【手性新型产品 2.】
（2. 手性杀菌剂）
手性农药主要有以下几大类：拟除虫菊酯杀虫剂、有机膦杀虫剂、三唑类杀菌剂、N-酰基苯胺类杀菌剂、苯氧基类除草剂，氧基苯氧基丙酸酯类除草剂、酰胺类除草剂。目前，商业化的农用化学品中有28％为手性化合物，约有200种。32％是杀菌剂是手性的，34％的杀虫剂和21％的除草剂是手性的，但受分离制备技术水平和经济因素的影响，大部分手性化合物仍以外消旋体形式销售和使用，只有7％的农药是以纯光学体的形式出售。也就说相当大一部分的农业化学用品使用的仍是外消旋的，这会加大生产和使用成本，同时给环境遗留的较难处理的消旋体残留物，因为他们对环境的选择性行为导致其消除的难度。
作为手性杀菌剂（或杀霉剂）主要是含氮的唑类。分为以下四大类：
一、三唑类杀菌剂： 三唑类杀菌剂是杀菌剂发展历史上最引人注目的一类，其机理是通过抑制细胞膜中的麦角甾醇类的合成，影响细胞膜的形成，从而导致菌体死亡。同时三唑类化合物还可以控制植物体内赤霉素的合成，延缓植物顶端生长优势，表现出植物生长调节活性。
主要导体有三唑酮(triadimefon)和三唑醇(triadimonol)，且有报道三唑酮在哺乳动物肝脏中代谢成三唑醇，并且代谢速度是(+) > (-) 。大部分的三唑类化合物有几何异构和光学异构。在这些异构中有的杀菌活性很高，有的杀菌活性较低，有的则具有较强的植物生长调节性能，例如：三唑醇和多效唑有两个手性碳原子，四个立体异构，它们之间的生物活性差异分别是：①杀菌活性：三唑醇为1S，2R >1R，2R；多效唑为1R，2R >1S，2S；②植物生长调节活性：三唑醇为1S，2R >1R，2S；多效唑为1R，2R >1S，2S。
二、咪唑类手性杀菌剂
早期日本杨森公司在研制抗人体真菌的咪唑类衍生物时，同时对植物病原也进行了筛选，发现了抑霉唑(imazalil) ，它的高效S体由美国Celgene公司2001年开发并上市。1985年Nelson报道了(S)-抑霉唑的合成方法，二异蒎烯基硼烷氯化物(+)-DIP-Cl催化不对称还原取代苯乙酮，得到的醇再与NaI形成碘代物，然后在氮气保护下以三乙胺为溶剂与咪唑回流8小时得到产物，该产物再与烯丙基溴、氢化钠在氮气保护下回流得到(S)-抑霉唑 。
咪唑类的杀菌剂与抑霉唑同属还有S-咪唑菌酮(fenamidone)法国Rhone Poulenc公司1993年开发，以及稻瘟酯，日本北兴化学工业公司开发 ，后者以外消旋形式销售，但是Takenaka等人报道了以(S)-α-氨基丁酸为起始原料合成 (S)-(-)-稻瘟酯 。
三、吗啉类手性杀菌剂
1979年BASF/Hoffma公司在筛选十二吗啉类衍生物的时候，开发了丁苯吗啉(fenpropimorph) ，采用类同合成的思路该公司又开发了丁苯哌啶(fenpropidin) 。其结构如下。
丁苯吗啉含一个手性碳，吗啉环上的两个取代基有顺反异构，所以存在四个异构体，Himmele等用樟脑磺酸拆分了其中两个光学异构体cis-(S)-(-)和cis-(R)-(+)，并比较了它们的生物活性，如表所示，可见，对于小麦霉病和小麦褐锈病而言，S体活性明显较R高 。1992年Bachi报道了一个环丙甲氧基取代的丁苯吗啉衍生物的合成与生物活性 。杀菌活性顺序是：cis-(R) > cis-(S) > trans-(S) > trans-(R)。
四、N-酰基苯胺类杀菌剂
甲霜灵是瑞士Ciba-Geigy公司于1977年开发出来的N-酰基类杀菌剂，可防治霜霉菌，疫霉菌所引起的病害。它的R异构体的活性要比S异构体高20～30倍，纯R体的甲霜灵已经上市 。
1999年Wolfgang等报道手性螺环化合物合成与生物活性研究，其几种光学异构体对小麦白粉霉病、大麦白粉病具有卓越的保护和治疗作用，该化合物不但有光学异构，而且以二氧戊环为平面还存在顺反异构，其cis体（顺式）和trans体（反式）的生物活性不同，就白粉病而言trans体的抑菌活性好于cis体，其R体和S体的活性则是差不多。
手性杀菌剂，基本上以含氮的唑类为主，唑类结构多变，对映体之间的活性差异大，因而以纯光学体出售的品种较多。有些酰胺的杀菌剂也以纯光学体形式销售，例如甲霜灵，苯霜灵。从杀菌剂的结构上看，手性碳通常连有氨基，卤素，氰基，羟基等官能团，手性中心离活性基团（含氮杂环，卤代的芳环，三氟甲基取代的芳环）的距离不会太远，通常在α、β位。含两个以上的手性中心的杀菌剂，其手性碳一般是相邻的。
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