Mannich反应合成噻虫胺与噻虫嗪中间体的应用研究

为提高第2代新烟碱类杀虫剂噻虫胺与噻虫嗪的产品纯度，降低其在工业生产中的废水排放量，对噻虫胺中间体1,5-二甲基-2-硝基亚胺基-全氢-1,3,5-三嗪和噻虫嗪中间体3-甲基-4-硝基亚胺四氢-1,3,5-噁二嗪的反应机理进行研究。发现噻虫胺中间体1,5-二甲基-2-硝基亚胺基-全氢-1,3,5-三嗪的合成在碱性条件下进行，而噻虫嗪中间体3-甲基-4-硝基亚胺四氢-1,3,5-噁二嗪的合成既可在酸性也可在碱性条件下进行，酸性条件下产品收率更高，且都符合Mannich反应机理。Mannich反应在有机化学合成，特别是在药物合成方面具有非常重要的地位，展望了其在农药合成领域的发展趋势。     

噻虫胺的合成工艺优化

以2-氯-5-氯甲基噻唑与1,5-二甲基-2-硝基亚胺基-全氢-1,3,5-三嗪为原料,采用分解中间体1-(2-氯噻唑-5-甲基)-2-硝基亚胺基-3,5-二甲基-六氢-1,3,5-三嗪制备噻虫胺。对噻虫胺的合成工艺进行优化,通过研究得最佳工艺条件。创新性的加入吸水剂,噻虫胺产品纯度达96%,收率达82%,对产品进行了NMR,HPLC-MS及IR表征。此工艺选择性高、条件温和、原料易得、产品纯度高、收率高、适合工业化生产。     

噻虫嗪的合成技术

以2,3-二氯丙烯和硫氰酸钠为起始原料,首先生成中间体2-氯丙烯硫代异氰酸酯(1),(1)再与苄基硫醇加成,环合生成中间体2-苄硫基-5-氯甲基噻唑(2);(2)与3-甲基-4-硝基亚胺-1,3,5-恶二嗪反应生成中间体苄硫基噻虫嗪(3);(3)与氯气反应生成目标化合物噻虫嗪,合成总收率达到50.6%。研究了噻虫嗪的合成工艺,分析并实验优化了主要的合成工艺参数。该合成路线原料易得,反应过程稳定,收率高,产品质量好,有利于工业化生产。     

呋虫胺的合成

对呋虫胺的合成路线进行了综述,并对其最佳合成工艺进行了研究。以3-氯丙腈和环氧乙烷为原料,制备3-胺基甲基四氢呋喃,再与O-甲基-N-硝基异脲进行缩合,胺化制备目标产物,总收率达到43%,为呋虫胺的合成提供了一种新的合成方法。     

3种重要杀虫剂中间体的开发及产业化

介绍了毒死蜱、噻虫嗪、吡虫啉等3种重要杀虫剂中间体的合成与产业化。毒死蜱的生产工艺有环合法和吡啶法两种路线,吡啶路线是一种比较环保的工艺技术。吡虫啉的生产工艺也有吡啶衍生物路线和环合路线两种,目前我国几乎全部采用环合路线。噻虫嗪的重要中间体2-氯-5-氯甲基噻唑以环合法为主,有多条合成路线。     

吗啉法制备2-氯-5-氯甲基吡啶

2-氯-5-氯甲基吡啶是农用杀虫剂吡虫啉、乙虫咪、烯啶虫胺和噻虫啉的重要中间体，采用吗啉法制备2-氯-5-氯甲基吡啶，具有纯度高、原材料成本低、三废少的特点，是一条值得关注的、可行的工业化路线。     

第三代烟碱类杀虫剂呋虫胺的合成

叙述了第三代烟碱类杀虫剂呋虫胺的5种合成方法。采用"(四氢-3-呋喃)-甲基对甲苯磺酸酯"的合成方法进行了试验。(四氢-3-呋喃)甲醇用对甲苯磺酰氯酯化,甲基硝基胍用甲醛、甲胺环化,1,5-二甲基-2-硝基亚胺六氢-1,3,5-三嗪和3-四氢呋喃甲基对甲苯磺酸酯缩合,分解制得呋虫胺。总收率60.5%(以甲基硝基胍计),含量98%。该法最易工业化。     

杀虫剂新品种——噻虫嗪的合成研究

噻虫嗪是一种具有优异活性的类似于新烟碱类化合物的杀虫剂。噻虫嗪的合成采用2,3-二氯-1-丙烯和硫氰酸钠反应,生成2-氯丙烯硫代异氰酸酯,再和氯气反应,最后和3-甲基-4-硝基亚胺-1,3,5-恶二嗪反应而制得产品。     

呋虫胺及其中间体的合成方法

在调研国内外有关呋虫胺研究文献的基础上,概述了烟碱类杀虫剂呋虫胺的三种合成方法及其主要中间体的制备,并比较了各种路线的利弊,提出以O-甲基-N-硝基-N'-邻苯二甲酰异脲与3-四氢呋喃甲胺反应是比较适合放大的方法。     

3-甲基4-硝基亚氨基全氢-1，3，5，噁二嗪

1、成果内容简介 3-甲基-4-硝基亚胺基全氢-，3，5-噁二嗪（以下简称噁二嗪）是山东省农药研究所于2006年完成的山东省科技厅计划项目，是新烟碱类杀虫剂噻虫嗪、噻虫胺等的重要中间体。噻虫嗪具有触杀、胃毒和内吸活性，具备许多特点：作用方式新颖、低毒、高效、广谱、持效期长、施药方式广泛、对作物安全性高。噁二嗪的成功开发对于噻虫嗪和噻虫胺的研究，具有重要意义。     

利用热激活过硫酸钾技术降解噻虫胺

探讨了多种影响因素对热激活过硫酸钾技术降解噻虫胺的影响,并检测反应体系中的活性自由基种类。结果表明,噻虫胺的降解符合准一级反应动力学规律。提高反应温度和S2O82-浓度,噻虫胺的降解速率都迅速增大;酸性和中性条件下的降解速率高于碱性条件;水溶液中Cl~-和HCO_3~-的存在影响噻虫胺的降解效果;自由基探针实验验证了反应体系中同时存在SO_4~-·和·OH两种自由基,酸性和中性条件下,以SO_4~-·为主,碱性时·OH含量较多。     

20%噻虫胺悬浮剂配方筛选研究

采用对比试验,以悬浮剂的理化性能指标为评价依据,通过筛选确定20%噻虫胺悬浮剂所需润湿分散剂、消泡剂、增稠剂、防腐剂的品种和用量。其合理配方为:噻虫胺有效成分为20%,Morwet EFW为3.5%,高效聚硅氧烷为0.5%,黄原胶为1.0%,多聚甲醛为0.7%,水补足至100%。试验对该配方进行了验证,结果表明,20%噻虫胺悬浮剂配方可供产业化开发。     

3种烟碱类杀虫剂对桑天牛产卵及卵孵化率的抑制作用

点滴法测定了吡虫啉、噻虫啉和噻虫胺对桑天牛成虫室内毒力,并将3种药剂的亚致死剂量（即LC20值）作用于桑天牛,观察记录了15d内五对桑天牛每日的产卵量及卵的孵化率。结果表明,3种烟碱类杀虫剂对桑天牛的毒性大小依次为：噻虫胺〉噻虫啉〉吡虫啉,LC50值分别为59．287、81．562和145．398mg/L。3种烟碱类杀虫剂对桑天牛均表现出良好的防治效果,同时3种烟碱类杀虫剂的亚致死剂量对桑天牛的日产卵量和卵的孵化率均表现出抑制作用,以第二代烟碱类杀虫剂噻虫胺对桑天牛产卵及卵孵化率的抑制作用最为明显。     

噻虫胺原药的高效液相色谱分析

采用高效液相色谱法,使用C18(ODS)柱和二极管阵列检测器,以甲醇+水为流动相,对噻虫胺原药中有效成分进行分离和外标法定量。结果表明方法的线性相关系数为0.999 98;标准偏差为0.23;变异系数为0.24%;回收率为99.86%～100.70%。     

新烟碱类杀虫剂与种子处理

对商品化的新烟碱类杀虫剂吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺及啶虫眯在种子处理方面国内外目前登记的产品、登记作物、防治对象、防治效果等方面做了综述.分析了我国目前发展中存在的问题,新烟碱类杀虫剂开发用于种子处理剂的产品较少,国内缺乏品质优良的成膜剂助剂,一些害虫对烟碱类杀虫剂产生抗性等,并对今后在种子处理中的应用提出了一些见解和展望.     

10种杀虫剂对水稻稻飞虱的田间药效与评价

为明确10种杀虫剂对稻飞虱的田间防效及安全性,采用田间茎叶喷雾法检测防治效果,以邓肯氏新复极差法检验差异显著性。结果表明:20%异丙威乳油、50%敌敌畏乳油速效性较好,药后1 d的防效为75.61%~80.78%,与其它药剂处理差异显著;10%烯啶虫胺可溶液剂、25%吡蚜酮可湿性粉剂、20%呋虫胺可溶粒剂、50%氟啶虫胺腈水分散粒剂、50%噻虫胺水分散粒剂持效性较好,药后14 d的防效为85.37%~94.16%,与其它药剂处理差异显著。烯啶虫胺、吡蚜酮、呋虫胺、氟啶虫胺腈、噻虫胺是生产上防治稻飞虱的理想药剂。     

噻虫胺的合成方法

噻虫胺是第二代新烟碱类杀虫剂，介绍了噻虫胺及其中间体的合成方法。     

新颖杀线虫种衣剂——Poncho/Votiv0

新型种衣剂Poncho/Votivo由杀虫剂噻虫胺和生物杀线虫剂坚强芽孢杆菌组成。它可防治玉米、棉花、大豆、甜菜、高粱的肾形线虫、根瘤线虫、大豆孢囊线虫、金针虫、小地老虎、种蝇、蛴螬、初期蚜虫、葡萄肖叶甲、越冬豆叶甲虫和玉米种子蛆等。它对线虫具有高效性、持效性和高的安全性。     

高效液相色谱法测定1%氯虫·噻虫胺颗粒剂中杂质3-甲基吡啶

采用高效液相色谱法建立了一种测定1%氯虫·噻虫胺颗粒剂中杂质3-甲基吡啶的定量分析方法。方法采用二极管阵列检测器(DAD),Zorbax Eclipse Plus-C18色谱柱,以乙腈/冰乙酸-乙酸铵水溶液为流动相进行梯度洗脱,流速为1 mL/min,在262 nm波长下对氯虫苯甲酰胺中杂质3-甲基吡啶进行定量分析。结果显示3-甲基吡啶质量浓度为0.095~3.8 mg/L时,方法的线性相关系数为0.9999,定量限为1.12 mg/kg,平均回收率为104.9%,说明该方法准确度高、定量限低,适用于氯虫苯甲酰胺产品中3-甲基吡啶的定量分析。     

8个烟碱类杀虫剂生物活性比较研究

比较吡虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺、噻虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、氯噻啉、呋虫胺等8个烟碱类杀虫剂的生物活性,为科学应用提供参考。采用浸渍法、浸稻苗法、浸叶碟法等对豆蚜、褐飞虱、二化螟、小菜蛾进行室内毒力测定,对活性进行分组,并进行了结构与活性关系初步分析。结果表明:烟碱类药剂对豆蚜LC50值为0.0314⁰.3505 mg/L,对抗吡虫啉的褐飞虱LC50值为0.565 70.3505 mg/L,对抗吡虫啉的褐飞虱LC50值为0.565 7⁴9.404 6 mg/L,对二化螟LC50值为7.517649.404 6 mg/L,对二化螟LC50值为7.5176¹39.0369 mg/L,对小菜蛾LC50值为10.533 4139.0369 mg/L,对小菜蛾LC50值为10.533 4¹00 mg/L。烟碱基闭环与开环、取代杂环等结构特点对药剂活性有影响。烟碱类药剂对同翅目害虫的活性显著优于对鳞翅目害虫的活性。在实际应用中可以采取轮用策略和兼治策略推进药剂的科学合理使用,还可加强研发种子处理剂等。