精甲霜灵的合成与抑菌活性研究

概述

精甲霜灵(Metalaxyl-M)为外消旋物甲霜灵的R型对映体^[1]，又称高效甲霜灵，是一种化学式为C₁₅H₂₁NO₄的有机物，性状为黄色到淡棕色均相油状物(允许晶体析出)。精甲霜灵属于酰苯胺类杀菌剂，相较于普通甲霜灵，精甲霜灵作用所需的用量更少，对环境更友好。  主要用于防治霜霉菌、疫霉菌、腐霉菌引起的蔬菜、果树等作物病害。

理化性质

实验测定，精甲霜灵的熔点为-38.7°C，沸点约为270°C，闪点179°C，蒸气压3.3mPa(25°C)，KowlgP1.71(25°C)，亨利常数3.5×10⁵Pa·m³/mol，相对密度1.125g/cm³(20°C)，水中溶解度为26g/L(25°C)，正己烷中为59g/L，与丙酮，乙酸乙酯，二氯甲烷，甲醇，甲苯和正辛醇混溶。关于稳定性，精甲霜灵在酸性和中性条件下稳定，耐水解(DT>200天)，碱性条件下DT50为116天(pH9，25°C)^[2]。

合成工艺

精甲霜灵是一种良好的内吸性手性杀菌剂，综合分析传统的制备精甲霜灵的方法，对合成工艺进行了优化：采用2,6-二甲基苯胺和2-溴丙酸甲酯为起始原料，加入相转移催化剂经取代反应得到精甲霜灵，产率92%。 其次，对中间体2-(2,6-二甲基苯基氨基)丙酸甲酯进行拆分研究，选用脂肪酶对其进行拆分，得到单一构型的手性2-(2,6二甲基苯基氨基)丙酸类产物，e.e.p%=99%，产率92.8%，化学纯度98%。在单一构型的中间体2-(2,6-二甲基苯基氨基)丙酸类化合物的消旋化研究过程中，选用化学方法和物理方法分别对其进行研究，经分析选用了化学方法对其进行研究。得到外消旋体2-(2,6-二甲基苯基氨基)丙酸甲酯的e.e.p%=0，转化率50%。 最后利用单一构型的手性R-2-(2,6-二甲基苯基氨基)丙酸通过酯化，取代等反应合成出R构型的精甲霜灵，产率为64%^[3]。

应用

作为一种高效内吸性杀菌剂，精甲霜灵专门用来处理由卵菌纲真菌引起的作物病害，不仅可以单独使用，还可与其他物质复配作用。例如，农药领域报道了一种复配杀菌剂，其有效成分为氟吡菌胺与精甲霜灵。其中氟吡菌胺与精甲霜灵的质量百分比为1~80：80~1，氟吡菌胺与精甲霜灵在复配制剂中的含量为1~80%。该发明复配杀菌剂可以制备成悬浮剂，可湿性粉剂，水分散粒剂，水乳剂，微乳剂等剂型，主要用于防治由卵菌纲真菌引起的各种病害，如霜霉病，疫病，晚疫病，猝倒病等^[4]。

抑菌活性研究

采用生长速率法测定精甲霜灵、外消旋体甲霜灵及其混配药剂对掘氏疫霉菌Phytophthoradrechsleri Tucker的杀菌毒力。应用不同药剂浓度的白云豆液体和固体带毒培养基培养法及玻璃纸培养法测定甲霜灵、精甲霜灵对病原菌菌丝生长、孢子囊萌发和游动孢子产生的影响，采用电导法测定药剂对病原菌细胞膜通透性的影响。实验结果表明，精甲霜灵和外消旋体甲霜灵对掘氏疫霉菌的EC50值分别为0.129μg/mL和0.427μg/mL；两者分别与代森锰锌按照质量比5∶48的配比混配,共毒系数分别为101.6和95.9，对防治由掘氏疫霉菌引起的西瓜疫病具有加和作用。甲霜灵和精甲霜灵对病原菌菌丝的生长和孢子囊的产生都有很高的抑制活性，当药剂浓度为0.3～0.7μg/mL时，精甲霜灵对菌丝生长的抑制率为39.28%～84.39%，明显优于甲霜灵的28.36%～66.56%。药剂浓度为30.0～70.0μg/mL时，精甲霜灵对孢子囊产生的抑制率为42.7%～98.3%，优于甲霜灵的25.1%～89.5%。两种药剂对孢子囊的萌发没有明显影响，精甲霜灵对病原菌细胞膜通透性的影响高于甲霜灵^[5]。

参考文献

[1]李雪生,黄辉晔,林明珍,等.精甲霜灵柱层析净化淋洗液的改进研究[J].广西农业科学, 2006.

[2]华乃震.全球应用广泛的老牌杀菌剂精甲霜灵市场以及前景综述[J].农药市场信息, 2021, 000(011):P.29-32.

[3]王岩.精甲霜灵的合成研究[D].吉林大学,2008.DOI:CNKI:CDMD:2.2008.060470.

[4]葛尧伦,韩先正,梅春晓.一种含有氟吡菌胺与精甲霜灵的杀菌组合物:CN 201110248117[P].

[5]刘西莉,马安捷,林吉柏,等.精甲霜灵与外消旋体甲霜灵对掘氏疫霉菌的抑菌活性比较[J].农药学学报, 2003, 5(3):5.DOI:10.3321/j.issn:1008-7303.2003.03.007.