啶嘧磺隆的作用机理与制备

背景及概述^[1]

啶嘧磺隆是日本石原产业株式会社(IshiharaSangyoKaisha)20世纪80年代中期开发的含氟磺酰脲类除草剂，纯品为无嗅白色结晶粉末，熔点为166～170℃，蒸汽压<0.013MPa，溶解度(25℃，g/L)：水2.1(pH=7)、甲醇4.2、乙腈8.7、丙酮22.7、甲苯0.56、己烷0.0005。水中DT50=11d，田间土壤的DT50<7d。

作用机理 ^[1-2]

乙酰乳酸合成酸(ALS)抑制剂。通过叶面吸收并转移到植物各部位，一般情况下，处理后杂草立即停止生长，吸收4～5d后新叶褪绿，然后逐渐坏死并蔓延到整个植株，20～30d杂草彻底枯死。啶嘧磺隆的靶标是乙酞乳酸合酶，它是用来催化具支链氨基酸(撷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸)链前驱物生物合成的关键的酶，而它本身受到非常低浓度的啶嘧磺隆所抑制。可见，施用于杂草就可以立刻使它停止生长。施用后几天就可以观测到这种抑制作用，整个植株的叶子和茎会逐渐枯萎，通常20一30d杂草彻底枯死。一般而言，在用于杂草萌芽期时该除草剂表现出更好的活性和破坏力。啶嘧磺隆用于芽后，会迅速被叶片组织吸收，然后进人全株。通过对啶嘧磺隆在整个植株的检测显示，它具有很好的传导性。这样，它就可以进人一年生杂草如莎草在土壤以下的部分(根和根茎)，抑制新芽长出。它的耐雨性也很好。用适宜作物对暖季型草坪安全，如结缕草类(马尼拉草、台湾草、天鹅绒草、日本结缕草、大穗结缕草等)和狗牙根草类(百慕大草、天堂草、天堂路、天堂等)等，从休眠期到生长期均可使用。但冷季型草坪对啶嘧磺隆敏感，故高羊茅、黑麦划、早熟禾、剪股颖等冷季型草坪不可使用该药剂。

制备^[1]

1）3-三氟甲基-2-吡啶磺酰胺的合成

500mL四口瓶中，放入25%醋酸水溶液50g和硫脲25.2g，加热至回流，滴加2-氯-3-三氟甲基吡啶50g，保温反应2h。冷却至室温，加入水128g和浓盐酸21.5g，冰盐浴控温-10℃，通入氯气，3h后反应结束。反应物中加入210g二氯甲烷，分出有机相，投入50g28%氨水，生成固体，产品经过滤、水洗、干燥，得3-三氟甲基-2-吡啶磺酰胺41.1g，收率59.7%。

2）N-甲氧基羰基-3-三氟甲基吡啶-2-磺酰胺的合成

500mL四口瓶中，投入67.8g丙酮，37.8g水和38.7g(0.28mol)碳酸钾，室温搅拌下，然后加入22.6g(0.1mol)3-三氟甲基吡啶-2-磺酰胺，室温搅拌30min。然后冰水冷却至室温以下，60min内滴加13.2g(0.14mol)氯甲酸甲酯，同温度下反应2h，

加入2.5L水稀释，加浓盐酸调至pH=1，析出晶体，过滤、水洗、干燥，熔点137～139℃，得N-甲氧基羰基-3-三氟甲基吡啶-2-磺酰胺26.8g，收率95%。

3）啶嘧磺隆的合成

1000mL四口瓶中放入上述制备的N-甲氧基羰基-3-三氟甲基吡啶-2-磺酰胺56.8g(0.2mol)，2-氨基-4，6-二甲氧基嘧啶32.6g(0.21mol)和二氯乙烷500mL，回流温度下反应5h后，冷却至室温，过滤，滤饼用二氯乙烷洗涤两次，每次50mL，干燥，得啶嘧磺隆75.7g，收率93.0%，含量96%。

主要参考资料

[1]啶嘧磺隆的合成研究

[2]啶嘧磺隆——葡萄、柑橘、橄榄、甘蔗和非耕地的新型除草剂

[3]啶嘧磺隆的亚慢性毒性研究