甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑簡介

甲氧基丙烯酸酯類農藥一、發(fā)現(xiàn)過程甲氧基丙烯酸酯類化合物開始的研究開始于1969年，捷克科學家Musilek等人在一種蘑菇（oudemansiellamucida）中首次發(fā)現(xiàn)了strobilurinA，并將這種物質用于治療人類的皮膚病。OudemansinA是繼StrobilurinA之后從腐朽的松木長出的蘑菇中分離出來的具有抗菌活性的天然抗生素。隨著越來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)，有關其生物活性、結構確證、作用機理和全合成的研究也越來越多，從而也引起了農藥公司和研究人員的極大興趣。1982年，英國捷利康公司和德國巴斯夫公司最早展開了該方面的研究工作。捷利康公司人員研究人員在StrobilurinA的結構基礎上進行改造，打破其共軛三烯結構，合成了大量的以β-甲氧基丙烯酸酯衍生物為先導的殺菌劑，但仍未達到田間試用的要求。生測表明含(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)-式的則沒有活性。1986年獲得含天然(E)-β-甲氧基丙烯酸甲酯基團的strobilurins合成物的專利權，1992年成功開發(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該天然毒性基團的研究工作,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。與合適骨架連接后也能提供活性,并最終實現(xiàn)了醚菌酯(kresoxim-methyl)，在1996年上市。巴斯夫繼1996年向市場推出醚菌酯以來,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年該產品推向市場。1994年發(fā)現(xiàn)氟嘧菌酯，于2004年投放市場。1998年發(fā)現(xiàn)、2001年上市的咪唑菌酮雖然結構上不同于strobilurins類殺菌劑,但與strobilurins類殺菌劑具有同樣的交互抗性基團,目前該產品也歸于拜耳。日本鹽野義是從事該領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)良殺菌劑。二、作用機制甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的活性來源于它們能鍵合在細胞色素b(Cytb)的還原型輔酶Q的氧化位點(Qo位點),從而抑制線粒體的呼吸作用,也因此稱為Qo抑制劑。細胞色素b是細胞色素bc1復合物的一部分,位于真菌和其他真核體的線粒體內膜,一旦某個抑制劑與之鍵合,將阻止細胞色素b和c1之間的電子傳遞,通過阻止三磷酸腺苷(ATP)的產生,從而干擾真菌體內的能量循環(huán)。三、結構與活性：活性基團大致可分為：（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。這些活性基團基本處于同一活性水平，并優(yōu)于其它活性基，當其幾何異構體由反式E變?yōu)轫樖絑時，活性降低；當羰基C=O變?yōu)榱虼驶鵆=S時，活性亦驟減。大多數(shù)化合物中的活性基團都是與苯環(huán)相連接的。苯環(huán)則被視為strobilurins類殺菌劑的橋。變化較多的是側鏈，且側鏈大多在活性基團的鄰位。在側鏈結構中，有芳氧基、雜芳氧基、芳氧烷基和雜芳氧烷基等，有的還在側鏈中引入氟原子、氯原子和三氟甲基等吸電子基團，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，占全球市場的5.7%，占殺菌劑市場23.5%。銷售額較004年增長14.8%。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑主要品種見下表?；钚猿煞?009年銷售額/億美元上市時間/年公司商品名2009/2004年增長/%嘧菌酯azoxystrobin9.101997先正達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年由諾華公司開發(fā)，不僅殺菌譜廣，而且具有保護、治療、滲透、鏟除和杰出的橫向傳輸特性，無內吸活性。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，不會對非靶標組織造成不良影響，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多個國家登記并擴大了殺菌譜，主要用于大豆、谷物、玉米、葡萄和果蔬。銷售額穩(wěn)定增長，但由于競爭激烈，2005—2006年銷售額下降，對斑枯病的抗性問題及歐洲的惡劣天氣也導致銷售額下降，2007年以后銷售額上升，2009年達4.90億美元。隨后肟菌酯的混劑也不斷被開發(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量和品質。在短短10余年時間其已成為農用殺菌劑中的主流產品之一，它的銷售市場已超過三唑類，在各類殺菌劑中位列首席。然而