氨基甲酸酯类杀虫杀螨剂有什么特性?

发布网友发布时间：2022-05-13 05:58

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热心网友时间：2023-11-23 23:20

毒扁豆是非洲的一种豆科植物——卡勒巴豆的种子，17～18世纪，尼日利亚爱菲克斯人的统治者就开始利用毒扁豆制做的神裁毒药“esere”行死刑，后来欧洲人发现“esere”的毒性成分是生物碱，并于1864年分离出毒扁豆碱（physostigmine），1925年确定了毒扁豆碱的分子式。毒扁豆碱本身是箭毒的解毒剂，可以使瞳孔收缩，能治疗青光眼，用量过多会使人呼吸困难以至死亡，但毒扁豆碱是离子化合物，由于缺乏脂溶性而不能渗入昆虫体内神经组织，不能用于杀虫。

毒扁豆的次生代谢物质毒扁豆碱是人类发现的第一个天然氨基甲酸酯类化合物。氨基甲酸酯类杀虫剂是以毒扁豆碱为模板的仿生合成农药，是在研究毒扁豆碱生物活性与化学结构关系的基础上发展起来的。

杜邦公司1931年研究的二硫氨基甲酸的衍生物四乙基硫代氨基甲酰硫化物是最早发现的有杀虫能力的氨基甲酸酯，其对蚜虫有触杀毒性。此外，有一些化合物，如福美双有拒食作用，可以保护植物不受天幕毛虫、日本甲虫、墨西哥豆甲虫等为害，四乙基硫代氨基甲酰硫化物及代森钠能杀螨。不过，这些氨基甲酸的盐（酯）具有卓越的杀菌活性，至今仍作为杀菌剂使用。

第一个真正的氨基甲酸酯杀虫剂是由瑞士嘉基公司的HansGysin博士在1940年代的中后期合成的。他在芳香酰胺里寻找更有效的化合物时合成了一系列环烷基氨基甲酸酯，其中一个就是地麦威。它的忌避作用不佳，却对家蝇、蚜虫及其他几种害虫的毒杀作用很强。当时Gysin证明最有希望的氨基甲酸酯类化合物是杂环烯醇的衍生物，其中异索威、敌蝇威和地麦威在20世纪50年代在欧洲进入商品生产。异索威大都用做选择性内吸杀蚜剂，地麦威用做接触性杀蚜剂，而敌蝇威则做杀蝇纸上用的触杀剂。

美国联合碳化物公司的JosephA．Lambrech博士根据嘉基公司的发现和有些氨基甲酸酯是有效的除草剂这一点，在1953年合成了甲萘威。这个氨基甲酸酯和嘉基公司产品的不同之点是把烯醇基换成了芳基，把二甲基氨基甲酸酯换成了甲基氨基甲酸酯，并发现甲萘威是一个非常好的杀虫剂，1957年以西维因的商品名投入工业化生产。

美国加利福尼亚大学RobertL．Metcalf等发现了几种氨基甲酸酯，在体外虽然能抑制昆虫神经的胆碱酯酶，但直接施于昆虫体表却没有一个具有杀虫活性。Metcalf、Fukuto等认为，这些化合物之所以无效是因为胺盐及季胺结构上有固定的电荷，妨碍它们穿透昆虫表皮蜡质及多脂的神经系统。因此，他们根据这一理论，合成了49个不带电荷的脂溶性毒扁豆碱类似物，其中有几个取代苯基甲基氨基甲酸酯对家蝇、温室蓟马、橘蚜等有强烈触杀活性。其中发展为商品的有害扑威、异丙威、灭除威及速灭威。但更重要的是Metcalf和Fukuto的研究确定了芳基－N－甲基氨基甲酸酯的卓越杀虫活性，成为大量的氨基甲酸酯类新农药的基础。

联合碳化物公司的化学家们另一个结构上的创新是合成的氨基甲酸酯既在电子结构上具有芳基化合物的特点，又在空间结构上模拟神经胆碱酯酶的底物乙酰胆碱，即肟的氨基甲酸酯，特别是涕灭威，它不仅具有触杀和内吸作用，而且还具备杀线虫及杀螨活性。