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新型除草剂茚嗪氟草胺的合成综述(一)

来源:时间:2025-04-22 02:35:10

茚嗪氟草胺是新型拜耳作物科學公司於2010新研發的烷基嗪類除草劑,是除草草胺成综植物纖維素生物合成抑製劑(CBIs)中的新成員(圖1,具有獨特的剂茚抗藥性作用模式,在低施用量下具有廣譜活性,嗪氟其還具有較高的新型親脂性(logKow=2.8)和低水溶性(2.8mgL-1),因此與其他常用除草劑相比,除草草胺成综土壤殘留活性增加。剂茚茚嗪氟草胺英文通用名為Indaziflam,嗪氟N-[(1R,新型2S)-2,3-二氫-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,除草草胺成综分子質量301.36,剂茚CAS號950782-86-2,嗪氟沸點(513.0±60.0)℃(Condition:Press:760Torr),新型密度(1.252±0.06)g/cm3(Condition:Temp:20℃Press:760Torr),除草草胺成综pKa3.89±0.10(Condition:MostBasicTemp:25℃)。剂茚茚嗪氟草胺主要用於永久性作物,如柑橘、葡萄、果樹、樹生堅果和工業人工林等雜草控製,以及用於多年生甘蔗、草坪、高爾夫球場、草坪農場、休閑草坪、觀賞植物,非作物區如聖誕樹農場和森林地區等雜草控製。

在茚嗪氟草胺的結構中,1-氨基二氫茚基骨架是最有效的活性結構,它將作用模式(MoA)從抑製光係統Ⅱ轉變為抑製纖維素生物合成,且對光合電子傳遞的影響很小。另外鹵原子(Br,Cl<F)與6位上含有烷基或環烷基的2,4-二氨基-1,3,5-三嗪進行結合,該結構對良好的除草活性至關重要。這導致在乙基側鏈的1位引入一個新的手性中心,因此該化合物具有三個手性中心。隨後對合成的八種非對映異構體進行研究,發現(1R,2S)-2,3-二氫-2,6-二甲基-1H-茚-1-氨(二氫茚基)片段與6-(R)-1-氟代乙基取代2,4-二氨基-1,3,5-三嗪片段結合的化合物是其活性化合物,即茚嗪氟草胺,適用於對5-烯醇丙酮酸酯3-磷酸合酶(EPSPS)和乙酰羥基乙酸合酶/乙酰乳酸合酶(AHAS/ALS)等其他除草作用機製產生抗性的雜草,到目前為止還不存在交叉抗性。

目前茚嗪氟草胺的合成分為兩個片段進行,即1-氨基二氫茚基片段和三嗪片段。1-氨基二氫茚基片段通過甲基丙二酸二乙酯與對甲基苄溴合成茚酮,或者由芳溴合成茚酮,然後將茚酮轉換成1-氨基二氫茚基片段。三嗪片段由雙胍與2-氟丙酸甲酯合成製備,其中2-氟丙酸甲酯由乳酸甲酯製備。下麵就茚嗪氟草胺的合成進行介紹。

1 茚嗪氟草胺的合成

1.11-氨基二氫茚基片段

1-氨基二氫茚基片段合成,首先通過製備茚酮,然後轉換成茚胺,最後通過拆分得到。

1.1.1茚酮的合成

(1)以芳溴為起始原料

以芳溴為起始原料,通過與鎂形成格式試劑,與丙烯醛加成,隨後酸催化關環得到茚酮。由於化學選擇性該法會得到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為起始原料

甲基丙二酸二乙酯與對甲基苄溴進行苄基化,然後脫羧,最後多聚磷酸催化閉環得到產物。

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