梁 爽,刘鹏飞,程学明,张孟迪,李 斌,杨辉斌
(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)
芳氧苯氧丙酸类化合物是一类防除禾本科杂草的高活性除草剂。其作用机制为抑制杂草的乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-CoA carboxylase,ACC),从而阻断植物体内脂肪酸的合成。Hoechst公司在20世纪60年代开始对此类除草剂进行研究,自1971年开发出此类除草剂前体化合物的著名品种禾草灵之后,目前已有多个品种商品化,如先正达公司的炔草酯、拜耳公司的噁唑禾草灵等。
以精噁唑禾草灵(fenoxaprop-p-ethyl)和异噁草醚(isoxapyrifop)为先导化合物,利用亚结构拼接方法,设计合成了一系列新型芳氧苯氧丙酸酰胺类化合物见图1。
图 1 目标化合物的设计思路
1 目标物的合成
以2,6-二氯苯并噁唑为起始原料,经过取代和水解反应,得到关键中间体芳氧苯氧丙酸,最后与胺缩合得到目标物酰胺类化合物。具体合成路线见图2。
图 2 目标化合物的合成路线
2 除草活性测定
原药用丙酮溶解后,按试验要求用0.1%的吐温80静置自来水配制所需剂量的待测液。用履带式作物喷雾机(英国Engineer Research Ltd.设计生产)进行喷雾处理(喷雾压力1.95 kg/cm2,喷液量50 mL/m2,履带速度30 cm/s,喷嘴为扇形喷嘴)。防除稗草活性试验:将定量的稗草种子播种于截面积为100 cm2的培养钵中,播后覆土1 cm,镇压、淋水后在温室按常规方法培养。待杂草长至1.5叶期,选取生长均匀一致的试材进行苗后茎叶喷雾处理,以含0.1%吐温80的静置自来水处理作为对照。试材处理后置于操作大厅,待药液自然风干后,置于温室内按常规方法管理,处理后48 h内采用从底部灌水的方法,避免药液被冲刷。处理后21 d目测调查供试化合物对稗草的防效(见表1)。
表 1 部分目标化合物的防除稗草活性(苗后)
化合物 |
防效/% | ||
60 g a.i./hm2 |
30 g a.i./hm2 |
15 g a.i./hm2 | |
1a |
100 |
100 |
95 |
1b |
100 |
100 |
98 |
1d |
100 |
100 |
80 |
2a |
90 |
85 |
70 |
2b |
100 |
95 |
80 |
10%氰氟草酯EC |
80 |
60 |
45 |
结果表明,上述化合物对稗草具有高防效,大多数化合物在15 g a.i./hm2剂量下对稗草的防效达80%以上,化合物1a和1b的防效大于95%。水稻安全性试验结果表明(见表2),消旋化合物的安全性要低于R构型的化合物,化合物1a在60 g a.i./hm2剂量下对苗后水稻安全。
表 2 部分目标化合物的水稻安全性试验结果(苗后)
化合物 |
防效/% | ||
60 g a.i./hm2 |
30 g a.i./hm2 |
15 g a.i./hm2 | |
1a |
0 |
0 |
0 |
1b |
15 |
10 |
0 |
1d |
15 |
10 |
0 |
2a |
25 |
20 |
20 |
2b |
25 |
15 |
10 |
10%氰氟草酯EC |
0 |
0 |
0 |
3 结果与讨论
以精噁唑禾草灵和异噁草醚为母体化合物,利用亚结构拼接方法,通过以2,6-二氯苯并噁唑为起始原料,经过2步取代、水解和缩合反应,制得一系列芳氧苯氧丙酸酰胺类化合物。大多数化合物在15 g a.i./hm2剂量下对稗草的防效大于80%。通过生测数据发现,R构型化合物活性优于消旋体,随着氮氧杂环碳原子个数的增加,除草活性有降低的趋势,将氮氧杂环变为N,O-二甲基结构活性稍有降低。 (来源:《农药》2021年第7期)
农药快讯, 2021 (11): 11; 15.