CN100556896C

CN100556896C - 生长素与农药的藕合物及其制备方法与作为农药的应用

Info

Publication number: CN100556896C
Application number: CNB2006100369331A
Authority: CN
Inventors: 徐汉虹; 李俊凯; 江定心
Original assignee: South China Agricultural University
Current assignee: South China Agricultural University
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2026-08-04
Also published as: CN1907023A

Abstract

本发明涉及农药化合物领域，公开了一类生长素与农药的藕合物及其制备方法与作为农药的应用。本发明将生长素类化合物的羧基和农药分子的氨基或者羟基直接进行藕合，通过酰胺键和酯键将两者相连，得到生长素与农药分子的藕合物，其通式如(I)式。本发明利用植物生长素类物质具有通过植物体向下传导的特征，将其作为导向化合物与农药进行偶联，得到生长素与农药的藕合物。所得生长素与农药的藕合物在植物体内能在生长素为导向基团的介导下，在植物的韧皮部向下输导，并且农药具有与藕合前的农药相似的生物活性。这样就能通过叶面喷雾施药，来防治植物根部和维管束病虫害，用于杀灭害虫、病菌或其它有害生物。

Description

生长素与农药的藕合物及其制备方法与作为农药的应用

技术领域

本发明涉及农药化合物领域，具体的说，涉及一类生长素与农药的藕合物及其制备方法与作为农药的应用。

背景技术

已知生长素在植物体内能在韧皮部传导，但大多数农药在植物体内的传导都是通过根吸收后，由木质部向顶端传导。由于植物生长素类物质具有通过植物体向下传导的特征，如果将其作为导向化合物，与农药进行拼接，所得拼接物将可以在导向化合物的介导下，在植物体内能向下传导，从而达到通过叶面用药防治植物根部和维管束的病虫害。

发明内容

本发明的目的是提供一类生长素与农药分子的藕合物。

本发明的另一个目的是提供上述藕合物的制备方法。

本发明的进一步目的是提供上述藕合物作为农药的应用。

为了实现上述目的，本发明将生长素类化合物的羧基和农药分子的氨基或者羟基直接进行藕合，通过酰胺键和酯键将两者相连，得到生长素与农药分子的藕合物，其通式如(I)式：

其中：

R1为生长素分子中除去羧乙基后的残基；

R2为带有氨基、亚氨基或者羟基的农药分子，除去氨基氢、或者亚氨基氢、或羟基氢以后的残基。

R1为优选下列基团：

R2为优选下列基团：

但不包括下列结构的化合物：

上述生长素与农药的藕合物的制备方法是将生长素类化合物的羧基和农药分子的氨基或者羟基进行偶联，得到生长素与农药的藕合物。具体方法为：将吲哚乙酸或萘乙酸或苯氧乙酸或2，4-二氯苯氧乙酸或3，4，5-三氯苯氧乙酸溶于无水二氯甲烷中，加入催化量的DMAP(N，N-二甲基氨基吡啶)，然后加入等摩尔的含有氨基或者羟基的农药，最后加入等摩尔的DCC(二环己基碳酰亚胺)，常温反应2～24小时，反应完全后过滤，弃去滤渣，滤液分别用稀盐酸和饱和的碳酸氢钠溶液洗反应体系2次，水洗至中性，脱溶，柱层析净化，得产物。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明利用植物生长素类物质具有通过植物体向下传导的特征，将其作为导向化合物与农药进行偶联，得到生长素与农药的藕合物。所得生长素与农药的藕合物在植物体内能在生长素为导向基团的介导下，在植物的韧皮部向下输导，并且农药具有与藕合前的农药相似的生物活性。这样就能通过叶面喷雾施药，来防治植物根部和维管束病虫害，用于杀灭害虫、病菌或其它有害生物。

具体实施方式

实施例1：吲哚乙酸和烯唑醇的藕合，即：2.22’-(1H-吲哚-3-基)乙酸-1-(2，4-二氯苯基)-4，4-二甲基-2-(1H-1，2，4-三唑-1-基)-3-戊-1-烯-酯的合成

称取吲哚乙酸晶体1.76g(0.01mol)于50ml圆底烧瓶中，加入15ml无水二氯甲烷，溶解。加入0.2g DMAP，溶解后再加入2.96g烯唑醇原药，磁力搅拌至完全溶解，置于冰浴中冷却至0℃左右。称取2.81g(0.011mol)DCC，溶解于10ml的二氯甲烷中，滴加至烧瓶中。安装好干燥管，反应10h。将反应体系过滤，沉淀用20ml二氯甲烷洗涤，洗涤液一并转入250ml的分液漏斗中，分别用0.5mol/L的HCl溶液和饱和的碳酸氢钠溶液洗涤2次，用水洗涤至中性，二氯甲烷层用无水MgSO₄干燥，旋转蒸发器浓缩近干。样品经硅胶柱过柱，石油醚和乙酸乙酯梯度洗脱，净化，称重，产物重3.07g，产率67.8％。产物熔点109.3～117.1、紫外最大吸收波长256nm，¹HNMR结果为：¹HNMR(500MHz，CDCl₃)δ：0.63(s，9H，-C(CH₃)₃)，4.01，3.97(各1H，d，J＝16.0Hz，CH₂)，5.83(s，1H，CH- tert-butayl)，7.12(s，1H，CH-(in indole H-2)，7.13-7.76(m，7H，C₆H₄，C₆H₃)，7.93(s，1H，CH-(in triazol H-5))，8.66(s，1H，CH-(in triazol H-3)).

实施例2：萘乙酸和三唑醇的藕合，即：2’-萘基-乙酸-1-(4-氯苯氧基)-3，3-二甲基-1-(1H-1，2，4-三唑-1-基)-2-丁酯的合成

试验的具体操作与实施例1相同，最后的产物为白色固体，产率57％，熔点91.2～93.7，最大紫外吸收波长282nm，核磁共振氢谱结果为：¹HNMR(500MHz，CDCl₃)δ：0.76(s，9H，C(CH₃)₃)，4.20(d，J＝16.2，1H，naphthyl-CH_2(a)-)，4.27(d，J＝16.2，1H，naphthyl-CH_2(b)-)，5.25(d，J＝5.3，1H，CH-tert-butyl)，6.53(d，J＝5.25，1H，-CH-triazol)，7.33，6.91(各1H，d，J＝8.0Hz，ph-4H)，7.32-7.51(7H，m，naphthyl-7H)，8.07(s，1H，-CH-(in triazol H-5)，8.78(s，1H，CH-(in triazol H-3))，质谱结果为：ESI-MS m/z：927[2M+H]⁺，949[2M+Na]⁺，502[M+K]⁺，486[M+Na]⁺，464[M+H]⁺，395[M-C2H2N3]⁺。

实施例3：2，4，5-T与氟虫氰的藕合，即：1-[3-氰基-1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基-1H-吡唑-5-基]-3-[2-(2，4，5-三氯苯氧基)乙酰基]脲的合成

在100mL三口瓶中投入2，4，5-三氯苯氧乙酸和二氯亚砜(使用前重蒸)摩尔比为1∶1.2，装上搅拌器，回流冷凝管(带有干燥管)和温度计，回流搅拌反应无气体逸出，约需5h。反应过程中放出的气体用NaOH水溶液吸收，最终体系为淡黄色澄清溶液。冷却至室温后，将其转移到100mL单口圆底烧瓶中，先用水泵减压蒸出过量的二氯亚砜，留下的残余液再用油泵减压蒸馏，得到淡黄色液体。

在装备有搅拌器、温度计、滴液漏斗和加热、冷却装置的100mL三口瓶中分别加入氟虫腈，三乙胺，N，N-二甲氨基吡啶(摩尔比为1∶1.3∶0.1)和适量的三氯甲烷于0℃下，缓慢滴入1.2当量的酰氯，自然升至室温，加热回流10h，冷至室温，用2×20mL1％稀盐酸洗涤有机层，再用2×30mL蒸馏水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，脱溶，得到稠状物，用乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，梯度洗脱柱层析分离，得到目标化合物。

产物为白色固体，产率37.2％。¹H NMR(400MHz，CDCl3)δ：10.87、8.85(各1H，s，NH×2)，7.81、7.78(各1H，s，H-3’和H-5’)，7.51(1H，s，H-8”)，6.97(1H，s，H-11”)，4.60(2H，s，H2-4”)。

实施例4：2，4-D与克百威的藕合，即：N-[2-(2，4-二氯苯氧基)乙酰基]-N-甲基氨基甲酸-2，2-二甲基-2，3-二氢苯并呋喃-7-a基酯的合成

在装备有搅拌器、温度计、滴液漏斗、干燥管和加热装置的50mL三口瓶中分别加入克百威、氢化钠(摩尔比为1∶1)，适量无水四氢呋喃，室温搅拌4h，冰浴冷却至0℃，缓慢滴加1.2当量酰氯的四氢呋喃溶液，保持温度在5℃以下，继续搅拌1h，自然升到室温，搅拌5h，倾入30mL1％盐酸中，用3×30mL乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯层，用2×20mL蒸馏水洗涤有机相，无水硫酸钠干燥，脱溶。用乙酸乙酯和石油醚为溶剂，梯度洗脱柱层析分离，得到目标化合物。

实施例5：吲哚乙酸与扶吉胺的藕合，即：N-(3-氯-2，6-二硝基-4-三氟甲基)苯基-N-(3-氯-5-三氟甲基)-吡啶-2’-基-2-(1H-吲哚-3-基)-乙酰胺的合成：

称取吲哚乙酸晶体1.76g(0.01mol)于50ml圆底烧瓶中，加入15ml无水二氯甲烷，溶解。加入0.2g DMAP，溶解后再加入4.65g扶吉胺原药，磁力搅拌至完全溶解，置于冰浴中冷却至0℃左右。称取2.81g(0.011mol)DCC，溶解于10ml的二氯甲烷中，滴加至烧瓶中。安装好干燥管，反应10h。将反应体系过滤，沉淀用20ml二氯甲烷洗涤，洗涤液一并转入250ml的分液漏斗中，分别用0.5mol/L的HCl溶液和饱和的碳酸氢钠溶液洗涤2次，用水洗涤至中性，二氯甲烷层用无水MgSO₄干燥，旋转蒸发器浓缩近干。乙酸乙酯和石油醚体系柱层析净化，得白色晶体4.5g，产率72.8％。产物的¹HNMR为：3.37(s，2H，CH₂-induo)，6.5-8.8(m，8H，phenyl-，pyridinyl-)。

实施例6 传导性实验1

将烯唑醇与萘乙酸的藕合物按照200mg/L的浓度，对大豆苗分别进行叶面喷雾和水培处理后，利用液相色谱法测定在植株各部位藕合物的含量，如表1所示。

表中的结果说明，萘乙酸与烯唑醇藕合后，既能向上传导，也能向下传导。而烯唑醇本身被认为是向上单向传导的化合物。

表1 烯唑醇与萘乙酸的藕合物对大豆喷雾处理后在植株各部位的含量测定结果

实施例7 传导性实验2

将2，4-D与氟虫氰的藕合物按照100mg/L的浓度，对芥兰水培处理和涂叶处理后，利用液相色谱法测定在植株各部位藕合物和氟虫氰的含量，检测条件为：流动相：乙腈∶水＝60∶40(v/v)；检测波长：295nm；色谱柱：C₁₈柱；流速：1mL·min^-1；进样量：10μL。结果分别如表2和表3所示。

表2的结果说明，氟虫氰与2，4，5-T的藕合物经过水培可以在芥蓝植株中从下向上传导。从表3可知，氟虫氰与2，4，5-T的藕合物涂叶法处理芥兰后各部位的含量变化，处理12、24、36和48h，未处理芥兰叶片中的藕合物含量在48h达到最大量，并且有随着时间的延长，含量有增大的趋势；处理36-48h之间，从处理叶片中输导到未处量叶片中的能力最强，并且随着时间的延长，输导量还有增大的趋势。处理36-48h之间，藕合物从处理叶片中输导到茎中的量最大，并且有随着时间的延长，输导量有增大的趋势。因此氟虫氰与2，4，5-T藕合后具有了双向传导的特性。

表2 氟虫氰与2，4，5-T的藕合物对芥蓝水培处理后在植株各部位含量测定结果

表3 氟虫氰与2，4，5-T的藕合物对芥蓝喷雾处理后在植株各部位含量测定结果

实施例8 传导性实验3

吲哚乙酸和噻菌灵的藕合物在烟草植株中的传导性试验：将吲哚乙酸与噻菌灵的藕合物按照200mg/L的浓度，对10～13叶期的烟草植株的中间叶片进行涂叶处理后，利用液相色谱法测定在植株各部位叶片中藕合物的含量，如表4所示。

表4中的结果说明，萘乙酸与噻菌灵藕合后，能通过叶片吸收向植株的下部传导。而噻菌灵本身不具有这种传导性。

表4 吲哚乙酸和噻菌灵的藕合物在烟草植株中的传导性试验

实施例9 传导性实验4

2，4-D与二甲基菌胺的藕合物在烟草植株中的传导性试验：将2，4-D与二甲基菌胺的藕合物按照100mg/L的浓度，对10～13叶期的烟草植株的中间叶片进行涂叶处理后，利用液相色谱法测定在植株各部位叶片中藕合物的含量，如表5所示。表5中的结果说明，2，4-D与二甲基菌胺藕合后，能通过叶片吸收向植株的上下部传导。

表5 2，4-D与二甲基菌胺的藕合物在烟草植株中的传导性试验

实施例10 传导性实验5

萘乙酸与烯啶虫胺的藕合物在烟草植株中的传导性试验：将萘乙酸与烯啶虫胺的藕合物按照200mg/L的浓度，对10～13叶期的烟草植株的中间叶片进行涂叶处理后，利用液相色谱法测定在植株各部位叶片中藕合物的含量，如表6所示。表6结果说明，萘乙酸与烯啶虫胺藕合后，能通过叶片吸收向植株的上下部传导。

表6 萘乙酸与烯啶虫胺的藕合物在烟草植株中的传导性试验

实施例11 传导性实验6

2，4，5-T与嘧虫胺的藕合物在烟草植株中的传导性试验：将2，4，5-T与嘧虫胺的藕合物按照100mg/L的浓度，对10～13叶期的烟草植株的中间叶片进行涂叶处理后，利用液相色谱法测定在植株各部位叶片中藕合物的含量，如表7所示。表7中的结果说明，2，4，5-T与嘧虫胺藕合后，能通过叶片吸收向植株的上下部传导。

表7 2，4，5-T与嘧虫胺的藕合物在烟草植株中的传导性试验

实施例12 传导性实验7

吲哚乙酸与乐必耕的藕合物在大豆植株中的传导性试验：将吲哚乙酸与乐必耕的藕合物按照100mg/L的浓度，对8～10叶期的大豆植株的进行喷雾处理后，利用液相色谱法测定在植株各部位藕合物的含量，如表8所示。表8中的结果说明，吲哚乙酸与乐必耕藕合后，能在大豆植株中从上部向根部传导。

表8 吲哚乙酸与乐必耕的藕合物在大豆植株中的传导性试验

实施例13 传导性实验8

2，4-D与嘧菌腙的藕合物在烟草植株中的传导性试验：将2，4-D与嘧菌腙的藕合物按照200mg/L的浓度，对10～13叶期的烟草植株的中间叶片进行涂叶处理后，利用液相色谱法测定在植株各部位叶片中藕合物的含量，如表9所示。表9中的结果说明，2，4-D与嘧菌腙藕合后，能通过叶片吸收向植株的上下部传导。

表9 2，4-D与嘧菌腙的藕合物在烟草植株中的传导性试验

实施例14传导性实验9

2，4，5-T与残杀威的藕合物在烟草植株中的传导性试验：将2，4，5-T与残杀威的藕合物按照200mg/L的浓度，对10～13叶期的烟草植株的中间叶片进行涂叶处理后，利用液相色谱法测定在植株各部位叶片中藕合物的含量，如表10所示。表10中的结果说明，2，4，5-T与残杀威藕合后，能通过叶片吸收向植株的上下部传导。

表10 2，4，5-T与残杀威的藕合物在烟草植株中的传导性试验

实施例15传导性实验10

吲哚乙酸与扶吉胺的藕合物在烟草植株中的传导性试验：将吲哚乙酸与扶吉胺的藕合物按照100mg/L的浓度，对10～13叶期的烟草植株的中间叶片进行涂叶处理后，利用液相色谱法测定在植株各部位叶片中藕合物的含量，如表11所示。表11中的结果说明，吲哚乙酸与扶吉胺藕合后，能通过叶片吸收向植株的上下部传导。

表11 吲哚乙酸与扶吉胺的藕合物在烟草植株中的传导性试验

实施例16 杀虫实验1

2，4-二氯苯氧乙酸与氟虫腈藕合物对小菜蛾3龄幼虫毒杀作用试验：选取洁净的新鲜甘蓝叶片(避开主脉)。根据预试试验确定的毒力测定浓度范围，将供试原药用丙酮溶解5～6个浓度，叶片在药液中浸渍5秒钟左右后取出晾干，放入垫有保湿滤纸，直径为7.5cm的培养皿中，接入大小一致的小菜蛾3龄幼虫，然后置于养虫室内[温度：26～28℃，相对湿度：70～80％，光照：14h∶10h(L∶D)]。设溶剂为对照，氟虫腈为药剂对照，每个处理4个重复，每重复10头试虫。处理24和48h后检查死亡虫数。计算死亡率和校正死亡率，根据线性回归直线方程求出LC₅₀值和LC₅₀95％置信区间。由表12可以看出，氟虫腈与2，4-二氯苯氧乙酸藕合物的生物活性高于氟虫腈。

表12 氟虫腈与2，4-二氯苯氧乙酸藕合物和氟虫腈对小菜蛾3龄幼虫毒力测定

实施例17 杀虫实验2

2，4，5-三氯苯氧乙酸与克百威藕合物对家蝇成虫的毒杀活性试验：先准确称取1g白砂糖于直径为2.5cm、高为7.5cm的试管中，然后将样品用丙酮溶解，取1mL样品溶液于白砂糖的试管中，摇匀，使样品能均匀地附着在白砂糖上，用风扇吹干备用。挑选羽化后3～4d整齐一致的家蝇，用乙醚麻醉后，迅速向每管中接入10头家蝇。活性测定设3个浓度：50、25和12.5μg·mL^-1，每处理设3个重复，每重复10头虫，用丙酮作空白对照以及用相同浓度下的克百威作药剂对比。处理24h后，观察试虫的反应，并记录死亡虫数，计算死亡率和校正死亡率。根据线性回归直线方程求出LC₅₀值和LC₅₀95％置信区间。由表13可以看出克百威与2，4，5-三氯苯氧乙酸藕合物对家蝇成虫的生物活性与克百威相当。

表13 克百威与2，4，5-三氯苯氧乙酸藕合物和克百威对家蝇成虫毒力测定

实施例18杀菌试验1

采用菌丝生长速率抑制法，分别测定三唑醇与吲哚乙酸藕合物室内抑菌活性，并用三唑醇的原粉作为对照，计算药液对菌丝生长的抑制率，计算药剂对水稻纹枯病菌的EC₅₀。三唑醇与吲哚乙酸藕合物对水稻纹枯病菌的EC₅₀为(2.33±0.27)mg/L，三唑醇为(1.61±0.15)mg/L，表明三唑醇与吲哚乙酸藕合物对水稻纹枯病菌的生物活性与三唑醇相当。

实施例19杀菌试验2

采用菌丝生长速率抑制法，分别测定烯唑醇与吲哚乙酸藕合物室内抑菌活性，并用烯唑醇的原粉作为对照，计算药液对菌丝生长的抑制率，计算药剂对水稻纹枯病菌的EC₅₀。烯唑醇与吲哚乙酸藕合物对水稻纹枯病菌的EC₅₀为(1.08±0.74)mg/L，三唑醇为(0.72±0.33)mg/L，表明烯唑醇与吲哚乙酸藕合物对水稻纹枯病菌的生物活性与烯唑醇相当。

Claims

1、生长素与农药的藕合物，其通式如(I)式：

其中：

R1为选自下列基团：

R2为选自下列基团：

2、权利要求1所述藕合物在作为杀菌剂中的应用。