咪唑啉酮类除草剂的应用与合成介绍

 

　　咪唑啉酮类除草剂是20世纪80年代美国氰胺公司发现的一类超高效除草剂。其亩（667m2）有效成分用量为2.3~16.7g，主要用于大豆、花生、蔬菜等旱田作物，防除众多的一年生和多年生禾本科杂草以及阔叶杂草、莎草科杂草等。

　　咪唑啉酮类除草剂的作用机理是：这类除草剂是乙酰乳酸合成酶（ALS）或乙酰羟酸合成酶（AHAs）的 抑制剂，即通过根、茎、叶吸收，并在木质部和韧皮部传导，积累于植物分生组织内，抑制植物的乙酰乳酸合成酶，阻止支链氨基酸，如颉氨酸、亮氨酸、异亮氨酸 的生物合成，从而破坏蛋白质的合成，干扰DNA合成及细胞的分裂与生长，最终造成植株死亡。

　　4种最主要的咪唑啉酮类除草剂是灭草烟、咪草烟、甲基咪草烟、甲氧咪草烟。这4种除草剂的结构虽然类同，但灭草烟、咪草烟、甲氧咪草烟的合成方法却各不相同，以上4种除草剂的国外专利期已过。

　　灭草烟是咪唑啉酮类除草剂中最早发现的一个品种，我国已有批量生产，其合成方法是以2，3-吡啶二羧酸 为原料，在甲苯中与乙酸酐反应，用吡啶作脱酸剂，生成的吡啶二酸酐不经分离直接和2-氨基-2，3-二甲基丁腈反应生成氨基甲酰基烟酸，再与过氧化氢在氢 氧化钠水溶液中水解，然后将温度升至70℃环合。因反应生成灭草烟钠盐，所以需用盐酸中和至PH=4，再用溶剂萃取，蒸去溶剂得灭草烟。整个工艺过程无需 分离，是典型的“一锅法”生产工艺过程。工业化的收率是65%~70%（以2，3-吡啶二羧酸计），含量95%。

　　咪草烟又名咪唑乙烟酸，其它名称为普施特、金普施特、普杀特等。咪草烟是咪唑啉酮类除草剂中产量最大的 品种，我国山东先达化工有限公司的产量已很大。其合成方法是正丁醛与甲醛反应生成2-乙基丙烯醛；氯乙酸乙酯和草酸二乙酯在乙醇钠存在下反应生成氯代草酰 乙酸二乙酯；2-乙基丙烯醛和氯代草酰乙酸二乙酯在氨基磺酸铵存在下反应生成5-乙基吡啶羧酸二乙酯；5-乙基吡啶羧酸二乙酯和2-氨基-2，3-二甲基 丁酰胺反应生成咪草烟，工业化的产品含量为95%。

　　甲基咪草烟又名百垄通、高原。甲基咪草烟国内产量很小，其合成方法有两种。一是与咪草烟相似的合成方 法，正丙醛和甲醛反应生成2-甲基丙烯醛；2-甲基丙烯醛和氯代草酰乙酸二乙酯在氨基磺酸铵存在下反应生成5-甲基吡啶羧酸二乙酯；5-甲基吡啶羧酸二乙 酯和2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺反应生成甲基咪草烟。工业化产品的含量为95%。二是采用乙氧基草乙酸二乙酯法，正丙醛和甲醛反应生成2-甲基丙烯 醛；氯乙酸乙酯和乙醇在乙醇钠存在下反应生成乙氧基乙酸乙酯；乙氧基乙酸乙酯和草酸二乙酯在乙醇钠存在下反应生成乙氧基草乙酸二乙酯；2-甲基丙烯醛和乙 氧基草乙酸二乙酯在乙酸铵存在下反应生成5-甲基吡啶羧酸二乙酯；5-甲基吡啶羧酸二乙酯和2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺反应生成甲基咪草烟，工业化产 品的收率为95%。