三酮类除草剂的研究进展

应化 090608 江霞

1 引言

三酮类化合物具有新颖的作用机制和良好的生物活性，而且最近几年专利报道的该类化合物很多，也取得了一定进展^[1],本文着重介绍了2-巯基-3-酰基硫色酮类化合物的合成及表征，以期待开发利用更多有活性的三酮类色酮及硫色酮类物质。新除草剂作用靶标主要是对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)，目前发现的HPPD 抑制剂有三酮类、吡唑酮类和异唑酮类等^[2]。HPPD抑制剂的先导化合物来自澳大利亚的桃金娘科(Myrtaceous)植物的挥发油纤精酮(Leptospermone)，象任何新的作用方式所期待的一样, 三酮类作用靶点的也不是直接阐明的^[3]。

最初的报导表明, 在处理植物体内八氢番茄红素含量增加, 研究者由此得出结论,这些化合物的作用方式很可能是抑制类胡萝卜素生物合成的去饱和反应。然而,后来的研究表明, 三酮类化合物并不抑制离体八氢番茄红素的去饱和酶, 这就促进研究者又假想三酮类化合物在变成有活性的化合物之前要求通过代谢来修饰其结构, 通过测定处理植物体内的酪氨酸和质体醒的含量也首次确定了其在植物体内的作用靶点。在植物体内, 对经苯基丙酮酸二氧酶是塑体醒生物合成路径中的一种成份。由于抑制了对经苯基丙酮酸二氧酶, 从而导致酪氨酸含量增加和塑体醒枯竭。因为后者是八氢番茄红素去饱和酶的关键辅因素, 所以导致白化症状。塑体酿的枯竭使类胡萝卜素减少,也导致白化症状.所以其后也就发现了三酮类抑制植物的对经苯基丙酮酸二氧酶^[4].

1982年, 捷利康农药公司在进行三酮类的2-苯甲酰基-1,3-环己烷二酮除草剂研究时, 首先发现HPPD 是唯一切实可行的除草靶标^[5]. 合成了邻位氯取代的衍生物, 并且发现其具有十分强的除草活性, 使植物表现出奇特的白化症状, 从而发现了三酮类除草剂.新近农药工业中, 作用方式以抑制对经苯基丙酮酸醋二氧酶(HPPD)为靶标的除草剂取得令人兴奋的进展^[6]。

2 影响除草活性的因素^[7]

2.1 环取代位置对活性的影响

苯环上邻位取代对于除草活性是绝对必须的，因而研究了适宜的苯基取代物。为了完成结构一空间的检测, 制备了一系列2, x 一二氯和2xy 一三氯苯基取代物。结果发现2 .4一二取代和2.3.4 一三取代物活性最高2.4.5 一三取代物活性较低^[8].