合物具有杀菌活t l ： ( a o y a g i ，e d w a r d ，i ，1 9 8 4 ) ，其结构式如下： c l i m e 此外，下列两个毗唑硫醚类化合物也具有相当好的生物活性。 、n ，n v m e s h q 。 具有生物活性的多杂环化合物大多数采用桥连原子或基团将两个或多个杂 环连结起来。硫原子由于具有良好的亲脂和疏水性等性质，因而在生物学上有其 重要的作用( s t e f a n ss , e ta l ，1 9 7 6 ) ( s a k s e n ar k ，1 9 8 8 ) ，硫醚类新化合物在新农药 的创制研究中也倍受关注，近十年来在该类化合物合成方面取得了较大的进步。 1 1 3 1 含三唑环的硫醚类化合物 三唑类杂环化合物具有相当广泛的生物活性，如抗菌、除草、消炎、抗痉挛 等，自从第一个三唑类杀菌剂一三唑酮问世以来，也有多种三唑类化合物被7 1 ：发 为农药、药物等，其中不少结构中含有硫醚键。s h a r m a 等( s h a r a mr k ，1 9 8 2 ) 曾 报道了一些化合物引入硫醚键所得到的硫醚衍生物具有良好的生物活性。近年来 随着三唑类化合物的研究进展，三唑硫醚类化合物的研究进展引起了人们极大的 a 孤 贵州大学2 0 0 6 届硕士学位论文 兴趣，许多三唑硫醚类农药新品种作为高效的杀菌剂、杀虫剂而不断问世。例如， 1 9 9 8 年由e t 本北兴化学公司开发的广谱性三唑类杀菌剂一霉霜灵 ( i m i b e n c o n a z o l e ) ，通用名：酰胺唑) ( 陈文彬，2 0 0 1 ) ( 尚尔刁，1 9 9 5 ) 是一种新型内 吸性杀菌剂，对人、畜、鱼类和环境都安全并且兼具保护和治疗作用，主要用于 时面修理及拌种使用，可以防治果树、蔬菜等作物的多种真菌性病害，尤其对柑 橘苍瘸病、葡萄黑豆病、梨黑星病具有显著的防治效果。 i m i b e n c o n a z o l e 1 9 9 8 年，在英国布赖顿植保会议上报道的由美国r h o m & h a s s 公司丌发的唑 蚜威( g r a n e t o ，m a t h e w ，l ，19 9 2 ) ( h i r o s h i ，h a m a g u c h i ，k o y t o ，e la l 。19 8 9 ) ( a p h i s t a r r h7 9 8 8 ) 是一种选择性内吸性杀虫剂。它对昆虫胆碱脂酶有快速抑制作用，可 以用于防治桃蚜、棉蚜、麦长管蚜、红腹缢管蚜、车f 滞圆尾蚜及豆：坦矛蚜等，对 蚜虫的天敌和蜜蜂都无害。其显著的特点是：它有很强的内吸作用，在吸入植物 体内后立即向各部位传导。不但可以由根部向上传导，也可以i t1 1 作物的地一f ：部分 向地下部分传导，直至根部。药剂在植株中向上、下迁移，对牦株概物各部分都 有分布，因此对整株作物起到很好的保护作用。并且，它的击倒活性衙1 二t z j j l l 的 有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯。 r h7 9 8 8 1 1 3 2 含嘧啶环的硫醚类化合物 嘧啶类化合物的生物活性一直受到医药界和农药界的重视。近几年来具有 农药活性的嘧啶类化合物不断被发现，其中不少为含硫醚键的嘧啶类化合物。i 嘧 啶硫醚类化合物不仅可以作为杀菌剂，同样也有很好的杀虫活性和除草活性。例 如，环酯草醚( p y r i f t a l i d ) 是由先正达开发的前提除草剂( 刘长令等，2 0 0 1 ) ，其作用 机制独特。该药剂通过茎叶吸收在植株体内代谢后，产生药效体的代谢物。并经 4 贵州大学2 0 0 6 届硕：i ：学位论文 内吸传导，使杂草停止生长，而后枯死，对稻田防禾本科杂草又很好的防效。 p y r i f t a l i d 1 1 3 3 含三唑并嘧啶环的硫醚类化合物 三唑并嘧啶类化合物由于其分子结构中同时含有三唑环和嘧啶环这两种活 性亚甲基结构单元，因而往往表现出很好的生物活性，在农药研究，特别是除草 剂研究中取得了一定的进展( k l e s c h i c hw a ，e ta l ，1 9 9 1 ) 。任天曾报道结构如下的 化合物( t i a n - z h e n ，r e n ，e ta l ，1 9 9 8 ) ，它具有很好的血管扩张活性，可用于治疗心 血管疾病。 h 凡 氏广 1 1 4 芳酰基吡唑类 此类化合物中大多有很好的除草活性，通常用作除草剂。最典型的是吡i l 啦特 ( p y r a z o l a t e ) ( k o n o t s u n e ，t ，e ta l ，1 9 8 1 ) e 是1 9 8 0 年出日本三共化学公司开发的毗唑 类除草剂。 p y r a z o l a t e 此类化合物为叶绿素合成抑制剂。近年报道了许多类似结构的化合物与吡 唑特和卡唑特最大的区别是吡唑的5 一位通常是羟基。我们认为该化合物f n 羟基是 非常重要的活性基团，其性质可能与环己二酮类除草剂近似。考察吡唑特和卡唑 特我们可以发现吡唑5 一位氧上的取代基都是比较容易离去的基团，在植物体内很 容易代谢成羟基：另外最近报道的活性化合物吡唑环的3 一位通常都没有取代基。 j i 州- 人学2 0 0 6 届珂! ：卜学位论义 表1 5 芳酰基化合物及川途 t a b 1 5s t m c t u r e sa n du s e so f a r o y lp y r a z o l ed e r i v a t i v e s 结构j 日途 玛c - 哆a 马唐等 ( u e d r ，a k i y o s h i ，e t a l ，1 9 9 1 ) h 3 c 刈鹋o 广谱除草 ( k u b o t a ，m i n e y u k i ，e t a l ，1 9 9 8 ) 1 1 5 芳基吡唑类 根据芳基在吡唑环上的取代位置不同。可简单分为卜芳基毗睁类、3 芳基毗 唑类、5 一芳基吡唑类等。随芳香基取代的位罱不同它们的活性也有所不同。比如 卜芳基吡唑主要是以杀虫杀螨为主，也有少数显示除草和杀菌活性。 1 1 5 1 1 一芳基吡唑化合物 1 一芳基毗唑主要是以杀虫杀螨为主，这类化合物最典型的代表是锐劲特( 刘 长令3 , 2 0 0 0 ) ( f i p r o n i l ) 。它是1 9 8 5 年由法国罗纳一普朗克公司开发的新型吡唑类 杀虫剂，具有触杀、胃毒、内吸作用。杀虫谱广，对鳞翅目、鞘翅目等重要害虫 有很高的活性，对人畜安全，防治稻蓟马每亩用5 胶悬齐l j2 。m i 加水喷雾有效 期1 4 d ：防治水稻螟虫、飞虱等，每亩用5 胶悬剂6 0 8 0 m l 加水喷雾，有效期 4 5 d ；防治小菜蛾，每亩用5 胶悬剂2 0 m l 加水喷雾，有效明7 1 4 d 。 f i p r o n i l 它是通过y 一氨基丁酸调节氯通道干扰氯离子通路，破坏剃吸式和咀嚼式j - j 器害虫的正常中枢神经系统的活性而致死害虫，该杀虫剂结构新颖独特，活性高， 用量少，对多种害虫具有优异的防治效果。 该类化合物大多以杀虫、杀螨为主，部分有杀菌、除草活性。它们人多在结 6 爨州大学2 0 0 6 屈颂： j 学位论卫 构上有如下特点：吡唑环的l 一位上通常是2 ，6 - 位有卤原子4 一位为卤顾予或被l ? 原 子取代的甲基或甲氧基的芳环，3 位或4 一位多为c n ，烷基或含氟的烷硫基及其 亚砜或飒。5 一位多为( 取代) 氨基或氢。巴斯夫公司玎发的杀菌齐o ( p y r a c l o s t r o b i n ) 能使作物增产的幅度比单纯的杀菌剂高的多。由此可见，其作用方式与亚胺菌不 同，对氮还原酶的作用更大，这样作物就能吸收更多的氮：同时它对作物的生 长更有刺激作用，是激素类杀菌剂，代号f - 5 0 0 ，能很好的控制小麦的壳针_ 孢菌 和锈病。锐劲特合成方法( 赵国锋等，1 9 9 9 ) 如下： c 1 叩卜+ 。：+ h ：s 。+ m 。h + h z 什h c 0 2 c 2 h ， l 2 2 ， c “c n s c h e m e1 4 表1 6l 一芳基毗唑化合物结构及用途 t a b 1 6s t r u c t u r e sa n d u s e so f1 - a r y lp y r a z o l ed e r i v a t i v e s 结构用途 即必b 1 0 0 p p m 可完全杀灭绿蝇属的幼 虫( s t e l t e r ，j ；a l i g b e ta 1 ) c ，m c l 抗病毒( n g u y e n ，d a n g ，l ，1 9 9 7 ) ) 莨州 叩 a 一 了 坐 n，科 塑 一 炎州大学2 0 0 6 屈碘二l ：学位i 奁义 b c 仑必b 杀细菌、真菌，抗病诲 叩q c i 篷灿 杀家蝇和棉红铃虫( m o r i m o t o ，k ) f 3 c 数一。；“ 防治鹄草 唧、 叩奋砖o m 。3 对蚜虫、家蝇、麦二叉蚜有很高 的活性t w u ，t a i t h e ，1 9 9 8 ) a 适灸。 防治绒草等 ( m a r a v e ，m ，l e s t e r ，l 。，1 9 9 3 ) 叩q 贬 防治节肢动物、寄生虫、线虫、 原生动物害虫等的安全杀虫 叩q 领：2 防治棉蚜、棉红铃虫、麦二叉蚜 1 0 p p m 就有活性( m a n n i n g ，d a v i d ， t ，e ta l ，1 9 9 8 ) 受三 5 0 0 p p m 可完全杀灭稻飞虱 ( 0 l ( i l i ，s h u k o ，e ta l ，1 9 9 8 ) 贵州大学2 0 0 6 届硕。i ：学位论立 屿。啾妁 防治甜菜褐斑 h a m a ，t e r u y u k i ；k a s a h a r a ，l s a m u ； e ta n 1 1 5 2 3 - 芳基吡唑和5 一芳基吡唑 3 芳基毗唑和5 - 芳基吡唑类化合物主要是以除草为主。3 一芳基吡唑化台物除 草剂代表是日本农药公司1 9 9 3 年开发的新型除草剂e t - 7 5 1 ( 2 l j 长令4 ，2 0 0 0 ) q 二 1 9 9 3 年在布莱顿植保会上公布，化学名：2 一氯一5 一( 4 一氯5 一二氟甲氧基1 - l 千j 基一3 吡唑基) - 4 一氟苯氧乙酸乙酯。 c 0 2 c 2 h 5 e 卜7 ，j 吡氟苯草酯是对禾谷类作物具有很好选择性的苗前、苗后除草剂，使用剂量 为6 1 2 9 h m a 。苗前处理活性较差，早期苗后处理活性最佳。可用于禾谷类作物 如小麦等的苗后除草，主要用于防除阔时杂草如猪殃殃、小野芝麻、繁缕、阿拉 伯婆婆纳、淡甘菊，对猪殃殃活性尤佳。吡氟苯草酯的作用机理同二苯醚一样， 是一种新型的触杀型除草剂，通过植物细胞中原卟啉原i x 积累而起作用。茎叶用 它处理后全被迅速吸收到植物组织中，使植物迅速坏死，或在阳光照射下，使茎 叶脱水干枯。 3 一位吡唑类化合物，以除草、杀菌为主。其结构上有下列特点：1 - 位为h 或甲 基，4 位多为n 0 2 、c 1 或o c h f 2 。报道3 一芳基吡唑类化合物的除草活性的专利、 文献很多，这些化合物的特点是：在毗唑环上有取代的苯基或其它杂环( 芳环) ， ，f 邸2 h c o 食i c q i r 2 j l 1 9 贵州大学2 0 0 6 屈烦：j 二学位沦立 表1 73 - 芳基和5 芳基吡唑化台物及川途 t a b 1 7s t r u c t u r e sa n du s e so f3a n d5 - a r y lp y r a z o l ed e r i v a t i v e s 结构用途 a 颤 2 0 0 p p m 对节果黑星菌的抑制达 8 0 ( h a g i w a r a ，k ；s u z u k i ，h ，e la 1 ) a 论可a 防治水稻稻瘟病利甘监鞴霭病 ( d e s b o r d e s ，p ，e ta l ，l9 9 4 ) e 1 0 0 2 h 2 c c s 啄二 可完全杀死稗草、白麻属植物等 ( m i u r a ，j ；o o n i s h i ，m ，e la 1 ) c i 可一 可完全防治反枝篼，白觫属植物 ( m o f i m o t o ，k ；o g u r a ，t ，e ta 1 ) 孤吼 苗前麓用可完全肪治狗尾草和茄 属植物( n e b e l ，k ，e ta l ，1 9 9 8 ) a p 职呱 除草( c h e n e ae la j ，2 9 9 8 ) b 除草剂稗革等 1 1 6 磺酰基吡唑类 当吡唑环上连有磺酰基时，通常具有除草活性。我们也可以将吡唑磺酰脲归 入此类。在人们发现超高效除草剂磺酰脲以后，人们将此类化合物进行了大量的 贵州大学2 0 0 6 届硕士学位论文 研究，发现苯环部分换成五员杂环也具有很好的效果。 在此基础上，人们对磺酰基取代的吡唑进行了比较系统的研究，发现一些磺 酰基的毗唑有很好的除草活性，也有个别化合物具有杀菌和植物生长调节活性。 1 9 8 2 年，日本日产公司研制了毗嘧磺隆，此后人们也合成了大量毗唑基磺酰脲。 在磺酰脲之后，随着磺酰胺类除草剂的兴起，吡唑环酰胺类化合物成为人们关注 的焦点。当吡唑上连有磺酰基时，大多有很好的除草活性，个别具有杀菌和植调 活性。毗嘧磺隆( p y r a z o s u l f u r o a ) ( 陈万义等，1 9 9 5 ) 便是很好的一例。 驻：。硼 n p y r a z o s u l f u r o n 吡嘧磺隆属于带毗唑环的磺酰脲类除草剂，是侧链氨基酸合成抑制剂，用于 移栽或直播水稻田，防除阔时杂草和莎草，对水稻安全。合成方法如下： 叫删。删凼仙一一疚：。苴( e 5 b c i h 3 n a ，s ：+ d m f苌。芘：事聪 c h 。c h ，c h l 一霹 6 h ，6 h 、 n 此类化合物在结构上有如下特点：磺酰基一般连在5 一位或i 位；当连在5 - 位时，1 位为甲基，3 一位多为烷基，4 一位多为酯基；当连在1 位时，3 、5 - 位多为 烷基。日本日产公司对5 位磺酰吡唑类化合物进行过很深入的研究发现：吡唑 环卜位为甲基时药效高且对水稻无药害，3 一位为h ，c i ，c h 3 ，o c h 3 等均显示箭 活性，4 一位为c o o c h 3 ，c o o c 2 h 5 以及s 0 2 n ( c h 3 ) 2 活性最好( n i s s a nc h e m i c a l i n d u s t r i e s ，l t d ，1 9 8 4 ) 。 封州大学2 ( 0 6 屈颤 学拉沦义 表1 8 磺酰基吡唑类化台物及其应j ；i ；| t a b 1 8s t r u c t u r e sa n du s e so f5 - s u l f o n y lp y r a z o l ed e r i v a t i v e s 结构用途 广3s 彤娩 除草( m i z u k a i ，m ；y o n e d a 。t ) l 州_ _ n n 胗n 1 s m 0 2 m e 。 杀菌( n g u y e n ，d a n g ，l ，19 9 7 ) 纠却卢洲 除稗草( y a m a g u c h i ，m ；l t o ，m ，e la 1 ) m 。蓐爹p 。 除草，植物调节( a n d r e e ，r ，e ta l ，1 9 9 1 ) i _ b “勺一一夕洲 除稻刚稗草( 1 s h i k a w a ，h ，e ta 1 ) 稻f 开除草( 1 s h i k a w a ，h ；m o r i t a ，t ，e ta 1 ) 一l 叠n s o ，弋 m 冷 w m e 妻： ：7 c 。n b t 2 除稗草( 1 s h i k a w a ，h ，e ta 1 ) 醚： 苗后防除稻田杂草( n o b u y u k io k u j i m a 1 s a o a o k i ，e ta l ，1 9 9 1 ) l 1 ，7 甲氧丙烯酸裴类 甲氧丙烯酸酯类化合物是通过天然产物的改造得到的类高效杀菌剂。在对 甲氧丙烯酸酯类的结构改造和修饰中，人们将吡唑环引入此类化合物中得到许多 杀菌活性高的化合物。下面是其中的一些。 贵州大学2 0 0 6 _ | i i ；硕_ 二学位论文 表1 9 甲氧丙烯酸酯类化合物及应川 t a b 1 9s t r u c t u r e sa n du s e so fm e t h o x y la c r o l e i np y r a z o l ed e r i v a t i v e s 结构用途 m e o ln、1lmeme-niii i a i - - f 防治马铃薯晚疫 d e o f( t r a h 。s ，1 9 9 4 ) u u v 、一兀3 ，n 专气。， 2 0 0 p p m 施用，防除小麦白粉 m e o 瓜b ? 八0 8 卜c l c 病( o d a ，m ，e ta l ，1 9 9 1 ) ， 飞少 m 瓜淑玲o 一 2 0 0 p p m