吡虫啉在小麦和土壤中的实验+文献综述(3)
新烟碱类杀虫剂是对继天然烟碱类杀虫剂之后的化学合成药剂的统称，其在结构上具有共性，作用靶标相同，是继有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类杀虫剂之后的第四大类杀虫剂。新烟碱类杀虫剂是以天然烟碱为模型，经过结构改进而发现的性能优异的化学杀虫剂，并具有与天然烟碱相同的作用方式，即作用于烟碱乙酰胆碱受体。近十几年来，世界各大化学公司杀虫剂研究开发的焦点已经发生了重大变化。农药科学家们发现了一大批结构新颖，作用机理独特，高效、低毒、低残留的杀虫剂。这类杀虫剂具有广谱、高效、高选择性、高安全性的特点，作用方式有触杀、胃毒和内吸活性，能用于土壤、叶面和种子的处理。由于其作用的靶标和传统的有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类杀虫剂的靶标不同，所以，新烟碱类杀虫剂对许多抗性害虫表现出良好的活性。另外，这类杀虫剂还具有较长的残效期，使其药效更加显著。同时，在施放到田间之后，对蜜蜂、鸟类、鱼类及害虫天敌比较安全，表现出很好的环境友好性。我们可以预见新烟碱类杀虫剂将有良好的发展前景。
1.3 新烟碱类杀虫剂的发展历程
新烟碱类杀虫剂的开发也经历了一个较长的过程。新烟碱类杀虫剂是以天然杀虫剂烟碱（1）为先导体，通过结构不断修饰而来的。天然烟碱是存在于烟叶中的一种生物碱，俗称尼古丁。它的化学名为3-(1-甲基-2-吡咯啉基)吡啶。天然烟碱(Nicotine,1)作为一种古老的杀虫剂于1828年由Posselt和Reimann从烟草中提取出来，1893年，Pinner确定了烟碱的结构，它能对烟碱型乙酰胆碱受体(rtAChRs)起激动作用，是第一个作用于烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)的杀虫剂，但对哺乳动物、鸟类、水生动物的毒性较大。
1972年，壳牌(Shell)的研究人员报道了一些具有杀虫活性的硝基亚甲基杂环化合物，继而发现了Nithiazine(2)。由于其在田间不稳定，这种化合物没有商品化。但是，它新颖的结果和独特的杀虫机理引起了人们的关注。
1979年，拜尔公司的研究人员开始以这种结构作为先导，进行优化。通过将Nithiazine的氢化噻嗪环换成其他的杂环，并在杂环上引入取代基，他们发现4-氯苄基-2-硝基亚甲基咪哇烷(3)，它的活性基本上与先导化合物相当。
又经过两年的构效关系研究，以吡啶甲基取代苄基得到化合物(4)，活性得到了明显的提高。然后，通过在杂环上引入4-氯-3-吡啶甲基的方法合成了化合物(5)使活性提高了100倍，通过进一步交换官能团和咪唑环上的杂原子，并导入卤素取代的芳香杂环代替吡啶环，合成了各种具有特有的生物模型和有利的物理化学性质的潜在的杀虫剂。由于这种化合物的结构及其作用靶标和烟碱类似，人们把这类化合物叫做新烟碱类杀虫剂。终于，从合成的50多个缓和物种发现具有优异生物活性的化合物吡虫啉(Imidaeloprid，6) (图1.1)，拜尔公司于1991年将其推向市场，获得极大成功。
图1.1 吡虫啉的开发过程
新烟碱类杀虫剂的创制工作进展的非常迅速，继吡虫啉之后，短短的20余年间又涌现出了6个商品化的新烟碱类杀虫剂(图1.2)：日本曹达公司开发的啶虫脒(Acetamiprid，7)和武田公司开发的烯啶虫胺(Nitenpyram，8)。
继吡虫啉之后，日本曹达株式会社开发了新型杀虫剂啶虫脒(Acetamiprid)，具有强内吸性和高杀虫活性，并且对鳞翅目、半翅目和缨翅目等害虫有高效。
烯啶虫胺(Nitenpyram)是1989年开发的又一烟碱类杀虫剂，作用机理与其它新烟碱类化合物相似。具有光不稳定性，对环境安全，喷洒有良好的页面残留影响，高杀虫活性、无植物毒性。主要用于防治水稻、蔬菜及其它刺吸式口器类昆虫。
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