68359-37-5 / 氟氯氰菊酯與高效氟氯氰菊酯

擬除蟲菊素（Pyrethroid）是一類類似于天然除蟲菊素（pyrethrin）的有機(jī)化學(xué)合成物質(zhì)，它是由天然除蟲菊素改變結(jié)構(gòu)后發(fā)展而來，并在20世紀(jì)70年代迅速發(fā)展成為一種新型農(nóng)藥，由于其良好的殺蟲活性和較快的代謝降解導(dǎo)致較低的農(nóng)藥殘留，很快取代了之前不易降解的高殘留有機(jī)氯農(nóng)藥而被廣泛使用。

目前市場上菊酯類農(nóng)藥已有50多種，比較常見的有氯氰菊酯、溴氰菊酯、氟氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、芐呋菊酯等。

菊酯類化合物的共同特征是含有1-位羧酸酯取代，2-位二甲基取代、3-位烯烴基取代的環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)：

經(jīng)過對1,3-位取代基團(tuán)的改變或修飾造就了不同的菊酯類農(nóng)藥。某些菊酯類農(nóng)藥甚至對環(huán)丙烷核心結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，如氰戊菊酯、氟胺氰菊酯等。

由于環(huán)丙烷1,3-位帶不同的取代基團(tuán)，使之成為兩個手性中心，因此菊酯類化合物一般為幾種手性異構(gòu)體的混合物，如最初生產(chǎn)的菊酯類農(nóng)藥如氯氰菊酯、溴氰菊酯、氟氯氰菊酯等均為此類混合物，而且不同的異構(gòu)體生物活性相差很大，造成菊酯類農(nóng)藥總體活性較低。

經(jīng)過不斷改進(jìn)，科學(xué)家逐步開發(fā)出高活性菊酯異構(gòu)體的合成方法，因此產(chǎn)生了市場上廣泛應(yīng)用的高效氯氰菊酯、高效氟氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯等，既大大提高了菊酯類農(nóng)藥的殺蟲效果又降低了使用量和有害殘留量，既提高了經(jīng)濟(jì)效益又更加綠色環(huán)保。

由于此類化合物結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，在菊酯類農(nóng)藥分析中人們經(jīng)常遇到諸如名稱、結(jié)構(gòu)辨析、CAS號等問題的困惑，在此以氟氯氰菊酯（Cyfluthrin）與高效氟氯氰菊酯（β-Cyfluthrin）為例，帶大家一一解析：

氟氯氰菊酯和高效氟氯氰菊酯的理化性質(zhì)具有相同的分子式和分子量，相似的理化性質(zhì)，如表-1所示。

表-1. 氟氯氰菊酯和高效氟氯氰菊酯的理化性質(zhì)

氟氯氰菊酯結(jié)構(gòu)式為：

該結(jié)構(gòu)式中α位、1位、3位均為手性碳原子，因此該物質(zhì)有8個光學(xué)異構(gòu)體，其結(jié)構(gòu)式如下：

表-2. 氟氯氰菊酯異構(gòu)體

氟氯氰菊酯指的是表-2中所有四種對映異構(gòu)體8種光學(xué)異構(gòu)體的混合物，依產(chǎn)品批次不同各異構(gòu)體的含量會有所不同，然而每一種異構(gòu)體都是氟氯氰菊酯產(chǎn)品的一個組成部分，氟氯氰菊酯的化學(xué)登記號（CAS#）為68359-37-5。

而高效氟氯氰菊酯是經(jīng)過對氟氯氰菊酯合成路線的改進(jìn)，采用手性合成方法得到的含殺蟲活性較高的手性異構(gòu)體的混合物，是表-2中對映異構(gòu)體II和IV共4種異構(gòu)體的混合物。

同樣的，這4種異構(gòu)體因生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)條件的不同其含量在每個批次產(chǎn)品中不盡相同，然而都是高效氟氯氰菊酯的組成部分之一，高效氟氯氰菊酯的化學(xué)登記號（CAS#）為1820573-27-0。

在高效氟氯氰菊酯的分析檢測中，我們往往會檢測到少量的對映異構(gòu)體I和III，這是因為在高效氟氯氰菊酯的合成（生產(chǎn)）中難以實現(xiàn)百分之百的定向手性合成，往往會產(chǎn)生少量非定向的手性異構(gòu)體雜質(zhì)的緣故，這些雜質(zhì)的存在雖然降低了高效氟氯氰菊酯的含量，但是不能因為其存在而將高效氟氯氰菊酯稱作氟氯氰菊酯，也不能將氟氯氰菊酯的CAS號寫成高效氟氯氰菊酯的CAS號。

表-3. 氟氯氰菊酯與高效氟氯氰菊酯的組成

由表-3可以看出，高效氟氯氰菊酯為對映異構(gòu)體II和IV的混合物，其中對映體II和IV中4種異構(gòu)體C、D、G、H為主要成分（≥95%），而對映體I和III中4種異構(gòu)體A、B、E、F為雜質(zhì)成分（≤5%）。