噻二唑類化合物在抑制藻類生長以及酶的活性中的應用以及用于抑制藻類生長的殺藻劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及農藥領域，具體地，涉及噻二唑類化合物在抑制藻類生長中的應用、噻 二唑類化合物在抑制藻類果糖-1，6-/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶的活性中的應用以及用 于抑制藻類生長的殺藻劑。
【背景技術】
[0002] 近年來，各地不斷大規模暴發藻類水華事件，藻害直接影響周邊地區生活用水和 工業用水，嚴重破壞生態環境，給漁業生產和旅游業發展帶來巨大的經濟損失，也給公眾健 康帶來極大隱患。
[0003] 使用化學殺藻劑具有經濟、高效、方便以及起效快等優點，一直是藻害綜合治理體 系中不可缺少的重要組成部分，尤其是在藻類水華大規模暴發期間，更是短期快速治理和 控制藻害等緊急情況最主要的防治手段。
[0004] 現有的化學殺藻劑主要有以硫酸銅及其絡合物為代表的重金屬化合物類殺藻劑； 以高錳酸鉀、高鐵酸鹽、過氧化物為代表的強氧化劑類殺藻劑；以三唑啉酮類、三嗪類等為 代表的除草劑類殺藻劑等。但是這些殺藻劑存在選擇性差、用量大、對水中的魚類等動物毒 性較大等問題，極大地限制了使用化學方法防治藻害的效能的充分發揮。
[0005] 因此，選擇性差、毒性大、藻類抗性日益增強是現代化學殺藻劑創制研宄中亟待解 決的一個非常重要的問題。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是克服現有技術的殺藻劑選擇性差、毒性大、藻類抗性日益增強的 缺陷，提供一種用于抑制藻類生長的殺藻劑以及噻二唑類化合物在抑制藻類生長中的應 用。本發明所述的噻二唑類化合物在抑制藻類的生長時具有抑制率高、毒性小以及選擇性 尚的優點。
[0007] 為了實現上述目的，第一方面，本發明提供式（1)所示的噻二唑類化合物在抑制 藻類生長中的應用，
[0010] RpR/、R2、R2'、R3、R3'、R 4、R4'、RjPR5'分別獨立地選自氫、鹵素、烷基、烷氧基、羥 基、三氟甲基和硝基。
[0011] 第二方面，本發明提供式（1)所示的噻二唑類化合物在抑制藻類果糖-1，6-/景天 庚酮糖-1，7-二磷酸酶的活性中的應用，
[0013] 其中，Rn R/、R2、R2'、R3、R3'、R4、R 4'、馬和R 5'的限定如本發明前述式⑴所示的 噻二唑類化合物在抑制藻類生長中的應用中所述。
[0014] 第三方面，本發明提供一種用于抑制藻類生長的殺藻劑，該殺藻劑的活性成分為 至少一種式（1)所示的噻二唑類化合物，以所述殺藻劑的總重量計，所述活性成分的含量 為0. 1-100重量％，
[0015]
[0016] 其中，札、R/、R2、R2'、R3、R 3'、R4、R4'、馬和R 5'的限定如本發明前述式⑴所示的 噻二唑類化合物在抑制藻類生長中的應用中所述。
[0017] 采用本發明所述的式（1)所示的噻二唑類化合物抑制藻類的生長時具有抑制率 尚、毒性小以及選擇性尚的優點。
[0018] 將本發明所述的式（1)所示的噻二唑類化合物作為殺藻劑的有效成份運用于藻 類水華的綜合治理中時能夠顯示出高效且顯著的殺藻效果。
[0019] 本發明所述的式（1)所示的噻二唑類化合物作為殺藻劑的活性成分使用時，將上 述化合物與水體中允許的載體或稀釋劑混合可調制成通常使用的各種劑型，如水合劑、乳 劑、水溶劑、可流動劑等，作為本發明所述的殺藻劑使用，使用本發明的殺藻劑能夠特定地 殺死藻類植物而不會對水體中的其它生物的正常生活產生影響。
[0020] 本發明的其它特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0021] 以下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0022] -方面，本發明提供了式（1)所示的噻二唑類化合物在抑制藻類生長中的應用，
[0024] 其中，
[0025] K、R2、R2'、R3、R3'、R4、R 4'、R#PR5'分別獨立地選自氫、鹵素、烷基、烷氧基、羥 基、三氟甲基和硝基。
[0026] 在本發明中，所述RdP R1'可以相同或不同，各自獨立地選自氫、鹵素、烷基、烷氧 基、羥基、三氟甲基和硝基。所述RJPR 2'可以相同或不同，各自獨立地選自氫、鹵素、烷基、 烷氧基、羥基、三氟甲基和硝基。所述RJPR3'可以相同或不同，各自獨立地選自氫、鹵素、 烷基、烷氧基、羥基、三氟甲基和硝基。所述RjPR 4'可以相同或不同，各自獨立地選自氫、 鹵素、烷基、烷氧基、羥基、三氟甲基和硝基。所述RjPR5'可以相同或不同，各自獨立地選 自氫、鹵素、烷基、烷氧基、羥基、三氟甲基和硝基。
[0027] 在本發明中，所述鹵素包括氟、氯、溴和碘。
[0028] 在本發明中，所述烷基包括碳原子數為1-18的直鏈烷基和碳原子數為3-18的支 鏈烷基。
[0029] 在本發明中，所述烷氧基包括碳原子數為1-18的直鏈烷氧基和碳原子數為3-18 的支鏈烷氧基。
[0030] 在本發明中，碳原子數為1-18的直鏈烷基包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊 基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十四烷基和正十六烷基中的至 少一種。特別地，本發明所述的C1-C18的直鏈烷基中的碳原子上的氫可以由包括鹵素在內 的非碳原子基團取代。
[0031 ] 在本發明中，碳原子數為3-18的支鏈烷基中的碳原子上的氫可以由包括鹵素在 內的非碳原子基團取代。
[0032] 在本發明中，碳原子數為1-18的直鏈烷氧基包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正 丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十二烷氧基、正 十四烷氧基和正十六烷氧基中的至少一種。
[0033] 特別優選情況下，在本發明所述的應用中，所述式（1)所示的噻二唑類化合物選 自表1中的化合物中的至少一種：
[0034] 表 1
[0035]
[0038] 在本發明所述的應用中，相對于每IXlO6個藻類，優選所述式（1)所示的噻二唑 類化合物的用量為IX 1〇_1(1-5微摩爾；更優選所述式（1)所示的噻二唑類化合物的用量為 5 X KT8-I微摩爾，特別優選為I X 10-5-5 X KT2微摩爾。
[0039] 根據本發明所述的應用，本發明所述的應用可以針對所有類型的藻類，特別優選 情況下，本發明的藻類包括赤藻和藍藻。
[0040] 更優選情況下，在本發明，所述藍藻包括集胞藻PCC 6803、魚腥藻、節球藻、念珠藻 和銅綠微囊藻912中的至少一種。
[0041] 另一方面，本發明提供式（1)所示的噻二唑類化合物在抑制藻類果糖-1，6-/景天 庚酮糖-1，7-二磷酸酶的活性中的應用，
[0043] 其中，Rn R/、R2、R2'、R3、R3'、R4、R 4'、馬和R 5'的限定如本發明前述式⑴所示的 噻二唑類化合物在抑制藻類生長中的應用中所述。
[0044] 在本發明中，需要特別說明的是，本發明上述描述的式（1)所示的噻二唑類化合 物在抑制藻類生長中的應用中所涉及的內容全部引用在本發明所述的噻二唑類化合物在 抑制藻類果糖-1，6-/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶的活性中的應用中，為了避免重復，本發 明在此不再一一贅述。
[0045] 另一方面，本發明還提供了一種用于抑制藻類生長的殺藻劑，該殺藻劑的活性成 分為至少一種式（1)所示的噻二唑類化合物，以所述殺藻劑的總重量計，所述活性成分的 含量為0. 1-100重量％，
[0047] 其中，
[0048] RpR/、R2、R2'、R3、R3'、R 4、R4'、馬和R5'分別獨立地選自氫、鹵素、烷基、烷氧基、羥 基、三氟甲基和硝基。
[0049] 在本發明中，需要特別說明的是，本發明上述描述的式（1)所示的噻二唑類化合 物在抑制藻類生長中的應用中所涉及的內容全部引用在本發明所述的用于抑制藻類生長 的殺藻劑中，為了避免重復，本發明在此不再一一贅述。
[0050] 優選情況下，在本發明所述的用于抑制藻類生長的殺藻劑中，所述活性成分的含 量為1_90重量％。
[0051] 根據本發明所述的用于抑制藻類生長的殺藻劑，優選所述殺藻劑的劑型為水合 劑、粉劑、乳劑、懸浮劑和粒劑。
[0052] 在本發明中，對應用所述噻二唑類化合物的環境條件沒有特別的限定，可以在本 領域內常規的各種條件下使用。
[0053] 在本發明中，對所述式（1)所示的噻二唑類化合物的制備方法沒有特別的限定， 本領域技術人員可以根據本領域內已知的各種方法制備本發明所述的式（1)所示的噻二 唑類化合物。特別地，本發明中所述的式（1)所示的噻二唑類化合物可以采用文獻（文獻 1 :四川師范大學學報，2005, 28 (4)，456-457 ;文獻2 :湖南化工，1999, 29 (3) :29-30, 33)提 供的方法制備得到。
[0054] 本發明示例性地列出可以采用如下方法制備式（1)所示的噻二唑類化合物：
[0055] 將3, 5-二巰基-1，2, 4-噻二唑與氯乙酸鈉在堿性條件下反應，然后進行酸化得到 式（2)所示的中間體，然后將式（2)所示的中間體與苯環上具有不同取代基的式（3)所示 的化合物和/或式（4)所示的化合物在脫水劑二環己基碳二亞胺（DCC)以及氬氣（Ar)保 護下反應，經后處理即可得到相應的式（1)所示的目標產物。
[0056]
[0057] 在上述方法中，所述后處理的方法為本領域技術人員所公知，例如可以采用將反 應完成后獲得的反應液倒入水中除去副產物，并且析出目標產物，然后進行抽濾，并用乙醇 重結晶，得到純化的目標產物。
[0058] 以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。以下實施例中，在沒有特別說明的情 況下，所使用的各種材料均來自商購。
[0059] 由于藍藻體內普遍存在的果糖-1，6-/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶（cy-FBP/ SBPase)在藍藻Calvin循環碳代謝調控過程中處于重要地位，是一個潛在的殺藻劑靶標， 本領域技術人員公知，若藍藻果糖-1，6-/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶受到抑制或發生突 變，將導致藍藻無法生長甚至死亡。而且，藍藻果糖-1，6-/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶水解 果糖-1，6-二磷酸為果糖-6-磷酸和無機磷酸。因此，在本發明的以下實施例和對比例中 通過測試無機磷酸的增加量來測定藍藻果