新型四唑肟类杀菌剂四唑吡氨酯的合成线路研究

摘自：《农药》2025(03)

作者：钟福贵; 杨吉春; 李志念; 杨慧鑫; 关爱莹（沈阳中化农药化工研发有限公司新农药创制与开发国家重点实验室; 农药国家工程研究中心）

卵菌病原菌是引起许多农作物病害的重要病菌之一，因其在有性阶段产生卵孢子而得名，卵菌病原菌具有菌种种类多(目前发现的卵菌类病原菌已超过700种)、生存方式多样、对寄主破坏性强、传播范围广等特点。它们主要通过干扰和破坏寄主细胞的免疫反应系统，来引发农作物的毁灭性病害，每当病害暴发时都会给全球造成数十亿美元的经济损失，严重时甚至会给人类带来巨大的灾难，而在卵菌引起的病害中尤以霜霉病和疫病最难防治。因此针对霜霉病和疫病的防治就显得非常重要。 

四唑吡氨酯是由大日本墨水公司发现、日本曹达公司开发的新型四唑肟类杀菌剂，英文通用名picarbutrazox，分子式C20H23N7O3，相对分子质量409.442，化学结构式如图1所示。四唑吡氨酯可通过抑制病菌细胞膜的形成、抑制菌丝生长和孢子萌发，减少孢子囊形成和游动孢子的数量，来防治卵菌纲病害霜霉病和疫病，例如假霜霉属、盘霜霉属、疫霉属、腐霉属等病害。国际杀菌剂抗性行动委员会(FRAC)将四唑吡氨酯归类为作用机制不明的U17类别，研究表明四唑吡氨酯具有全新作用机制，且与Qo I和苯酰胺类杀菌剂没有交互抗性。 

图1 四唑吡氨酯的化学结构式

经检索四唑吡氨酯的专利合成方法主要由日本曹达株式会社、拜耳公司发布，其合成方法可归纳为2部分：1)关键中间体(1-甲基-1H-四唑-5-基)(苯基)甲酮肟(M)的合成，2)四唑吡氨酯的合成。 

关键中间体(1-甲基-1H-四唑-5-基)(苯基)甲酮肟(M)的合成路线主要有3条，分别以苯乙酮(1)、苯甲酰氯(2)、2-氧代-2-苯基乙酸甲酯(3)为起始原料，见图2。首先3个原料经不同的反应路线合成共同中间体N-甲基-1-氯-2-氧代-2-苯基乙酰亚胺(4)，再与叠氮化钠发生合环反应，得到1-甲基-5-苯甲酰基四唑(5)，而后中间体5与盐酸羟胺反应合成中间体M。 

图2 中间体M的合成

四唑吡氨酯的合成方法可归纳为3种（见图3）：

1) 1-甲基-1H-四唑-5-基)(苯基)甲酮肟(M)和2-溴甲基-6-((叔丁氧羰基)氨基)吡啶(7)直接在碱性条件下发生取代反应合成四唑吡氨酯[6-7];

2) 中间体M与R基取代的2-溴甲基-6-((叔丁氧羰基)氨基)吡啶，在碱性条件下发生取代反应得到R取代的四唑吡氨酯，最后在碱性条件下水解掉R基团得到四唑吡氨酯;

3) 中间体M与吡啶的几种衍生物首先合成中间体9，最后与二碳酸二叔丁酯反应合成目标产物四唑吡氨酯。 

图3 四唑吡氨酯的合成方法

经过上述文献总结和实验探索，本研究以苯乙酮(1)为起始原料首先合成1-甲基-5-苯甲酰基四唑(5)，中间体5与盐酸羟胺合成(1-甲基-1H-四唑-5-基)(苯基)甲酮肟(M)，中间体M再与2-溴甲基-6-((叔丁氧羰基)氨基)吡啶(7)进行反应合成四唑吡氨酯，合成路线见图4。

图4 本研究的四唑吡氨酯合成路线

本研究对四唑吡氨酯的合成方法进行了检索和总结，并选择一条适合实验室操作的方法，以苯乙酮为起始原料，经过4步反应制得四唑吡氨酯，通过核磁和质谱验证了其结构。

表1 室内杀菌活性数据

本研究还对对目标化合物进行了初步的生物活性测定，结果表明该化合物对卵菌纲病害具有优异的防治效果，在有效成分为1.56 mg/L剂量下对黄瓜霜霉病和番茄晚疫病的防效均可达到98%。该化合物结构和作用机制新颖，有较大的研究价值。

来源: 农药-CNKI