【背景及概述】[1][2]
稻瘟酰胺(fenoxanil),由Shell公司研制,巴斯夫和日本農(nóng)藥公司共同開發(fā)的酰胺類殺菌劑 。水中 DT5018天(pH=5)、6天(pH=7)。大鼠急性經(jīng)口LD50為526mg/kg(雄)、775mg/kg(雌),大鼠急性經(jīng)皮LD50>2g/kg。對(duì)哺乳動(dòng)物、鳥類、蜜蜂及其他野生動(dòng)物低毒,對(duì)眼睛有輕微刺激。蜜蜂接觸LD50>200μg/只。稻瘟酰胺具有良好的內(nèi)吸性,持效期較長(zhǎng),具有治療和抑制孢子形成等作用,可單獨(dú)使用也可與保護(hù)性殺菌劑混用,是目前防治稻瘟病的藥劑之一。
稻瘟酰胺是一個(gè)新穎的用于防治水稻稻瘟病的內(nèi)吸性殺菌劑,屬于黑色素生物合成抑制劑。在葉面和水下施用時(shí)防治稻瘟病效果極佳,且持效顯著。目前市場(chǎng)上有稻瘟酰胺單劑的制劑有粉劑、可濕性粉劑、水分散粒劑。由于該藥劑持效期較長(zhǎng),對(duì)人類健康和環(huán)境安全具有潛在危害,其在環(huán)境中的行為歸趨已成為研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。
目前對(duì)稻瘟酰胺的水 沉積物降解與生物富集作用研究較少。由于稻瘟酰胺持效期較長(zhǎng),存在潛在的毒性作用,而生物富集作用是評(píng)價(jià)環(huán)境中的殘留農(nóng)藥對(duì)生物體及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)危害性的一個(gè)重要指標(biāo),一般情況下,農(nóng)藥的生物富集能力越強(qiáng),對(duì)生物的污染與慢性危害愈大。由于斑馬魚生命周期短,基因信息與人類接近,研究稻瘟酰胺在其體內(nèi)的富集性具有重要意義。另外,水-沉積物降解作用是農(nóng)藥在環(huán)境中消失的重要途徑之一。是評(píng)價(jià)其對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)影響的重要指標(biāo)。
【理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)】[1]
化學(xué)名稱(RS)-4-氯-N-[氰基(乙氧基)甲基]苯甲酰胺,商品名為氰菌胺,分子式C15H18C12N2O2,相對(duì)分子質(zhì)量為329.22.淺褐色結(jié)晶固體,熔點(diǎn)111℃,密度d25 1.34g/cm3,20℃蒸氣壓4.7Pa,20℃溶解度為水 0.167g/L(pH5.3),甲醇272g/L,丙酮>500g/L,二氯甲烷271g/L,二甲苯26g/L,乙酸乙酯336g/L,己烷0.12g/L。常溫下貯存至少在9個(gè)月內(nèi)穩(wěn)定。
【作用機(jī)制及用途】[1]
對(duì)苯酰胺類殺菌劑的抗性品系和敏感品系均有活性。對(duì)葡萄霜霉病、馬鈴薯、番茄晚疫病防效特別好。是新內(nèi)吸性殺菌劑,具有杰出的治療、滲透作用和抑制孢子形成等特性,并系統(tǒng)地分布在非原生質(zhì)體,可單用也可與保護(hù)性殺菌劑混用。本品具有新穎作用機(jī)制,屬于黑色素生物合成抑制劑(MBI),在葉面和水下施用時(shí)防治稻瘟病效果極佳,且持效顯著。主要用于防治水稻稻瘟病,包括葉瘟和穂瘟,施藥時(shí)間應(yīng)在發(fā)病前7-10天,或在抽穗前5-30天。灌施劑量通常為2100-2800ga.i./hm2,莖葉處理,使用劑量為200-400ga.i./hm2。與保護(hù)性殺菌劑混用,可防治葡萄霜霉病、馬鈴薯和番茄晚疫病。
【用法用量】[1]
噴霧。可單用,也可與保護(hù)性殺菌劑混用。以9g/hm2與保護(hù)性殺菌劑混用,對(duì)葡萄霜霉病的防效極佳;以12.5~25g/hm2與保護(hù)性殺菌劑混用,可防治馬鈴薯、番茄晚疫病。當(dāng)90~125mg/L與保護(hù)性殺菌劑混用能極好地防治啤酒花上的草假霜霉;黃瓜上的古巴假霜霉和可可上的棕櫚疫霉。
【制備】 [1][3]
方法1:由對(duì)氯苯甲酰胺與OCHCOOCH3在甲苯回流反應(yīng),產(chǎn)物再與氯化亞砜和氨在乙醇中反應(yīng),最后與對(duì)甲基苯磺酰氯在吡啶中反應(yīng)制得氰菌胺。
方法2:一種以(S)-乳酸乙酯為原料合成(R)-N-(1-腈基-1,2-二甲基丙 基)-2-(2,4-二氯苯氧基)丙酰胺,以(R)-乳酸乙酯為原料合成(S)-N-(1-腈基-1,2-二甲基 丙基)-2-(2,4-二氯苯氧基)丙酰胺的方法。具體步驟如下:
1) 手性乳酸乙酯經(jīng)與磺?;磻?yīng)得到磺酸酯;
b) 磺酸酯與2,4-二氯苯酚反應(yīng)生成2-(2,4-二氯苯氧基)丙酸乙酯;
c) 2-(2,4-二氯苯氧基)丙酸乙酯與2-氨基-2,3-二甲基丁腈進(jìn)行氨酯交換反應(yīng)生成對(duì) 應(yīng)手性的稻瘟酰胺,其中摩爾比為2-(2,4-二氯苯氧基)丙酸乙酯:2-氨基-2,3-二甲基丁腈 =1:1,反應(yīng)溫度為60-85℃。
本申請(qǐng)的方法合成路線簡(jiǎn)單,僅需3步,前兩步反應(yīng)溶劑均為甲苯,可實(shí)現(xiàn)步 不出料直接進(jìn)行第二步反應(yīng);步磺?;磻?yīng)會(huì)產(chǎn)生HCl,因此要選擇合適的縛酸劑,縛酸劑可以為三乙胺、碳酸鉀、氫氧化鈉、吡啶中的至少一種;第三步反應(yīng)選用乙醇作為溶劑,反應(yīng)過程中無(wú)其他副產(chǎn)物生成,后處理可直接與水組成混合溶劑進(jìn)行結(jié)晶,更加節(jié)能環(huán)保。
同時(shí)原料(S)-乳酸乙酯天然存在,易于獲得,在合成成本上具有很大優(yōu)勢(shì);合成路 線中磺酸直接與2,4-二氯苯酚反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酯,再與2-氨基-2,3-二甲基丁腈通過1步 氨酯交換反應(yīng)即能得到產(chǎn)品,不需經(jīng)過水解、氯化反應(yīng),產(chǎn)生的廢水、廢氣少,具有很高的環(huán) 保效益;條件溫和,不同構(gòu)型稻瘟酰胺藥效不同,如果定向合成藥效好的構(gòu)型的稻瘟酰胺,光學(xué)越高,越具有優(yōu)勢(shì),通過選擇不同構(gòu)型的乳酸乙酯可以定向合成具有光學(xué)手性的稻瘟 酰胺,對(duì)進(jìn)一步探究稻瘟酰胺的光性質(zhì)具有重要意義。
【主要參考資料】
[1] 農(nóng)藥大典
[2] 吳文鑄, 孔德洋, 何健, 等. 稻瘟酰胺在水/沉積物中的降解及生物富集性研究[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào), 2016, 6: 025.
[3] 王龍江;孟憲秋;劉華金;曹希敏;袁彩斌. 一種稻瘟酰胺水懸浮劑及其制備方法CN201110368498.3,申請(qǐng)日2011-11-20
[4] 葛紅丹;戴榮華;韋能春;成道泉;王建剛;曹同波.一種合成手性稻瘟酰胺的方法CN201610781157.1 ,申請(qǐng)日2016-08-31