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具有农药活性的噻唑酰胺类衍生物评述

2021-09-03曹意林黄晓瑛王列平郑晓蕊刘康云

化工技术与开发 2021年8期
关键词:噻唑晚疫病衍生物

王 威,曹意林,黄晓瑛,王列平,郑晓蕊,刘康云

(西安近代化学研究所,氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室,陕西 西安 710065)

噻唑及其衍生物因具有多样性的生物活性,如除草、杀虫、杀菌、抗癌等,引起了人们的广泛关注并进行了深入的研究[1-6]。在农业应用领域,自1976年,日本保土谷化学工业公司和三菱油化精细化学公司成功开发了保松噻杀虫剂以来,目前已有数十个噻唑类农药品种问世,如噻菌灵(Thiabendazole)、噻氟酰胺(Thifluzamide)、噻虫嗪(Thiamethoxam)、噻唑禾草灵(Fenthiaprop-ethyl)、苯噻菌清(Thiocyanic acid)、噻唑菌胺(Ethaboxam)、噻菌胺(Metsulfovax)、拌种灵(Amicarthiazol)、噻草胺(Flufenacet)、噻草啶(Thiazopyr)、解草胺(Flurazole)等[7-8]。近年来有关噻唑类化合物的研究报道很多,但由于针对的侧重点不同,有关噻唑衍生物在农用生物活性方面的研究进展的综述难免有遗漏。基于此背景,本文重点介绍了具有酰胺官能团的噻唑衍生物在农用生物活性方面的研究进展,并对其发展趋势和前景作了进一步的展望。

1 研究进展

众所周知,酰胺基团在农药合成中应用广泛。研究人员在噻唑的衍生化结构中引入酰胺基团,可以获得具有广泛生物活性的农药小分子。在噻唑酰胺类化合物中,除了已经商品化的杀菌剂噻菌胺、噻氟酰胺、噻唑菌胺等之外,相关的研究也比较多。如Shiga等报道了通式1所示的化合物, 在5×10-5mg·kg-1浓度下,对朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)的防治效果在80%以上[9]。通式 2和3所示的化合物具有良好的除草活性[10],其中通式2中的大部分化合物在1 kg·ha-1的浓度下,对甜菜(Beta vulgaris)和白芥(Sinapis alba)等的防效在70%以上;通式3所示的化合物在此浓度下,对稗草(Echinochloa crusgalli)的防效为70%。通式4所示的部分化合物,在0.375 kg·ha-1浓度下,对番茄晚期枯萎病(Fusarium oxysporumf)的防效达到90%[11-13]。另外,通式5所示的部分化合物在0.6 kg·ha-1浓度下,对土豆叶蝉(Cicadellidae)的防效为80%~100%。通式6所示的系列化合物,在100 μg·mL-1浓度下,对油菜的抑制活性达到90%左右[14]。含氨基乙腈基团的化合物往往具有较好的生物活性,如化合物7对卵菌纲病害就具有较好的抑制活性[15]。

通式8所示的化合物[16],当R1为CF3,R2为H,X、Y、Z同时为氟原子,化合物浓度为50 mg·L-1时,对小麦叶锈病(Pucciniareconditef)的防治效果达93%[17];当R1为H,R2为F,X为H, Y为Cl,Z为OCH3时,具有一定的杀菌活性[18];当R1为CF3,R2为CF3,X和Z为H,Y为CH3,化合物浓度为100 mg·L-1时,对苹果白粉病(Podosphaera leucotricha Salm.)的防治效果为100%[19];当R1为CF3,R2为F,X为F,Y为Cl,Z为H,化合物浓度为100 mg·L-1时,对苹果白粉病的防治效果达100%。

类似物如化合物9,当浓度为100 mg·L-1时,对苹果黑星病(Venturia inaequalis)的防效大于90%[20]。化合物10的浓度为200mg·L-1时,对水稻稻瘟病(Pyriculariaoryae)的防效为100%[21]。化合物11的浓度为200 mg·L-1时,对小麦叶锈病、小麦白粉病(Blumeria graminis)和苹果黑星病的防治效果大于80%[22]。化合物12在浓度为100 mg·L-1时,对苹果白粉病的防治效果达100%[23]。

日本住友化学报道了通式13所示的系列化合物,大多都对灰霉病(Botrytis cinerea)和马铃薯晚疫病(Phytophthora infestans)具有很好的防治效果[24]。此外,该通式的类似物也有大量报道。如化合物14[25]、15[26]、16[27]、17[28]这4个化合物在浓度为500 mg·L-1时,对马铃薯晚疫病的防效均高于70%。通式18所示的化合物对马铃薯晚疫病等的防治效果高于70%[29];当R1为甲基,R2为H,R3为3-F,浓度为500 mg·L-1时,对马铃薯晚疫病、稻瘟病(Magnaporthe grisea Barr.)、小麦叶锈病、小麦颖枯病(Septoria nodorum.)等的防效高于70%[30]。其类似物19在浓度为500 mg·L-1时,对灰霉病和黑星病的防治效果高于90%[31]。

化合物20和21是含有哌啶的噻唑酰胺类化合物,其中化合物20在100 mg·L-1浓度下,对马铃薯晚疫病和霜霉病(Sclerospora graminicola)的防治效果高于70%[32]。化合物21在100mg·L-1浓度下,对黄瓜白粉病(Erysiphe cucurbitacearum)和马铃薯晚疫病的防效为100%[33]。化合物22的浓度为500mg·L-1时,对桃蚜(Myzus persicae )、辣根猿叶虫(Phaedon cochleariae)的致死率高于70%[34]。化合物23在500 mg·L-1浓度下,对苹果黑星病、灰霉病、黄瓜霜霉病、小麦颖枯病(Septoria nodorum)、稻瘟病(Pyricularia oryzae)、水稻纹枯病(Thanatephorus cucumeris)的防效高于70%,同时具有一定的杀蚜虫(Aphidoidea)和朱砂叶螨的效果[35]。化合物24在100 mg·L-1浓度下,对霜霉病的防治效果高于70%[36]。

2 结论与展望

本文对噻唑酰胺类化合物在农用生物活性方面的研究进展作了一个简单的概括,可以看出,不同结构类型的噻唑酰胺衍生物,大多具有较好的生物活性如抗菌、除草、杀虫等。另外,噻唑类化合物也已被证实具有较优的药理和生物活性,在抗肿瘤、杀菌以及抗病毒等领域得到了广泛的应用。随着农药工作者对噻唑酰胺类衍生物构效关系的深入分析和总结,更多高效低毒的噻唑酰胺类绿色农药品种将会被成功开发出来。

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