丰都县智愚河畔环境技术工作室

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手性新型产品 4.

[2023-04-06] 手性市场产品 576

【手性新型产品  4.】

(4.  手性杀虫剂)

 目前手性杀虫剂以拟除虫菊酯为典范。合成拟除虫菊酯的分子比大多数农药更复杂,每个商品化的拟除虫菊酯均包含两个或者三个手性中心,这样在每一种情况中有四个或者八个光活性异构体。所有的重要化合物都以拆分形式进入市场。特别需要介绍是溴氰菊酯,该化合物在合成拟除虫菊酯占有极为重要的地位,它总共含有八个光活性异构体,但是,市场上出现的是活性最高的光活性异构体,溴氰菊酯作为单一的光活性异构体出售,其销售额却几乎占杀虫药剂的三分之一。

 在农药领域,农药的手性逐渐引起了高度重视,许多科学研究表明大部分农药的杀虫、除草等活性都来自混旋体中某一异构体,例如草铵膦就是以L-草铵膦(精草铵膦)作为具有除草活性的化合物,而针对L-草铵膦的不对称合成或者混旋草铵膦的不对称拆分,近年来都投入了大量的研究,L- 草铵膦的工业化合成逐渐走向成熟。通常使用的手性化合物制备技术包括不对称拆分、手性全合成、酶催化以及不对称催化等。

       茚虫威(indoxacarb)是一种噁二嗪类杀虫剂,该类杀虫剂是由美国杜邦公司开发的新型钠通道阻断型杀虫剂,以具有结构新颖、作用机理独特、药限时间短、几乎对所有鳞翅目害虫有效且环境友好等特点而受到了广泛关注。茚虫威分子结构中具有含2N原子,1O原子的六元环结构,该结构称为噁二嗪结构,这也是噁二嗪类杀虫剂的名称由来。如图1所示,茚虫威是基于生物电子等排、侧链闭环等理论,由最初的吲唑(I)到缩氨基脲(II),再到哒嗪(III),最终发现了噁二嗪结构(IV),再通过前药设计原理,由此得到茚虫威。研究发现:茚虫威分子在季碳上具有手性中心,只有S构型具有杀虫活性。见下图。

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 农药是重要的农业生产工具,农药在保证农产品质量的同时对环境也带来了一定的压力。手性农药在农药市场中份额呈现出逐年上升的态势,手性分子之间具有相似的物理和化学性质,但与手性环境存在特异性识别,进而导致立体选择性生物活性、生态毒性和环境行为。传统基于外消旋体水平的风险评估框架不能够反应手性农药对环境安全和人类健康的潜在隐患。在对映体水平上开展手性农药的研究,可为手性农药的风险评估提供科学的数据。以七氟菊酯为例,其是第一个用于土壤处理的拟除虫菊酯类农药。目前,关于其生物效应和环境行为是否存在立体选择性,这一问题有待进一步研究。


                                                 丰都智愚河畔环境技术工作室

标签: FETS
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