氯虫酰胺关键中间体氧化的研究

摘要：为了解决现有杀虫剂中存在的抗性，毒性及对环境影响等问题，开发具有新颖作用机理的杀虫剂已经成为当今农药科技人员的重要责任。氯虫酰胺是鱼尼汀受体杀虫剂的优秀代表之一, 它的合成路线很多，最近这几年以2,3-二氯吡啶为原料所得结果最为理想。本论文中涉及到的三步反应主要是溴代，氧化，水解，而氧化部分则是用两种不同的氧化剂在不同溶剂中反应，根据反应结果来筛选出最佳的溶剂和最佳的催化剂。实验所得的产物以核磁确定其结构。

关键词：鱼尼汀受体；氧化剂；溶剂；杀虫剂

Ceramide synthesis of insect chlorineOxidation  of key intermediates
 
Abstract: In order to address the existence of resistance to existing pesticides, toxicity and environmental impact issues, developing a novel mechanism of pesticides has become an important scientific and technical personnel responsible pesticide. Chlorantraniliprole is an excellent representative of Ryanicide  receptor. The synthetic route are varieties. In recent years , 3-2 chlorine pyridine as raw material is the most ideal results. This paper relates to the three-step reaction is mainly bromination, oxidation, hydrolysis. Oxide part is in two different reactions in different solvents oxidant. According to the results to filter out the best reaction solvent and the best catalyst. The experimental product to determine its structure by NMR.

Key words:  Ryanicide  receptor ; oxidizing  agent; Solvent; insecticide，

目  录
中文摘要    I
英文摘要    II
目录    III
1. 绪论    1
1.1 前言    1
1.2 现状    2
2. 实验部分    6
2.1 实验仪器    6
2.2 实验试剂    6
2.3 实验操作步骤    6
3. 结果与讨论    10
4．总结与展望    13
4.1. 总结    
4.2  展望    10

致谢    14
参考文献    15

 
1    绪论
1.1    前言
目前，世界上约有50余万中植物，人们已从中开发了不少具有杀虫活性的物质，有的还形成来看新的杀虫剂系列。如从箭毒碱开发了氨基甲酸酯类杀虫剂，由除虫菊开发了拟除虫脂类杀虫剂，从鱼藤酮开发了哒嗪酮类杀虫剂，以及烟碱开发了以吡虫啉为首的新烟碱类杀虫剂[1]。
为了解决现有杀虫剂中存在的抗性，毒性及对环境影响等问题，开发具有新颖作用机理的杀虫剂已经成为当今农药科技人员的重要责任。同时，为了提高筛选效率，从自然界中寻求新的先到物质已经是人们创制新农药的主要方向之一，其中包括寻求新的具有杀虫活性的物质或者先导物。
除了寻求新的先导化合物外，人们还热衷于从植物源中寻求新的靶标。鱼尼汀受体即为人们发现的又一个杀虫剂靶标，并开发了一些用于该类受体的新化合物。这些化合物都是作用于鱼尼汀受体，即主要是诱导昆虫鱼尼汀受体的活化，使得内源性的钙离子库释放，进而导致昆虫死亡，目前该类化合物已成为农药研究的热点[1]。
鱼尼汀存在于南非的一种大风子科的豆科植物内，特别是Ryania speciosa Vahl.。这是一种广泛生长的低矮树木。在当地，几千年来曾将其提取物涂抹于箭头上来猎杀猎物。20世纪中期开始，美国默克公司的研究人员开始关注此类植物。后来的研究发现，这类杀虫剂对现有的商品杀虫剂而言，毒性相当的低，表现出良好的环境相容性[2]。
1.2 现状
1.2.1 作用方式
氯虫酰胺，英文名是Chlorantraniliprole，结构如下： 

它是通过昆虫鱼尼汀受体的活化达到防治害虫的目的。这些受体对肌肉正常功能的发挥起着至关重要的作用。肌肉细胞的收缩需要细胞内源性钙离子有序的释放进入细胞质中，而鱼尼汀受体则是调节钙离子释放的选择性离子通道。氯虫酰胺与鱼尼汀受体的结合，导致细胞内钙离子释放的失控和流失，使得肌肉细胞的收缩功能难以为继。经氯虫酰胺处理后的害虫表现为进食迅速停止，乏力，反胃和肌肉瘫痪，直至死亡。其独特的化学结够与新颖的作用方式，使之对其他杀虫剂的抗性害虫群性也具有杰出的防效。
氯虫酰胺只作用于昆虫鱼尼汀受体，因为这种受体与哺乳动物鱼尼汀受体之间存在结构性的差异，所以对动物是安全的[3]。
 
1.2.2 新开发的作用于鱼尼汀受体的杀虫剂
1996年以来，人们通过对鱼尼汀受体的探明，引发了以鱼尼汀受体为目标的新杀虫剂的研究，开发，并发现了几个对鱼尼汀受体具有活性的化合物，即以下四种是它们的结构式如图1[1]。
除了这几种化合物，人们还通过对微生物培养获得了具有杀虫，驱虫作用的其他物质，其同样通过抑制鱼尼汀受体而发挥杀虫活性。近几年，人们也通过在原来的活性化合物上引入其他的原子或基团来改善化合物的活性，氯虫酰胺就是中的一个。

              
              
图1 对鱼尼汀受体有活性的化合物结构

1.2.3 氯虫酰胺的合成路线
氯虫酰胺的制备方法很多，按不同原料及路线划分可有十几种。近几年来，以2,3-二氯吡啶为原料的合成路线收率高，操作简便，单耗低，且质量较好。
根据文献综合确定的路线如下[4]：