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31种新型异噁唑类衍生物,或将替代毒死蜱、高效氯氟氰菊酯、印楝素
来源:现代农药    2020-8-24 10:01:00
    

    小菜蛾又叫小青虫、两头尖,是世界性迁飞害虫,主要危害甘蓝、紫甘蓝、青花菜、薹菜、芥菜、花椰菜、白菜、油菜、萝卜等蔬菜类植物,全世界每年估计损失10亿美元。

    迄今,小菜蛾依然难以防治,成为农民面临的重大挑战。目前,虽然有一些可用的传统杀虫剂,如毒死蜱、高效氯氰菊酯和印楝素,然而,长期的使用已经产生了抗药性。因此,开发新作用方式的杀虫剂是一项紧迫的任务。

    黔南民族师范大学化学与化工学院成功开发了31种含有双酰胺部分的新型异噁唑衍生物,并且部分目标化合物对小菜夜蛾具有良好的杀虫活性,尤其是目标化合物E26(图2)。该研究是首次报道关于异噁唑衍生物的双酰胺基的杀虫活性,为设计和合成新型、高效的杀虫剂提供新开发方向。

    01、31种新型化合物

    异噁唑是合成各种活性分子及其衍生物的重要支架,具有广泛的生物活性,如具有抗菌、杀虫、抗病毒作用。酰胺及其衍生物具有强大的生物活性,包括具有抗菌、抗癌、抗氧化及杀虫活性,在医药和农药中起着主导作用。该研究用苯基和双酰胺取代吡唑和酰肼,其中双酰胺基具有抗病毒活性,如图1所示,合成了31新的异噁唑衍生物(E1~E2),产率为83%~90%。

31种新型异噁唑类衍生物,或将替代毒死蜱、高效氯氟氰菊酯、印楝素

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    02、杀虫活性

    采用淋溶法测定了目标化合物E1~E31对小菜蛾的杀虫活性,结果见表1。化合物E12、E13、E19、E23、E26、E27和E31浓度为500 μg/mL,化合物E12、E26和E27为250 μg/mL,化合物E12和E26为100μg/mL时,对小菜蛾的杀虫活性均为100%,与毒死蜱、高效氯氰菊酯和印楝素的杀虫活性相当。值得注意的是,化合物E26在6.25mg/L时对小菜蛾的杀虫活性仍为56.7%,优于毒死蜱(43.3%)、高效氯氰菊酯(40.0%)和印楝素(40.0%)。

31种新型异噁唑类衍生物,或将替代毒死蜱、高效氯氟氰菊酯、印楝素

    如表2所示,化合物E12和E26对小菜蛾具有优良的杀虫活性,LC50值分别为6.4和4.6 μg/mL,远远优于毒死蜱(7.7 μg/mL)、高效氯氰菊酯(12.8 μg/mL)和印楝素(10.2 μg/mL)。这表明,含有双酰胺基的异噁唑衍生物可作为一种新型、有前途的杀虫剂。

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    03、取代基与杀虫活性的关系

    根据目标化合物对小菜蛾的杀虫活性,即结构-活性关系(SAR)表明取代基R的类型和位置对目标化合物的小菜蛾杀虫活性有影响,其相关规律如下:① 当R2取代基的时,在苯基上的R1取代基上存在电子拉基团-Cl、-F时,相应的化合物就会表现出对小菜蛾更好的生物活性,如E8>E1;E13>E1;E9>E2。② 当R2取代基相同并且在苯基上的R1取代基上存在-Cl时,-Cl取代基在4位的化合物杀虫活性高于在5位的化合物,如E13>E8和E14>E9;③ R2取代基相同并且苯基上的R1取代基上存在-F时,-F取代基在5位上的化合物的杀虫活性高于在4位上,如E27>E20;E31>E23。

    04、总结

    毒死蜱、高效氯氰菊酯和印楝素是防治小菜蛾的有效杀虫剂,由于这些药剂的自身限制,如毒死蜱属于1B类生殖毒物物质,存在损害胎儿发育的风险等,高效氯氰菊酯对人类健康和生态环境存在风险,已经被欧盟等地区禁用,开发高效、绿色农药品种也是为了农药创制的发展方向。该研究首次开发了31种含有双酰胺的新型异噁唑衍生物,并且某些目标化合物对小菜蛾具有良好的杀虫活性。特别是,化合物E26对小菜蛾具有优异的杀虫活性,其LC50值和杀虫活性均优于毒死蜱、高效氯氰菊酯和印楝素。这表明含有双酰胺基的异噁唑衍生物可作为开发新型、有前途的杀虫剂的一种良好的选择,并且化合物E26或将开发成为替代毒死蜱、高效氯氰菊酯和印楝素的大品种,值得期待。

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