甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑簡(jiǎn)介

甲氧基丙烯酸酯類農(nóng)藥一、發(fā)現(xiàn)過(guò)程甲氧基丙烯酸酯類化合物開(kāi)始的研究開(kāi)始于1969年，捷克科學(xué)家Musilek等人在一種蘑菇（oudemansiellamucida）中首次發(fā)現(xiàn)了strobilurinA，并將這種物質(zhì)用于治療人類的皮膚病。OudemansinA是繼StrobilurinA之后從腐朽的松木長(zhǎng)出的蘑菇中分離出來(lái)的具有抗菌活性的天然抗生素。隨著越來(lái)越多具有殺菌活性的β-甲氧基丙烯酸酯類天然抗生素的相繼發(fā)現(xiàn)，有關(guān)其生物活性、結(jié)構(gòu)確證、作用機(jī)理和全合成的研究也越來(lái)越多，從而也引起了農(nóng)藥公司和研究人員的極大興趣。1982年，英國(guó)捷利康公司和德國(guó)巴斯夫公司最早展開(kāi)了該方面的研究工作。捷利康公司人員研究人員在StrobilurinA的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，打破其共軛三烯結(jié)構(gòu)，合成了大量的以β-甲氧基丙烯酸酯衍生物為先導(dǎo)的殺菌劑，但仍未達(dá)到田間試用的要求。生測(cè)表明含(E)-β-甲氧基丙烯酸酯的化合物具有一定的生物活性,而含(Z)-式的則沒(méi)有活性。1986年獲得含天然(E)-β-甲氧基丙烯酸甲酯基團(tuán)的strobilurins合成物的專利權(quán)，1992年成功開(kāi)發(fā)出了嘧菌酯(azoxystrobin)，并于1996年成功上市。2000年又公布了啶氧菌酯，并于2002年上市。捷利康公司這類最早專利的發(fā)布阻礙了巴斯夫公司對(duì)該天然毒性基團(tuán)的研究工作,但是巴斯夫公司發(fā)現(xiàn)了(E)-β-甲氧基丙烯酸甲酯的電子等排體,即(E)-甲氧基亞氨基乙酸甲酯基團(tuán)。與合適骨架連接后也能提供活性,并最終實(shí)現(xiàn)了醚菌酯(kresoxim-methyl)，在1996年上市。巴斯夫繼1996年向市場(chǎng)推出醚菌酯以來(lái),于2002年、2004年和2007年又成功上市了吡唑菌酯、醚菌胺和肟醚菌胺,其中吡唑菌酯是目前活性最高的丙烯酸酯類殺菌劑。拜耳1998年公布了肟菌酯，1999年該產(chǎn)品推向市場(chǎng)。1994年發(fā)現(xiàn)氟嘧菌酯，于2004年投放市場(chǎng)。1998年發(fā)現(xiàn)、2001年上市的咪唑菌酮雖然結(jié)構(gòu)上不同于strobilurins類殺菌劑,但與strobilurins類殺菌劑具有同樣的交互抗性基團(tuán),目前該產(chǎn)品也歸于拜耳。日本鹽野義是從事該領(lǐng)域研究最早的公司之一,1993年研究發(fā)現(xiàn)的苯氧菌胺,1999年上市,成為防治水稻稻瘟病的優(yōu)良?xì)⒕鷦?。二、作用機(jī)制甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的活性來(lái)源于它們能鍵合在細(xì)胞色素b(Cytb)的還原型輔酶Q的氧化位點(diǎn)(Qo位點(diǎn)),從而抑制線粒體的呼吸作用,也因此稱為Qo抑制劑。細(xì)胞色素b是細(xì)胞色素bc1復(fù)合物的一部分,位于真菌和其他真核體的線粒體內(nèi)膜,一旦某個(gè)抑制劑與之鍵合,將阻止細(xì)胞色素b和c1之間的電子傳遞,通過(guò)阻止三磷酸腺苷(ATP)的產(chǎn)生,從而干擾真菌體內(nèi)的能量循環(huán)。三、結(jié)構(gòu)與活性：活性基團(tuán)大致可分為：（1）甲氧基丙烯酸酯類，這類品種有嘧菌酯、啶氧菌酯、烯肟菌酯、苯醚菌酯、UBF-307和嘧螨酯(殺螨劑)；（2）甲氧基氨基甲酸酯類，這類品種有唑菌胺酯；（3）肟基乙酸酯類，這類品種有醚菌酯和肟菌酯；（4）肟基乙酰胺類，這類品種有：苯氧菌胺、醚菌胺、肟醚菌胺和烯肟菌胺；（5）唑烷二酮類，這類品種有惡唑菌酮；（6）咪唑啉酮類，這類品種有咪唑菌酮；（7）肟基二惡嗪類，這類品種有氟嘧菌酯。這些活性基團(tuán)基本處于同一活性水平，并優(yōu)于其它活性基，當(dāng)其幾何異構(gòu)體由反式E變?yōu)轫樖絑時(shí)，活性降低；當(dāng)羰基C=O變?yōu)榱虼驶鵆=S時(shí)，活性亦驟減。大多數(shù)化合物中的活性基團(tuán)都是與苯環(huán)相連接的。苯環(huán)則被視為strobilurins類殺菌劑的橋。變化較多的是側(cè)鏈，且側(cè)鏈大多在活性基團(tuán)的鄰位。在側(cè)鏈結(jié)構(gòu)中，有芳氧基、雜芳氧基、芳氧烷基和雜芳氧烷基等，有的還在側(cè)鏈中引入氟原子、氯原子和三氟甲基等吸電子基團(tuán)，以優(yōu)化strobilurins類殺菌劑的活性。四．甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的品種2009年甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑總銷售額26.28億美元，占全球市場(chǎng)的5.7%，占?xì)⒕鷦┦袌?chǎng)23.5%。銷售額較004年增長(zhǎng)14.8%。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑主要品種見(jiàn)下表?；钚猿煞?009年銷售額/億美元上市時(shí)間/年公司商品名2009/2004年增長(zhǎng)/%嘧菌酯azoxystrobin9.101997先正達(dá)Amistar12.5吡唑醚菌酯pyraclostrobin7.352002BASFHeadline、Cabrio、Insignia20.0肟菌酯trifloxystrobin4.902000BayerFlint14.0氟嘧菌酯fluoxastrobin1.502004BayerFlint71.94.肟菌酯肟菌酯2000年由諾華公司開(kāi)發(fā)，不僅殺菌譜廣，而且具有保護(hù)、治療、滲透、鏟除和杰出的橫向傳輸特性，無(wú)內(nèi)吸活性。具有耐雨水沖刷和表面蒸發(fā)再分配的性能，是廣譜的葉面殺菌劑，其高效性及良好的作物選擇性使其可有效防治溫帶、亞熱帶作物上的病害，不會(huì)對(duì)非靶標(biāo)組織造成不良影響，并在土壤和地下水中分解很快。防治白粉病和葉斑病有特效，也能有效防治銹病、霜霉病、立枯病。適宜作物為葡萄、蘋果、小麥、花生、香蕉、蔬菜和水稻等。2001年由拜耳公司銷售，隨后在80多個(gè)國(guó)家登記并擴(kuò)大了殺菌譜，主要用于大豆、谷物、玉米、葡萄和果蔬。銷售額穩(wěn)定增長(zhǎng)，但由于競(jìng)爭(zhēng)激烈，2005—2006年銷售額下降，對(duì)斑枯病的抗性問(wèn)題及歐洲的惡劣天氣也導(dǎo)致銷售額下降，2007年以后銷售額上升，2009年達(dá)4.90億美元。隨后肟菌酯的混劑也不斷被開(kāi)發(fā)。合成方法：五、展望甲氧丙烯酸醋類殺菌劑不但具有新穎的作用機(jī)制和廣泛的殺菌譜、良好的環(huán)境相容性,而且能夠提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。在短短10余年時(shí)間其已成為農(nóng)用殺菌劑中的主流產(chǎn)品之一，它的銷售市場(chǎng)已超過(guò)三唑類，在各類殺菌劑中位列首席。然而