农药快讯:2020年第7期
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2015—2019年杀虫(螨)剂创制品种概述(下)
作者:沈阳中化农药化工研发有限公司,新农药创制与开发国家重点实验室 芦志成,李慧超,关爱莹,刘长令 更新时间:2020-04-27 点击量:5909

  2015—2019年公开了13个杀虫(螨)剂新品种,其中吡啶类杀虫剂3个,异噁唑类2个,邻苯二甲酰胺类2个,拟除虫菊酯类2个,吡唑类、螺杂环季酮酸类和其他类杀虫剂各1个,桥环胺类杀螨剂1个。

 

1  Dimpropyridaz

  Dimpropyridaz是巴斯夫开发的吡唑甲酰胺类杀虫剂,该药剂对鳞翅目、鞘翅目、双翅目和半翅目的蚜虫、粉虱、蓟马、叶蝉和菜蛾均有较好的防治效果。其结构较为特殊,为4-吡唑酰胺,该中间体是杀菌剂中常见的活性结构,而吡唑酰胺类杀虫剂的羧基一般都在5位。巴斯夫经过多年研究于2009年公布了3-吡啶基-4-吡唑酰胺类化合物的杀虫活性(如代表化合物1-ethyl-N,5-dinethyl-N-(pyridin-3-yl)-1H-pyrazole-4-carboxamide),从中间体衍生化法角度分析,dimpropyridaz可能是在代表化合物的基础上使用哒嗪环对吡啶基进行替换,后通过优化而得。合成路线如图1。


 

图1  Dimpropyridaz合成路线


2  Fluxametamide

  Fluxametamide(开发代号:NC-515、A253)是日产化学株式会社开发的异噁唑啉类杀虫剂。主要用于蔬菜、果树、棉花和茶树等作物,防治蓟马、粉虱、潜叶蝇、甲虫等害虫和螨类,是一种γ-氨基丁酸(GABA)门控氯离子通道拮抗剂。该化合物在2004年由日产化学合成并申请专利,2007年日产化学又在该类化合物的基础上使用肟醚将酰胺链替换优化得到一系列新的具有杀虫活性的化合物,包括fluxametamide。但当时并未进行商品化,直到2014年偶然的发现,该类化合物中的弗雷拉纳(fluralaner)被开发为兽药驱虫剂上市。正是由于这一发现,又引起了日产化学对该类化合物的研究,于是后续将fluxametamide开发为农用杀虫剂。合成路线如图2。

 

 

图2  Fluxametamide合成路线


3  Isocycloseram

  Isocycloseram(开发代号:SYN547407)是先正达开发的一款异恶唑啉类杀虫剂。该产品对海灰翅夜蛾、烟夜蛾、小菜蛾、玉米根虫、葱蓟马、二斑叶螨等害虫具有良好的防效。

 

  该化合物结构与fluxametamide相似,是4种活性异构体的混合物,其中(5S,4R)型异构体活性最高。从中间体衍生化法角度分析,该化合物可能是以弗雷拉纳和fluxametamide为先导,使用异恶唑啉酮替换三氟甲基酰胺链,或者是通过合环衍生,最终优化得到。合成路线如图3。


 

图3  Isocycloseram合成路线


四氯虫酰胺

  四氯虫酰胺(tetrachlorantraniliprole,开发代号:SYP-9080)是沈阳中化农药化工研发有限公司创制的双酰胺类杀虫剂,属于鱼尼丁受体激活剂。其对甜菜夜蛾、小菜蛾、粘虫、二化螟以及稻纵卷叶螟等鳞翅目害虫具有很好的防效。从中间体衍生化法角度分析,该化合物以杜邦公司开发的杀虫剂氯虫苯甲酰胺(chlorantraniliprole)为先导化合物,采用替换法,经过简单替换优化得到。合成路线如图4。


 

图4  四氯虫酰胺合成路线


5  Oxazosulfyl

  Oxazosulfyl(开发代号:S-1587)是日本住友化学公司开发的一种新型含乙砜基的苯并恶唑类杀虫剂。该产品结构新颖,主要应用于防控水稻病虫害,在低质量浓度下对褐飞虱和小菜蛾等害虫仍有较好的防效,有望2020年上市。从中间体衍生化法角度分析,该化合物可能是以1982年日本熊本大学报道的具有杀虫活性的化合物为先导,通过对吡啶和苯并恶唑上的取代基优化而得到。合成路线如图5。


 

图5  Oxazosulfyl合成路线


6  Tyclopyrazoflor

  Tyclopyrazoflor(开发代号:X12317607和XDE-607)是陶氏益农(科迪华)开发的吡啶基吡唑类杀虫剂。主要防治棉粉虱、棕榈象甲等害虫,并且对观赏植物、瓜类、柿子椒以及茄科植物上的蚜虫、粉虱具有不错的防效。该化合物结构新颖,与现有的鱼尼丁类杀虫剂存在较大差异。

 

  日产化学和陶氏益农对于该类化合物的研究可谓是并驱争先,2011年2月日产化学率先申请了具有杀虫活性的化合物(如CAS:1393663-59-6),陶氏仅比日产公司晚了8个月,但也只能放弃该类化合物的申请,仅能申请类似组合物和制备方法的专利,但陶氏并未放弃对该类化合物的优化研究,在其基础上对酰胺链部分做了大量的衍生研究,最终发现了tyclopyrazoflor,并获得专利授权。从中间体衍生化法角度分析,该化合物使用替换法,利用简单的原料进行替换,获得了专利授权且活性更优的化合物。合成路线如(图6)。


 

图6  Tyclopyrazoflor合成路线


7  Flupyrimin

  Flupyrimin(开发代号:ME5382)是日本明治株式会社开发的新烟碱类杀虫剂。主要用于水稻和非作物领域,可有效防治稻飞虱和螟虫等害虫,也可防治对吡虫啉产生抗性的害虫,对授粉昆虫等有益生物具有很高的安全性。目前已在日本申请登记,预计2020年上市。

 

  该化合物的顺反异构体于1986年由拜耳公司合成并申请用作杀虫剂,其是在研究新烟碱类化合物时被合成,但当时并没有进行后续开发。2012年明治株式会社合成了flupyrimin,并申请获得了多个国家的专利授权,后开发为杀虫剂。从中间体衍生化法角度分析,该化合物是在啶虫脒(acetamiprid)基础上,经替换或衍生,并进一步优化得到。合成路线如图7。

 

图7  Flupyrimin合成路线

 

8  Spiropidion

  Spiropidion(开发代号:SYN546330)是先正达开发的螺杂环季酮酸类杀虫剂。该药剂可用于防治危害棉花和多种果蔬作物的蚜虫。

 

  拜耳公司在筛选除草剂时,意外发现3-芳基-吡咯烷-2,4-二酮化合物具有杀虫和杀螨活性,通过对结构修饰和改造,先后开发了杀虫剂螺螨酯(spirodiclofen)、螺虫酯(spiromesifen)和螺虫乙酯(spirotetramat)。同时先正达公司通过对该类结构的优化,发现了谷物除草剂唑啉草酯(pinoxaden)。后期先正达公司在对季酮酸类化合物结构进行改造的过程中,发现了部分螺杂环季酮酸类化合物具有杀虫活性,通过筛选发现了spiropidion。从中间体衍生化法角度分析,该化合物是以螺虫乙酯为先导,使用哌啶基对螺环部分的环己烷进行替换,并进一步优化筛选得到。合成路线如图8。


 

图8  Spiropidion合成路线


9  Benzpyrimoxan

  Benzpyrimoxan(开发代号:NNI-1501)是日本农药株式会社开发的杀虫剂。该药剂对稻飞虱和叶蝉具备非常好的防效,其与现有杀虫剂无交互抗性,可用于防治对现有杀虫剂产生抗性的害虫,该产品将首先在日本和印度上市。芳基烷氧基嘧啶类化合物的杀虫活性最早是由日本曹达公司进行报道(通式4,图9),从中间体衍生化法角度分析,日本农药株式会社以通式4为先导,对其结构中芳基Ar部分进行大量优化,使用各类杂环进行替换,最终筛选发现了benzpyrimoxan。合成路线如图10。

 

图9  通式4结构式


  

图10  Benzpyrimoxan合成路线


10  氯氟氰虫酰胺

  氯氟氰虫酰胺(cyhalodiamide,开发代号:ZJ4042)是浙江省化工研究院有限公司自主开发的邻苯二甲酰胺类杀虫剂。对鳞翅目害虫十分有效,尤其是对小菜蛾、棉铃虫、斜纹夜蛾等,在较低的剂量下仍有良好的防效。从中间体衍生化法角度分析,该化合物以商品化品种氟苯虫酰胺(flubendiamide)为先导,使用简单原料2-氨基-2-甲基丙腈对酰胺链氨基部分进行替换,最终优化筛选得到该化合物。合成路线如图11。


 

图11  氯氟氰虫酰胺合成路线


11  Epsilon-metofluthrinEpsilon-momfluorothrin

  Epsilon-metofluthrin和epsilon-momfluorothrin是日本住友化学在已知的拟除虫菊酯类杀虫剂metofluthrin和momfluorothrin的基础上,通过拆分得到的单一光学异构体。其具有更高的杀虫活性,主要用于防治室内外飞行和爬行昆虫,作用于害虫的神经系统。合成路线如图12。


  

图12  Epsilon-metofluthrin和epsilon-momfluorothrin合成路线


12  Acynonapyr

  Acynonapyr(开发代号:NA-89)是日本曹达株式会社开发的一种全新结构的桥环胺类杀螨剂。对果树、蔬菜以及茶树上的二斑叶螨、柑橘全爪螨等害螨具有良好的防效,可作叶面喷雾施用。其结构新颖、作用独特,作用于抑制性谷氨酸受体,干扰害螨的神经传递,导致害螨行动失调,最终杀灭害螨。与现有杀螨剂其无交互抗性,预计将于2020年上市。

 

  日本曹达公司2004年申请了桥环胺类化合物(通式5,图13)用作控制有害生物的专利,从中间体衍生化法角度分析,该公司在其基础上进一步研究,使用替换法用吡啶氧基替换吡啶基,经过优化最终得到了acynonapyr。合成路线如图14。

 

图13  通式5结构式


 

图14  Acynonapyr合成路线

(来源:《农药》2020年第2期)

 

农药快讯, 2020 (7): 24-27.

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