氟菌脒是一个具有全新作用机理的杀菌剂,与FRAC现有机理无交互抗性,活性高,内吸性好,持效期长,对各种作物的锈病、白粉病等多种病害有非常好的保护和治疗作用,具有卓越的安全性和防效,未来有望成为果树、豆类、小麦等病害防治的新标杆。
01 基本信息 |

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ISO通用名:Flufenform
中文名称:氟菌脒
中文化学名称:(1E)-N'-[2-氯-4-(2,4-二氟-3-甲基苯氧基)-5-甲氧基苯基]-N-乙基-N-甲基甲脒
IUPAC Names:(1E)-N’-[2-Chloro-4-(2,4-difluoro-3-methylphenoxy)-5-methoxyphenyl]-N-ethyl-N-methylmethanimidamide
CAS登记号:3109355-05-4
分子式:C18 H19 Cl F2 N2 O2
开发机构:中国青岛清原农冠化学有限公司(Qingdao KingAgroot Chemical Compound Co., Ltd. )。

近年来,面对日益严峻的抗药性挑战和环保压力,杀菌剂的开发方向已经发生了根本性的转变。开发杀菌剂不再仅仅是寻找高效分子,而是转向抗性管理和寻求新作用机制并行,并积极拥抱生物等前沿技术。
传统杀菌剂(如甲氧基丙烯酸酯类、三唑类)因作用位点单一,随着长期、大规模的使用,病原菌通过基因突变等方式迅速产生抗药性。新型杀菌剂(如新一代SDHI)在使用之初,部分病原菌就已存在潜在的不敏感群体。这种“化学军备竞赛”式的困境,使得寻求新的、未被利用的靶点成为杀菌剂研发的首要任务。
【1】先导化合物
在拜耳作物的一项专利(CN101631461A_氟代烷基苯基脒及其用作杀菌剂的用途)中,已经报道了如下式所涵盖的化合物:

其中X代表选自1、2和3的一个整数;
A选自O、NH、CH2、CHR和一个单键;
R选自氢;直链或支链的C1-12烷基、C2-12烯基、C2-12炔基、C3-12环烷基、C4-12环烯基、C4-12环炔基,其中所有上述环状基团的环系统中可有一个或多个碳原子被选自N、O、P和S的杂原子代替,并且所有上述基团均可被选自下列基团的一个或多个基团取代:-R’,-X,-OR’,-SR’,-NR'R',-SiR'3-COOR’、-CN 和-CONR'2, 其中 R’可代表氢或C1-12烷基基团;
-SH;-SR”:其中R”可代表直链或支链的C1-12烷基,该烷基可被选自下列基团的一个或多个基团取代:-R’、-X、-OR’、-SR’、-NR’2、-SiR3、-COOR’、-CN和-CONR’2,其中R’具有如上所述的含义;
R2选自直链或支链的C1-12烷基、C2-12烯基、C2-12炔基、C3-8环烷基、C4-8环烯基、C4-8环炔基、C5-18芳基、C7-19芳烷基和C7-19烷芳基,其中所有上述环状基团的环系统中可有一个或多个碳原子被选自N、O、P和S的杂原子代替,并且所有上述基团均可被选自下列基团的一个或多个基团取代:-R’、-X、-OR’、-SR’、-NR”2、-SiR’、-COOR’、-CN和-CONR’,其中R’具有如上所述的含义;
R3选自-CN、-SH、-SR”、-OR”、-(C=O)-R”、直链或支链的C1-12烷基、C2-12烯基、C2-12炔基、C3-8环烷基、C4-8环烯基、C4-8环炔基、C5-18芳基、C7-19芳烷基和C7-19烷芳基,其中所有上述环状基团的环系统中可有一个或多个碳原子被选自N、O、P和S的杂原子代替,并且所有上述基团均可被选自下列基团的一个或多个基团取代:-R’, -X、 -OR’, -SR’, -NR'2, -SiR'3, -COOR’, -CN 和-CONR'2,其中R’和R”具有如上所述的含义;
R4选自-X、-CN、-SH、-SR”、-OR”、-(C=O)-R”、直链或支链的C1-12烷基、C2-12烯基、C2-12炔基、C3-8环烷基、C4-8环烯基、C4-8环炔基、Cs-18芳基、C7-19芳烷基和C7-19烷芳基,其中所有上述环状基团的环系统中可有一个或多个碳原子被选自N、O、P和S的杂原子代替,并且所有上述基团均可被选自下列基团的一个或多个基团取代:-R’、-X、-OR’、-SR’、-NR'2,-SiR'3,-COOR’、-CN和-CONR'2,其中R’和R”具有如上所述的含义;
R5选自C5-18芳基、C7-19芳烷基和C7-19烷芳基,其中所述环状基团的环系统中可有一个或多个碳原子被选自N、O、P和S的杂原子代替,并且所有上述基团均可被选自下列基团的一个或多个基团取代:-R’、 -X、 -OR’,-SR’、 -NR'2, -SiR'3, -COOR’,-CN 和-CONR'2,其中R’具有如上所述的含义。
通过对比,氟菌脒(Flufenform)与该拜耳专利中的代表性化合物(如实施例中的 N-乙基-N-甲基-N'-[4-(3-叔丁基苯氧基)-5-三氟甲基-2-甲基苯基]甲脒)在核心骨架上是同源的,但在关键的结构单元上做了明确的修饰。
【2】先导化合物的修饰

① 氟菌脒大胆地采用了给电子的甲氧基和电负性中等的氯原子,这种电子效应的改变可能会显著影响分子的生物活性和物理化学性质。
② 先导化合物中倾向于使用大体积的疏水性烷基取代基;而氟菌脒则选择了氟原子和甲基的组合,这是一个更小的、具有不同电子效应的取代模式。
此外,专利中所述的R5在氟菌脒结构中也被2,4-二氟-3-甲基苯基所替代,一方面为了规避专利范围,此外处于何种优化生物活性或者环保性方面的考虑,可能要后期基于更多的资讯才能了解。
目前尚未正式公开其合成路线,但参考拜耳专利及从逆向合成分析,可以推断大致合成包括:
第一步:构建芳基醚(关键中间体)
这一步是将两个芳香环通过一个氧原子连接起来。
反应物:将中间体1(4-羟基-2-甲氧基苯胺或类似的羟基芳胺)与中间体3(2,4-二氟-3-甲基-1-卤代苯,如2,4-二氟-3-甲基氯苯或溴苯)进行反应。
关键反应:在强碱和高温条件下,发生Ullmann缩合反应或芳香亲核取代反应(S_NAr),形成芳基醚键。
产物:生成目标的关键中间体 中间体2 (2-氯-5-甲氧基-4-(2,4-二氟-3-甲基苯氧基)苯胺)。鉴于反应可能生成异构体,后续需要进行提纯。
第二步:甲脒化反应(形成目标产品)
这一步是在苯胺结构上“安装”上药效核心——甲脒基团。
反应物:由上一步得到的中间体2 与N-乙基-N-甲基甲酰胺二甲基缩醛(N-ethyl-N-methylformamide dimethyl acetal)反应。
反应条件:通常在温和条件下,于极性非质子溶剂(如二氯甲烷或DMF)中进行,反应加热回流即可。
产物:目标产品氟菌脒。
纯化:最后,通过常规的重结晶或柱层析方法,即可得到高纯度的最终产品。