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    具有除草活性的吡唑類新化合物的最新發展趨勢

    具有除草活性的吡唑類新化合物的最新發展趨勢

    發布時間:
    2018/04/17
    【摘要】:
    近幾十年來,大量文獻報道了吡唑類衍生物的生物活性,且不斷有新的吡唑類農藥商品化。目前,吡唑類化合物已成為除草劑研究領域中令人關注的焦點之一。隨著含吡唑環的除草劑新品種不斷涌現,人們對其結構與活性關系的研究日益深入,發現含吡唑環的化合物其結構與活性關系上有一定的規律。本文將已經商品化的吡唑類除草劑品種進行簡介,并按照化合物的結構進行分類,對具有除草活性的吡唑類新化合物進行綜述,展望該類化合物的發展趨

      近幾十年來,大量文獻報道了吡唑類衍生物的生物活性,且不斷有新的吡唑類農藥商品化。目前,吡唑類化合物已成為除草劑研究領域中令人關注的焦點之一。隨著含吡唑環的除草劑新品種不斷涌現,人們對其結構與活性關系的研究日益深入,發現含吡唑環的化合物其結構與活性關系上有一定的規律。本文將已經商品化的吡唑類除草劑品種進行簡介,并按照化合物的結構進行分類,對具有除草活性的吡唑類新化合物進行綜述,展望該類化合物的發展趨勢。

      1、取代芳基吡唑衍生物

      取代芳基吡唑衍生物作用靶標原卟啉原氧化酶(PPO),雜草細胞中生物合成鏈上的PPO被抑制的情況下,細胞被誘導產生破壞,阻礙蛋白質的合成而抑制細胞的生長。1993年,日本農藥公司和法國羅門哈斯公司合作開發的pyraflufen?ethyl(試驗代號ET751,商品名“速草靈”) (1),該品種可防除玉米和小麥田的豬殃殃、薺菜播娘蒿、小野芝麻和其他闊葉雜草;1994年,巴斯夫與美國孟山都公司共同開發的異丙吡草酯(fluazolate) (2) ,該品種主要用于防除冬小麥田的闊葉雜草如豬殃殃等,使用劑量為125~175 g/hm2,土壤封閉處理,其合成以鄰氯對氟甲苯為原料,經一系列反應制備中間體吡唑,后由甲基化和氯化兩步反應制得含吡唑環的苯甲酸,最后經三步反應得產品。巴斯夫開發的吡草胺(3)也是屬于原卟啉原氧化酶抑制劑。

      1990年,化合物4是日本Nissan Chemical公司開發的,在0.313g/hm2劑量下能完全控制稗草,住友化學進一步對所合成的取代芳基吡唑類化合物進行構效關系的總結,合成的化合物5在37.5 g/hm2劑量下能除去苘麻龍葵等闊葉雜草;4-甲?;吝蚧衔锸墙陙韴蟮赖男陆Y構,已有文獻報道該品種的靶標是對羥基苯基丙酮酸雙氧化酶(HPPD),通過植株葉片吸收后,催化對羥苯基丙酮酸轉化為尿黑酸,間接影響胡蘿卜素的合成,致使葉綠素的合成功能紊亂。該類化合物的商品化品種如日本三共公司開發了含苯甲?;倪吝蝾惓輨┻吝蛱?pyrazlynate)(6) ,和巴斯夫公司開發的苯吡唑草酮(7),商品名“苞衛”,用于玉米田的除草劑,殺草譜廣,對玉米安全性好,目前已經在我國取得原藥和制劑的登記。

      基于以上兩個品種進行結構衍生,是近些年的研究熱點,主要側重于苯甲?;腿〈吝蚧鶅刹糠值母脑?。在苯甲?;脑旆矫?,如Ahrens 等在苯甲?;幸肓虼鶊F,設計合成了化合物 8,其具有良好的除草活性,在施用劑量為 80g/hm2 時,對稗草、繁縷草的除草活性均達到 90%。

      日本石原產業公司合成的化合物9在7 g/ hm2劑量對馬唐和稗草的防除效果高于90%,且對小麥安全。

      Heinemann 等于苯甲?;南嗤恢弥幸园被鎿Q硫代基,并合成了一系列苯甲?;吝蝾惢衔?,生物活性測試結果表明化合物10在劑量為80 g/ hm2 時,對波斯婆婆納、千金子、稗草、狗尾草的除草活性均為 90%,化合物11在320 g/ hm2 時,對波斯婆婆納和狗尾草的除草活性分別為 90%和 100%。溫彥鵬等從商品化品種磺草酮出發,在苯甲?;?位引入甲磺基,合成的新型苯甲?;吝蝾惢衔?2在150g/hm2劑量下對繁縷,看麥娘和棒頭草的抑制率達100%。

      在取代吡唑基兩部分的改造方向,青島清原農冠公司近年來推出環吡氟草酮等新品種,研究表明其靶標為HPPD酶,預計今年登記上市。該公司合成的一系列苯甲?;吝蝾惢衔?,活性測試結果表明,化合物13在劑量為150 g/ hm2 時,對播娘蒿、薺菜、麥家公、豬殃殃、稗草等闊葉雜草的生長抑制率高于 90%?;衔?4在劑量為50 g/ hm2 時,對苘麻、野油菜、麥家公、稗草、千金子的生長抑制率高于90%,對玉米和小麥安全,但對早熟禾和小麥的生長抑制率低于5%。

      總結與展望

      綜上所述,吡唑類結構具有多樣性,目前先正達、拜耳、巴斯夫、日本曹達、組合等公司對其進行研究。當吡唑環取代的苯甲?;弦爰醉炕鶗r,對主要防治一年生和多年生闊葉科雜草,作用機制是抑制羥苯基丙酮酸酯雙氧化酶(HPPD);當吡唑環上連有磺?;鶗r具有很好的除草活性,主要防治闊葉雜草、莎草,此類可擴大殺草譜。另外,吡唑酰胺和吡唑雙酰肼類衍生物、吡唑醚類化合物等也都具有一定的除草活性,可見吡唑類衍生物作為除草劑有較大的發展前景!

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