很久前,人们曾发现在
西非生长的一种蔓生
豆科毒扁豆(Physostigma benenosum)种子—— 一种咖啡色的
赤豆中,存在有一种剧毒物质。
1935年完成了毒扁豆碱的人工合成。毒扁豆碱是首次发现的天然存在的
氨基甲酸酯类化合物。
1931年
杜邦(Du Pond)公司研究了具有
杀虫脒活性的二硫代
氨基甲酸衍生物,发现双(四
乙基硫代
氨基甲酰)二硫物对
蚜虫和
螨形总目具有触杀活性,
福美双具有拒食活性,
代森钠具有杀螨活性。这是研究氨基甲酸酯类化合物杀虫活性的开始。但上述化合物最终未能成为杀虫剂,而由于它们卓越的杀菌活性,很块就作为
杀菌剂进入了农药行列。
20世纪40年代中后期,第一个真正的氨基甲酸酯类杀虫剂地麦威在
瑞士的嘉基(Geigy)公司合成成功并于1951年进行商业登记。随后,一些早期的氨基甲酸酯类杀虫剂被陆续开发出来。
1953年,Union Carbide 公司合成了
西维因并于1957年正式公布生产,后来成为市场上产量最大的农药品种之一。
1954年,Metcalf和Fukuto等合成了一系列
脂溶性、不带电荷的
毒扁豆碱类似物,成为研究此类化合物结构与活性关系的典范。后来,这些化合物中的害扑威、异丙威、二甲威、速灭威被开发成为杀虫剂。自此,确定了N-
甲基氨基甲酸芳基酯在杀虫剂中的地位,也为后来大量的新的
氨基甲酸酯杀虫剂的出现奠定了基础。
嗣后,Union Carbide公司的化学家们又将基引入,从而导致具有触杀和内吸活性的高效
杀虫脒、杀螨和杀
线虫剂的出现,如涕灭威和
杀线威等。氨基甲酸酯类杀虫剂以其作用迅速,选择性高,有些品种还具有强内吸性以及没有残留毒性等优点,到20世纪70年代已发展成为杀虫剂中的一个重要方面。
这类
氨基甲酸酯杀虫剂是市场上品种最多的一类,氮原子上一个氢被甲基取代,
芳基可以是对、邻和间位取代的
苯基、基和杂环
苯并[a]芘基等。
这类化合物是于1966年由Payne及其合作者报道的。由于肟
酯基的引入而使此类化合物变得高效高毒。在这类化合物中,硫基是酯基中的重要单元。
这是一类新化合物,主要是在第二、三类化合物基础上进行改进并使之低毒化的品种。在结构上,
氮上余下的一个氢原子被基、磷酰基、羟硫基、羟亚硫酰基等集团取代,造成在昆虫和哺乳动物中不同的代谢降解途径,以提高其选择性。
这类化合物合成难度较高,商品化的品种还不多。这类品种有
呋线威、棉铃威和磷亚威等。