（农药学专业论文）吡唑衍生物的合成及其生物活性研究.pdf

摘要 为寻找新的先导化合物，本文以吡螨胺的吡唑中间体为母体，设计并合成了 三个系列8 2 个新型吡唑衍生物及所需中间体，新化合物可用如下通式表示： 通式i r $ c 。o 厂、 x = n 0 2 、h 、c 1 和b r ，n h 7 为噻唑烷酮、噻唑硫酮、嗯唑烷酮、昧唑、苯 并咪唑、3 - 甲基5 毗唑酮和3 - 甲基5 吡唑酸乙酯等含氮杂环。 该系列化合物的综合生物活性试验结果知，当吡唑环4 一位为溴原子时，含 吡唑双杂环化合物的生物活性变化较大。t i 一3 0 3 晶体结构表明两个杂环平面互 相垂直呈正交关系，由此可知，杂环之间不能产生联系，就不可能在生物活性方 面互相影响，从而导致合成的双杂环化合物不可能在生物活性方面有大的提高。 通式i i e t x 正、艮洲墨 c h l x = c i 和b r ，r = c l c 8 烷基，r l - 单取代基团，n = 0 或1 。 该系列化合物的综合生物活性试验结果知，当吡唑4 一位取代基为溴原子时， 含吡唑双酰肼化合物有望成为具有杀菌活性的先导化合物；当吡唑4 一位取代基 为氯原子时，含吡唑双酰肼化合物有望成为具有杀虫活性的先导化合物。 通式i i i x = c t 和b r ，肛单取代或双取代基团。 该系列化合物的综合生物活性试验结果知，当吡唑4 一位取代基为溴原孑时 叽。= 吣x 。= _ = 洲 、ti一 3 一r 州 、i i n 卧 n 考 氓，( h热甜nx 曰c 1 r 啦 l 救 e 含吡唑氨基脲化合物有望成为具有除草活性的先导化合物；当吡唑4 一位取代基 为氯原子时，含吡唑氨基脲化合物有望成为具有杀菌活性的先导化合物。 关键词：吡螨胺；含吡唑双杂环；含吡唑双酰肼；含吡唑氨基脲；生物活性 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 sa r ew i d e l ys t u d i e di nt h ew o r l dt of i n do u tn e w p e s t i c i d e l e a d c o m p o u n d s 。b a s e d o nt h ei n t e r m e d i a t e so ft e b u f e n p y r a d ( m k 一2 3 9 ) ，8 2n e w c o m p o u n d so fp y r a z o l ed e r i v a t i v e sh a v eb e e ns y n t h e s i z e di nt h r e es e r i a l sw i t ht h e g e n e r a lf o r m u l a a sf o l l o w s ： f o r m u t a ri 厂、 x = n 0 2 ，h ， c 1o r b r , 、n h 7 = 2 一t h i a z o l i d i n o n e ，2 t h i a z o l i d i n e t h i o n e ， 2 - o x o z o l i d i n o n e ，1 h - 3 - m e t h y l 一2 一p y r a z o l i n - 5 一o n e ，1 h - p y r a z o l e - 3 一e t h y l 5 一c a r b o x y l i c a c i d ，e t h y le s t e r , 1 肛i m i d a z o l e o r1 h - b e n z i m i d a z o l e t h er e s u l t so f b i o l o g i c a l t e s t sj n d i c a t e d t h a t , a t2 5 g m l ， 3 - m e t h y l 一2 一p y r a z o l i n - 5 一o n e ，1 - 【( 3 - e t h y l 一1 一m e t h y l 一4 - b r o m o i h - p y r a z o l e - 5 一y 1 ) - c a r b o n y l - ( t i 一4 0 4 ) s h o w e di n h i b i t o r ya c t i v i t i e s ( 4 5 6 ) a g a i n s t 咖i c u l a r i ao r y z a e a t5 0 0 g g m l ，3 - m e t h y l 一2 一p y r a z o l i n - 5 - o n e ，l - 【( 3 e t h y l 一1 - m e t h y l - 4 一n i t r o 一1 h p y r a z o l e 一5 一y 1 ) 一c a r b o n y l 一( t i - 3 0 4 ) s h o w e di n h i b i t o r ya c t i v i t i e s ( 5 3 8 5 ) a g a i n s t n e p h o t e t t i xc i n c t i c e p s t h ec r y s t a l s t r u c t u r eo ft i 一3 - 0 3i n d i c a t e st h a tt h ed i h e d r a l a n g l e s i sf o r m e db e t w e e nt h ec e n t r a ll i n ka n dt h ef i v e m e m b e r e d p y r a z o l e a n d o x a z o l i d i n - 2 一o n er i n g s p l a n a rt o o 0 7 9 ( 4 ) + 10 “”m o f8 9 2 ( 2 ) 。a n d “2 ( 2 ) 。， r e s p e c t i v e l y ，a n dt h i sf a c ti se m p h a s i z e db yt h eo r t h o g o n a lr e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e r i n g s d i h e d r a la n g l e = 9 0 0 ( 2 ) 。 ，w h i c hp r o v e t h a tt h e p y r a z o l y l h e t e r o c y c l e sc a nn o t b el e a dc o m p o u n d s f o u m u l a ri i 9 c m n q a 9 c ( ，( x 。c 1o rb r , r = c i s a l k y l ，r i = s i n g l er e p l a c e dg r o u p ，n = 0o r1 t h er e s u l t so f f u n g i c i d a la c t i v i t yt e s t si n d i c a t e dt h a t ，4 - b r o m o - p y r a z o l y l b i a c y l h y d r a z i n em i g h t b el e a dc o m p o u n d t h er e s u l t so fi n s e c t i c i d a la c t i v i t yt e s t si n d i c a t e d t h a t ，4 一c h l o r o - p y r a z o l y l b i a c y lh y d r a z i n em i g h t b el e a dc o m p o u n d f o u m u l a ri i i x = c lo rb r , r = s i n g l eo rd o u b l er e p l a c e dg r o u p 蓼k e i h er e s u l t so fh e r b i c i d a l a c t i v i t y t e s t s1 n d i c a t e dt h a t 1 一“一b r o m o - p y r a z o l o y l ) 一4 一s u b s t i t u t e dp h e n y l s e m i c a r b a z i d em i g h t b el e a dc o m p o u n d t h er e s u l t so f f u n g i c i d a la c t i v i t y t e s t si n d i c a t e d t h a t ，1 - ( 4 一c h l o r o p y r a z o l o y l ) 一4 - s u b s t i t u t e dp h e n y l s e m i c a r b a z i d em i g h tb el e a dc o m p o u n d k e yw o r d s ：t e b u f e n p y r a d ；p y r a z o l y l h e t e r o c y c l e s ；p y r a z o l y l b i a c y lh y d r a z i n e ； 1 - p y r a z o l o y l 一4 - s u b s t i t u t e dp h e n y l s e m i c a r b a z i d e ；b i o l o g i c a la c t i v i t i e s 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝望盘堂或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：谴卉供签字日期：呻，年；月j 。日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解澎望盘堂有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和 借阅。本人授权逝姿盘堂可以将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、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：谴一偎 导师签名 璞i 够 签字日期：狮r 年 ；月岁。日签字日期：时年3 月岁。日 学位论文作者毕业后去向：浙江工业大学 工作单位：浙江工业大学 通讯地址：浙江工业大学农药研究所 电话：8 8 3 2 0 5 0 8 邮编：3 1 0 0 1 4 浙江大学博士学位论文 毗唑衍生物的台成及儿生物活性研究引吉 引言 论文的第一部分系统地综述了含吡唑杂环的农药品种并按照作用对象对其 进行了分类。 第二部分中介绍了本论文实验工作的四个主要部分组成：一、杀螨剂吡螨胺 的合成工艺研究；二、含毗吨双杂环化合物的合成及其生物活性研究：三、含吡 唑双酰肼化合物的合成及其生物活性研究；四、含毗唑氨基脲化合物的合成及其 生物活性研究。 第二部分第一章中对毗螨胺合成工艺进行了研究开发，以草酸二乙酯计，合 成总收率大于4 0 ，原料成本小于1 2 万元吨( 原药折百计) 。 第二部分第二章用4 一取代一1 _ 甲基一3 一乙基一5 一吡唑甲酰氯与噻唑烷酮、噻唑 硫酮、啄唑烷酮、咪唑、苯并咪唑、3 一甲基一5 一毗唑酮、3 一乙基一5 一吡唑甲酸乙酯 等含氮杂环反应得到了2 8 个新的含吡唑环的双杂环类化合物。经i r ，hn m r ， m s 和元素分析对化合物的结构进行了表征。初步生物活性实验结果表明，在 2 5p g m l 浓度下，化合物t i - 4 0 4 对水稻稻瘟病菌( p y r i c u l a r i ao r y z a e ) 抑制 活性达到4 5 6 ；在5 0 0 “g m l 浓度下，化合物t i 一3 0 4 对稻黑尾叶蝉 ( n e p h o t e t t i xc i n c t i c e p s ) 的抑制活性达到5 3 8 5 ：化合物无除草活性。综 合生物活性试验结果知，当毗唑环4 一位为溴原子时含毗唑双杂环化合物的生 物活性变化较大。通过对化合物t i 一3 一0 3 晶体结构的研究证明了两个杂环平面互 相垂直呈正交关系，目标物是通过羰基进行连接的，由此可知，杂环之间不能产 生联系，就不可能在生物活性方面互相影响，从而导致合成的双杂环化合物不可 能在生物活性方面有飞跃。 第二部分第三章用4 一基一5 一吡唑甲酰肼与氯甲酸酯和取代苯甲( 乙) 酰氯反 应合成了2 6 个含吡唑双酰肼化合物，其中2 3 个是新化合物。经i r ，hn m r ， m s 和元素分析对化合物的结构进行了表征。生物活性测试表明，在2 5p g m l 浓度下，化合物5 2 0 l 、5 - 2 0 2 和5 2 一0 4 1 对油菜菌核病菌( s c l e r o t o n i a s c l e r o t i o r u m ) 的抑制活性均达到9 0 ；在5 0 0p g m l 浓度下，化合物5 一卜0 8 和6 - 1 0 2 对粘虫( g y t h i m n as e p a r a t a ) 的抑制活性均达到1 0 0 ；该系列化合 物当吡唑4 一位取代基为溴原子时，含吡唑双酰肼化合物有望成为具有杀菌活性 的先导化合物；当吡唑4 一位取代基为氯原子时，含吡唑双酰肼化合物有望成为 具有杀虫活性的先导化合物。 第二部分第四章用4 基一5 一吡唑甲酰肼与取代苯基异氰酸酯反应得到了2 8 个新的含吡唑氨基脲类化合物。经i r ，1 hn m r ，m s 和元素分析对化合物的结 构进行了表征。生物活性测试表明，化合物7 一卜0 8 在5 0 0 l g m l 浓莨下，对小 麦自粉病菌( b l u m e r i a g r a m i n i s ) 抑制活性分别达到了9 0 ；在1 5 0ga i ，1 1 a # 趺度下， 浙江大学博士学位论文 吡唑衍生物的合成及其生物活性研究引言 7 - 2 0 9 、7 2 一1 2 和7 2 一1 1 对双子叶植物具有良好的选择活性；该系列化合物当吡 唑4 一位取代基为溴原子时，含吡唑氨基脲化合物有望成为具有除草活性的先导 化合物；当吡唑4 一位取代基为氯原子时，含毗唑氨基脲化合物有望成为具有杀 菌活性的先导化合物。 浙江大学博上学位论文吡唑衍生物的合成及其生物活性研究文献综述 第一部分吡唑衍生物的合成及其生物活性研究 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i jj 。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 a le 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 t a 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、对非靶标生物安全”j 。近年来，高毒、高残留农药 对环境的危害已被人们所认识，现在世界各国农药：e 作者都在致力于开发高效、低毒、低残 留的新农药。杂环化台物已是新农药发展的主流，近十年来在世界农药专利中，人约有9 0 是关于杂环化合物的i i 。在杂环化合物中，含氮杂环晟为重要，而在含氮杂环化合物中，吡 唑类化合物是近年来发展最为迅速的领域之一。吡唑类化合物是一种具有广泛生物活性的杂 环化合物，在杂环农药中扮演着重要的角色”。因此有必要介绍吡唑类农药的研究进展。 1 、吡唑类农药研究进展 由于吡唑类化合物表现出的高效、低毒和结构的多样性，因而具有非常广阔的研 究和开发前景。近十几年来，许多新的吡唑类农药相继商品化，对吡唑类化合物的深入研 究已成为当今农药界的热点之一。 随着含吡唑环的农药新品种不断出现，人们对其结构与活性关系的研究日益深入，发 现含吡唑环的化合物其结构与活性关系上有一定的规律。下面按照化合物的结构与活性对吡 唑化合物进行分类，可以为我们进行针对性新品种开发提供参考。 1 1 、具有杀虫杀螨活性的吡唑类化合物 l i ，l 、当毗唑环l 。位或5 - 位为酸胺所形成的化合物 1 1 1 1 、1 - 位酰胺化合物 这类化合物大多有杀虫活性，通式为： r i f 3 ，o c f ，, o c h f 2 ，s c h 3 ，a ，c n _ r 1 r 一2 = ：p h f c 哟l e _ l t c 町m i i e r 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。一结构 变化较大，较多的是卤代苯基，其次是各种取代的杂环，如毗唑、毗啶、三唑酮和异噻唑等。 例如，7 0 年代，p h i l i p s - d u p h a r b v 公司的p h 6 0 - 4 2 1 4 1 具有优良的杀虫活性，结构式， 该品种对墨西哥瓢虫和亚热带夜蛾有高效。 o f k r 忆 o 浙江大学博士学位论文 毗唑衍生物的台成及其生物活性研究文献综述 八十年代末英国罗姆一哈斯公司开发的高效f 谱杀虫杀螨剂r h 3 4 2 1 ”结构为 该品种可有效防治鳞翅目幼虫、鞘翅目幼虫、鞘翅目的甲科、双翅目的蝇科、潜蝇科、同翅 目的光蝉科、叶蝉科等害虫。 1 9 9 1 年，n i h o n b a y e r a g r o k k 公司在5 一位引入2 氯一4 毗啶基团合成的吡唑衍生物1 6 1 ， 结构为， r 、， 该品种对灰翅夜蛾有高效。 1 9 9 4 年，b a y e ra - g 公司在1 一位酰胺氮原子上引入乙基，4 位上引入4 氯一1 n 比唑基合 成的吡唑衍生物”1 ，结构为， 该品种对黑尼叶蝉有高效。日本n i h o n t o k u s h u n o y a k us e i z o k k 公司开发的1 + 位吡唑酰胺 化合物【8 】。结构为， r h h 、，n h c 融p 啊 该品种4 0 p p m 可完全杀灭斜纹夜蛾。表1 列出国际上一些公司开发的1 位吡唑酰胺化台物 表11 - 位吡唑酰胺类化合物及其应用 结构式应用研发结构 c i 、 防治黑尾叶蝉【9 】德国拜耳公司 。骞嚣。p 峨 、n h4 0 p p m 可完全杀灭斜纹夜蛾 日本n i h o n t o k u s h un o y a k u 【i 0 1 s e i z ok k + ot 、群o c n 二多”d b 杀虫剂1德国拜耳公司 扩 1 2 5 p p m 可完全杀灭斜纹夜 日本日产化学公司 叫。密冷矿d 蛾0 5 p p m 对鱼类无害【1 2 】 4 c、扩a ( 、， 浙江大学博士学位论义吡唑衍生物的合成及其生物活忡研究文献综述 f 2 h 父取，黔。 杀家蝇日本n i s s a n 化学公司 l。0 矿、 杀虫剂f “i德国拜耳公司 尺蔓x 强、o r ， 1 i 1 2 、5 - 位酰胺化合物 该类化合物大多具有杀虫、杀螨活性，结构特点是：1 位均为甲基，二位多为甲基、乙 基，4 位为氯、氟或其他吸电子基团，5 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 能为甲基，3 位为乙基、氯，苯环对位取代为叔丁基时活性最高；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”。以日本三菱化成公司1 9 8 7 年开发的吡螨胺( m k 2 3 9 ) 为代表，结构式， e h 尸 f 。0，r 2 1 肖、，、。c o n h c h 2 弋乡c ( c h 3 ) 3 士h 3 后来，三菱化成公司对m k - 2 3 9 结构进行了迸一步修饰，将硅原子、氟原子等杂原子引 入结构中，或将毗唑环上3 、4 - 位取代基变成五元环形式。例如：毗唑环上3 、4 何取代基 变成五元环，在1 2 5 p p m 下对棉叶螨成虫致死率为1 0 0 ，卵致死率为9 2 u 6 。宇部l 业公 司分别在吡唑环的3 ，4 - 位采用五元环和六元环，并对苄胺结构进行变化，得到的化合物在 1 0 0 p p m 浓度对水稻种子中的黑尾夜蝉致死率为1 0 0 b 7 1 8 1 。l s a g r o s p a 公司在苄基环上引 入四个氟原子其活性显著提高，在1 0 0 p p m 浓度下可完全控制棉叶螨f 1 9 】。 e p 0 3 2 9 0 2 0 专利文献中，将取代吡啶基团引入到毗唑环，得到如f 化合物， 。露带 l “ 南) 。 e p 0 3 9 4 0 4 3 专利文献中，将取代苯醚基团引入到毗唑环【2 ”，得到如下化合物， e p 0 3 6 5 9 2 5 专利文献中， e p 5 9 0 7 2 0 专利文献中 蛩一蔽磷k 将取代吡啶氧苯基团引入到毗唑环【2 2 l ，得到如f 化台物 气拇争q 警：。k 将取代苄胺基团引入到吡唑环1 2 ”，得到如下化合物， 气& 啭 e p 8 9 1 9 7 5 专利文献中，将烷氧基吡啶基团引入到吡唑环 2 4 1 ，得到如下化台物 畦p 2 扩j “r c o n c h 2 q 。“ c h 3 浙江大学博士学位论文 毗唑衍生物的台成及其生物活性研究文献综述 e p 4 0 5 8 0 8 专利文献中，将苯氧烷基基团引入到吡唑环【2 5 】，得到如下化合物 u b ei n d u s t r i e s 将苄基换成噻唑杂环【2 6 l ，得到如下化合物， 瞅 f 岭。i 秽、。 ) 。 u s 6 4 4 4 8 1 6 专利文献中，将取代嘧啶基团引入到毗唑环【2 7 肄。以上专利化合物都 具有良好的杀虫杀螨活性。 表2 列出其他一些公司开发的5 位吡唑酰胺化台物， 表25 位吡唑酰胺类化合物及其应用 结构式应用研发结构 狄扎西。 杀虫、杀螨日本m i t s u b i s h i ，k a s e i 公司 晰to “ 厂0 2 c h 3 一、 防治水稻稻瘟病【2 9 1日本u b e 公司 m n 土f 一时一、a7 夕。c “2 c “2 0 日 啪eo 埝寥啦 ! 0 0 p p m 能完全杀灭 日本n i s s a n 化学公司 p h y t o p h t h o r ai n f e s t a n s 而对 西红柿无害 1 1 2 、当吡唑环4 位为肟醚长链所形成的化合物 吡唑肟醚类化合物的结构特点十分明显，吡唑环的1 位为甲基，3 - 位通常为甲基，5 - 位一般为苯氧基，它们之间最大的差异在于肟醚部分。肟醚部分通常也要具备如r 特点才具 有生物活性：必须是一个较长的取代基：必须有不饱和键。具有上述结构特征的吡唑肟醚类 化合物通常具有良好的杀螨活性。如，1 9 8 5 年日本农药公司开发的唑螨酯( f e n p y x i m a t e ) 3 1 1 ， 结构式， 该化合物对多种植食性螨及螨类整个生长期均有活性。1 9 9 3 年o t s u k a 公司开发的毗唑肟醚 类化合物【3 2 】，结构式， p c x n o c h 2 弋少“1 ” h 3 c 丫飞 一 请、0 j o p h c h 3 该化合物对黑尾叶蝉有高效。 6 p 卜眦 酽，h 刚、n 嘲 蜀吼 岭。 啊 一 唧 堇| 一b吼 r 1 n j 塑：燮主堂些笙苎 些些塑竺塑塑垒堕丝苎生塑堡壁婴塑：兰签箜垄 该化合物对褐飞虱幼虫有高效”】。1 9 9 2 年瑞士汽巴嘉基公司将唑螨酯吡唑环5 位的苯氧基 变为萘氧基开发的唑螨酯类似物 3 4 , 3 5 , 3 6 1 ，结构如f f 1 3 c rf ”“o c h 2 c 6 山。叫”。 文，0 7 、r 、 ( = h i 3 、 该品种对棉红蜘蛛成螨、幼螨、若螨及卵有良好的杀灭效果。 1 1 3 、毗唑环l 一位芳基所形成的化合物 9 0 年代末，文献报道最多的具有杀虫杀螨活性的吡唑类化合物是吡唑环1 - 位为取代芳 基的化合物，通式为以下结构， 如，1 9 8 9 年法国罗纳- 普朗克公司开发的锐劲特( f r i p r o n i l ) 【3 7 t 3 ”，该化台物可防治盗象甲、 稻螟虫、小菜蛾等，是广谱杀虫剂d ”。随后该公司又推出了新品种r p a 一0 9 8 2 3 1 1 4 ，该品种 是用于防治棉花、树木、藤类、蔬菜等作物害虫。 此外，该公司还开发出以下几种1 位芳基吡唑衍生物 ( i )( 2 】 ( 3 ) 其中，( 】) 在5 m g k g 浓度下可防治欧洲叶甲螨虫；( 2 ) 和( 3 ) 在1 0 0 m g k g 接触杀虫 测定，棉蚜和绿蚜死亡率为1 0 0 ：经土壤处理内吸杀虫测定，浓度为1 0 m g k g 时，棉蚜和 家蝇死亡率为1 0 0 。 表31 - 芳基毗唑类衍生物 结构式应用研发机构 ，h ，c w 5 0 0 p p m 可完全杀灭稻飞虱【4 1 1 日本三菱公司 b 。u 矿+ 、：，s c h 。“、p ，尸n - - q ，c s n h 2 防治棉蚜、棉红铃虫、麦二叉蚜，法国罗纳一普朗克 f 3 c 扩 _ 。 l o p p m 就有活性“2 j 7 浙江大学博士学位论文吡唑衍生物的台成及其生物活性研究。文献综述 邃3 性m i c in h 2 f ( c l 肚s c n 杀家蝇和棉红铃虫【4 5 i法国罗纳普朗克 叩l 扩“、。、。 c l n = 了s m e ，尸m w 防治棉花蚜虫h q法国罗纳普朗克 f 5 s o 扩n f ；上。 k ln h 2 ，? 严。“c 1 0 0 p p m 可完全杀灭绿蝇属的幼虫”7 1 德国拜耳公司 7 母，h i “k s 0 2 c 妁 c 姐厂 杀线虫、螨类，杀菌【4 8 】德国拜耳公司 m e m e h n n o m 。 叩l 。： 杀虫活性f 4 9 】德国拜耳公司 c l n c h p h d 一 1 0 0 1 t m m l 杀死9 5 以上线虫 德国拜耳公司 旷o 一。： c in h 2 啦q 夸 对龙葵和茼麻有很高的除草活性，而德国巴斯夫公司 且对水稻的毒性较低f 5 1 】 n h c h 2 c h - - c h 2 r 正 ”兰 具有杀虫活性【5 2 i德国拜耳公司 、c l h c h 2 弋沪c 1 = f 1 阿。心， 3 0 0 p p m 可以1 0 0 抑制褐飞虱 u b ei n d u s t r i e s b 。飞矿也f 扣c f ， c l c s 可控制节肢动物( 螨虫、蚜虫、昆虫) ，法国罗纳普朗克 。薜c s u e 线虫、蠕虫和原生动物s 3 1 尸k c h c c r o 厂_ ，精m ， 杀虫、杀螨剂剐 德国拜耳公司 f 正飞庐h 、l n 啦 一c 【 h c ? 一p c n 用于棉花、树木、藤类、蔬菜类作物 法国罗纳。普朗克 孵u 矿1 、，妒。? ；一 防治害虫口i b * c h 弋沪o “ 浙江人学博士学位论文吡唑衍生物的合成及其生物活性研究一义献综述 f f lh ，c n 5 p p m 下可防治欧洲p t 甲法国罗纳- 普朗克 f 3 0 _ 、s 0 2 。 an h c o m e b r w i l在l o o p p m 进行触杀虫测定，棉蚜和 法国罗纳普朗克f 5 6 j 旷q 。： 绿蚜的死亡率为1 0 0 ，经十壤内吸性 c ln h ， 处理，施药为1 0 p p m 时，死亡率为1 0 0 b r 在l o o p p m 进行触杀虫测定，棉蚜和法国罗纳普朗克 啪q 长! 誉：c = c h 绿蚜的死亡率为1 0 0 ，经士壤内吸性 处理，施药为l o p p m 时，死亡率为1 0 0 1 i 4 、含吡唑基有机磷杀虫剂 有机磷杀虫剂是传统的杀虫剂，将吡唑环引入有机磷杀虫剂，可以提高其对抗性害虫的 防治。如1 9 8 9 年日本武田化学公司开发的毗唑硫磷( p y r a c i o f o s ) 【5 7 】，结构式为， c 2 屯晒蜥4 b ，o c 该品种是一种乙酰胆碱酯酶抑制剂，具有触杀和胃毒作用，对蚜虫、鞘翅目、双翅目、鳞翅 目等多种害虫均有较好的防效，对已产生抗性的甜菜夜蛾和家蝇等也有效。另外，含吡唑基 有机磷杀虫剂的两个品种”】，结构式为， 上述两个品种对家蝇和叶蝉等也有很好的防效。 1 1 5 、其他的毗唑化合物 3 位二氢吡唑酯，结构式， m e m 。2 n c o t i f 。m e “、n p h 该化合物2 0 0 p p m 浓度下对甜菜蚜致死率达1 0 0 ，在l o o p p m 浓度f 对家蝇致死率为1 0 0 。 1 2 、具有除草活性的吡唑类化合物 八十年代到九十年代初，文献报道最多的吡唑类除草剂主要有以b j l 类：( 1 ) 磺酰脲基 吡唑化合物；( 2 ) 吡唑环上i ，4 ，5 位为较小基团取代基，3 一位为取代芳基的化合物；( 3 ) 二苯醚类化合物。 1 2 1 、磺酰( 脲) 基吡唑衍生物 当吡唑上连有磺酰基时，大多有很好的除草活性，个别具有杀菌和植物生k = 调节活性。 结构特点是：磺酰基一般连在5 位或1 位；当连在5 位时，1 位为甲基，3 位多为烷基，4 位多为酯基；当连在1 位时，3 、5 位多为烷基。研究发现：吡唑环1 位为甲基时药效高且 9 船 ，h 龇 t 矿n c0e 浙江大学博士学位论文 吡唑衍生物的合成及其生物活性研究义献综述 对水稻无药害，3 位为h 、c i 、c h 3 、o c h 3 等均显示出高活性，4 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 活性晟好。例如，1 9 8 2 年日本日产公司开发的吡嘧磺隆 ( p y r a z o s u l f u r o n - m e t h y l ) ，结构式， ，。叩d m 。 $ 0 2 n h c o n h 弋一 6 h 3n 、o m 。 吡嘧磺隆是a l s 酶抑制剂，以1 0 4 0 9 h a a 剂量用于移栽或直播水稻田，防除阔叶杂草和莎革。 后来，日产公司与孟山都公司合作，开发出氯吡嘧磺隆( h a l o s u l f u r o n ，m e t h y l ) n c 3 1 9 1 5 ， 结构式， 。、 c 0 2 “。一尸u e “n 7 、s 0 2 n h c o n h 一_ 6 h 3 n z ! o m e 该品种可有效防除玉米田中阔叶杂草和莎草。1 9 9 1 年日本组合化学公司开发出唑嘧磺隆f 6 0 结构式， 该品种能有效防除小麦田中禾本科杂草和恶性阔叶杂草。1 9 8 6 年杜邦公司开发的四唑嘧磺 隆( a z i m s u l f u r o n ) ”，结构式为， 该品种主要防除稗草、阔叶杂草和莎草科杂草等，用于水稻苗后旋用，使用剂量为 8 2 5 9 ( a i ) h m 2 。 德国b a y e r 公司对吡嘧磺隆的脲桥进行了结构改造，得到了几个具有除草活性的化合物 6 2 , 6 3 , 6 4 。a g r o - k a n e s h o 公司将吡嘧磺隆的脲桥衍生成六元杂环，得到的化合物具有很好的除 草活性，在2 5 k g h a 剂量下，可有效防除水松叶属、鸭舌草等杂草岬j 。t a k e d a 化学工业公 司对吡唑磺酰脲的脲桥进行了进一步衍生化，得到1 , 2 ，4 噻二唑【2 ，3 a 】嘧啶稠杂环，从而合 成了一系列化合物，在苗前或苗后均有较好的除草活性帅l 。 在磺酰脲之后，随着磺酰胺类除草剂的兴起，吡唑磺酰胺类化合物也成为农药学家关 注的焦点。在此基础上，农药专家对磺酰基取代的吡唑进行了比较系统的研究，发现一些磺 酰基取代的吡唑有很好的除草活性。表4 为其它一些公司开发的磺酰基吡唑衍生物 表4 磺酰基毗唑衍生物及其应用 结构式应用研发机构 ”、 0 2 ”。，”e 防除稻田阔叶杂草和莎草科杂e l 本e l 产公司 。i | ，s 0 2 n h c 。n h 弋 草，苗前苗后均可施用m 七h 3n 。 、o m e l o 浙江大学博士学位论文吡唑衍生物的合成及其生物活性研究文献综述 h 3 c _ p n o 0 2 - 1 k g h a 曲前、苗后施用防除美国杜邦公司 h 3 c ，、1 o c h 3 阀叶杂草【6 8 1 鼢。 7 。r 、 6 h ，、矿一o c h 3 9 u 3 ：s 0 2 n m e 22 0 0 p p m 可防治水稻稻瘟病 日本m i t s u b i s h i 化学公 。( 郇娜 司 c h 3：c o n e t z 除稗草f 7 0 】日本h o k k o 化学公司 。三冷啦s 娜 q h b u - n f o n e t 2 除稻田稗草| 7 l 】日本h o k k o 化学公司 。“ 邺零仉。p 她m e 除草、植调【7 2 】德国拜耳公司 0 2 n p o n e t 2 除稗草日本k u m i a i 化学公司 u ，专m s _ 芷 m ej ：o n e t 2 防除稗草1 7 4 1美国氰胺公司 一够也s - q 啪e 杀菌【7 5 1法国罗纳普朗克公司 q 睾。蛳 m e 除草p q 日本s a n k y o 公司 c o n m e 2 m c h n o c h ：c 、一“ ，“ 稻田除草0 6 4 9 a r e 施用，效果极 日本h o k k o 化学公司 佳，对水稻无损害【7 7 1 m n ，* 0 2 ”o c l t 3 c o n f ,0 6 4 9 a r e 施用，未列防除对象 日本h o k k o 化学公司 。冷一婚 c h 3，q 0 2 n m 0 2 2 0 0 p p m 防治稻瘟病【7 8 1 日本m i t s u b i s h ik a g a k u 。冷咐 k k 公司 m e9 0 n a 2 l o o g l a r e 防除稗草r 9 1 k u m i a ic h e m i c a l 。影。：“ i n d u s t r i e sc 0i h a r a c h e m i c a il n d c 0 1 2 2 、取代芳基吡唑衍生物 浙江大学博士学位论文 毗唑衍生物的台成及其生物活性研究文献综述 该类化合物的特点是：在吡唑环上的3 一位上有取代的苯基或其他杂环，其他位置的基 团较小。这类化合物的结构通式为， h f 2 r i 、r 2 ；c i f r 5 = h ，卤素或其它基团 该类化合物吡唑环上的1 位一般是甲基，1 位是氯原子，5 位通常是二氟甲氧基，3 位 是取代苯环；苯环的3 和4 位通常是氯原子、氟原子取代，5 位是氢原子、卤素或乙氧羰基 甲氧基。如，1 9 9 3 年日本农药公司和法国罗门哈斯公司( r o h m - h a a s ) 合作开发的 p y r a f l u f e n e t h y l ( e t - 7 5 1 ) ，结构式为， a 入 o 睇。k ，e r c if 、一 iu “，、c f 3 m e 该品种主要用于防除阔叶杂草如猪泱泱等，使用剂摄为1 2 5 1 7 5 9 h m 2 ，冬小麦田苗前使用。 德国巴斯夫公司( b a s f a g ) 开发的吡草胺和美国孟山都公司o a n s a n t o ) 和德国拜耳公司 ( b a y e r ) 删f l u a z o l a t e ( j v - 4 8 5 ) 8 4 也是原卟啉原氧化酶( p r o t o x ) 的抑制剂结构式为， 吡草胺 j v 。4 8 5 表53 - 位芳基吡唑类化合物及其应用 结构式应用研发机构 除草德国巴斯夫公司 。弋庐、酚： 。q 、。， 3 5 0 0 9 h a 苗前施用可完全防治 瑞十c i b a g e i g y a g 公司 狗尾草和茄属植物删 ；、c o o c h 3 c 旬、一歹 5 k g h a 可完全防治反枝苋、白 日本日产化学公司 麻属植物【8 7 1 1 2 刚4 g 冷矗 一、 i l 辱 浙江大学博士学位论文吡唑衍生物的成及其生物活性研究文献综述 5 k g h a 苗前施用可完全杀死日本n i h o n n o h y a k u 公司 一删c s q 、j l 1 - 稗草、白麻属植物等i ”1 0 2 n _ 、s o m e 1 一芳基毗唑化合物大多是具有杀虫杀螨活性的，如法国罗纳普朗克公司开发的锐劲特 ( f r i p r o n i l ) 等，有除草活性的1 芳基吡唑化合物的芳基可以是取代芳基，也可以是n 比啶、 嘧啶等杂环。下面几个1 芳基吡唑化合物具有除草活性，德国b a y e r a - g 公司1 9 8 5 年开发 的吡氯草胺( n i p y r a e l o f e n ) 1 8 9 1 ；化合物( 4 ) 1 9 0 是s u m i t o mc h e m i c a lc o ，l t d 开发出来的， 在2 5 嘲剂量下能除去苗前或苗后茼麻等四种杂草；化合物( 5 ) p ”是日本n i s s a nc h e m i c a l i n d l t d 开发的，在o3 1 2 5 g a r e 剂量r 能完全控制稗草。结构式为， 1 2 3 、4 - 酰芳基吡唑衍生物 进入九十年代厉期，文献报道最多的吡唑类除草剂是4 - 位酰芳基吡唑化合物。这类除 草剂是一种对羟苯基丙酮酸酯双氧化酶( h p p d ) 抑制剂。该类除草剂具有活性高，残留低， 与环境友好，安全性好的特点，尚未发现有关其抗性报道。代表化台物如1 9 8 2 年日本石原 产业化学公司研究开发的苄草唑( p y r a z o x y f e n ) 9 2 1 ，苄草唑是j “谱稻田除草剂，可防除一 年生和多年生杂草；1 9 8 0 年日本三共化学公司( s a n k y oc h e m i c a lc o l t d ) 开发的吡唑特 ( p y r a z o l a t e ) ”, 9 4 1 ，吡唑特可防除禾本科杂草、莎草科杂草、泽泻、野慈姑和眼子菜：日本三 菱公司( m i t s u b i s h ip e t r o c h e m i c a lc o l t d ) 开发的吡草酮( b e n z o f e n a p ) ，吡草酮主要用于水稻 田除草，对水稻安全性高。杀草谱广，尤其对一年生及多年生阔叶杂草有特效p ”。这三个 品种的结构式如下， 苄3 7 唑吡畦特 吡草酮 除了上述三个品种外，另外有日本日产公司开发的n c - 3 2 4 9 “，结构式为 该品种使用剂量为土壤处理2 5 0 5 0 0 9 ( a i ) h m 2 、茎叶处理6 2 5 1 2 5g ( a i ) h m 2 。该品种为水 田除草剂。表6 为其他公司开发的4 - 位酰芳基吡唑化合物， 表64 - 位酰芳基吡唑化合物及其应用 i结构式i 应用 i 研发机构 l ，i j n 一j i 阻 浙江大学博上学位论文吡唑衍生物的合成及其生物活性研究_ 文献综述 - 意途。 广谱除草”1日本l d e m i t s uk o s a n 公司 e t 。摹“ 防除印度锦葵属等【9 8 】 e l 本n i p p o ns o d a 公司 。 。一一，。o 5 k g h a a 可完全防治反枝苋、白麻 日本日产化学公司 ” 属植物 9 9 】 n l 。j 9 除草呷1德国巴斯夫公司 u 。一吣卜s q u e d 、一 蹲： 1 0 9 公顷下防治杂草，而对水稻 日本i d e m i t s u k o s a n 公司 安全【1 0 l 】 n 、n ，、o s 0 2 c 4 h y b 。 越： 水稻苗后防除阔叶及禾本科杂日本l d e m i t s uk o s a n 公司 草，剂量2 2 0 9 ( a i ) h m 2 1 ”、0 s 0 2 刚1 r “ 1 2 4 、毗唑酰胺类衍生物 化合物( 6 ) 【1 0 2 l 和( 7 ) 【”】为毗唑酰胺类除草剂，用于防除玉米、小麦、水稻等农作物的对 护卫草、鱼尾菊、野芥等杂草，结构式为， 舡，e & ，“3 啦3 化台物( 8 ) 【1 0 4 1 适用于芽前或芽后处理，( 9 ) 【1 0 5 悃最4 9 m a 或更少，对杂草有很好的防效。 菸一气，心n c h r 3 ：。