噻二唑类化合物在抑制藻类生长以及酶的活性中的应用以及用于抑制藻类生长的杀藻剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及农药领域，具体地，涉及噻二唑类化合物在抑制藻类生长中的应用、噻 二唑类化合物在抑制藻类果糖-1，6-/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶的活性中的应用以及用 于抑制藻类生长的杀藻剂。
【背景技术】
[0002] 近年来，各地不断大规模暴发藻类水华事件，藻害直接影响周边地区生活用水和 工业用水，严重破坏生态环境，给渔业生产和旅游业发展带来巨大的经济损失，也给公众健 康带来极大隐患。
[0003] 使用化学杀藻剂具有经济、高效、方便以及起效快等优点，一直是藻害综合治理体 系中不可缺少的重要组成部分，尤其是在藻类水华大规模暴发期间，更是短期快速治理和 控制藻害等紧急情况最主要的防治手段。
[0004] 现有的化学杀藻剂主要有以硫酸铜及其络合物为代表的重金属化合物类杀藻剂； 以高锰酸钾、高铁酸盐、过氧化物为代表的强氧化剂类杀藻剂；以三唑啉酮类、三嗪类等为 代表的除草剂类杀藻剂等。但是这些杀藻剂存在选择性差、用量大、对水中的鱼类等动物毒 性较大等问题，极大地限制了使用化学方法防治藻害的效能的充分发挥。
[0005] 因此，选择性差、毒性大、藻类抗性日益增强是现代化学杀藻剂创制研宄中亟待解 决的一个非常重要的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是克服现有技术的杀藻剂选择性差、毒性大、藻类抗性日益增强的 缺陷，提供一种用于抑制藻类生长的杀藻剂以及噻二唑类化合物在抑制藻类生长中的应 用。本发明所述的噻二唑类化合物在抑制藻类的生长时具有抑制率高、毒性小以及选择性 尚的优点。
[0007] 为了实现上述目的，第一方面，本发明提供式（1)所示的噻二唑类化合物在抑制 藻类生长中的应用，
[0010] RpR/、R2、R2'、R3、R3'、R 4、R4'、RjPR5'分别独立地选自氢、卤素、烷基、烷氧基、羟 基、三氟甲基和硝基。
[0011] 第二方面，本发明提供式（1)所示的噻二唑类化合物在抑制藻类果糖-1，6-/景天 庚酮糖-1，7-二磷酸酶的活性中的应用，
[0013] 其中，Rn R/、R2、R2'、R3、R3'、R4、R 4'、馬和R 5'的限定如本发明前述式⑴所示的 噻二唑类化合物在抑制藻类生长中的应用中所述。
[0014] 第三方面，本发明提供一种用于抑制藻类生长的杀藻剂，该杀藻剂的活性成分为 至少一种式（1)所示的噻二唑类化合物，以所述杀藻剂的总重量计，所述活性成分的含量 为0. 1-100重量％，
[0015]
[0016] 其中，札、R/、R2、R2'、R3、R 3'、R4、R4'、馬和R 5'的限定如本发明前述式⑴所示的 噻二唑类化合物在抑制藻类生长中的应用中所述。
[0017] 采用本发明所述的式（1)所示的噻二唑类化合物抑制藻类的生长时具有抑制率 尚、毒性小以及选择性尚的优点。
[0018] 将本发明所述的式（1)所示的噻二唑类化合物作为杀藻剂的有效成份运用于藻 类水华的综合治理中时能够显示出高效且显著的杀藻效果。
[0019] 本发明所述的式（1)所示的噻二唑类化合物作为杀藻剂的活性成分使用时，将上 述化合物与水体中允许的载体或稀释剂混合可调制成通常使用的各种剂型，如水合剂、乳 剂、水溶剂、可流动剂等，作为本发明所述的杀藻剂使用，使用本发明的杀藻剂能够特定地 杀死藻类植物而不会对水体中的其它生物的正常生活产生影响。
[0020] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0021] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0022] -方面，本发明提供了式（1)所示的噻二唑类化合物在抑制藻类生长中的应用，
[0024] 其中，
[0025] K、R2、R2'、R3、R3'、R4、R 4'、R#PR5'分别独立地选自氢、卤素、烷基、烷氧基、羟 基、三氟甲基和硝基。
[0026] 在本发明中，所述RdP R1'可以相同或不同，各自独立地选自氢、卤素、烷基、烷氧 基、羟基、三氟甲基和硝基。所述RJPR 2'可以相同或不同，各自独立地选自氢、卤素、烷基、 烷氧基、羟基、三氟甲基和硝基。所述RJPR3'可以相同或不同，各自独立地选自氢、卤素、 烷基、烷氧基、羟基、三氟甲基和硝基。所述RjPR 4'可以相同或不同，各自独立地选自氢、 卤素、烷基、烷氧基、羟基、三氟甲基和硝基。所述RjPR5'可以相同或不同，各自独立地选 自氢、卤素、烷基、烷氧基、羟基、三氟甲基和硝基。
[0027] 在本发明中，所述卤素包括氟、氯、溴和碘。
[0028] 在本发明中，所述烷基包括碳原子数为1-18的直链烷基和碳原子数为3-18的支 链烷基。
[0029] 在本发明中，所述烷氧基包括碳原子数为1-18的直链烷氧基和碳原子数为3-18 的支链烷氧基。
[0030] 在本发明中，碳原子数为1-18的直链烷基包括甲基、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 少一种。特别地，本发明所述的C1-C18的直链烷基中的碳原子上的氢可以由包括卤素在内 的非碳原子基团取代。
[0031 ] 在本发明中，碳原子数为3-18的支链烷基中的碳原子上的氢可以由包括卤素在 内的非碳原子基团取代。
[0032] 在本发明中，碳原子数为1-18的直链烷氧基包括甲氧基、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种。
[0033] 特别优选情况下，在本发明所述的应用中，所述式（1)所示的噻二唑类化合物选 自表1中的化合物中的至少一种：
[0034] 表 1
[0035]
[0038] 在本发明所述的应用中，相对于每IXlO6个藻类，优选所述式（1)所示的噻二唑 类化合物的用量为IX 1〇_1(1-5微摩尔；更优选所述式（1)所示的噻二唑类化合物的用量为 5 X KT8-I微摩尔，特别优选为I X 10-5-5 X KT2微摩尔。
[0039] 根据本发明所述的应用，本发明所述的应用可以针对所有类型的藻类，特别优选 情况下，本发明的藻类包括赤藻和蓝藻。
[0040] 更优选情况下，在本发明，所述蓝藻包括集胞藻PCC 6803、鱼腥藻、节球藻、念珠藻 和铜绿微囊藻912中的至少一种。
[0041] 另一方面，本发明提供式（1)所示的噻二唑类化合物在抑制藻类果糖-1，6-/景天 庚酮糖-1，7-二磷酸酶的活性中的应用，
[0043] 其中，Rn R/、R2、R2'、R3、R3'、R4、R 4'、馬和R 5'的限定如本发明前述式⑴所示的 噻二唑类化合物在抑制藻类生长中的应用中所述。
[0044] 在本发明中，需要特别说明的是，本发明上述描述的式（1)所示的噻二唑类化合 物在抑制藻类生长中的应用中所涉及的内容全部引用在本发明所述的噻二唑类化合物在 抑制藻类果糖-1，6-/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶的活性中的应用中，为了避免重复，本发 明在此不再一一赘述。
[0045] 另一方面，本发明还提供了一种用于抑制藻类生长的杀藻剂，该杀藻剂的活性成 分为至少一种式（1)所示的噻二唑类化合物，以所述杀藻剂的总重量计，所述活性成分的 含量为0. 1-100重量％，
[0047] 其中，
[0048] RpR/、R2、R2'、R3、R3'、R 4、R4'、馬和R5'分别独立地选自氢、卤素、烷基、烷氧基、羟 基、三氟甲基和硝基。
[0049] 在本发明中，需要特别说明的是，本发明上述描述的式（1)所示的噻二唑类化合 物在抑制藻类生长中的应用中所涉及的内容全部引用在本发明所述的用于抑制藻类生长 的杀藻剂中，为了避免重复，本发明在此不再一一赘述。
[0050] 优选情况下，在本发明所述的用于抑制藻类生长的杀藻剂中，所述活性成分的含 量为1_90重量％。
[0051] 根据本发明所述的用于抑制藻类生长的杀藻剂，优选所述杀藻剂的剂型为水合 剂、粉剂、乳剂、悬浮剂和粒剂。
[0052] 在本发明中，对应用所述噻二唑类化合物的环境条件没有特别的限定，可以在本 领域内常规的各种条件下使用。
[0053] 在本发明中，对所述式（1)所示的噻二唑类化合物的制备方法没有特别的限定， 本领域技术人员可以根据本领域内已知的各种方法制备本发明所述的式（1)所示的噻二 唑类化合物。特别地，本发明中所述的式（1)所示的噻二唑类化合物可以采用文献（文献 1 :四川师范大学学报，2005, 28 (4)，456-457 ;文献2 :湖南化工，1999, 29 (3) :29-30, 33)提 供的方法制备得到。
[0054] 本发明示例性地列出可以采用如下方法制备式（1)所示的噻二唑类化合物：
[0055] 将3, 5-二巯基-1，2, 4-噻二唑与氯乙酸钠在碱性条件下反应，然后进行酸化得到 式（2)所示的中间体，然后将式（2)所示的中间体与苯环上具有不同取代基的式（3)所示 的化合物和/或式（4)所示的化合物在脱水剂二环己基碳二亚胺（DCC)以及氩气（Ar)保 护下反应，经后处理即可得到相应的式（1)所示的目标产物。
[0056]
[0057] 在上述方法中，所述后处理的方法为本领域技术人员所公知，例如可以采用将反 应完成后获得的反应液倒入水中除去副产物，并且析出目标产物，然后进行抽滤，并用乙醇 重结晶，得到纯化的目标产物。
[0058] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，在没有特别说明的情 况下，所使用的各种材料均来自商购。
[0059] 由于蓝藻体内普遍存在的果糖-1，6-/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶（cy-FBP/ SBPase)在蓝藻Calvin循环碳代谢调控过程中处于重要地位，是一个潜在的杀藻剂靶标， 本领域技术人员公知，若蓝藻果糖-1，6-/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶受到抑制或发生突 变，将导致蓝藻无法生长甚至死亡。而且，蓝藻果糖-1，6-/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶水解 果糖-1，6-二磷酸为果糖-6-磷酸和无机磷酸。因此，在本发明的以下实施例和对比例中 通过测试无机磷酸的增加量来测定蓝藻果