氨基甲酸酯类杀虫剂

    氨基甲酸酯类杀虫剂 : 用于毒箭的西非产毒扁豆 (Physostigma venenosum)的毒性成分毒扁豆 碱(physostigmine) [1],其化学结构直至 1925年由E. Stedman和J. Barger确定为毒 扁豆啉[2]的N-甲基氨基甲酸酯。毒扁豆碱 是治疗瞳孔缩小、肌无力等症的药物。已研 制许多用作拟交感神经药剂的氨基甲酸酯类 化合物,已知毒扁豆碱、新斯的明(neostigmine) [3]均是胆碱酯酶的特效抑制剂。

毒扁豆碱[1]

毒扁豆啉[2]

新斯的明[3]

自从弄清有机磷杀虫剂的作用在于抑制 乙酰胆碱酯酶 (Achase) 以来,试验了上述 氨基甲酸酯的杀虫活性,发现尽管它们在离 体的情况下,抑制昆虫乙酰胆碱酯酶的作用 很强,但却没有杀虫活性。这可能是由于医 药用离子型氨基甲酸酯Achase抑制剂不能 作用于昆虫的中枢神经之故。
Metcaf等人于1954年合成了许多中性 取代苯基氨基甲酸酯,发现它们有杀虫作用, 其后美国Union Carbide公司于1956年研制出甲萘威(carbaryl)[4]。由于其杀虫活性高 效、广谱,对高等动物毒性低,原料易得,合 成简单,很快发展成为年产万吨的商品,有 力地促进了氨基甲酸酯类杀虫剂的发展。60 年代,此类杀虫剂进入高速发展时期,迅速 形成一类重要的杀虫剂。害扑威 (CPMC) [5]是日本最早的取代苯基氨基甲酸酯类杀 虫剂,其后相继研制出速灭威 (MTMC) [6]、异丙威 (isoprocarb) [7]、仲丁威 (fenobucarb) [8]、灭杀威 (xylylcarb) [9] 等许多取代苯基氨基甲酸酯类杀虫剂,在日 本主要用于防治水稻飞虱、叶蝉类害虫,对 蜘蛛等天敌影响小。

甲萘威[4]

害扑威 [5]

速灭威 [6]

异丙威 [7]

仲丁威 [8]

灭杀威 [9]

美国进行了一系列肟基氨基甲酸酯的研 制,相继开发成功涕灭威(aldicarb)[10]、灭多威 (methomyl) [11],此类杀虫剂一般具 有内吸杀虫作用,对咀嚼式口器害虫、刺吸 式口器害虫均有效,但毒性高。70年代后,社 会普遍重视开发高效、安全农药品种,为此 将高毒品种结构进行改造,使其低毒化,如 由克百威 (carbofuran) [12]开发出丁硫克 百威 (carbosulfan) [13] 和硫双灭多威 (thiodicarb)[14],对害虫的毒力保持克百威 和灭多威的水平,但对高等动物毒性显著 降低。

涕灭威 [10]

灭多威 [11]

克百威 [12]

丁硫克百威[13]

硫双灭多威[14]

与此同时,还研制出N,N-二甲基氨基 甲酸酯类杀虫剂抗蚜威(pirimicarb)[15]、苯 硫威(fenothiocarb)[16],前者用于防治蚜虫 (包括对有机磷杀虫剂产生抗性的蚜虫),后 者是杀螨剂,对卵、幼虫、若虫均有效。后来又 研制出N-甲基氨基甲酸酯类杀虫剂双氧威 (fenoxycarb)[17]、呋线威(furathiocarb) [18],肟基氨基甲酸酯类杀虫剂棉铃威 (alanycarb)[19]、环线肟(tirpate)[20]。

抗蚜威[15]

苯硫威[16]

双氧威[17]

呋线威[18]

棉铃威[19]

环线肟 [20]

氨基甲酸酯类杀虫剂,可以由取代苯氧 基、萘氧基、肟基等的烯醇与异氰酸甲酯反 应,或者在脱盐酸剂存在下,与N-甲基氨基 甲酰氯反应,或者氯甲酸苯酯等甲胺反应来 制造。
中国目前使用的氨基甲酸酯杀虫剂的国 际通用名称、商品名(开发公司)、急性经口 LD₅₀归纳如下。
(1) 甲萘威[4]:carbaryl,Sevin(Union Carbide),大白鼠500(雌)、850(雄)mg/kg。
(2)速灭威[6]:MTMC,metacrate(日 本农药)、Tsumacide、Tumacide、ツマサイド (住友),大白鼠498～580mg/kg。
(3)异丙威[7]: isoprocarb,Etrofolan (Bayer)、Mipcin(三菱化成),大白鼠403～ 485mg/kg。
(4) 仲丁威 [8]: fenobucarb,Baycarb (Bayer)、Bassa、バツサ(组合化学、三菱化 成),大白鼠410～635mg/kg。
(5)残杀威[21]: propoxur,Baygon、 Blattanex、Unden (Bayer),大白鼠90～128 (雄)、104 (雌)mg/kg。
(6) 涕灭威[10]: aldicarb,Temik (Union Carbide),大白鼠0.826 (雄)、0.6034 (雌)mg/kg。
(7)灭多威[11]: methomyl,Lannate (Du Pont),大白鼠17～24mg/kg。
(8)克百威[12]: carbofuran,Curaterr (Bayer),大白鼠8～14mg/kg。
(9) 抗蚜威[15]:pirimicarb,Pirimor、 Aphox (ICI),大白鼠148(雄)、127(雌) mg/kg。

残杀威 [21]