Imidacloprider et vigtigt insekticid, der er meget brugt i landbrug, gartneri og hjemmebekæmpelse. Dens kemiske struktur er azacyklisk methylpyrimidin, og det er en ny type nitrogenchlorid-insekticid. Denne artikel vil i detaljer beskrive alle de syntetiske metoder til imidacloprid. Det er et bredspektret insekticid, der tilhører gruppen af chlorerede nitrobenzimidazoler. Lægemidlet er kendt for sin bredspektrede insekticide virkning og bruges ofte i landbrug, gartneri og græsplæner. Nedenfor er en oversigt over anvendelserne af imidacloprid.
1. Landbrug:
Imidacloprid anvendes i vid udstrækning på afgrøder til bekæmpelse af en række forskellige skadedyr, såsom bladlus, vandrende græshopper, roehærorme, plantehoppere, trips, kokonbladlus osv. Det kan påføres en række forskellige afgrøder, herunder majs, ris, hvede, rapsfrø , bomuld, kartofler, tomater, bønner, figner, tobak osv. Imidacloprid virker på insekter ved at forstyrre nervesystemet, blokere insekternes nerveledning, reducere insekternes aktivitet og endelig opnå formålet med at dræbe insekter.
2. Havearbejde:
Imidacloprid er almindeligt anvendt til insekticid og behandling af havebrugsplanter, såsom sprøjtebehandling til bekæmpelse af biller, bladlus og andre skadedyr. Derudover bruges den også til at dræbe insekter og gøde plænen for at øge plænens æstetik.
3. Husholdninger og offentlige steder:
Som et indendørs middel kan Imidacloprid bruges i hjem eller offentlige steder til at bekæmpe forskellige skadedyr såsom myrer, edderkopper, myg og fluer og forbedre indendørs hygiejne.
4. Neurofarmakologi:
Ud over insekticider viser imidacloprid også visse neurofarmakologiske virkninger. Det er en ny type benzimidazolforbindelse, som kan interagere med acetylcholin-receptoren i insekthjernen og blokere dens signaltransduktion og derved forstyrre insektets appetit, smag, syn og motoriske evner. Samtidig kan det også påvirke højere neurologiske funktioner som adfærd, kognition og sansning ved at forstyrre acylcholin-medieret synaptisk transmission i rygmarven og hjernen.
5. Rismarker:
Under risplantningsprocessen kan vandet i rismarken ikke fornyes i tide. Derfor kan brugen af imidacloprid i rismarker effektivt kontrollere risplanthoppere. Denne skadedyr har en kort levetid og er svær at bekæmpe med traditionelle pesticider, men imidacloprid kan håndteres uerfarent.
6. Frugt og grøntsager:
Anvendelsen af imidacloprid er ikke begrænset til afgrøder, men kan også bruges i frugt og grøntsager. For eksempel kan det under vedligeholdelse af figner sprøjtes til undersøgelse af områder, hvor der er opstået skadedyr. Samtidig kan den også beskytte bier under biavl.
7. Den schweiziske hærkniv:
Imidacloprid kan også bruges som en schweizisk hærkniv. På grund af dens fysiske og kemiske stabilitet kan den bruges til fremstilling af adskillige hverdagsprodukter såsom læder, fiberprodukter, lim, papir osv.
8. Andet:
Imidacloprid er også meget udbredt på andre områder, såsom havearbejde, skovbeskyttelse, beskyttelse af vilde dyr, vestlig medicin og så videre. I skovbeskyttelse kan den bruges til at beskæftige sig med rodskadedyr. På det medicinske område er imidacloprid også blevet brugt som en -agonist i in vitro undersøgelser af -celle-phosphorylase-vejen og i interaktionen af dyreceller med østrogenreceptormiljøet.
Generelt anvendes imidacloprid bredt og normalt med gode resultater. Det skal dog også bemærkes, at dens brede anvendelse også medfører visse risici for insekter og miljøet, så der bør træffes foranstaltninger for at sikre sikkerheden ved brug. Følg f.eks. de anbefalede doseringer for at kontrollere mængden og hyppigheden af påføringen; samtidig bør et vist antal ikke-skadegørere tolereres for at opretholde balancen i økosystemet.
1. Pyridazin:
Pyridazinmetoden er en af de tidligste syntetiske metoder til imidacloprid. Den specifikke synteseproces af pyridazinrollemetoden er som følger:
Trin 1: Precursorforbindelsen 2-amino-5-chlorpyridin af imidacloprid kondenseres med 4,5-diethylamino-1H-pyridin-2-on for at opnå mellemproduktet N -(2-amino-5-chlorpyridin)-N'-(4,5-diethylamino-1H-pyridin-2-on).
Trin 2: Udfør nukleofil substitutionsreaktion på 1 med natriumhypochlorit, fjern en ethylaminogruppe i mellemproduktet, og generer N-(2-amino-5-chlorpyridin)-N'-(4- methyl-5-chlor-2 -pyridyl)-1,2-dihydropyridin-6-on.
Trin 3: Acyleringsreaktion af 2 med chlorpropionitril for at opnå imidacloprid.
Fordelen ved pyridazinmetoden til at syntetisere imidacloprid er, at råvarerne er lette at få fat i, men ulempen er, at reaktionsbetingelserne er barske, og produktets renhed er lav.
2. Polyborsyremetode:
Polyboronsyremetoden er en anden almindelig syntesemetode for imidacloprid. Synteseprocessen af polyborsyremetoden er som følger:
Det første trin: omsæt 2-amino-5-chlorpyridin med dipropylcarbonat under basiske betingelser for at opnå mellemproduktet N-(2-amino-5-chlorpyridin)-2-propionylaminopropionat.
Det andet trin: i nærværelse af polyborsyre, udfør ethyleringsreaktionen af 4 for at opnå mellemproduktet N-(2-amino-5-chlorpyridin)-N'-(2-ethoxycarbonyl{ {7}}ethoxycyanidbase)-1,2-dihydropyridin-6-on.
Det tredje trin: hydrogeneringsreaktion af 5 med deacetamidase for at fjerne ethoxycarbonyl- og ethoxycyanogrupper for at generere imidacloprid.
Fordelen ved polyborsyremetoden til at syntetisere imidacloprid er, at reaktionsbetingelserne er milde, produktet har god krystallinitet og kan anvendes direkte i industriel produktion. Polyborsyre påvirkes dog let af fugt i luften og kræver streng kontrol af fugtforholdene.
3. Pyridinmetode:
Pyridinmetoden er en anden syntetisk metode til imidacloprid, som opnås ved kondensationsreaktion ved hjælp af den elektrofile gruppe af pyridin. Den specifikke synteseproces af pyridinmetoden er som følger:
Oxazolindrivmidlerne blev omsat med 2,3,5-collidin for at opnå mellemproduktet N-benzidin-2,3,5-collidin-4-amin (7). Derefter kondenseres 7 med cyanomethylbenzen, cyanomethylhexan og chloracetonitril for at opnå mellemproduktet N-(2,6-dimethylpyridin-4-yl)-N'-methylnitro- 1,2-dihydropyridin{ {18}}en (8). Endelig gav epoxidation af 8 med ethylenoxid imidacloprid (9).
Fordelen ved pyridinsyntesen af imidacloprid er, at reaktionsbetingelserne er relativt milde, og at produktet har en høj renhed. Imidlertid kræver pyridinmetoden brugen af anilin-ammoniumkatalysator, og valget af katalysatormængden vil påvirke udbyttet og produktets renhed.
Ovenstående tre metoder er de vigtigste syntetiske metoder for imidacloprid, blandt hvilke polyborsyremetoden er den mest almindeligt anvendte industrielle syntetiske metode på nuværende tidspunkt. Gennem forståelsen af syntesemetoden af imidacloprid kan strukturen og fremstillingsprocessen af forbindelsen bedre forstås, hvilket vil hjælpe med bedre at anvende og udvikle dette vigtige insekticid.