拟除虫菊酯与立体化学

拟除虫菊酯-大自然对农药市场的馈赠品除虫菊酯是从一种植物“除虫菊”上提炼出的天然的杀虫剂，又叫“天然除虫菊酯” 。

这种菊酯当然好，对环境很友好，杀虫效果又好，天然除虫菊酯是国内外公认最理想的杀虫剂，联合国粮农组织向全世界推荐了12种生物杀虫剂，其中有几种是除虫菊素或拟除虫菊素类化合物。

除虫菊原产南斯拉夫，我国主要在云南种植。

看看这外表柔弱、内里不容侵犯的小花除虫菊酯的发现过程：早在1800年，高加索人就发现除虫菊花粉能防治卫生害虫了。

人类的好奇心是技术发展的有力助推器，1909年，日本的Fujitami开始研究这个神奇菊花中的有效成分，但直到1924年瑞士化学家H.Staudinger和L.Ruzicka才提出除虫菊素I和II的初步分子结构，1947年才最后鉴定了结构。

除虫菊酯是指除虫菊花中所含有效杀虫成分的总称，主要有6个结构极相似的化合物组成。

根据不同的化学结构和中毒症状，除虫菊酯类杀虫剂可分为两型：I型主要包括天然除虫菊酯和结构上不含α-氰基的合成拟除虫菊酯，如氯菊酯，中毒症状为颤抖；II型为结构上含有α-氰基的合成拟除虫菊酯，如溴氰菊酯，中毒症状为骚动和大量分泌唾液，但是天然的提炼物或者对光敏感，只能用于室内防治害虫，而且提取量不能满足农业生产需要。

于是人们想到模仿这种天然除虫菊酯的成分，在化学式上作一些改动，添加不同的基团来生产针对不同的虫种、满足市场需求的“拟除虫菊酯”。

1973年第一个对光稳定的拟除虫菊酯苯醚菊酯开发成功，是第一个适用于农林害虫防治的光稳定性品种，开创了拟除虫菊酯用于农业的先河。

此后不断出现许多光稳定性品种，被称为第二代拟除虫菊酯，溴氰菊酯、氯氰菊酯、杀灭菊酯等优良品种不断出现，拟除虫菊酯的开发和应用有了迅猛的发展。

列举几种拟除虫菊酯的分子式：1、胺菊酯(Tetramethrin)2、氯氰菊酯(Cypermethrin)3、氰戊菊酯(Fenvalerate)一系列拟除虫菊酯产品的出现，是伴随着人们对除虫菊酯几个基团的深入了解而产生的。

PART 01
有机磷氨基甲酸酯拟除虫 菊酯的概述
REPORTING
定义与特性
定义
有机磷氨基甲酸酯拟除虫菊酯是 一种农药，具有除虫、除螨和杀 菌作用，属于广谱性杀虫剂。
特性
具有高效、低毒、广谱、低残留 等优点，对害虫具有较强的触杀 、胃毒和熏蒸作用，可用于防机磷氨基甲酸酯拟除虫菊酯主要包括马拉硫磷、敌敌畏、乐果等品种。
合成方法
要点一
总结词
有机磷氨基甲酸酯拟除虫菊酯的合成方法主要包括原料的 选择、反应条件的控制和产物的分离纯化等步骤。
要点二
详细描述
有机磷氨基甲酸酯拟除虫菊酯的合成方法通常包括以下几 个步骤：首先，选择适当的原料，如有机磷化合物、氨基 甲酸酯和拟除虫菊酯等；其次，在一定的反应条件下，通 过化学反应将它们连接在一起；最后，对产物进行分离纯 化，得到目标化合物。在合成过程中，反应条件对产物的 质量和产率具有重要影响，因此需要严格控制反应条件。
THANKS
感谢观看
REPORTING
不同国家和地区的市 场需求存在差异，发 展中国家市场需求增 长较快。
发展趋势
技术创新
随着科技的不断进步，有机磷氨 基甲酸酯拟除虫菊酯的生产工艺 和产品性能将得到进一步提升。
环保要求
随着全球环保意识的提高，有机 磷氨基甲酸酯拟除虫菊酯的环保
生产和使用要求将更加严格。
市场需求
随着全球人口的增长和经济的发 展，有机磷氨基甲酸酯拟除虫菊 酯的市场需求将继续保持增长态
对新型化合物进行生物活性测试和毒理学评估，确保其安全性和有 效性。
研究展望
提高防治效果
01
通过深入研究有机磷氨基甲酸酯拟除虫菊酯的作用机制，期望
开发出防治效果更佳的新型化合物。

拟除虫菊酯类农药光学异构体的分离及定量分析氰戊菊酯是高效、广谱杀虫剂[1-3]，它在酸和醇部分各有1个手性碳，因此是4种光学异构体组成的混合物，其杀虫活性取决于酸和醇部分的构型，其中Aα体（S.S－氰戊菊酯）在酸和醇部分均为S构型，其杀虫活性是其他异构体的几倍甚至几十倍[4-5]，所以测定各异构体的相对组成是十分必要的。

有关氰戊菊酯的检测方法很多，其中填充柱气相色谱法可做氰戊菊酯含量分析[3]。

氰戊菊酯4种光学异构体在气相色谱和高效液相色谱中用常规方法均不能被分离测定，用手性试剂L－薄荷醇与S.S－氰戊菊酯的氰基反应转化成对应的醇酯，这种衍生物在气相色谱上不能被分离，但在高效液相色谱上却能得到很好的分离[4]。

本方法研究出以3%Dexsil 300GC涂渍在ChromosorbWAWDMCS 150~180 μm的1.5 m 玻璃柱内为气相色谱分析柱测定S.S－氰戊菊酯的总酯质量分数，再用液相色谱，以乙腈和甲醇为主要成分的流动相，将S.S－氰戊菊酯分离为4个色谱峰，测定S.S－氰戊菊酯占4种异构体的比率[6]，最后计算出S.S－氰戊菊酯的质量分数。

1材料与方法1.1总酯含量测定1.1.1试验仪器和试剂。

气相色谱仪：日本岛津GC-14 B气相色谱仪，配有FID检测器；色谱数据处理机：N2000色谱工作站；色谱柱：以3% Dexsil 300GC 涂渍在Chromosorb W AW DMCS 180～150 μm为固定相，装入柱长1.5 m、内径3 mm的玻璃色谱柱中，采用泵抽法装柱，通入N2，于300 °C老化24 h；微量进样器：10 μL；丙酮，分析纯；邻苯二甲酸二癸酯，色谱纯；S.S－氰戊菊酯标准品：已知质量分数；S.S－氰戊菊酯样品。

1.1.2气相色谱操作条件。

柱温：235 ℃；气化温度：265 ℃；检测温度：275 ℃；载气压力：0.10 MPa；空气压力：0.05 MPa；氢气压力：0.05 MPa；衰减：1；灵敏度：102；停止时间：10 min；相对保留时间：α体约11 min 9 s，β体约13 min 7 s，内标约18 min 5 s。

农 药AGROCHEMICALS 第50卷第2期2011年2月Vol. 50, No. 2Feb. 2011拟除虫菊酯农药的结构效应分析及QSAR 研究李玲玉1，2，颜冬云1，2，王春光1，秦文秀1(1.青岛大学 化学化工与环境学院，山东 青岛 266071；2.中国科学院 南京土壤研究所 土壤与农业可持续发展国家重点实验室， 南京 210008)摘要：拟除虫菊酯类农药的广泛应用引起了全社会对农药安全问题的关注，很大程度上刺激了最大限度地发挥拟除虫菊酯类农药的使用效率和新型拟除虫菊酯类农药的开发。

人们越来越认识到保持拟除虫菊酯的高效性与持续攀升的使用量将需要更多地探究其结构-活性效应。

综述了不同结构拟除虫菊酯及其异构体的活性/性质差异以及国内外拟除虫菊酯类农药的QSAR 研究进展，并对拟除虫菊酯QSAR 研究进行了展望，可为新型高效低毒农药的研发提供理论支撑。

关键词：农药；拟除虫菊酯；结构效应；QSAR 中图分类号：TQ460 文献标志码：A 文章编号：1006-0413(2011)02-0083-04The Analysis of Structure Effect and Research on QSAR ofthe Pyrethroid InsecticidesLI Ling-yu 1,2, YAN Dong-yun 1,2, WANG Chun-guang 1, QIN Wen-xiu1(1.College of Chemical Engineering and Environmental Sciences, Qingdao University, Qingdao 266071, Shandong, China;2.State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China)Abstract: The increasing societal concern about the safety of pesticide caused by the worldwide use of pyrethroid is now providing strong drivers towards maximising the efficiency of pyredthroid utilisation and the development of new pyrethroids. There is growing recognition that the ultimate goal of achieving ef ficient and sustainable pyrethroid usage will require greater understanding of its structure-activity relationships. The paper summarized the difference of pyrethroid isomers in the activity/property, and presented the research progress and prospect on QSAR of the pyrethroid insecticides. This article would offer theoretical basis for the study of new pesticides with high ef fi ciency and low toxicity.Key words:Key words: pesticides; pyrethroid; structure effect; QSAR 拟除虫菊酯类农药作为三大工业类杀虫剂之一，其使用量的增加及不合理使用引起环境问题和农业生产及日常生活中安全问题日益突出。

我们采用化学拆分的方法：
农化新世纪
方法 １ 需要制备 Ｓ－ 氰醇， 方法 ２ 较为方便， 因 此， 我们选择方法 ２ 进行相关的合成研究。
上述合成工艺已完成小试和中试。 拆分收率［三氟氯菊酸 Ｚ－ １Ｒｃｉｓ 得率］≥４７．５％，
［以三氟氯菊酸
计］；
三氟氯菊酸 Ｚ－ １Ｒｃｉｓ ｅｅ 值 ９６。 三氟氯菊酸拆分前后光学异构体变化见谱图 １、２。 酰 氯 化 和 缩 合 收 率≥９０％， 差 向 异 构 收 率 ≥ ８５％； 三氟氯氰菊酯 Ｚ－ １Ｒｃｉｓ－ Ｓ ｅｅ 值 ８６。 三氟氯氰菊酯差向异构前后光学异构体变化见 谱图 ３、４。 得 到 的 产 物 即 为 γ－ 功 夫 菊 酯 （ ｇａｍｍａ － ｃｙ－ ｈａｌｏｔｈｒｉｎ） ， 为三氟氯氰菊酯 １６ 个光学异构体中最 高效的单一的光学异构体。
农化新世纪 ２００８． ０７ １３
农化新世纪
农药研究
谱图 ３： 差向异构前三氟氯氰菊酯 Ｚ－ １Ｒｃｉｓ － Ｓ ， Ｚ－ １Ｒｃｉｓ － Ｒ 光学异构体图
谱图 ４： 差向异构后三氟氯氰菊酯 Ｚ－ １Ｒｃｉｓ － Ｓ （ γ－ 功夫菊酯） 光学异构体图
三、生物活性测试 委托国家南方农药创制中心江苏基地生测部对
氟氯氰菊酯。 四、结束语
通过有择合成、光学拆分、差向异构等农药立体 化学的研究方法， 我们合成出三氟氯氰菊酯 １６ 个异 构体中生物活性最高的异构体， 它给我们以如下的 启迪：
１、许多农药品种， 尤其是拟除虫菊酯， 在分子结 构中均含有生物活性差异很大的不同的光学异构 体， 通过上述的农药立体化学的研究方法， 可将其中 的高效光学异构体合成出来， 得到活性更高、对环境 更友好的同类新品种， 同时， 也延长了这些老品种的 使用寿命。

拟除虫菊酯类杀虫剂的研究进展摘要：拟除虫菊酯类农药自20世纪70年代发展至今已成为三大农药之一。

拟除虫菊酯是一类重要的合成杀虫剂,具有高效、广谱、低毒和能生物降解等特性。

本文简要评述了拟除虫菊酯的研究进展。

关键词：拟除虫菊酯类；杀虫剂；研究进展Abstract: Pyrethroid pesticides had became one of the three major kinds of pesticides which were widely used throughout the world since 1970s. Pyrethroids are one kind of effective synthetic pesticides,which have been widely used in agriculture andpublic health.The progress on their synthesis and application were reviewed. The progress on their synthesis and application were reviewed.Key words: Pyrethroid; insecticide; research advance拟除虫菊酯类（pyrethroid）是在天然除虫菊酯化学结构研究的基础上发展起来的，因其广谱高效的生物活性、较高的环境相容性等特点而被广泛应用于农业害虫、卫生害虫防治及粮食贮藏中[1]。

目前与有机磷、氨基甲酸酯类农药并称为使用最广的三大农药，使用范围仅次于有机磷杀虫剂，位居杀虫剂市场第2位[2]。

由此看来，拟除虫菊酯类杀虫剂在市场占有巨大的份额，所以对拟除虫菊酯类杀虫剂的研究进展进行综述是很有必要的。

1 拟除虫菊酯类农药1.1背景除虫菊作为农药至今已有110年以上的历史。

到20 世纪80年代，英国的Elliott以天然除虫菊素为先导物，合成了世界第一个拟除虫菊酯类杀虫剂。

又如杀灭菊酯，各异构体的活性如下表所示。其中以酸醇均为S构型的 异构体活性最好，对家蝇的毒力是消旋体的3.5-4.4倍。
又如氟氨氰菊酯，杀虫谱广，且能杀螨。
功夫菊酯(氟氯氰菊酯)，对家蝇的毒力为氯菊酯的8．5倍。
也有在 醇组分引人氟原子的实例，如百树菊酯和氯苯百树菊酯等，均 有良好的杀虫杀螨活性。
Cl
5、立体异构效应
立体异构现象广泛存 在于拟除虫菊酯杀虫 剂的分子结构之中。 天然除虫菊酯均是单 一的异构体，三个手 性碳和几何异构均有 确定的构型，即 1R， 3R-反式酸-4S-顺式 菊醇酯。
当菊酸中异丁烯侧链被苯基、烷氧基、芳氧基或双甲基取代后，可以得到具 有杀螨活性的化合物。两个较优秀的代表是甲氰菊酯和化台物23。
3、非酯基因的引入
过去认为酯基是杀虫活性必不可少的结构。 后来，以杀灭菊酯为原型，用肟醚代替酯基合成了肟醚菊酯，以醚键代替 酯键合成了醚菊酯，毒性和鱼毒均较低、醚菊酯用于防治水稻害虫。
以酮的结构代替酯，也能得到具有杀虫活性的拟除虫菊酯。例如．以甲醚 菊酯为原型的28、以氯氰菊酯为原型的29。
烃基结构代替酯基的化合物也出现了。例如以醚菊酯为原型的化合物33， 有杀虫活性和杀螨活性，效果优于醚菊酯。又如结构中心包含烯键的化合 物。
4、氟原子的引入
在分子中引入氟原子之后，能提高杀虫活性，改善杀螨性能。如氟氰菊 酯，特点是高效、广谱、残效较长，能兼治蜱螨。
1963年Kato报道酞酰亚胺甲基菊酯类有杀虫活性， 并筛选出具有迅速击倒作用的胺菊酯。
1965年E11iott对取代呋喃甲基菊酯结构与活性关 系进行研究之后，发现具有空前强烈杀虫活性的苄呋 菊酯。
上述几种改进醇组分的化合物，仍然对日光不稳定， 难以用于大田。

1977年英国卜内门化学公司合成了三氟氯氰菊酯（功夫）， 1983年美国FMC公司合成了含氟具有联苯结构的菊酯。 这些化合物对鳞翅目、鞘翅目、双翅目、半翅目、直翅目 等多种害虫有效外，对蜱螨也有较好效果。
缺点：对鱼和蜜蜂的毒性并未降低。
联苯菊酯 bifenthrin
H3C Cl C
CH3 O C H C O CN C H F O
甲氰菊酯fenpropathrin
含氟菊酯的合成
代表品种：氟氰戊菊酯、氟氯氰菊酯和三氟氯氰菊酯
含氟化合物作为农药使用历史悠久，但早期含氟化合
物由于毒性强而使该类化合物的开发受到限制。
在1976年美国氰胺公司首先合成出氟氰戊菊酯 (flucythrinate)，
1977年德国拜耳合成出氟氯氰菊酯(百树菊酯cyfluthrin)，
六、拟除虫菊酯的作用机制
拟除虫菊酯与昆虫神经细胞轴突部位Na+通道上的特定 位点结合，改变了神经膜对Na+的通透性，Na+通道持续开放， 使Na+不断流入膜内，从而使负后电位延长并加强，并导致 引起动作电位所需的域值电位降低。当负后电位超过域值电 位时，第二个动作电位产生，从而产生重复后放，表现兴奋 及不协调运动，最终引起昆虫中毒死亡。 菊酯类药剂（尤其是II型）还可引起神经膜去极化，使神 经末端向突触间隙大量释放神经递质，阻断突触传导。
以除虫菊素I为原型，用丙烯基代替其环戊烯醇侧链的戊二烯基
(即在醇环侧链除去一个双键)，光稳定性有一定改善，但活性变 化不大。
H3C H3C C CH3 CH3 O C H C O O CH2CH CH2 －CH2CH=CHCH=CH2
C
H3C
C H
C H

拟除虫菊酯类杀虫剂的研究新进展植物保护3班杨鹏2012313919摘要：拟除虫菊酯类杀虫剂是20世纪70——80年代崛起的一类杀虫剂，起源于除虫菊花。

具有高效，广谱，低毒，残留等特点。

Abstract: pyrethroid insecticides is twentieth Century 70 - 80's the rise of a class of insecticides, originated in the pyrethrum flower. High efficiency, broad-spectrum, low toxicity and residue characteristics.关键词拟除虫菊酯研究进展天然拟除虫菊酯前言：近年来，随着对外开放的力度加大，我国无论在杀虫剂原药还是在制剂上，都有了飞跃的发展，取得了举世瞩目的成绩，为社会提供了许多优秀的产品，这对搞好我国的除害灭病工作，更好地维护广大人民群众有身体健康起到了重要作用。

正文：我国拟除虫菊醋类杀虫剂发展虽然起步较晚，但发展十分迅猛，尤其是近年来，随着立体化学的发展，定向合成拆分等技术的不断完善，越来越多的生物活性高的光学活性物质被合成出来。

1983 年我国成功地合成出了灭蚊菊酸，并于1990 年在上海中西药厂开发生产，曾被广泛地用于生盘式蚊香。

1994 我国的扬农化工集团成功地将菊酸经过拆分，合成了高质量的富右旋丙烯菊醋，深受用户的欢迎。

在其它卫生用杀虫剂原药方面，我国于1985 年开发出了胺菊醋，1990 年生产出了右旋胺菊醋，1991 年开发出了氯菊醋、氯氰菊醋，更值得一提的是，过去我国一直依赖进口生产后两种原药的重要中间体DV 甲醋，已由我国自行开发成功，这使后二种杀虫原药的成本降至近1/ 3。

近年来我国桑上继开发生产了氰戊菊酷、高效氯氰菊醋、澳氛菊醋、右旋炔戊菊醋、右旋苯醚菊醋、右旋苯氰菊醋、三氟氯氰氰菊酷等。

植物性农药
• 植物性农药属生物农药范畴内的一个分支。它指 利用植物所含的稳定的有效成分，按一定的方法 对受体植物进行使用后，使其免遭或减轻病、虫、 杂草等有害生物为害的植物源制剂。各种植物性 农药通常不是单一的一种化合物，而是植物有机 体的全部或一部分有机物质，成分复杂多变，但 一般都包含在生物碱、糖苷、有毒蛋白质、挥发 性香精油、单宁、树脂、有机酸、酯、酮、萜等 各类物质中。从广义上讲，富含这些高生理活性 物质的植物均有可能被加工成农药制剂，其数量 和物质类别丰富。
• 目前市场上，使用范围较广的植物生长调节剂有：复硝酚钠、萘乙酸 钠、胺鲜酯、调环酸钙、多效挫、矮壮素等。
杀虫剂的种类及常用的品种
• 按作用方式 • 可分类为： • ①胃毒剂。经虫口进入其消化系统起毒杀作用，如敌百虫
等。 • ②触杀剂。与表皮或附器接触后渗入虫体，或腐蚀虫体蜡
质层，或堵塞气门而杀死害虫，如拟除虫菊酯、矿油乳剂 等。 • ③熏蒸剂。利用有毒的气体、液体或固体的挥发而发生蒸 气毒杀害虫或病菌，如溴甲烷等。 • ④内吸杀虫剂。被植物种子、根、茎、叶吸收并输导至全 株，在一定时期内，以原体或其活化代谢物随害虫取食植 物组织或吸吮植物汁液而进入虫体，起毒杀作用，如乐果 等。
杀菌剂
• A 有机磷类 二硫代氨基甲酸盐类、氨基磺酸类、硫代磺 酸酯类、三氯甲硫基类
• B 有机磷酸酯类 • C 有机砷类 • D 有机锡类 • E 有机硫类 • F 苯类 • G 杂环类 苯并咪唑类、！噻英类、嘧啶类、三唑类、吗
啉类、吩嗪类、吡唑类、哌嗪类、喹啉类、苯并噻唑类、 呋喃类 • H无机杀菌剂 • I微生物杀菌剂
• 按毒理作用
• 可分类为：
• ①神经毒剂。作用于害虫的神经系统，如滴滴涕、 对硫磷、呋喃丹、除虫菊酯等。

农薹专第３９卷弟２期（２０００）具有光学活性的拟除虫菊酯杀虫剂开发概况冯坚（江苏省农药研究所，南京２１００３６）摘要在拟暗虫葡酯杀虫荆中．越来越多光学活性产品进入工业化生产。

本文主要结合国内拟侍虫葡酯市场，按环丙烷鞭畦、卤代（或取代）环丙境菠酸和非环丙炕我醢三十系列，权迷了光学活性产品的开发概－兄。

关键词光学活性拟除虫菊酯开发拟除虫菊酯是根据天然除虫菊花中提取的杀虫组份经结构改造而发展起来的一类具有高杀虫活性的化合物。

近２０多年中，拟除虫菊酯杀虫剂以其高效低毒的显著特点得到了较快的发展，并随着立体化学的发展和对拟除虫菊酯光学结构研究的不断深入，人们更多地关注光学活性产品的开发。

在最新出版的《ＰｅｓｔｉｃｉｄｅＭａｎｕａｌ》（第１１版）中，共收录拟除虫菊酯品种４７个，其中有３１个品种是以单一异构体或部分高效异构体形式存在的。

我国农药研究者同样也把拟除虫菊酯的发展与立体化学的研究结合起来，越来越多的光学活性产品进人工业化生产：由于不同立体构型之问的差异不仅表现在生物活性的高低，而且表现在对哺乳动物的毒性、体内的吸收、转换、代谢等方面，同时通过异构体分离，也减少了进入环境的低效体、无效体所造成的危害。

因此．在世界环保意识日益增强的今天，光学活性农药的开发必然成为未来农药发展的一个热点。

拟除虫菊酯的分子结构比较复杂，大多含有手性碳原子、三碳环或烯键，可能存在多个旋光异构体和顺反异构体。

本文主要结合国内拟除虫菊酯杀虫剂市场，按环内烷羧酸、卤代（或取代）环丙烷羧酸和非环丙烷羧酸三个系列，对部分光学活性拟除虫菊酯产品概况予以简单叙述。

ｌ环丙烷羧酸系列１．１丙烯菊酯、＼，ｃ（）２—ｒ，’卜ｃＨ２ｃＨ—ｃ心ｊ卜勺一、７／＼、Ｕ丙烯菊酯是第一个人工台成并投人工业化生产的拟除虫菊酯杀虫剂品种，主要用于防治卫生害虫。

它的化学结构中有３个手性碳，共有８个不同的异构体。

研究表明，这些异构体之间杀虫活性差异甚大，其中以（＋）一反式酸、（ｓ）醇构型的活性最高、而以（）一顺式酸、（Ｒ）一醇构型的活性最低．相差达５００倍。

必须计算分子中原子的电荷才能计算分子间的静电相互作用 。本研究采用 Gasteiger2Marsili 和 Hückel 法 计算分子原子的电荷 , 其中 , Gasterge2Marsili 方法计算分子中δ键对电荷的贡献 , Hückel 方法计算分 子中π键对电荷的贡献 , 原子总电荷即为这两部分贡献的加和 。
- 3149 - 2163
1174 - 2153 - 3170 - 2100 - 3104 - 3167 - 3140
- 3155 - 2155 - 1180 - 2144 - 3179 - 1198 - 3102 - 3166 - 3144
0106 - 0108
0106 - 0109
0109 - 0102 - 0102 - 0101
叉验证求出预测残差平方和来检验所得模型
的预测能力 , 再用非交叉验证方法计算回归
模型的表达式 , 建立 3D2QSAR 方程 。
第六 , CoMFA 方法产生的构效关系方程
中的自变量数很多 , 难以由各自变量的系数
看出与生物活性间的关系 , 因而 3D2QSAR 方
程常 用 直 观 性 较 强 的 三 维 等 高 图 ( contour
212 空间网格与探针原子对计算结果的影响
计算表明不同空间网格大小对 3D2QSAR 结果有一定的影响 , 要求的三
维网格大小由软件自动生成 。计算过程中网格区域与所有分子重合 , 并且在
x , y , z 轴方向上延伸到至少超出分子体积 014 nm。选择一个合适的探针原 图 2 拟除虫菊酯类农
第 19 卷第 4 期 刘兴泉等 : 拟除虫菊酯类农药结构/ 急性毒性的三维定量构效关系
339
2 结果与分析

⒉传播 1840年左右在波斯栽培（或产于
中国） 19世纪中期传至欧洲
后半期传至日本（1885）及美 国 20世纪初传至非洲
❖ 1950年 传至南美 ❖ 20世纪初 主产南斯拉夫 ❖ 二次大战前 主产日本（1.3万
吨干花／年，占全世界70%）
拟除虫菊酯杀虫剂发展和作用 Pyrethroidinsecticides
1949年美国碳素化学公司投产。
特点
⑴八个异构体 以1R,3R(+)反式，S(+) 异构体对家蝇毒力最高 （LD50=0.24g/蝇），是毒力最低的 1S,3R(-)反式，R(-)异构体(45.2g/蝇) 的500倍。
CH3
C CH CH CH COO
CH3
C
CH3 CH2 CH CH2
O
H3C
英国Harper和Crombia研究了菊 酸的立体构型，后来英国Harper 和日本Katsuda分别发现了酸和 醇的绝对构型，这对发展拟除虫 菊酯起了很大的作用。
拟除虫菊酯杀虫剂发展和作用 Pyrethroidinsecticides
1964年 英国Godin等发现了茉 酮除虫菊素Ⅰ、Ⅱ组分的结构。
拟除虫菊酯杀虫剂发展和作用 Pyrethroid insecticides
拟除虫菊酯杀虫剂发展和作用 Pyrethroidinsecticides
➢是根据天然除虫菊素的化学结构而仿制 成的一类超高效杀虫剂。 ➢发展简史：
一、天然除虫菊 二、人工合成的拟除虫菊酯
第一代拟除虫菊酯 第二代拟除虫菊酯
一、天然除虫菊
害虫 5龄大豆毒蛾 家蝇 淡色库蚊 德国小蠊
毒力 与phoxim相近 比除虫菊素高2.5倍 比丙烯菊酯高3倍 比胺菊酯高3倍

⑴苄呋菊酯（Resmethrin）和生物苄呋菊酯
（右旋反式异构体）(Bioresmethrin)
>
CO2 CH2
CH2 O
H
CO2
Elliott.M. Rothamsted (1967)
Resmethrin ①触杀作用强、高效
害虫 5龄大豆毒蛾 家蝇 淡色库蚊 德国小蠊
毒力 与phoxim相近 比除虫菊素高2.5倍 比丙烯菊酯高3倍 比胺菊酯高3倍
⑥苯醚菊酯 phenothrin ⑦氰基苯醚菊酯
cyphenothrin 在苄基C原子上引入CN，使活性大大提高
Elliott 等1963
植田等
O
板谷等
1968
O NC
松尾等1971
㈡第二代拟除虫菊酯
UK Elliott,Michael(1976，1980两次获英 女皇奖)
在环丙烷羧酸的＞C=C＜侧链上的两甲基以 卤素取代和以3-苯氧基苄醇作为菊醇部分而 合成的酯，解决了对光不稳定问题，完成了 第一代Py（仅用于室内防治害虫、牲畜体外 寄生虫及贮粮害虫）向第二代Py转变。
1924年 瑞士化学家Staudinger 和Ruzicka发现除虫菊素Ⅰ、Ⅱ组 分的结构（多年研究，十多篇文 章），为其化学发展奠定了基础 （虽分子结构推测尚存差错）
1945年 美国Laforge和Barthel 发现了瓜叶除虫菊素Ⅰ、Ⅱ两组 分的结构，除虫菊素侧链的结构， 并开发了巧妙合成环戊烯醇酮的 方法；
可用于农林害虫，成为农药发展史上的光辉 篇章。
⒈氯菊酯 permethrin
> Cl
Cl
CO2 CH2
O
NRDC-143
Elliltt (1973 布莱顿会议)

我国卫生杀虫剂发展概况姜志宽1，王以燕2（1.南京军区军事医学研究所，江苏南京 210002；2. 农业部农药检定所, 北京 100026）【摘要】本文介绍了我国的卫生杀虫剂进展概况，阻碍卫生杀虫剂产品质量的要紧因素，实施农药治理制度，加强卫生杀虫剂的研究与治理，对操纵虫害、预防疾病，提高生活和环境质量，保证人民健康起着重要作用。

【关键词】卫生；杀虫剂；进展概况General Development Situation of Hygienic Insecticides in ChinaJIANG Zhi-kuan1, WANG Yi-yan2（itary Medical Institute of Nanjing Command, Nanjing 210002, China;2. Pesticide Inspection Institute of Agriculture Department, Beijing 100026, China）【Abstract】The article introduced the general development situation of hygienic insecticides and expounded the main factors that influenced the quality of hygienic insecticides. Pesticides management system should be implemented. Strengthening research and management of hygienic insecticides would be very important to control insects, prevent diseases, enhancing people’s life standard and assure people’s health.【Key words】hygiene; insecticides; general development situation媒介生物的防制不然而疾病操纵的要紧措施，也是改善人民生活环境，促进经济进展的重要组成部分。

除虫拟除虫菊脂酯杀虫剂最初是对天然植物中除虫菊素的杀虫作用及化学结构进行研究，然后开始人工模拟合成的一类杀虫剂，为一类仿生合成的杀虫剂，是改变天然除虫菊酯的化学结构衍生的合成酯类。

是近50年来迅速发展的一类高效、安全、新型杀虫剂。

编辑摘要目录[隐藏]1 简介2 品种3 生化作用4 中毒症状5 重度中毒6 急救处理1. 6.1 治疗原则2. 6.2 适量阿托品试验治疗3. 6.3 含氰基的品种中毒4. 6.4 输液利尿增加排毒5. 6.5 其他7 中毒机理8 中毒诊断检查9 中毒治疗方案10 研发历史11 特点12 化学结构拟除虫菊酯 - 简介拟除虫菊酯类杀虫剂拟除虫菊酯类农药是模拟天然除虫菊素由人工合成的一类杀虫剂，有效成分是天然菊素。

由于其杀虫谱广，效果好、低残留，无蓄积作用等优点，近30年来应用日益普遍。

除防治农业害虫外，并在防治蔬菜、果树害虫等方面取得较好的效果；对蚊、蟑螂、头虱等害虫，亦有相当满意的灭杀效果由于其使用面积大，应用范围广、数量大，接触人群多，所以中毒病例屡有发生。

拟除虫菊酯类杀虫药对昆虫的毒性比寓于哺乳类动物高，有触杀和胃杀作用。

主要用于杀灭棉花、蔬菜、果树、茶叶等农作物上的害虫，是一种光谱高效的杀虫剂。

[1]醚菊酯、苄氯菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、顺式氯氰菊酯，杀灭菊酯、氰戊菊酯，戊酸氰醚酯，氟氰菊酯、氟菊酯，氟戊酸氰酯，百树菊酯、氟氯氰菊酯，戊菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、呋喃菊酯、苄呋菊酯、右旋丙烯菊。

[1]本类农药多不溶于水或难溶于水，可溶于多种有机溶剂，对光热和酸稳定，遇碱(pH>8)时易分解。

可经消化道、呼吸道和皮肤黏膜进入人体。

但因其脂溶性小，所以不易经皮肤吸收，在胃肠道吸收也不完全。

毒物进入血液后，立甚p分布于全身。

特别是神经系统及肝肾等脏器浓度较高，但浓度的高低与中毒表现不一定平行。

进入体内的毒物，在肝微粒体混合功能氧化酶(MFO)和拟除虫菊酯酶的作用下，进行氧化和水解等反应而生成酸(如游离酸、葡萄糖醛酸或甘氨酸结合形式)、醇(对甲基羧化物)的水溶性代谢产物及结合物而排出体外。

除虫菊酯杀虫剂 —天然除虫菊素


20世纪30年代，Staudinger、 Yamamoto（山本）以及后来 的La Forge等人，对除虫菊素活性成分的分离鉴定以及结构 的阐明进行了大量研究工作，为后来拟除虫菊酯的发展奠定 了基础。 由两种旋光活性的环丙烷羧酸，即（+）反式菊酸1和(+)反 式菊二酸2与三种旋光活性的环戊烯醇酮生成。
氨基甲酸酯类杀虫剂


1931 年 Du Pont 公司最先研究了具有杀虫活性的二硫代氨 基甲酸衍生物，发现双 (四乙基硫代氨基甲酰 )二硫物 2(R ＝ Et) 对蚜虫和螨类有触杀活性，福美双 2(R ＝ Me) 有拒食 作用、代森钠3有杀螨作用。 这些氨基甲酸衍生物最终未能成为杀虫剂，由于它们具有 更卓越的杀菌活性．而作为杀菌剂进入了商品行列。
除虫菊酯杀虫剂 —天然除虫菊素
除虫菊酯杀虫剂 —天然除虫菊素
除虫菊酯杀虫剂 —天然除虫菊素

六个组分的杀虫活性各不相同，除虫菊素杀虫活性最高。 茉酮除虫菊素毒效很低。 除虫菊素I 对蚊、蝇有很高的杀虫活性。 除虫菊素I有较快的击倒作用
除虫菊酯杀虫剂 —结构与活性
醇组分

作为仿生合成的拟除虫菊酯，最初是以杀虫活性最高的除 虫菊素I为其模拟对象，寻找结构简单的醇与菊酸合成有杀 虫活性的拟除虫菊酯。
H3C H3C H3C H COOR CH3


除虫菊酯杀虫剂 —结构与活性



随后再用二氯菊酸合成了比氯菊酯活性高2-4倍的氯氰菊酯 19。 同年，Elliott 用二溴菊酸合成了旋光活性的溴氰菊酯 20, 它的活性是氯菊酯的10倍，是传统杀虫剂的25-50倍。 溴氰菊酯的开发成功人大促进了拟除虫菊酯立体化学的发 展以及立体异构体与活性关系的研究。