三氯吡氧乙酸衍生物的合成与生物活性研究

杨子辉 ，田 昊 *，张 莉 ，战兰兰 ，王华洁 ，李光天

（1.山东金华海生物开发有限公司，济南 251400；2.灌云光大农化有限公司，江苏灌南 213200）

◆创制与生测◆

三氯吡氧乙酸衍生物的合成与生物活性研究

杨子辉1，田 昊1*，张 莉1，战兰兰1，王华洁1，李光天2

（1.山东金华海生物开发有限公司，济南 251400；2.灌云光大农化有限公司，江苏灌南 213200）

三氯吡氧乙酸分别与3-苯氧-1-丙醇和3-苯氧-1-丙胺反应合成了2个三氯吡氧乙酸衍生物，其化学结构经1H NMR和高分辨质谱确证。初步除草活性测试结果表明，在150 g/hm2有效成分用量下，2个新化合物对双子叶杂草具有较好的抑制活性，其中化合物4a对苘麻的抑制率达100%。

新化合物；三氯吡氧乙酸衍生物；合成；除草活性

苯氧羧酸类除草剂是化学除草剂的重要类别之一。2,4-滴为苯氧羧酸类除草剂中首个商品化品种，其除草谱广，能够用于多种作物，且价格低廉。至今，其仍占据重要市场，2014年其全球销售额为6.8亿美元[1]。在2,4-滴上市之后，多个苯氧羧酸类除草剂品种进入市场。

三氯吡氧乙酸（triclopyr），商品名绿草定，是陶氏益农在2,4-滴结构基础上开发的吡啶氧羧酸类除草剂。其具有内吸传导性，对多种阔叶杂草有效，对禾本科和莎草科杂草无效。三氯吡氧乙酸适用于造林前除草灭灌，维护防火线，扶育松树及林区改造[2]。目前，国内已有三氯吡氧乙酸单剂及其复配制剂用于森林、非耕地等除草的前例。本文在参考邹小毛等[3]报道的含吗啉基的三氯吡氧乙酸衍生物（化合物A）基础上，用3-苯氧-1-丙醇和3-苯氧-1-丙胺分别对三氯吡氧乙酸进行衍生化，设计合成了2种三氯吡氧乙酸衍生物，并进行除草活性测试（见图1）。

图1 目标化合物的设计思路

1 实验部分

1.1 仪器

ZF-2型三用紫外仪，上海安亭电子仪器厂；RE-52C型旋转蒸发仪、SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；RY-1G型熔点仪，天津天光光学仪器有限公司；Bruker核磁共振仪（400 MHz，溶剂CDCl3，内标TMS）；Agilent 1100 Series型高效液相色谱-质谱联用系统（EI），美国Agi-lent公司；薄层层析硅胶板，烟台江友硅胶开发有限公司。

1.2 试剂

3,5,6-三氯吡啶醇钠、氯乙酸甲酯（98%）、3-苯氧-1-丙胺，阿拉丁试剂有限公司；3-苯氧-1-丙醇，天津希恩思化学试剂有限公司。其他溶剂和试剂均为市售分析纯或化学纯。

1.3 实验部分

图2 目标化合物的合成路线

三氯吡氧乙酸参考文献[4]的方法合成。目标化合物的合成路线见图2。

1.3.1 三氯吡氧乙酰氯（中间体1）的制备

干燥单口瓶中加入25.6 g（0.1 mol）三氯吡氧乙酸、80 mL二氯甲烷、38.1 g（0.3 mol）草酰氯，滴加催化剂N,N-二甲基甲酰胺（DMF）。室温反应过夜，减压蒸除二氯甲烷和过量的草酰氯，产物直接用于下一步反应。

1.3.2 3-苯氧丙基-2-[(3,5,6-三氯-2-吡啶基)氧基]乙酸酯（4a）的制备

0.152 g（1.0 mmol）3-苯氧-1-丙醇溶于30 mL二氯甲烷，搅拌5 min后加入1.0 mmol三乙胺、催化剂4-二甲基氨基吡啶（DMAP），冰浴条件下滴入含有1.2mmol三氯吡氧乙酰氯的二氯甲烷溶液（8 mL），约20 min滴完。反应3.0 h后，有机层用稀盐酸洗涤2次，饱和食盐水洗涤1次，Na2SO4干燥。脱溶，粗品经乙醇-水重结晶，得白色固体即标题化合物4a。熔点81～83℃，收率76.3%。

1.3.3 N-(3-苯氧丙基)-2-[(3,5,6-三氯-2-吡啶基)氧基]乙酰胺（4b）的制备

0.151 g（1.0 mmol）3-苯氧-1-丙胺溶于30 mL二氯甲烷，搅拌5 min后加入1.0 mmol三乙胺、催化剂4-二甲基氨基吡啶（DMAP），冰浴条件下滴入含1.2 mmol三氯吡氧乙酰氯的二氯甲烷溶液（8 mL），约30 min滴完。反应3.5 h后，有机层用稀盐酸洗涤2次，饱和食盐水洗涤1次，再用Na2SO4干燥。脱溶，粗品经乙醇-水重结晶得白色固体目标化合物4b。熔点142～145℃，收率82.6%。

2 目标化合物的除草活性测定

参照国家南方农药创制中心生测标准程序，采用分析天平（精度0.000 1 g）称取一定质量的新化合物，用含1%吐温-80乳化剂的DMF溶液配制质量分数为1.0%～5.0%的母液，然后用蒸馏水稀释备用[5]。

采用盆栽法进行除草活性测定。取内径6 cm的花盆，装复合土（菜园土＋育苗基质，体积比1∶2）至3/4处，直接播入苘麻、反枝苋、鳢肠、马唐、稗草和狗尾草种子（出芽率≥85%），覆土0.2 cm，待杂草长至3叶期左右备用。各化合物按照150 g/hm2的有效成分用量经自动喷雾塔施药，待杂草叶面药液晾干后移入温室培养，25 d后调查除草活性结果。

新化合物对6种杂草的防效见表1。

表1 新化合物4a和4b的除草活性 %

3 结果与讨论

合成三氯吡氧乙酰氯以草酰氯为氯化试剂，二氯甲烷为溶剂，DMF为催化剂。制得的酰氯必须现制现用，直接用于下一步反应。

目标化合物4a和4b分别通过酯化反应和酰胺化反应制备。本文采用三氯吡氧乙酰氯与3-苯氧-1-丙醇或3-苯氧-1-丙胺在缚酸剂三乙胺存在下反应，产物易于提纯，反应时间较短，粗品可以直接重结晶得到目标化合物。

所合成的2个新化合物4a和4b对双子叶杂草苘麻、反枝苋、鳢肠等具有明显的抑制活性，抑制率达80%。其中，化合物4a对苘麻的抑制率达100%，超过对照药剂2,4-滴对苘麻的抑制率。化合物4b对单子叶杂草马唐和稗草有一定的抑制活性，抑制率为30%。结果表明，引入酰胺基的化合物4b对单子叶杂草活性略优于引入酯基的化合物4a。该类化合物有一定的优化价值。

[1]顾林玲,王欣欣.全球除草剂市场、发展概况及趋势（Ⅱ）[J].现代农药,2016,15(3):1-5;31.

[2]刘长令.世界农药大全:除草剂卷[M].北京:化学工业出版社,2002:210-212.

[3]邹小毛,刘殿甲,傅翠蓉,等.绿色水油兼溶的除草剂的设计、合成与生物活性研究[J].中国科学:化学,2016,46(11):1226-1234.

[4]Shroff D K,Shroff A C,Dave S P,et al.Preparation of Triclopyr,Its Intermediate and Butoxyethyl Ester:WO,2010023679[P].2011-04-21.

[5]胡燕红,何海琴,刘幸海,等.含1,3,4-噻二唑的吡啶联吡唑乙酰胺类化合物的合成及除草活性[J].农药学学报,2017,19(1):114-118.

Synthesis and Biological Activity of Triclopyr Derivatives

YANG Zi-hui1,TIAN Hao1*,ZHANG Li1,ZHAN Lan-lan1,WANG Hua-jie1,LI Guang-tian2
(1.Shandong Jinhuahai Biotechnology Co.,Ltd.,Jinan 251400,China;2.Guanyun Guangda Agrochemicals Co.,Ltd.,Jiangsu Guannan 213200,China)

Two triclopyr derivatives were synthesized by reaction of triclopyr with 3-phenoxy-1-propanol or 3-phenoxy-1-propylamine.Their structures were confirmed by1H NMR and HR-MS.The preliminary bioassay results showed that the title compounds had some herbicidal activities at the dosage of 150 g/hm2.The compound 4a exhibited 100%inhibition to Abutilon theophrasti Medicus.

novel compound;triclopyr derivative;synthesis;herbicidal activity

TQ 450.1＋1

A

10.3969/j.issn.1671-5284.2017.06.004

2017-06-04；

2017-06-09

杨子辉（1989—），男，工程师。研究方向：新农药合成和农药工艺。

田昊（1983—），男，工程师。研究方向：除草剂开发、生产及工艺。E-mail：kih352870@163.com

（责任编辑：柏亚罗）