嘧啶类衍生物的杀虫活性研究新进展

 

由于嘧啶类衍生物具有杀虫、杀菌、除草和调节植物生长等生物活性，且具有作用机制独特等优点，此类物质已成为现代农药研究领域的热点之一。自上世纪50年代开发的第一个产品化嘧啶类杀虫剂——二嗪磷以来，先后开发了几十种嘧啶类杀虫剂如喹螨醚、嘧虫胺、嘧啶威、甲基嘧啶硫磷、乙嘧硫磷、嘧螨醚、抗蚜威、环虫腈、吡蚜酮。本文主要介绍了近年来报道的嘧啶胺类、嘧啶(硫)醚类、稠杂环嘧啶类和其他嘧啶类化合物等杀虫活性方面的研究，这些为新型嘧啶类杀虫剂的开发研究奠定了一定的基础。

 

 

2010年一系列具有杀虫活性的吡唑嘧啶酰胺衍生物获得了报道。当质量浓度为500 g/hm2时，其中化合物1和2对桃蚜和辣根猿叶虫的致死率大于80%；当质量浓度为4 mg/L时，化合物2对南方根结线虫的致死率大于80%。

 
 

 

2010年合成的含取代苯胺基嘧啶基团的E-型苯基丙烯酸酯类化合物，其生物活性测试结果表明，该类化合物具有较好的杀螨活性。当质量浓度为5 mg/L时，其中化合物3、4和5对成年红蜘蛛的致死率均为100%；当质量浓度为1.25 mg/L时，化合物3、4和5对成年红蜘蛛的致死率都在90%以上；当质量浓度为10 mg/L时，化合物3和4对红蜘蛛卵的孵化抑制率都为100%。

 

 

2010年研究人员在嘧啶环上引入酰胺结构合成的一系列含嘧啶酰胺类化合物，当质量浓度为100 mg/L时，化合物6和7对铜绿蝇和家蝇的致死率大于80%；当质量浓度为500 mg/L时，化合物6和7对辣根猿叶虫、桃蚜和甜菜夜蛾的致死率均大于80%。2011年，研究发现含吡唑嘧啶化合物具有很好的杀虫活性，当剂量为500 g/hm²时，化合物8对桃蚜和二斑叶螨的致死率分别为100%和90%。

 

 

2012年，研究法现在嘧啶环上引入三唑环能提高其杀虫生物活性。当质量浓度为500 mg/L时，其中化合物9、10、11和12对棉蚜和烟粉虱的致死率均超过90%。2011年有针对于嘧啶并噻吩类化合物13和14的报道，指出当质量浓度为300 mg/L时，其对豆蚜虫和蜘蛛螨致死率都大于80%。

 

 

 

还有关于一系列对甜菜夜蛾有抑制活性的新型嘧啶类衍生物的报道。当质量浓度为100 mg/L时，化合物15和16对甜菜夜蛾的致死率均高于76%。

 

 

2013年针对新型嘧啶胺类化合物17的报道显示，该化合物对褐飞虱的LC₅₀值为0.163 mg/L。化合物18的质量浓度为4 mg/L时，对水稻褐飞虱和桃蚜的致死率均为100%。

 

 

2014年具有杀虫活性的芳基吡唑氟嘧啶类衍生物被合成，在质量浓度为400 mg/L时，其中化合物19对小菜蛾的致死率为94.5%。

 

 

2016年新型嘧啶类衍生物被合成，当化合物20和21这些质量浓度为2 mg/L时，其对成年雌性埃及伊蚊的致死率为70%。2017年新合成的含嘧啶2-氰基-N-(5-乙基-1,3,4-噻唑-2-基)乙酰胺类化合物22，对棉叶蝉的LC₅₀值为69.17 mg/L。

 

 

2010年一系列含有吡啶酰胺类化合物被合成。其生物活性测试结果表明，大多数化合物具有杀虫活性，当质量浓度为500 mg/L时，其中化合物23和24对桃蚜的致死率均大于80%。

 

 

2011年化合物25、26和27被合成，这些化合物对绿豆象的LC₅₀值分别为0.00201、0.00122、0.00164 mg/L，优于对照药剂敌敌畏(0.00243 mg/L)。

 

 

2012年的报道显示，含嘧啶氧基的吡唑邻甲酰氨基苯甲酰胺衍生物在质量浓度为500 mg/L时，化合物28对小菜蛾和苜蓿蚜的致死率均为100%。对斜纹夜蛾具有抑制活性的化合物29，其对斜纹夜蛾的LC₅₀值为23.2 mg/L。甲氧基丙烯酸酯取代嘧啶类化合物30和31在质量浓度为0.626 mg/L时，其对红蜘蛛的致死率分别为90%和95%。

 

 

一系列具有杀虫活性的新型含嘧啶环吡唑肟醚类化合物32~45于2015年合成。另有具备杀虫活性的新型含取代嘧啶环结构的吡唑肟类衍生物46、47和48，据报道可知在质量浓度为100 mg/L时，这些化合物对褐飞虱的抑制率分别为60%、60%和50%。不饱和烃嘧啶硫醚类化合物49在质量浓度为500 mg/L时，大多数化合物对朱砂叶螨和苜蓿蚜都具有很好的抑制活性。

 

 

 

2010年关于一系列嘧啶并三唑类衍生物的报道说明了其中大多数化合物具有杀虫活性。当质量浓度为200 mg/L时，其中化合物50、51、52和53对桃蚜和褐飞虱的致死率均大于90%，对银叶飞虱的致死率均大于80%。

 

 

2010年有关于一系列含三氟甲基的嘧啶类衍生物的报道，其生物活性测试表明：当质量浓度为200 mg/L时，化合物54对桃蚜和褐飞虱的致死率大于90%。2011年一系列稠环嘧啶胺类衍生物被合成，杀虫活性测试结果表明：当质量浓度为400 mg/L时，化合物55、56和57对甜菜夜蛾、烟芽夜蛾、果蝇和埃及伊蚊的致死率高于80%。

 

 

2014年一系列含硫醚顺式新烟碱化合物被合成，杀虫活性测试结果表明：当质量浓度为500 mg/L时，化合物58对苜蓿蚜的致死活性率为83.0%。2016年三氟苯嘧啶衍生物被合成，杀虫活性测试结果表明：当质量浓度为100 mg/L时，化合物59对桃蚜的致死率达到89.1%。另据2016年的报道了，吡啶基嘧啶类化合物在当质量浓度为200 mg/L时，化合物60对萝卜蚜虫和紫薇长斑蚜虫的抑制活性为100%和84.4%。2017年一系列吡唑并[4’,3’:5,6]吡喃并[2,3-d]嘧啶衍生物61被合成，杀虫活性测试结果表明该化合物对黏虫具有较高的杀灭效果，大多数抑制率达到90%以上。

 

 

 

2010年一系列嘧啶类化合物被合成。杀虫活性结果表明，大多数化合物具有杀虫活性，当质量浓度为50 mg/L时，其中化合物62、63、64、65对小菜蛾、烟芽夜蛾、草地贪夜蛾和甜菜夜蛾等都有较好的防治效果。

 

 

2010年含氟嘧啶脲类衍生物被合成，杀虫活性结果表明，当质量浓度为50 mg/L时，化合物66和67对甜菜夜蛾和谷实夜蛾的致死率均为100%。2010年针对化合物68和69的报道表明，当质量浓度为500 mg/L时，其对棉蚜的致死率均为60%，对二斑叶螨致死率均大于90%。

 

 

2009含嘧啶二酰胺类衍生物被合成，当质量浓度为50 mg/L时，化合物70和71对棉铃虫和甜菜夜蛾的致死率均为100%。2011年含嘧啶环乙二酰胺类衍生物被设计合成，生物活性测试结果表明化合物72和73对小菜蛾络氨酸酶具有较好的抑制活性。2014年关于一系列含嘧啶的硫脲类衍生物的报道表明，当质量浓度为50 mg/L时，化合物74对库蚊幼虫的致死率为100%。

 

 

 

从近年来关于嘧啶类衍生物杀虫活性方面的研究可以看出：大多数嘧啶类衍生物具有杀虫活性，且嘧啶类衍生物结构类型较多。从结构活性关系分析看出：当在嘧啶环结构中引入酰胺、酰基硫脲、硫醚等活性基团时，嘧啶类衍生物都具有优良杀虫活性，且含有吸电子基团，如含CF₃、NO₂、C1、F等基团或原子。因此，随着分子生物学、蛋白组学和计算化学等学科的发展，未来将创制出更多活性更好、结构更加新颖的新型嘧啶类杀虫剂。