手性农药对映体的分离与相互转化的.研究

《手性农药对映体的分离与相互转化的.研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、簿l章绪论第1章绪论l。l’’课题背景农药(Pesticides)是用于防治危鬻农作物及农副产品的病虫害、杂草及其它有害生物的化学药剂的统称。它们有些还广泛用来防治卫生、畜牧、水产、森林等方面的瘸虫害。此夕争，控制作物尘长的植物生长调节剂、提高药剂效力的辅助剂、增效剂等也属于农药的范畴。农药的分类方法多种多样，按主要的防治对象可分为杀虫剂、杀螨剂、除草荆、檀物生长谖节裁、杀鼠裁、杀菌裁、杀线虫剂等l】】。按萁化学维构的类型又可分为拟除虫菊酯、三唑类、有机磷(膦)、有机氯化合物、氨基甲酸酯、有机硫化合物、酰胺类化合物、脲类化合物、醚类化合物、酚类化合物、苯氧羧

2、酸类、三氮苯类、苯甲酸类、脒类、杂环类、香豆素类、有机金属化合物等等。、农药对现代农业的促进作用是盈而易见的，由于使用了农药病虫害得到有效防治，世界粮食产量有了大大提高，数十亿入团的温饱溜题得到解决，农药的使用为入类带来了巨大的效益，为人类的生存作出了重大贡献。经过近一个世纪的努力，入类敬得了不少与病虫荤害作斗争的经验，但也得到了不少教训。由于农药是一类有毒化学物质，长期大量的使用对环境生态安全和人体健康都产生了一定的影响。农药的使用对空气的污染R趋严重，农药对水体的污染更是不容忽视，人们

3、三

4、常生活长期摄入低剂壁的农药也引起了许多慢性的不良影响，如致癌、致

5、畸和致突变，神经系统失调和性畸变等。此外，农药土壤污染是农药污染最典型的彰唾子之一，残留于±壤中的农蓊对后茬作物生长产生了严重药害。卡逊的《寂静的春天》～书出版，唤醒了人们的环境保护意识。人们开始认识到农业与农药的两极关系应逐渐变为农业．农药．环境的三缴关系，农药不但要促进农业的发展，还必须符合环境保护的要求P】。因此，研制高效、低毒、低残熬农药晶种显得同益迫切。由于单一手性农药的药效高、用药量省、三废少、对作物和环境生态更安全、楣对成本低、市场竞争力强，弓

6、起各国科学家的重视，成为2l世纪农药发展的主要方向之一13】。手性(chiralitv)是三维物体的

7、基本属性，指一个物体不能与其镜中的影像褶重合，就如同人的左手与右手，彼此互为实物与镜像的关系而不能重叠。物体具有这样的性质就具有了手性。在化学中，手性是用来表示化合物分子由于组成原子的三维排列引起的结构4：对称性的术语。一对：囊：成镜像的化合物具有“对映关系”，被瓦称为“对映体”。互为对映体的～对手性化合物具有基本相同的物理、化学性质，但有“一种性质是被此不同的，郡就是它们旋转平蕊缡振光的方向。戮此，对瞍体也皴称作光学对映体。它们具有相反的光学活性，能使平嘶偏振光按顺时针方向旋转的河北科技人学硕十!学位论文对映体称为右旋体(dextroisomer)，记作(

8、+)或d，反之则称为左旋体(1evoisomer)，记作(．)或l。当等量的一对对映体混合在一起时，则不再引起平面偏振光的旋转，无旋光性，称为外消旋体(racemate)，记作(±)或dl。也有一种情况，由于化合物本身手性中心的相互抵消，使得其也无旋光性，则称之为内消旋体(mesoform)。手性化合物的旋光度受温度、入射光频率、溶剂、浓度等因素的影响而有所不同I引。手性是自然界的本质属性之一，在宇宙中普遍存在，使大分子和分子水平呈现多种现象的源泉，控制着有机体的环境和生存。在手性环境中，特别是在手性化合物相互作用时，手性对映体往往表现出不同的特性，有时甚至

9、表现出截然相反的性质，生命体系是一个大的手性体系，小分子的手性化合物参与生命活动相关的过程时，所起的作用是通过严格的手性匹配与分子识别完成的，从分子水平角度讲，农药化合物与生物体相互作用时，农药参与的是生化反应，生物体对具有手性结构的农药化合物分子的各手性异构体识别能力的差异，以及不同靶标对不同手性异构体的匹配性关系，使得手性异构体之间表现出不同的生物活性，这就是有些手性体表现出高的杀虫、杀螨、杀菌和除草活性，而其对映体活性低或表现出药害的根本原因【5】。如：2，4滴丙酸(DCPP)、2．甲一4一氯丙酸(MCPP)等芳氧基丙酸类除草剂，其除草活性几乎全部集中

10、在R一对映体上，S．对映体几乎没有除草活性【6l。杀虫剂溴氰菊酯有8个异构体，(R，R，S)．体活性最强，(R，S，S)．体也有一定活性，而其它六个立体异构体几乎无活性【刀。又如新型丙硫基不对称有机磷杀虫剂丙溴磷，其旋光异构体在抑制乙酰胆碱酯酶(ACHE)iN性、杀虫活性和对温血动物毒性等方面有明显的立体选择性”J。．因此，单一高活性手性体或不含无效手性体的手性农药的研制显得非常重要，它不仅减少了农药向自然界的投入，在避免药害的同时，也节省了。一半以上的原料。此外，单一高活性手性农药在环境中的转化问题也是值得我们进一步深入研究的重大问题，以尽量减少农药残留污

11、染环境。1．2手性农药对映体的分离要研究手性化合物异