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多糖的紫外光谱怎么看

鲤鱼帆布鞋
畅快的期待
2023-01-28 03:09:09

多糖的紫外光谱怎么看

最佳答案
阔达的金毛
殷勤的红酒
2025-06-24 16:57:18

经过分级纯化的多糖在测定结构前须检查其纯度及测定分子量。

检查纯度最常用的判断方法:

(1)用gc、hpLc测定组成多糖的单糖的摩尔比是否恒定。

用不同的柱型测定结果更为可靠。

(2)电泳只出现一条带。

如可用聚丙烯酰胺凝胶电泳、乙酸纤维素薄膜电泳及玻璃纤维纸电泳。对于中性多糖可采用高压电泳,以硼酸盐为缓冲液,可增大其迁移速度。

(3)凝胶柱层析图呈现对称的单峰。若有“拖尾”现象,说明其均一性不够好。阴离子交换层析纯化

用DeAe一纤维素52(2.6x100cm)柱层析,0.lmol/Lnacl洗脱,流速6ml/h,按2ml一管分部收集,苯酚一硫酸法逐管检测,绘制收集体积与糖含量之间的关系曲线。看是否有单一对称峰。

按照Ye等报道,采用DeAe一52一纤维素交换柱层析法(2.6x30cm)对鲍氏层孔菌菌丝体粗多糖进行初步分离。DeAe一纤维素凝胶预处理:称取DeAe一52一纤维素凝胶干粉,加入约10倍体积质量比(ml/g)的0.5mol/Lna0h溶液浸泡30分钟,倒出上清液,用大量去离子水反复浸洗至ph值近中性再用相同体积的0.5mol/LhcI溶液浸泡30分钟,倒出上清液,用大量去离子水反复浸洗至ph值近中性最后用相同体积的0.5mol/lnaoh溶液再浸泡30分钟,用大量去离子水反复浸洗至ph值中性。处理完毕后,进行湿法装柱,用去离子水0.5mol/Lnacl溶液,去离子水依次分别平衡(流速1.0ml/min)2一3个柱体积备用.

糖样100mg溶于5ml的去离子水中,离心除去不溶物,上样于DeAe一52一纤维素阴离子

-1层析柱(2.6x30cm,cl型),分别采用去离子水0.1和0.3mol/LnacI溶液进行分段梯度洗脱,

流速1.0ml/min,自动收集器分部收集(10ml/管),每梯度20管。用硫酸一苯酚法跟踪检测各管多糖含量(490nm处吸收值),以收集的管数为横坐标。吸光值(490nm)为纵坐标绘制DeAe一52一纤维素色谱柱洗脱曲线。依据洗脱峰型,合并相同组分,50℃旋转蒸发浓缩,对去离子水透析48h以去除nacI及小分子杂质,最后将透析内液冷冻干燥,得初步纯化产品。

初步纯化多糖得率计算公式:

多糖得率(%)=纯化多糖质量/粗多糖质量x100%

葡聚糖凝胶层析纯化

采用sephadexg-100凝胶层析法对DeAe-52一纤维素初步纯化的不同组分的多糖样品进一步纯化。葡聚糖凝胶(sephadexg一100)的预处理:称取sephadexg一100凝胶干粉,加入30倍体积质量比(ml/g)的去离子水,沸水浴5小时使其溶胀。冷却后用去离子水反复浸洗,减压脱气后进行湿法装柱,用0.1mna2so4溶液平衡(流速0.25ml/min)2一3个柱体积备用。

分别称取经DeAe一纤维素一52初步纯化的各多糖组分样品20mg,溶于2ml0.1mna2so4溶液中,上样于sephadexg一100层析柱(2.6x60cm)用0.1mna2so4溶液溶液洗脱,流速0.25ml/min,分步收集(5ml/管)。

用硫酸一苯酚法跟踪检测各管多糖含量(490nm处吸收值),以收集的管数为横坐标。吸光值(490nm)为纵坐标绘制sephadexg一100色谱柱洗脱曲线。依据洗脱峰型,合并相同组分,50℃旋转蒸发浓缩,对去离子水透析48h以去除na2so4及小分子杂质,最后将透析内液冷冻干燥,得不同纯化产品。

纯化多糖得率计算公式:

纯化多糖得率(%)=纯化多糖质量/粗多糖质量x100%

(鲍氏层孔菌菌丝体粗多糖)

(4)纸层析法呈单一集中斑点。

取0.5%的多糖样品溶液50ul,点样于新华中速滤纸(3cmx20cm)距端点1cm处的中部,以正丁醇:浓氨水:水(4o:50:5)为展开剂,饱和2小时以上,在室温下展开6h,取出吹干,用0.5%甲苯胺蓝液染色,立即用95%乙醇漂洗至背景褪色,看是否只有一个清晰的斑点。

(5)琼脂糖(Agarose)凝胶电泳法

在琼脂糖板(厚度为0.2cm)上点样3一5ul采用浓度为0.075mol/L,ph8.6的巴比妥缓冲液,电泳1-1.5h,电压为64一80V,甲苯胺蓝(浓度为1%)染色,醋酸乙醇混合溶液(醋酸:乙醇:水=0.1:5:5)脱色。多糖纯品经电泳展开后,看是否呈现单一斑点,斑点是否清晰。

(6)紫外分光光度法

将多糖pwZ加0.9%nacI溶液溶解,配成浓度为1mg/ml的溶液,采用uV一16oA紫外可见光谱仪扫描(200nm一30onm)观察260nm、280nm处是否有吸收峰。

多糖的分子量测定:

过去用超速离心沉降法、光散射法、渗透压法、粘度法(:多糖质谱鉴定)等,这些方法操作复杂且误差较大,现已少用。现在较常用的方法有凝胶过滤法和高效凝胶液相色谱法,这两种方法须先用已知分子量的标准多糖对照测定样品的分子量。

一般来说,多糖结构分析包括以下几点:

(1)单糖组成分析:研究确定单糖的种类及摩尔比;

完全酸水解后用高效液相色谱方法(hpLc)或气相色谱方法测定。

(2)糖苷键类型:研究确定糖苷键及支链点连接位置;

甲基化分析方法

高碘酸氧化法与smith降解法

(3)糖环大小:研究确定糖苷键为呋喃糖或吡喃糖;

红外光谱

(4)异头碳构型:研究确定糖苷残基的a-或p-构型;

2DnmR.(TwodimensionalnuclearmagneticResonance)光谱分析方法测

(5)确定单糖残基和重复单元的序列

甲基化分析方法与磁共振光谱分析方法结合分析,一般会参考多糖的单糖组成及摩尔比信息以利于解析多糖结构。

高碘酸氧化法

薄层层析(TLc)——定性,

气相色谱法

(6)取代基团位点:研究0h-修饰基团的种类和取代位点,如0-磷酸化,乙丑基取代,0-

硫酷化等;

比色分析方法

(7)多糖分子量分布的研究。

紫外光谱

定性与定量方法

薄层层析:残基定性

气相色谱:残基定量

气质联用:残基定量

高效阴离子色谱法:残基定量

鉴定结构常用物理化学方法:

高效液相色谱:确定单糖组分和相对分子量

红外光谱分析:测定多糖的官能团,不仅可以检测酮糖、酵糖的耻喃糖环或呋喃糖环的构象和糖苷键的构型

核磁共振:α-构型与β-构型残基的比例;判断异头碳构型;推断主链和支链连接键型鉴定结构复合方法:

甲基化分析:推断出多糖样品中糖基的连接方式及各种连接键型的比例

高碘酸氧化法与smith降解法:判断糖苷键的位置、直链多糖的聚合度及支链多糖的分支数目

糖睛乙酸酷衍生物的气相色谱法:单糖组成和摩尔比

各种多糖化学结构鉴定方法的具体实施方案

1、酸水解

(1)完全酸水解

-1称取20mg样品,加入2mL2mol·L的h2so4于安培管中沸水浴水解8h,水解液用

baco3中和至ph=7,离心,取上清夜置冰箱冷藏备测。(阿魏侧耳子实体多糖分离纯化及其化学结构的初步研究)

(2)部分酸水解

称取糖样70mg,80℃条件下,0.05m三氟乙酸水解2h。降至室温后,离心(4000r/min,10min),将沉淀干燥,留做gc分析。上清用无水乙醇除酸至中性(ph为6~7),蒸馏水透析48h:将袋外透析液浓缩,真空干燥,留做gc分析;袋内液浓缩至5ml左右,加10倍体积无水乙醇,醇沉过夜,离心(4000r/min,10min),沉淀常规干燥,作gc分析;上清浓缩,真空干燥,留做gc分析。

2、高效液相色谱

确定样品的单糖组成

色谱条件为:

色谱柱为shodexKs804sugar(300mm×7.8mm)

柱温40度

流动相为水

-1流速0.8mL·min

检测用410RⅠ示差检测器,数据处理用810gpc软件进行。

同时用鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖、木糖、果糖、葡萄糖、岩藻糖8种单糖进

行对照,根据峰值确定样品的单糖组成。

分子量的测定以标准分子量的葡聚糖pulluan作分子量测定标准。让其通过高压液相色谱柱,条件同上,先以分子量对数与对应的保留时间作标准曲线,从标准葡聚糖pulluan的工作曲线上可以求得该成分分子量。

例如:(阿魏侧耳子实体多糖分离纯化及其化学结构的初步研究)

将水解后的多糖样品pw2进行hpLc分析,结果如表所示:阿魏侧耳子实体多糖pw2经过酸水解后,得到2种单糖:葡萄糖和半乳糖,摩尔比例1.77∶1。

例如:

4经hpLc测定后对照标准曲线得多糖pw2的分子量为3.18×10。(阿魏侧耳子实体多糖

分离纯化及其化学结构的初步研究)

4、甲基化分析

(1)基本原理

先将多糖中各种单糖残基中的游离羟基全部甲基化,然后将多糖中的糖苷键进行完全酸水解,水解后得到的化合物,其羟基所在的位置,即为原来单糖残基的连接点。同时根据不同甲基化单糖的比例,可以推测出此种连接键型在多糖重复结构中所占的比例。

用此种方法得到的羟基及nabh4还原醛基后产生的羟基,经乙酰化可得到甲基化的糖醇乙酸酯(此产物易挥发,可进行gc分析),再经gc与gc-ms分析,通过气相色谱的出峰顺序和对质谱谱图的主要离子碎片的分析便可以较准确地确定糖的连接键型。

反应通式如下

:

(2)甲基化反应

取充分干燥的多糖样品10mg,溶解在2.0ml的二甲基亚矾(Dmso)中。在n2保护下快速加入干燥的naoh粉50mg,用n2排出空气,加盖密封,室温反应1.0h并间歇振荡。在n2保护下缓慢滴加碘甲烷1.0ml,用n2排出空气,加盖密封,室温继续反应1.0h并间歇振荡,反应完成后加0.5ml水终止反应。反应液先用自来水流水透析48h,再用蒸馏水透析24h,透析液冷冻干燥得第一次甲基化样品。第一次甲基化样品继续甲基化,反应步骤同上,得第二次甲基化样品。如此重复甲基化三次。甲基化后的样品用红外光谱检测,3700

cm-1—3100cm-1,附近无羟基的特征吸收峰,表明甲基化反应完全。

(3)甲基化样品的衍生化

上述完全甲基化多糖样品加入2mol/1的三氟乙酸(TFA)3.0ml,120℃密闭水解2.0h。冷却后50℃减压蒸发干,加2.0ml甲醇再蒸发干,重复三次,最后蒸发干得完全甲基化多糖的水解产物。加蒸馏水2.0ml使其溶解,再加硼氢化钠25mg,振荡后室温还原反应2.0h。反应完后滴加0.1mol/1醋酸分解过量的硼氢化钠并调ph值至5.5~7.0弱酸性。反应液50℃减压蒸发蒸干,加2.0ml甲醇再蒸干,重复三次,最后蒸发干。

上述蒸发干样品加入1.0ml醋酸酐和1.0ml吡啶,封管后在沸水浴中反应1.0h。反应液50℃减压蒸发干,加2.0ml甲醇再蒸发干,重复三次,最后蒸发干。加入丙酮1.0ml,用0.45ul尼龙微孔滤膜过滤,取样进行gc/ms分析。

(4)衍生化样品的gc/ms分析

多糖样品经甲基化、水解、还原、乙酰化后得到甲基化糖醇乙酸酯,进行gc/ms联机分析,根据文献的相对保留时间和不同单糖的主要离子碎片(m/e),推断出多糖样品中糖基的连接方式及各种连接键型的比例。

本实验采用的条件为:gc(Variancp3800型)和ms(Variansatum2200型)气相一质谱联用仪,Db-5ms石英毛细管柱(30mx0.25mmx0.25um)程序升温,初温80℃,保持1min,以8℃/min升至210℃,保持1min,再以20℃/min升至260℃,保持1min氦气作载气,进样口温度250℃,分流比1:50,柱流速1.0ml/min电子电离源(eI源)70eV,倍增器电压350V,灯丝电流250uA,接口温度260℃,离子源温度180℃,质荷比(m/z)扫描范围30~450,扫描速率2.5scan/sec。(胞式层孔菌菌丝体多糖分离纯化、结构鉴定及其生物活性研究)

流程图如下:(mAep-2a-2b是安络小皮伞菌丝体多糖的某个过程中第某个样品)

篇二:1多糖含量检测

亿信检测推出单糖组成方案

简介:gc-ms(气相质谱联用技术测定单糖组成)

1多糖含量检测

方法:苯酚-硫酸法是利用多糖在硫酸的作用下先水解成单糖,并迅速脱水生

最新回答
坚强的学姐
纯情的灰狼
2025-06-24 16:57:18

Reagent Grade试剂等级嘛

1. HPLC高效液相色谱溶剂:

? 低紫外吸收

? 非挥发性物质、游离酸、游离碱水含量低

? 用于荧光检测

for HPLC

gradient grade, for HPLC

for LC-MS

for preparative chromatography Prepsolv ?

用途:用于液相色谱(LC)品制备、LC品析、LC-MS析

2. 农残级痕量析高纯溶剂:

? 极低农残背景值(≤5 pg/ml )挥发性组极少

? GC控制(ECD-PND检测)质量靠稳定性高

? N、P、S等元素背景值低基线平稳经性能测试用于氯联苯(PCBs)、机氯农药、机磷农药残留痕量析及其适用于GC-ECDGC-NPD检测化合物GC、GC-MS析

外向的魔镜
超帅的白开水
2025-06-24 16:57:18
楼主你好:

高效液相色谱仪测定茶叶中黄曲霉毒素B1的方法

1.适用范围本方法适用于出口茶叶中黄曲霉毒素B1含量的检验。

2.原理概要样品用三氯甲烷提取,提取液经硅胶柱净化,净化后的提取液用三氟乙酸衍生,用配有荧光检测器的高效液相色谱仪测定,外标法定量。

3.主要试剂和仪器3.1.主要试剂三氯甲烷;正己烷;苯;甲醇:紫外光谱级;乙腈:紫外光谱级;三氟乙酸;乙腈-水溶液(1+1);三氯甲烷-甲醇溶液(95+5);苯-乙腈溶液(98+2);黄曲霉毒素B1标准品:纯度≥99%;黄曲霉毒素B1标准溶液:准确称取适量的黄曲霉毒素B1标准品,以苯-乙腈溶液于棕色容量瓶中,配成浓度为10μg/mL标准贮备液。根据需要,再配成适当浓度的标准工作溶液。3.2.仪器高效液相色谱仪,配有荧光检测器;天津恒奥硅胶小柱;天津恒奥振荡器:HMS系列;天津恒奥超声波:HU、HS系列;

天津恒奥氮吹仪;天津恒奥滤膜:有机系用,0.45μm;天津恒奥微孔滤膜过滤器

旋转蒸发器;微量注射器;离心管:5mL具塞磨口;粉碎机。

4.试样的抽取与制备4.1.抽样方法从整批产品堆垛的上下不同部位随机抽取2.2规定的件数,逐件开启。分别倒出全部茶叶于塑料布上,用取样铲从每件中各取出有代表性的样品约500g。将所取样品充分混匀,用四分法或分样器逐步缩分出500g,装入洁净密封的样品筒内,加封后,标明标记,及时送实验室。4.2.试样制备将所取回样品全部磨碎,通过20目筛,混匀,均分成两份试样,装入洁净容器内,密封,标明标记。4.3.试样保存将试样于室温下保存。注:在抽样和制样的操作过程中,必须防止样品受到污染或发生残留物含量的变化。更多质量检测、分析测试、化学计量、标准物质相关技术资料请参考国家标准物质药检所标准品目录,药品对照品请参考 http://www.rmhot.com/plist_3/plist_3_0_0_1.html

5.过程简述5.1.提取称取试样5.0g(精确到0.1g)置于100mL具塞锥形烧瓶中,加入15mL三氯甲烷,于振荡器上提取30min,然后经垫有玻璃纤维的漏斗过滤。收集滤液于旋转蒸发器的具尾管圆底烧瓶内,并用三氯甲烷洗涤滤渣,收集滤液至约20mL。5.2.净化用旋转蒸发器将上述滤液在50℃水浴中浓缩至约1mL,经0.45μm滤膜过滤后,注入硅胶小柱中。用2~4mL正己烷洗涤烧瓶后淋洗小柱,弃去流出液。然后用3~4mL三氯甲烷-甲醇溶液以每秒钟2滴的流速洗脱,收集洗脱液于离心管中。用氮气仪缓缓吹干,供衍生用。5.3.衍生5.3.1.试样加200μL正己烷和50μL三氟乙酸于上述离心管中,盖紧磨口塞,超声振荡1min,静置10min,用氮吹仪缓缓至干。用乙腈-水溶液(1+1)定容至1.0mL,超声1min,用0.5μm滤膜过滤,滤液供液相色谱用。5.3.2.标准工作溶液取1.0mL标准工作溶液,用氮吹仪缓缓吹干,按5.3.1步骤操作。5.4.测定5.4.1.色谱条件色谱柱:NOVA PAKc18,300mm×3.9mm(内径);流动相:甲醇-水溶液(42+58);流速:0.8mL/min;荧光检测器:激发波长375 nm,发射波长425 nm;色谱柱温度:室温。5.4.2.测定根据样液中黄曲霉毒素B1的含量情况,选定峰高相近的标准工作溶液。标准工作溶液和样液中黄曲霉毒素B1衍生物的响应值均应在仪器检测线性范围内。对标准工作溶液和样液的衍生物溶液等体积参插进样测定。在上述色谱条件下,黄曲霉毒素B1衍生物保留时间约为8min。5.4.3.空白试验除不加试样外,按上述测定步骤进行。

6.结果计算用色谱数据处理机进行数据处理

7.低限和回收率测定7.1.低限本方法的测定低限为0.001mg/kg。7.2.回收率回收率的实验数据:黄曲霉毒素B1的添加浓度在0.001~0.5mg/kg范围内,回收率为89.1%~104.9%。

个性的大侠
精明的山水
2025-06-24 16:57:18
亚硫磷酸氢氟酸,亚硝甲酸冰醋酸,碳酸氢硫氢氰酸。

即H2SO3>H3PO4>HF>HNO2>HCOOH>CH3COOH>H2CO3>H2S>HCN

有机酸(没有包括醇等中性物质)强弱大体遵循规则:

磺酸(强酸)>全卤代羧酸(强酸)>草酸(中强酸)>二卤乙酸(中强酸)>丙二酸>一卤乙酸(中强酸)>甲酸>醇酸(弱酸)>芳香酸(弱酸)>烯酸(不饱和脂肪酸)(弱酸)>饱和脂肪酸(弱酸)>酚(很弱的酸)

1.磺酸。一般所有的磺酸都是强酸,三氟甲磺酸是最强的有机酸,F3C-SO3H,比硫酸还强的多呢!另外苯磺酸,甲基磺酸,十二烷基苯磺酸等都是强酸。

2.全卤代羧酸。这类酸一般都是强酸,但稍弱于磺酸。

如:三氯乙酸,三氟乙酸(这两个酸,由于F的电负性强于Cl,所以对羧基的吸电子诱导效应更强,因此三氟乙酸酸性稍强些)。除此以外,还有全氟丁酸,全氟辛酸等等

3.二卤乙酸。一般为中强酸,如二氯乙酸酸性比磷酸强些,接近于亚硫酸和草酸。

4.卤乙酸。一般为中强酸,一氯乙酸酸性稍弱于磷酸但比亚硝酸稍强。

5.醇酸。如乙醇酸,乳酸(丙醇酸)都是稍弱的酸,比一般饱和脂肪酸强,接近于甲酸。

6.芳香酸。如苯甲酸,苯乙酸都是弱酸,弱于醇酸和甲酸,强于饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。

7.烯酸。强于饱和脂肪酸,如丙烯酸,丁烯酸等强于乙酸,丙酸和丁酸等,油酸强于硬脂酸。

8.饱和脂肪酸。这一大类脂肪酸是有机酸中弱酸的一大类,仅仅强于碳酸和酚类。除了甲酸以外的饱和一元脂肪酸,酸性大小都差别不大。大体上随着溶解度降低,酸性略减。

9.酚类。有机酸中很弱的酸。

土豪的小虾米
诚心的店员
2025-06-24 16:57:18
5-二氟甲氧基-2-{[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]-亚磺酰基}-1H-苯并咪唑钠盐-水合物:最大吸收波长为288nm;另查,吡啶,以甲醇为溶剂,2g/L浓度下,紫外最大吸收波长为268nm。估计288nm主要应该是苯并咪唑环的贡献。参考了以下多份文献。

泮托拉唑钠结构:C16H35F2N3NaO4S·H2O,化学名为5-二氟甲氧基-2-{[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]-亚磺酰基}-1H-苯并咪唑钠盐-水合物;泮托拉唑钠有亚磺酰基苯并咪唑的化学结构.

使用不同酸度的水或无水乙醇溶解泮托拉唑钠成每lll含151~g的溶液,在紫外分光光度计上测定,结果:以pH6.83的注射用水、pH6.85的纯化水为溶剂的溶液最大和最小吸收波长分别为288nm和249nm;而pH6.47的纯化水为溶剂的溶液则分别右移4nm和2nm若改用无水乙醇作溶剂,则最大、最小吸收波长稳定在293nm和250nm。

http://hi.baidu.com/yyx520/blog/item/90b7a21346491c2bdd54014f.html

精密称取泮托拉唑钠对照品40mg(按泮托拉唑计算),置100ml 容量瓶中,加入蒸馏水使其溶解,并稀释至刻度,摇匀,即得浓度为40mg/100mL的泮托拉唑贮备液。精确吸取此贮备液4mI 置100ml 量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,得16 g·mL 的标准对照品溶液。以蒸馏水为空白对照,取上述标准溶液在200nm'--400nm 的近紫外光区进行扫描,测得其最大吸收波长 为287nm。http://www.phr.com.cn/upload/2006112610251826755.pdf

合成了2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌,并利用元素分析、红外光谱、UV-Vis吸收谱、荧光激发光谱和荧光发射光谱研究了其结构、光学特性、能级结构和发光机理.结果表明,2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌是一种三齿配体的发光材料.在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液体系中测定了材料的紫外吸收光谱,2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶的吸收峰波长主要为330,344 nm2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌的吸收峰波长主要为346,366 nm.禁带宽度为3.01 eV,在紫外光激发下,在DMF溶液体系中的荧光发射峰在458 nm处,固态荧光发射峰在475 nm,均为蓝色荧光,色纯度高,荧光量子效率高,其荧光发射主要来源于长波吸收带,最大波长吸收带对荧光发射贡献最大.

http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_fgxb200801011.aspx

闪闪的高山
勤劳的抽屉
2025-06-24 16:57:18
您好很高兴为您解答!

3,4-二氯苯腈的化学性质

化学性质:白色粉末

质量标准:外观:白色结晶粉末含量:≥99.0%熔点70-71℃。

质量标准:外观:白色结晶粉末含量:≥99.0%熔点70-71℃。

用途:用作农药中间体

储存方式:密封保存

希望能帮助您!

欣喜的保温杯
执着的篮球
2025-06-24 16:57:18
我国目前已经成为全球主要农药生产与消费国家之一,但是生产品种主要以传统和仿制的中低档品种为主。我国农药生产与开发与发达国家和地区相比存在相当的差距,尤其是技术开发水平低,新农药的创制与开发本身难度大、周期长、投入大;尽管经过多年研究与开发,我国已经开发出部分拥有自主知识产权的创制农药,但是真正走入市场的并不多;面对如此局面,我国农药除加大创制研发力度外,还应高度重视开发一些具有市场前景的专利过期或即将过期的重要农药品种。本文将主要介绍一些专利过期不久或即将过期的一些重要农药品种及其合成所需中间体开发与生产情况,为国内开发与生产这些农药及中间体提供参考。

1 氟虫腈(fipronil)

由法国罗纳-普朗克公司开发,获中国专利授权(CN86108643),该化合物专利在2006年12月19日到期;同时,拜耳公司对氟虫腈及其中间体的制备方法也在我国获得专利授权(CN95100789.0),此项专利的有效期将持续到2015年。

氟虫腈是一种苯基吡唑类广谱杀虫剂,主要是阻碍昆虫γ-氨基丁酸控制的氟化物代谢,具有触杀、胃毒和中度内吸作用,对鳞翅目、蝇类和鞘翅目等一系列害虫具有很高的杀虫活性,与现有杀虫剂无交互抗性。氟虫腈2005年全球销售额为4.2亿美元,在杀虫剂品种销售额排名第4。

目前氟虫腈工业化生产合成路线主要有两条,一是以2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺为原料,经过重氮化得到重氮盐,再与2,3-二氰基丙酸乙酯反应得到;二是以2,6-二氯-4-三氟甲基苯肼为原料与富马腈反应,再氧化得到产品。

1.1 2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺

2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺主要合成路线有三条:①对三氟甲基苯胺法。对三氟甲基苯胺在溶剂中直接氯化得到2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺。该法简单方便,但是对三氟甲基苯胺价格较贵,生产成本比较高,国外主要采用该法生产。②对氯三氟甲苯法。对氯三氟甲苯与二甲基甲酰胺和NaNH2在一定温度和压力下反应得到N,N-二甲基对三氟甲基苯胺,然后在光照下氯化,脱甲基并环上氯化得到目的产品。该法步骤较长,''三废''量较大。③3,4-二氯三氟甲苯法。以3,4-二氯三氟甲基苯胺为原料,与二甲基甲酰胺及氢氧化钠在压力釜中反应,在光照条件下氯化脱甲基并环上氯化得到产品。目前国内多家科研机构研究与开发此路线。此路线更趋于合理,产品质量高,''三废''量有一定减少。

1.2 2,6-二氯-4-三氟甲基苯肼

目前研究主要方向是以对氯三氟甲基苯为原料,在三氯化铁存在下深度氯化得到3,4,5-三氯三氟甲苯,然后与水合肼反应得到2,6-二氯-4-三氟甲基苯肼。

1.3 2,3-二氰基丙酸乙酯

2,3-二氰基丙酸乙酯合成方法,主要有分步法和一步法两种。分步法生产过程较为繁琐,生产过程中产生对人体有害的剧毒品且''三废''量比较大,因此目前主要采用一步法生产。一步法合成工艺为:将氰化钠和溶剂无水乙醇混合,充分溶解后,加入多聚甲醛,溶解后接着加入氰乙酸乙酯,氰化钠、多聚甲醛、氰乙酸乙酯投料比例为1:1:0.91(m:m)。然后使用盐酸酸化后,再经过萃取水洗得到粗品,最后精馏去除溶剂得到产品。目前国内泰州天源化工有限公司等数家企业采用该法生产2,3-二氰基丙酸乙酯。

2 溴虫腈(chlorfenapyr)

由美国氰胺公司开发,获中国专利授权(CN88106516.1),该专利将在2008年7月28日到期。德国巴斯夫公司在中国获得虫螨腈原药和10%虫螨腈悬浮剂临时登记。目前国内江苏龙灯化学有限公司和广东德利生物科技公司有相关登记。

溴虫腈是一种新型吡咯类广谱杀虫杀螨剂,在植物表面渗透性强,有一定内吸活性,兼有胃毒和触杀作用,可以防治多种鳞翅目、双翅目、鞘翅目、半翅目害虫和螨类,并可有效防治对氨基甲酸酯类、有机磷类和拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性的昆虫。

溴虫腈的合成方法主要有:①2-对氯苯基-5-三氟甲基吡咯-3-腈在光照下与溴反应,再与乙醇钠反应得到;②芳基吡咯腈在叔丁醇钾作用下,在四氢呋喃中与氯甲基乙基醚反应;③芳基吡咯腈在DMF、三氯氧磷、三乙胺存在下与二乙氧基甲烷反应得到。其中主要中间体为芳基吡咯腈,国内外研究主要集中以2-对氯苯基-5-三氟甲基吡咯-3-腈为原料的路线上。2.1 2-对氯苯基-5-三氟甲基吡咯-3-腈

有关芳基吡咯-3-腈专利报道比较多,国外公司一般采用2-对氯苯基甘氨酸为原料,三氟乙酸酐为三氟乙酰化剂,并关环成4-对氨基苯基-2-三氟甲基吡唑啉-5-酮,再与2-氯丙烯腈反应生成2-对氯苯基-5-三氟甲基吡咯-3-腈。国外在我国申请不少专利,如有三氯化磷和三乙胺存在下用三氟乙酸进行三氟乙酰化,或用三氟乙酰氯代替三氟乙酸反应的,也有选择合适的极性溶剂和碱等。

国外也有研究人员采用对氯苯基三氟乙酰胺基腈为原料,在酸存在下与酰卤反应生成恶唑胺的酰化衍生物,继而在碱性条件下与2-氯丙烯腈反应得到2-对氯苯基-5-三氟甲基吡咯-3-腈。

国内许多科研机构也进行了大量研究,如郑州大学和大连理工大学,以对氯苄胺为基础原料,在三氯化磷存在下与三氯乙酸反应,三氟乙酰化得到N-对氯苄基三氟乙酰胺;然后在三氯氧磷存在下通过氯化得到对氯苄基氯三氟乙酰亚胺;在碱的存在下对氯苄基氯三氟乙酰亚胺与氯代丙烯腈发生1,3偶极环加成反应,区域定向性地得到2-对氯苯基-5-三氟甲基吡咯-3-腈。该路线尽管步骤比较多,但是原料价廉易得,国此具有较高的应用开发价值。

国内还有一些文献报道以对氯苯基氨基丙烯腈经过溴化后与三氟甲基丙酮环合得到2-对氯苯基-5-三氟甲基吡咯-3-腈,尽管该法简单,但是原料来源比较困难。

3 四氟苯菊酯(transfluthrin)

该品种由拜耳公司开发,获中国专利授权(CN88100834),该专利将在2008年2月11日到期。拜耳公司在我国获得拜奥灵原药的临时登记,国内相关登记企业有江苏常州康泰化工有限公司和扬农化工股份有限公司。四氟苯菊酯是一种高效、低毒的卫生用拟除虫菊酯杀虫剂,具有吸入、触杀和驱避活性,对蚊虫具有快速击倒作用,用作多种蚊香、驱蚊片的原料,也可以有效防治苍蝇、蟑螂和白粉虱,其药效远高于烯丙菊酯。由于常温下的饱和蒸气压比较高,四氟苯菊酯还可用于制备野外和旅游用的杀虫产品,从而将卫生杀虫剂的应用从室内拓展到室外。

四氟苯菊酯合成主要是以2,3,5,6-四氟苄醇为原料,在甲苯作为溶剂的情况下与吡啶和二氯菊酰氯进行反应制得。其中四氟苄醇为关键的中间体,二氯菊酰氯则为多种拟除虫菊酯通用型中间体,国内山东大成农药化工股份有限公司等多家企业已经生产,因此主要介绍关键中间体四氟苄醇的合成。

四氟苄醇合成难度比较大,国外文献报道主要有两条路线生产:①采用四氟苯甲酸或者四氟苯甲醛为原料合成四氟苄醇,如欧洲专利介绍,以1,2,4,5-四氟苯与正丁基锂反应,然后与二氧化碳作用制备2,3,5,6-四氟苯甲酸,再利用LiAlH4还原制备2,3,5,6-四氟苄醇。该法过程相对比较简单,但是反应条件苛刻,原料来源比较困难;②日本和国内一些专利文献报道则采用2,3,5,6-四氯对苯二腈为原料合成四氟苄醇。具体过程以二甲基甲酰胺以为溶剂,四氯对苯二腈与无水氟化钾进行亲核取代反应,生成2,3,5,6-四氟苯腈;然后在80%浓硫酸存在下,四氟苯腈进行水解反应得到四氟对苯二甲酸;四氟对苯二甲醇在三丁胺和氢氧化钠存在下发生脱羧反应得到四氟苯甲酸;四氟苯甲酸在甲苯作为溶剂的情况下,与氯化亚砜发生酰氯化反应得到四氟苯甲酰氯,在四氢呋喃作为溶剂的情况下,四氟苯甲酰氯与硼氢化钠催化还原得到四氟苄醇。

目前国内江苏扬农化工股份有限公司和江苏激素研究所等能够生产四氟苄醇。

4 唑螨酯(fenpyfoximate)

该品种由日本农药株式会社开发,获中国专利授权(CN86108691),此专利于2006年12月26日到期。日本农药株式会社还在中国获得唑螨酯原药、13%炔螨&#8226唑螨水乳剂等多种产品登记。国内山东栖霞通达化工有限公司和江苏龙灯化学有限公司也有制剂登记。

唑螨酯是一种苯氧吡唑类杀螨剂,高剂量时可以直接杀死螨类,低剂量可以抑制类蜕皮或者产卵,具有击倒和抑制蜕皮作用,无内吸作用,可以防治多种螨类,尤其是多种果树上的叶螨和红蜘蛛,对幼螨和若螨具有优良活性,对天敌比较安全,对蜜蜂无不良影响,对家蚕有拒食作用。

唑螨酯合成主要以1,3-二甲基吡唑酮-5为原料,经过1,3-二甲基-5-氯吡唑甲醛-5、1,3-二甲基-5-苯氧基吡唑甲醛-5得到1,3-二甲基-5-苯氧基吡唑肟-5,然后与中间体对氯甲基苯甲酸叔丁酯进行反应得到唑螨酯。其中重要的中间体为1,3-二甲基吡唑酮-5和对氯甲基苯甲酸叔丁酯。

4.1 1.3-二甲基吡唑酮-5

国内外文献报道吡唑酮合成主要采用无水甲基肼,并以无水乙醇或甲醇作为溶剂进行吡唑酮的环化反应。由于无水甲基肼价格昂贵,且运输和使用也极不安全,国内研究人员选用了甲基肼水溶液为起始原料合成1,3-二甲基吡唑酮-5,具体过程为:40%甲基肼水溶液与乙酰乙酸乙酯在75℃下进行环化反应得到粗1,3 -二甲吡唑酮-5,产物经过乙醚重结晶纯化。

国外专利文献也介绍了1,3-二甲基吡唑酮-5的其他合成方法:①以水为反应介质,用氢氧化钠的水溶液中和硫酸甲基肼,不分离出中和产生的硫酸钠副产物,直接和乙酰乙酸乙酯反应,得到产物;但是收率比较低;②以乙醇为反应介质,用氢氧化钠的乙醇溶液中和硫酸甲基肼,不分离副产物,直接与乙酰乙酸乙酯反应,得到1,3-二甲基吡唑酮-5,收率比较高。

4.2 对氯甲基苯甲酸叔丁酯

该中间体合成相对比较简单,工业化生产一般以叔丁醇为原料,与吡啶和对氯甲基苯甲酰氯在室温下进行反应,反应后加入一定量的水,然后用甲苯萃取有机相,分离出有机层后进行蒸馏脱去甲苯,得到对氯甲基苯甲酸叔丁酯,进一步纯化得到精制产品。

5 嘧菌酯(azoxystrobin)

该品种是由先正达开发,获中国专利授权(CN1047286),该专利将于2010年2月8日到期。在美国、欧洲、日本等数十个国家有登记和销售,嘧菌酯2005年全球销售额达到6.35亿美元。

嘧菌酯是模仿天然产物Strobilurin A化学结构而产生的新型高效广谱甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,嘧菌酯对几乎所有各真菌纲病害如白粉病、锈病、颖枯病、网斑病、黑星病、霜霉病、稻瘟病等数十种病害均具有很好的活性。具有保护、治疗、铲除、渗透和内吸活性,适宜于禾谷类、水稻、多种果树和蔬菜杀菌抗菌,对地下水和环境安全。

嘧菌酯合成路线主要分为两种:①先合成中间体(E)-3-甲氧基-2-(2-羟基苯基)丙烯酸甲酯,然后分别与4,6-二氯嘧啶、水杨腈反应生成最终产物;②4,6-二氯嘧啶先与水杨腈反应后再与(E)-3-甲氧基-2-(2-羟基苯基)丙烯酸甲酯反应得到嘧菌酯。两种方法中(E)-3-甲氧基-2-(2-羟基苯基)丙烯酸甲酯是合成嘧菌酯的关键中间体。

文献报道(E)-3-甲氧基-2-(2-羟基苯基)丙烯酸甲酯的合成路线比较多,但是常用、具有工业化前景的主要是邻羟基苯乙酸为原料经过3步反应得到丙烯酸甲酯的路线,具体工艺过程为:将邻羟基苯乙酸、乙酸酐先进行反应,然后在氮气保护下,与原甲酸三甲酯反应,分离出低沸点物质,将剩下混合物加入甲醇后,加热回流然后冷却结晶得到中间产物3-(α-甲氧基)亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮(Ⅰ);将甲醇钠、四氢呋喃和甲醇混合后冷却,在氮气保护下分批加入上述反应得到的化合物Ⅰ中,然后进行成环反应得到(E)-3-甲氧基-2-(2-羟基苯基)丙烯酸甲酯。有的文献报道合成(E)-3-甲氧基-2- (2-羟基苯基)丙烯酸甲酯可以选用乙酸甲酯、N,N-二甲基甲酰胺等溶剂。

6 烟嘧磺隆(nicosulfuron)

该品种由日本石原产业株式会社开发,获得中国专利授权(CN87100436),该专利于2007年1月27日到期。日本石原产业株式会社在中国获烟嘧磺隆原药和多种制剂的登记,国内相关登记企业有浙江金牛农药有限公司(80%烟嘧磺隆可湿性粉剂、40g/L烟嘧磺隆悬浮剂)和天津中农化农业生产资料有限公司(40g/L烟嘧磺隆悬浮剂)。

烟嘧磺隆是一高效玉米田选择性苗后除草剂,是目前磺酰脲类除草剂中销售额最大的品种,2005年全球销售额2.38亿美元。低剂量苗后使用能有效防除玉米田多种一年生禾本科杂草、阔叶杂草及莎草科杂草,其被叶和根迅速吸收,并通过木质部和韧皮部迅速传导,玉米对该药物有较好耐药性,该药剂对哺乳动物毒性低。

国外专利报道烟嘧磺隆主要从2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶在三乙胺存在下与光气反应生成相应的异氰酸酯,再与2-氨磺酰基-N,N-二甲基烟酰胺在乙腈中反应制得。文献还报道其他多种合成路线,但是多数路线均涉及重要的中间体2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶和2-氨磺酰基-N,N-二甲基烟酰胺。

6.1 2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶

2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶是磺酰脲类除草剂的重要中间体,以其为原料除合成烟嘧磺隆外,还用于合成苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、嘧啶磺隆、玉嘧磺隆等。该中间体合成主要采用硝(盐)酸胍与丙二酸二乙酯反应制得。目前国内开发比较成熟的工业技术是采用硝酸胍与丙二酸二乙酯合成。具体工艺过程:在催化剂乙醇钠存在下,硝酸胍与丙二酸二乙酯反应得到2-氨基-4,6-二羟基嘧啶;2-氨基-4,6-二羟基嘧啶在溶剂存在的情况下,与三氯氧磷反应得到2-氨基- 4,6-二氯嘧啶;二氯嘧啶与甲醇钠发生甲氧基化反应得到2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶。目前国内有企业采用该法生产,生产过程中产生一定数量的''三废'',有待进一步改进与完善。

6.2 2-氨磺酰基-N,N-二甲基烟酰胺

2-氨磺酰基-N,N-二甲基烟酰胺国内文献报道的合成路线主要采用2-氯烟酸为原料合成,也有专利报道以2-羟基-2-氰基吡啶为原料,但是该原料供应紧张,价格昂贵,不适合工业化生产。国外专利报道以2-氯烟酸为原料,用氯气对2-位的巯基进行氧化后,用Al(CH3)3及NH(CH3)2进行3-位的酰胺化得到目的产物。国内研究人员在此基础上进行改进,提高收率,目前已具备工业化生产水平。具体工艺过程:2-氯烟酸、氯化亚砜及二甲胺反应得到2-氯-N,N-二甲基烟酰胺(Ⅰ);化合物Ⅰ与Na2S&#82269H2O及S加热反应得到2-巯基-3-N,N-二甲基烟酰胺(Ⅱ);化合物Ⅱ溶解于氨水中,然后在酸性条件下与过氧化氢及次氯酸钠发生反应得到2-氨磺酰基-N,N-二甲基烟酰胺。该工艺以2-氯烟酸为原料经过四步反应合成目的产物,收率可以达到86%以上,反应条件比较温和,反应中使用的有机溶剂均可回收套用。

7 吡螨胺(tebufenpyrad)

该品种由日本三菱化成株式会社开发,获中国专利授权(CN88102427),该专利将于2008年4月23日到期。必螨立克10%可湿性粉剂曾在中国获得临时登记(LS93021)。

吡螨胺是一种吡唑酰胺类新型杀虫杀螨剂,具有独特的化学性质和新颖的作用方式,对各种螨类的各生育期均有速效和高效,持效期长、毒性低、无内吸性,具有优异的越层渗透活性,对目标物具有极佳的选择性,能控制经药剂处理的植株中未接触药剂部位上的害螨,这是其他杀螨剂所没有的功能。与常用的杀螨剂无交互抗性,对蚜虫、叶蝉、粉虱及鳞翅目、半翅目害虫也有一定防治效果。

吡螨胺主要从吡唑甲酰氯与对叔丁基苄胺反应得到,其中对叔丁基苄胺是关键中间体。

有关对叔丁基苄胺的合成文献报道比较多,主要有:①日本三菱化成公司主要采用对叔丁基苯甲醛与氨在催化剂作用下发生还原反应得到,该法可以制得高纯度对叔丁基苄胺,但是反应需要在高压下进行,对设备要求比较高,投资也比较大;②国内研究人员开发Delepine反应,以对叔丁基苄氯与乌洛托品反应,形成的季铵盐在甲醇-盐酸中水解生成对叔丁基苄胺,该法反应条件相对温和,适合工业化生产。

国内浙江大学及浙江工业大学研究人员对Delepine反应进行反复实验,具体工艺过程如下,对叔丁基苄氯与乌洛托品在仲丁醇作为溶剂下进行反应,然后加入盐酸和甲醇继续反应,反应混合物冷却过滤,滤液浓缩得到土黄色固体后,加入一定量的水溶解,再用氢氧化钠进行碱化,析出大量的黄色液体,然后用氯仿萃取黄色液体得到对叔丁基苄胺。优化反应条件为:反应温度40℃,对叔丁基苄氯与乌洛托品投料比为1:1.2(m:m)。

8 烯啶虫胺(nitenpyram)

该品种由日本武田公司开发,获得中国专利授权(CN88104801.1),该专利将于2008年8月1日到期。国内相关登记企业有江苏南通江山农药化工股份有限公司和江苏连云港立本农药化工有限公司,未查到外国公司在中国登记。

烯啶虫胺属于烟酰亚胺类杀虫剂,具有独特的化学和生物性质,对害虫的突触受体具有神经阻断作用,对各种蚜虫、粉虱、水稻叶蝉显示卓越的活性,并同时具有高效、低毒、内吸、无交互抗性、对作物无药害等优点,广泛用于水稻、果树、蔬菜和茶防治多种害虫。

烯啶虫胺合成是以2-氯-5-甲基吡啶为原料经过N-乙基-2-氯-5-吡啶甲基胺,然后与1,1-二甲硫基-2-硝基乙烯和乙醇混合液进行反应,再与甲胺水溶液反应得到。其中关键中间体为2-氯-5-氯甲基吡啶。

2-氯-5-氯甲基吡啶是重要的农药中间体,不仅用于合成烯啶虫胺,还是其他重要烟碱类农药吡虫啉、啶虫脒、噻虫啉等的中间体。2-氯-5-氯甲基吡啶的研究与生产随着吡虫啉、烯啶虫胺的研究而兴起。国内外工业化生产的主要方法有:①以3-甲基吡啶为原料经过N-氧化物反应得到3-氯甲基吡啶,然后定向氯化得到;②环合法,以苄胺和丙醛反应,经过环氯化得到3-氯甲基吡啶,再经过氯化得到;③国内研究人员在美国瑞利公司开发的环戊二烯直接环合基础上,开发了以环戊二烯为原料通过关环反应直接制备2-氯-5-氯甲基吡啶,该路线原料易得,生产成本比较低,目前国内大连凯飞化工股份有限公司、江苏化工农药集团公司、江苏克胜股份有限公司多采用该法生产;④江苏农药研究所开发了以吗啉为原料的生产路线,以吗啉为原料经过N-丙烯基吗啉、1-氯-2-(4-吗啉)-3-甲基环丁基腈、2-氯-4-甲酰基戊腈、2-氯-5-甲基吡啶等中间体合成2-氯-5-氯甲基吡啶,该法具有原料成本低、反应条件温和等优点,具有工业化前景。

9 双草醚(bispyribac-sodium)

该品种由日本组合化合物公司开发,获中国专利授权(CN88108904.4),该专利将于2008年12月22日到期。日本组合化学公司还在中国获得双草醚原药(PD20040015)和10%双草醚悬浮剂(PD20040014)登记。国内相关登记企业有江苏激素研究所有限公司和上海菱农化工有限公司等。

双草醚是一种嘧啶型水杨酸类广谱除草剂,通过阻碍支链氨基酸的生物合成而起作用,主要在水稻直接田中使用,能有效防除一年生及多年生禾本科和阔叶杂草,特别能防除1~7叶期的稗草,且用量极低,具有广阔的应用前景。该农药在日本、欧美等国家已申请登记。

双草醚的合成主要有两条路线,一是非酯基保护法,由2,6-二羟基苯甲酸和2-取代-4,6-二甲氧基嘧啶在碱性条件下反应生成双草醚;二是酯基保护法,由2,6-二羟基苯甲酸先酯化,然后酯化物与2-取代-4,6-二甲氧基嘧啶在碱性条件下反应生成双草醚的酯,再经过催化加氢、中和得到双草醚。其中关键的中间体为2-取代-4,6-二甲氧基嘧啶,通常选用4,6-二甲氧基-2-甲硫基嘧啶。

文献报道4,6-二甲氧基-2-甲硫基嘧啶的合成路线主要有:①碘甲烷法,碘甲烷与4,6-二羟基-2-甲硫基嘧啶反应制备,该法收率不高,同时磺甲烷价格昂贵;②硫酸二甲酯法,硫酸二甲酯与4,6-二羟基-2-巯基嘧啶反应,该法收率比较低,且''三废''排放量较大;③3-氨基-1,3-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶与过氧化氢氧化制备,该法原料来源困难;④浙江工业大学研究人员开发以丙二酸二乙酯和硫脲为原料的合成路线,在甲醇钠存在下缩合成4,6-二羟基-2-嘧啶硫酸钠,再经过甲基化、氯化、甲氧基化等一系列反应得到4,6-二甲氧基-2-甲硫基嘧啶,尽管步骤较多,但是反应条件温和,原料价廉易得,具有工业化应用前景。

上面介绍了部分农药及其中间体的合成,这些农药具有一些共同特点,就是国外公司开发,且在中国取得专利授权,同时这些品种都在中国已经或曾经登记过,同时专利已经到期或即将到期。专利一旦到期可以进行仿制,同时由于在国内取得登记或者临时登记,具有一定推广应用基础,产品开发生产后比较容易被市场所接受,可以大大缩短进入市场的时间。而这些农药开发的关键在于重要中间体的开发与研究,因此国内相关科研机构和农药生产企业,应积极跟踪国外专利农药法律保护状态,加强中间体开发研究,期待改进和完善中间体合成工艺,降低中间体生产成本,为生产这些高效低毒具有良好市场前景的农药打下坚实基础。