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三环唑的作用机制及制备

发布日期:2019/3/1 9:54:50

背景及概述[1][2]

 三环唑属于细胞黑色素生物合成抑制剂,是一种作三环唑纯品为白色结晶,三环唑是防治稻瘟病专用杀菌剂,属于噻唑类三环唑,在田间防治稻瘟病上,具有高效、持效期长、使用次数少等特点。其杀菌作用机理主要是抑制附着孢黑色素的形成,从而抑制孢子萌发和附着孢形成,阻止病菌侵人和减少稻瘟病菌孢子的产生。

毒理学[1]

三环唑对温血动物具中等毒性。大鼠急性口服LD50为314毫克/千克、小鼠245毫克/千克,对家兔急性经皮>2000毫克/千克,大鼠急性吸入LC50>0.25毫克/升。对兔眼和皮肤有轻微刺激作用。对大鼠和小鼠两年饲喂试验的无作用剂量分别为275毫克/千克(8~24毫克/千克· 天)和400毫克/千克(29~46毫克/千克· 天),以275毫克/千克药量的三代繁殖试验,大鼠和小鼠均未见异常。在试验条件下,未见致突变、致畸和致癌作用。对野生和水生生物毒性较低.鲤鱼和虹鳟鱼急性LC50分别为14.6和7.7毫克/升,对蜜蜂无毒,对野鸭和鹌鹑的急性LC50>5000毫克/升。用250毫克/升三环唑溶液处理的桑叶喂蚕,对蚕茧和卵的重量有轻度影响。高选择性,对水稻稻瘟病有特效。内吸性强,易被水稻根、茎、叶吸收,并在植株体内传导。具有很强的抗冲刷能力,施药后1小时降雨,不影响防病效果。残效期长,施药1~2次即可有效地防治整个生长期的水稻稻瘟病。其作用机制是抑制孢子萌发和附着孢的形成,从而有效地阻止病菌的侵入和减少梨型孢孢子的产生。

作用机制[3]

三环唑防治稻瘟病的作用主要是通过抑制菌体黑色素合成而阻止病菌侵入。研究发现三环唑可抑制病斑的扩展和产孢,从而抑制再侵染;并且可诱导寄主体内POX 酶活性提高。结果表明,三环唑的防病机理不仅仅是抗侵入剂。一些病原菌对杀菌剂产生抗药性的研究已屡见报道。

就杀菌剂而言,主要集中于单一作用位点的药剂,病原菌一般不容易对具有多个作用位点的杀菌剂产生抗性,即同时对几个作用部位产生变异而导致抗性的频率较低,如许多保护性杀菌剂沿用至今仍很少产生抗药性。那些不直接杀死病原菌,而通过增强寄主免疫性(如诱导与抗病反应相关的酶活性提高)而抑制病害的侵入与发展的药剂,由于对病原菌的选择压力小,作用机制复杂,病原菌相对变异的频率较低,抗性风险也就不高。三环唑防治稻瘟病具有多种作用机制,并且可诱导水稻体内与抗病反应有关的酶活性提高,这可能是三环唑不易使稻瘟病产生抗性,属于低抗性风险类农药的原因之一。

应用[1]

对苗期叶稻瘟病可采用育苗箱和田间苗床土壤处理方法防治,75%可湿性粉剂用量为2~5克/米2。本田叶稻瘟病在其刚发病或尚未发病时,喷洒可湿性粉剂,用量为有效成分150~300克/公顷。穗稻瘟病的防治是在未抽穗或刚抽穗时喷药,其用量为有效成分337.5克/公顷。是否需第二次喷药,视病情而定,一般用药不超过两次,两次用药的间隔期为10~ 20天。加工制剂为75%可湿性粉剂、20%可湿性粉剂。与其他农药混用不降低防病效果。对作物安全无药害。

制备 [2]

方法1:一种三环唑原药的生产方法,其生产方法包括以下步骤:

1)缩合工段合成邻甲基苯硫脲、

2)一次环化工段合成4-甲基-2-胺基苯并噻唑盐酸盐、

3)取代工段合成4-甲基-2-肼基苯并噻唑

4)二次环化工段合成三环唑原药;其中一次环化采用向邻甲基苯硫脲中通氯气,两者反应生成4-甲基-2-胺基苯并噻唑盐酸盐和氯化氢气体,产生的氯化氢气体经氯化氢吸收塔回收后可制备成盐酸溶液,二次利用到取代工段中;取代采用向4-甲基-2-胺基苯并噻唑盐酸盐中加入水合肼,两者反应生成4-甲基-2-肼基苯并噻唑。

方法2:一种使用固体超强酸合成三环唑的生产工艺,以中间体4-甲基-2-肼基苯并噻唑为原料,甲酸为环合剂,氯苯为溶剂,固体超强酸为催化剂合成三环唑;固体超强酸为全氟磺酸树脂;4-甲基-2-肼基苯并噻唑179kg,氯苯537kg,40%甲酸172.5kg,固体超强酸8.95kg。使用固体超强酸合成三环唑的生产工艺,包括以下步骤:

步骤S1,将所述4-甲基-2-肼基苯并噻唑与所述氯苯混合,再加入所述甲酸,升温回流至所述4-甲基-2-肼基苯并噻唑全部转化成肟基中间体;其中,升温回流的加热温度为136℃;升温回流的时间为0.5h;

步骤S2,再加入所述固体超强酸回流脱水2,至反应终点,趁热过滤出固体超强酸,再经母液脱溶,加水析晶,冷却,过滤,水洗,烘干得到173.16kg三环唑,含量95%,收率91.5%;其中,母液脱溶具体为:在压力为2MPa、温度为90℃的条件下脱溶0.5h,然后在常压、温度为95℃的条件下脱溶20min;加水析晶具体为:以30滴/min的滴加速率加水析晶20min;烘干的温度为70℃;甲酸的利用率为70%。

主要参考资料

[1] 中国农业百科全书·农药

[2] CN201810564977.4一种使用固体超强酸合成三环唑的生产工艺

[3] 三环唑防治稻瘟病的作用机制