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新型除草剂茚嗪氟草胺的合成综述(一)

发布时间:2021-06-29 15:21 编辑者:特邀作者周世红

茚嗪氟草胺是拜耳作物科学公司于2010新研发的烷基嗪类除草剂,是植物纤维素生物合成抑制剂(CBIs)中的新成员(图1,具有独特的抗药性作用模式,在低施用量下具有广谱活性,其还具有较高的亲脂性(logKow=2.8)和低水溶性(2.8mgL-1),因此与其他常用除草剂相比,土壤残留活性增加。茚嗪氟草胺英文通用名为Indaziflam,N-[(1R,2S)-2,3-二氢-2,6-二甲基-1H-茚-1-基]-6-[(1R)-1-氟乙基]-1,3,5-三嗪-2,4-二胺,分子式C16H20FN5,分子质量301.36,CAS号950782-86-2,沸点(513.0±60.0)℃(Condition:Press:760Torr),密度(1.252±0.06)g/cm3(Condition:Temp:20℃Press:760Torr),pKa3.89±0.10(Condition:MostBasicTemp:25℃)。茚嗪氟草胺主要用于永久性作物,如柑橘、葡萄、果树、树生坚果和工业人工林等杂草控制,以及用于多年生甘蔗、草坪、高尔夫球场、草坪农场、休闲草坪、观赏植物,非作物区如圣诞树农场和森林地区等杂草控制。

在茚嗪氟草胺的结构中,1-氨基二氢茚基骨架是最有效的活性结构,它将作用模式(MoA)从抑制光系统Ⅱ转变为抑制纤维素生物合成,且对光合电子传递的影响很小。另外卤原子(Br,Cl<F)与6位上含有烷基或环烷基的2,4-二氨基-1,3,5-三嗪进行结合,该结构对良好的除草活性至关重要。这导致在乙基侧链的1位引入一个新的手性中心,因此该化合物具有三个手性中心。随后对合成的八种非对映异构体进行研究,发现(1R,2S)-2,3-二氢-2,6-二甲基-1H-茚-1-氨(二氢茚基)片段与6-(R)-1-氟代乙基取代2,4-二氨基-1,3,5-三嗪片段结合的化合物是其活性化合物,即茚嗪氟草胺,适用于对5-烯醇丙酮酸酯3-磷酸合酶(EPSPS)和乙酰羟基乙酸合酶/乙酰乳酸合酶(AHAS/ALS)等其他除草作用机制产生抗性的杂草,到目前为止还不存在交叉抗性。

目前茚嗪氟草胺的合成分为两个片段进行,即1-氨基二氢茚基片段和三嗪片段。1-氨基二氢茚基片段通过甲基丙二酸二乙酯与对甲基苄溴合成茚酮,或者由芳溴合成茚酮,然后将茚酮转换成1-氨基二氢茚基片段。三嗪片段由双胍与2-氟丙酸甲酯合成制备,其中2-氟丙酸甲酯由乳酸甲酯制备。下面就茚嗪氟草胺的合成进行介绍。

1 茚嗪氟草胺的合成

1.11-氨基二氢茚基片段

1-氨基二氢茚基片段合成,首先通过制备茚酮,然后转换成茚胺,最后通过拆分得到。

1.1.1茚酮的合成

(1)以芳溴为起始原料

以芳溴为起始原料,通过与镁形成格式试剂,与丙烯醛加成,随后酸催化关环得到茚酮。由于化学选择性该法会得到2,6-二甲基茚酮和2,7-二甲基茚酮混合物。

(2)以甲基丙二酸二乙酯为起始原料

甲基丙二酸二乙酯与对甲基苄溴进行苄基化,然后脱羧,最后多聚磷酸催化闭环得到产物。

声明:本文所用图片、文字来源《安徽化工》,版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联系

相关链接:甲基丙二酸二乙酯丙烯醛茚嗪氟草胺氨基二氢茚

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