乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂通过阻止支链氨基酸的生物合成起作用。它可通过茎、叶及根部吸收,并在植物体内传导,从而导致杂草停止生长并最终枯死。
合成方法双草醚以2,6-二羟基苯甲酸为起始原料,首先进行酯化,随后与4,6-二甲氧基-2-甲基磺酰基密啶进行醚化反应。最后通过碱解或还原后与氢氧化钠等反应即可得到双草醚。合成过程的反应式如下:
以丙二酸二乙酯和硫脲为起始原料,在甲醇钠存在下缩合生成4,6-二羟基-2-嘧啶硫酚钠,再经甲基化、氯化、甲氧基化和氧化等一系列反应制得4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶。最后将该产物与2,6-二羟基苯甲酸在碱性条件下反应得到双草醚。此方法的总收率为41%,含量达95%。
双草醚也可通过2,6-二羟基苯甲酸与2-甲磺酰基-4,6-二甲氧基嘧啶直接反应制得,但需在无水条件下进行,并使用氢化钠和四氢呋喃等危险且昂贵的试剂,收率仅为28%。
毒性双草醚对雄大鼠急性经口LD50为4111 mg/kg,雌性LD50大于2635 mg/kg;大鼠急性经皮LD50大于200 mg/kg。兔皮肤无刺激作用,眼睛有轻微刺激作用,且对鹌鹑和鱼类均无致畸、致突变作用。
化学性质纯品为白色粉状固体,熔点为223~224℃。在甲醇中的溶解度为26.3 g/L,在丙酮中为0.043 g/L,在水中的溶解度为73.3 g/L。其在水中半衰期约为1年(pH值7~9),55℃热贮稳定,不分解。pKa为3.05。
用途双草醚是一种高效的广谱除草剂,特别适用于水稻田中稗草等禾本科杂草和阔叶杂草的防治。它可应用于秧田、直播田、小苗移栽田以及抛秧田中。对于1~7叶期稗草均有良好防效,尤其在3~6叶期效果最佳,并对车前臂形草、芒稷、阿拉伯高梁、紫水苋、鸭跖草等杂草也有显著的抑制作用。
生产方法双草醚通常通过以下步骤制备:首先将丙二酸二乙酯和硫脲在甲醇钠存在下缩合生成4,6-二羟基-2-嘧啶硫酚钠,然后进行甲基化、氯化、甲氧基化和氧化反应,得到4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶。最后将此产物与2,6-二羟基苯甲酸在碱性条件下反应制得双草醚。六步反应的总收率为41%,含量为95%。
另一种方法是直接使用2,6-二羟基苯甲酸与2-甲磺酰基-4,6-二甲氧基嘧啶反应得到双草醚,但该方法要求在无水条件下进行,且需使用易燃且难以贮存的氢化钠以及较贵的溶剂四氢呋喃。此法收率仅为28%。