氟唑菌酰胺的合成工艺

第一章绪论

目前世界人口已经达到80亿，而且还在不断地增加，每天都需要消耗大量的粮食，农业显得尤为重要，粮食产量的增加也是必须得解决的，对于农业而言，其不单单归属于第一产业了，在科学技术的帮助下，其机械化的程度不断在加深，并逐步向规模化生产方向发展。在进行农业生产的时候，必然需要的工作就是农药的使用，因而，这也进一步使得农药的种类不断的丰富发展。人口出生率的居高不下和人们对肉食类的需求，需要粮食产量大幅提高，要知道的是，我国的耕地面积不能够扩充的，如何在有限的生产面积上，最大程度的提升农作物产量是我们现如今面对的主要问题。而在农作物的生产作业的时候，病虫害就会在很大程度上影响农作物的最后的收成。因而，进行除草剂、杀虫剂以及杀菌剂的使用是非常重要的 [12/7]。

除草剂，其主要的作用是为了能够对各种生物进行抑制或者杀掉。其是为了能够很好地降低农作物在温室中所造成的生产成本，此外，也减少了除草杀菌剂的使用成本。所以，其可以很好地抑制杂草的生长，进一步保证农作物的产量，这也是现代农业生产所必不可少的步骤之一。可以说，在进行农业生产的时候，使用除草剂可以带来很好的经济效果。但是，不得不说的是其也存在一些不利的作用，比如其可能对自然环境造成伤害，过多的使用除草剂可能使得杂草产生抗药性等等比较严重的药害影响 [5,6]。在绿色生态的政策影响之下，人们的生态环保意识不断在加强，因而在除草剂的选择方面，更加偏向于安全、环保以及实惠的除草剂。

杀菌剂，其主要是用来进行农作物病害的预防工作。随着科技的进一步发展和深化，杀菌剂的种类也是在不断的丰富。在一项调查研究中发现，世界范围内的杀菌剂的种类已经实现了数万种。对于农作物而言，其非常容易出现病虫害的，病虫害的侵蚀将会严重影响农作物的成长发育，在病虫害严重的时候，会导致许多的农作物产量急剧下降，甚至会导致农作物的绝收的情况发生。

在二十世纪的中叶的时候，就有学者针对内吸性杀菌剂的相关方面进行研究工作。因而就出现了各式各样的抗菌素，诸如8-羟基喹啉盐类，磺胺类等。进而制成了苯并咪唑类的杀菌剂，比如8-羟基喹啉盐类。此外，还有就是丁烯酰胺类杀菌剂，比如萎锈灵的逐渐开始使用，其主要得特性就在于上行内吸 [1]。而且，萎锈灵也属于琥珀酸抑制剂类杀菌剂里的首位[1]，萎锈灵出现的时间是在1969年的时候，其最初的目的是在于锈病的解决，因而才出现了SDHI类杀菌剂的研究，在对萎锈灵的进一步实验分析发现， DHI类杀菌剂

拥有着非常好的强活性以及广谱杀菌的作用，其结构也是非常的与众不同。所以，对于SDHI

类杀菌剂的研究工作逐渐增多。比如氟唑菌酰胺，在使用上兼具高效和广谱，其也拥有着

极好的内吸传导性以及较强的乃水性。能够实现多种植被或者农作物的防病害工作。截止

到2018年，已经经过登记注册使用的种类高达九十多种。

我们要做的不是一味的将所有的有害生物全部清除干净，而是在保持生态平衡的基础

上，来进行相关的病虫害的防治工作 [3,4]。在进行除草剂或者杀虫剂的研制开发的时候，

不仅要从生物化学的角度来分析，还有结合天然物等生态环保的思考角度，进一步确保除

草剂或者杀虫剂在投入使用的时候，不会给生态环境带来太重的环境负担，进一步实现绿

色环保的农药生产与使用。

本文所进行的研究主要是针对新型的杀菌剂氟唑菌酰胺，就其的相关合成以及中间体

进行研究分析。

1.1氟唑菌酰胺的性质

1.1.1理化性质

氟唑菌酰胺，这一种羧酰胺类的新型农药种类，是由巴斯夫公司研制开发的，其主要

的作用是用来对真菌病害的防治工作。其杀菌工作的主要作用原理在于：抑制琥珀酸脱氢

酶，其是生物线粒体中呼吸链中的复合物之一。这样就能够对靶标真菌的种孢子进行及时

的防治工作。芽管以及菌丝体生长英文名 Fluxapyroxad

化学式 C18H12F5N3O

化学名称 3-(二氟甲基)-1-甲基-N-(3',4',5'-三氟联苯-2-基)吡唑-4-甲酰胺

分子量 381.30 熔点157 °C CAS登录号907204-31-3

水溶性 3.88mg/L(pH 5.8),3.78mg/L(pH4),3.44mg/L(pH7), 3.84mg/L(pH9)蒸气压2.7× 10-6毫帕 (20°C) 油水分离系数Kow logP = 3.08(20 °C)

1.2安全性和适用性

1.2.1哺乳动物毒性

LD

5Q >1800mg/Kg作用于雌性的老鼠身上，LD

50

>5.8mg/L作用于雄性老鼠身上；实验发

现对其的皮肤不存在任何的致敏性，仅仅存在轻微的伤害在其的眼睛以及皮肤部分。

1.2.2生态毒性

日本鹌鹑饲喂 LD

50＞1 697 mg/kg (b.w.)；野鸭 LC

50

(5 d)＞5 000 mg/kg (每日997.9

mg/kg )，水生无脊椎动物：水蚤急性EC

50

(48 h)＞4.66 mg/L；NOEC (21 d，慢性) 数值

是 1.53 mg/L。水生植物：E

b C

50

(7 d)＞4.7 mg/L；绿藻(Pseudokirchneriella

subcapitata) E

b C

50

(72 h)＞5.1 mg/L。蜜蜂：LD

50

(经口、接触)＞100 g/ 蜂。蚯蚓：急性

LD

50

(14 d)＞1 000 mg/kg，NOEC (繁殖) (14 d，慢性) 数值是33 mg/kg。鸟类：日本鹌

鹑急性经口LD

50＞3800 mg/kg，野鸭 LC

50

(5 d)＞5 000 mg/kg (每日1007.9 mg/kg )

2 作用机制

在之前，笔者已经介绍了氟唑菌酰胺的作用原理，它作为一种琥珀酸脱氢酶抑制剂，可以在线粒体呼吸链中抑制活性，这样一来就让真菌病原菌孢子无法萌发，也使得芽管毓菌丝体的生长受限。[1]

3 抗性风险

SDHI 类杀菌剂虽然十分高效，但是它仍然有一定的抗性风险。如今，美国的科研人员发现在农田中一些生物已经对SDHI类杀菌剂产生了抗性，而国际杀菌剂抗性委员会也已经注意到此类现象，他们将此类杀菌剂的抗性风险划分在中度。虽然国外已经出现此类现象，但是国内相关的报道还十分稀缺[74_76]。作为新研发的品种，氟唑菌酰胺的抗性还没被任何科研机构发现。

4 应用

氟唑菌酰胺能适应多种病症以及农作物，它还可以与其他药物配合一起治疗相应疾病。比如与氟环唑联合来防治小麦、黑大麦、黑小麦、黑麦和燕麦的白粉病、叶枯病和叶锈病等等病症。在美国，氟唑菌酰胺被广泛应用。它可以与吡唑醚菌酯互相配合，用于大豆、番茄等一系列大田作物，这样的搭配还对大豆褐斑病有奇效。氟唑菌酰胺与吡唑醚菌酯联合应用广泛，像在甜椒、番茄、油菜、花生、豆类、向日葵等作物上，都可以得到应用。这样的应用可以防范与治疗亚洲大豆锈病，这样的搭配会让作物的光合作用得到加强，让作物对病虫害产生抗性。有些病害如大豆灰斑病会对甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂产生抗性，但是氟唑菌酰胺可以与吡唑醚菌酯及四氟醚唑这两样组合，三者组合搭配后可以有效应对此类病害。在美国，氟唑菌酰胺可以与吡唑醚菌酯及甲霜搭配作为种子处理剂，让种子免遭病害。

1.2氟唑菌酰胺合成路线的研究