手性農藥

手性農藥，是指藥物分子結構中引人手性中心後，得到的一對互為實物與鏡像的對映異構體。這些對映異構體的理化性質基本相似，僅是旋光性有所差別，分別被命名為R型（右旋）或S型（左旋）、外消旋。手性是自然界中最重要的屬性之一，同一化合物的兩種對映體之間不僅具有不同的光學性質，甚至可能具有截然不同的生物活性。

基本介紹

• 中文名：手性農藥
• 外文名：Chiral pesticides
• 拼音：shouxingnongyao
• 特點：手性
• 舉例：除草劑、殺蟲劑等
• 意義：了解分子構型和受體的關係

手性的概念

1874年隨著碳原子四面體學說的提出，范特霍夫提出，如果一個碳原子上連有四個不同基團，這四個基團在碳原子周圍可以有兩種不同的排列形式，有兩種不同的四面體空間構型，他們互為鏡像，和左右手之間的關係一樣，外形相似但不能重疊，把這種特性稱為手性。

手性農藥的歷史

在農藥新產品開發過程中，出現這樣一個現象，就是手性農藥用得越來越普遍。過去，只有價值比較昂貴的農藥，比如菊酯，人們才去拆分開不同光學異構體，並把無效體轉化為有效體。進入90年代之後出於對環境保護的考慮，不允許把無效體施放到環境中去污染環境，如果外消旋的兩個光活性異構體的選擇性不同，即其中一種異構體低效、無效、具有拮抗作用，或具有不同的作用方式與作用位點，則農藥行政管理部門很大程度趨向於只選擇所需的異構體。比如，荷蘭與瑞士的行政管理當局不允許手性苯氧羧酸類除草劑外消旋混合物註冊，只認可單一光活性異構體註冊，除此之外，一些國家宣布減少農藥的用量，如荷蘭、瑞典和丹麥已宣布在10年之內，農藥用量要減少50%，瑞典還執行按農藥的重量收稅的辦法，迫使農藥生產商必須生產光學異構體的有效體。因此，國內外推出的手性除草劑，大部分都以光學活性異構體的方式出現。在所有手性農藥中，有30個品種是作為單一光活性異構體產品或以高比例活性對映體的方式推向市場。

分類

除草劑

除草劑中已經商品化的單一的光活性異構體主要是苯氧乙酸類除草劑和芳氧苯氧丙酸類除草劑。前者被歸因於BASF的2，4-滴丙酸鹽（dichlor－prop）和2甲4氯丙酸鹽（mecoprop）在1987年上市，在這兩個包含手性中心的化合物中，僅僅有一種旋光異構體有活性，而另一種完全不起作用。很清楚，只含有效成分的單一的光活性異構體可以減少對環境的污染，因此，很快被荷蘭與瑞士農藥行政管理當局登記註冊，出於銷售方面的考慮，巴斯夫公司已在若干其它國家開發這兩種農藥的單一光活性異構體形式。
1996年諾華公司在英國布萊頓會議上推出了都爾（異丙甲草胺）的光活性異構體（R-都爾），並稱之為農藥合成技術的重大突破。都爾是用於玉米的重要除草劑，占世界玉米田除草劑市場的35%，新推出的R-都爾，用量只需原來藥劑的一半。正在上生產裝置，再過幾年就會投產，從而使其更具市場竟爭能力。其使用劑量將大幅度的降低至50%，而藥效將維持不變。

殺蟲劑

合成擬除蟲菊酯的分子比大多數農藥更複雜，每個商品化的擬除蟲菊酯均包含兩個或者三個手性中心，這樣在每一種情況中有四個或者八個光活性異構體。所有的重要化合物都以拆分形式進入市場。特別需要介紹是溴氰菊酯，該化合物在合成擬除蟲菊酯占有極為重要的地位，它總共含有八個光活性異構體，但是，市場上出現的是活性最高的光活性異構體，溴氰菊酯作為單一的光活性異構體出售，其銷售額卻幾乎占殺蟲藥劑的三分之一。

殺菌劑

甲霜靈是英國使用最多的殺菌劑之一，主要用於防治馬鈴薯、胡蘿蔔果樹、豆類、蔬菜等中的病害。在世界防治卵菌亞綱病害（霜霉病和晚疫病）市場上甲霜靈產品占15%。英國市場上，殺菌劑甲霜靈主要用於防治馬鈴薯晚疫病。新產品高效甲霜靈（Metalaxyl—M）的用量是甲霜靈的62%。