新型除草剂双氟磺草胺的研究_张梅凤

纯 品 熔 点 193.5 -230.5℃ ， 相 对 密 度 1.77 （21℃）。 蒸 气 压 ：1×10-2mPa(25℃)，水 中 溶 解 度 （20℃， pH7.0）为 6.36g/L。 土壤半衰期 DT50 为 1-4.5d，田间 DT50 为 2-18d。 离解常数 pKa=4.54（23℃）。
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新型除草剂双氟磺草胺的研究
张梅凤 唐永军 刘伟 张秀珍 （山东省农药研究所）
双 氟 磺 草 胺 （florasulam）是 由 美 国 陶 氏 农 业 科 学 （Dow Agroscience） 公 司 开 发 的 三 唑 并 嘧 啶 磺 酰 胺类除草剂。
20 世 纪 80 年 代 美 国 陶 氏 农 业 科 学 公 司 首 次 报道了嘧啶酰胺类除草剂，其后成功开发了多个以 三唑并嘧啶磺酰胺为母体化合物的高效除草剂新 品种。 双氟磺草胺是继磺草唑胺、唑嘧磺草胺、氯酯 磺 草 胺 与 双 氯 磺 草 胺 之 后 于 20 世 纪 90 年 代 中 期 开发成功的第五个三唑嘧啶磺酰胺类除草剂土壤中主要通过微生物降解而 消失，对大多数后茬作物安全。
双氟磺草胺在土壤中降解速度决定于土壤温 度与湿度，20-25℃时半衰期 1.0-8.5 天，5℃时 6.485 天。 主要降解产物是 5-羟基双氟磺草胺，次生降 解 产 物 有 ：N -(2，6 - 二 氟 苯 基 ) -5 - 氨 磺 酰 -1H -
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5g 可完全防治生育晚期的繁缕以及母菊等。 双氟磺草胺的可混性较强，适宜与植物生长调
节荆，其它除草剂、杀菌剂等混用，用于小麦田可加 入液态氮．每公顷用量可降至 2．5 g。 能与其混用的 除草剂有唑嘧磺草胺、2 甲 4 氯、恶唑禾草灵、氟草 烟、乙呋草黄、二氯毗啶酸、甲羧除草醚等。
2 毒性及环境生物安全评价
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大 鼠 急 性 经 口 LD50>6000mg/kg， 兔 急 性 经 皮 LD50>2000mg/kg 。 对 兔 眼 睛 有 刺 激 性 ， 对 兔 皮 肤 无 刺 激性。 无致畸、致癌、致突变作用，对遗传无不良影 响 。 NOEL 数 据 ：大 、小 鼠 （90d）100mg/kg·d。 无 致 畸、致癌、致突变作用，对遗传亦无不良影响。 鹌鹑 急 性 经 口 LD50>6000mg/kg。 鹌 鹑 和 野 鸭 饲 喂 LD50 （5d）>5000mg/kg 饲料。 鱼毒 LC50（96h，mg/L）：虹鳟 鱼>86，大翻车鱼>98。 密蜂 LD50（48h）>100μg/只（经 口和接触）。 蚯蚓 LD50（14d）>1320mg/kg 土壤。 3 作用机理及降解
美国专利： 道农业科学公司- US 5010195，该 专利已于 2008 年 5 月 24 日届满。
中 国 专 利 ：“烷 氧 基-1,2,4-三 唑 并 [1,5-C]嘧 啶 -2 - 氨 磺 酰 化 合 物 制 备 方 法 ” 专 利 号 ： CN1030606C； 申 请 号 ：89103624.5； 申 请 日 ： 1989.05.24 ； 专 利 公 开 日 ：1990.02.14 。 “ 使 用 烷 氧 基 1,2,4- 三 唑 并 [1,5-c] 嘧 啶 -2- 氨 磺 酰 化 合 物 的 除 草 方 法 和 组 合 物 ” 专 利 号 ：CN1106010A； 申 请 号 ： 93116973.9； 申 请 日 ：1989.05.24； 专 利 公 开 日 ： 1995.08.02， 这两个专利均于 2009 年 5 月 23 日届 满。 6 合成方法
2002 年 10 月 1 日 ，双 氟 磺 草 胺 被 列 入 欧 盟 农 药 登 记 指 令 （91/414）附 录 1，其 登 记 资 料 由 此 获 得 了这一天起算的 10 年期保护权。 因此，其登记资料 保护期至 2012 年 9 月 30 日。
英 国 补 充 保 护 证 书 （SPCs）：SPC/GB00/009 EP0343752 — 双 氟 磺 草 胺 最 长 有 效 期 至 2013 年 12 月 3 日。
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1,2,4- 三 唑 -3- 羧 酸 ，5- 氨 磺 酰 -1H-1,2,4- 三 唑 -3羧酸以及 1H-1,2,4-三唑-3-磺酰胺， 所 有 初 生 与 次生降解产物均对植物无害。
光降解也是双氟磺草胺消失的因素，特别是在 微生物活性低的土壤表面， 光降酶可能是重要的； 在北纬 40°夏季，双氟磺 草 胺 在 土 壤 表 面 光 解 半 衰 期 l4 天 ，灭 菌 缓 冲 水 中 光 解 半 裹 期 36 天 ；在 天 然 水中光解迅速，在北纬 51.5°夏季 半 衰 期 3.3 天 ，因 此，光降解过程对于促进双氟磺草胺在环境中的消 失，特别是在水环境中的消失是重要的。 4 登记情况
双 氟 磺 草 胺 是 典 型 的 乙 酰 乳 酸 合 成 酶 （ALS） 抑制剂， 通过抑制植物 体 内 的 ALS 酶 活 性 以 阻 止 支链氨基酸的生物合成，导致蛋白质的合成受到破 坏， 从而使植物细胞的有丝分裂停止于 Gl 阶段的 S 期(DNA 合成期)和 G2 阶段 的 M 期 ，干 扰 了 DNA 的合成，细胞因此不能完成有丝分裂，进而使其本 体生长停止而死亡，最终造成植物死亡。 双氟磺草 胺为内吸传导型除草剂， 能被植物叶片和根系吸 收，在分生组织内积累而使植物逐步死亡。 典型的 中毒症状为：叶片失绿、白化或变紫，节间缩短，顶 芽死亡，最终全株死亡。 该除草剂具备生物活性高、 杀草谱广的优点， 由于 其 作 用 靶 标 ALS 酶 不 涉 及 人和动物，因此该种除草剂对人和动物具有很高的 安全性。
双氟磺草胺的使用方法灵活，既可播前混土及 苗前土壤处理，也可苗后喷雾。 8 结束语
双氟磺草胺自 2000 年投放市场以来一直是陶 氏 公 司 的 销 售 增 长 点 ，2002 年 销 售 额 约 为 1.40 亿 美 元 ，2007 年 销 售 额 达 1.98 亿 美 元 。 主 要 市 场 包 括：奥地利、比利时、加拿大、中国、丹麦、法国、德 国、芬兰、匈牙利、意大利、日本、荷兰、西班牙、南 非、瑞典、瑞士、坦桑尼亚、英国和美国等。 双氟磺草 胺因其特殊作用机理，具有高效、低毒、高选择性等 优点，符合我国高效、安全、经济和环境友好的农药 发展方向，因此，双氟磺草胺具有广阔的应用前景 和市场前景。
根据中间体的合成方法不同，双氟磺草胺主要 有三条合成路线。
1、苄硫醚氯氧化法 以 2,4-二氯-5-氟嘧啶为起始原料，经醚化反 应、肼化反应、环合反应、苄硫醚化反应、异构化反 应、氯氧化反应和酰胺化反应，七步反应合成双氟 磺草胺。 2、直接氯氧化法 以 2,4-二氯-5-氟嘧啶为起始原料，经醚化反 应、肼化反应、环合反应、异构化反应、氯氧化反应 和酰胺化反应，六步反应合成双氟磺草胺。 3、偶联氯氧化法 以 2,4-二氯-5-氟嘧啶为起始原料，经醚化反 应、肼化反应、环合反应、异构化反应、偶联反应、氯 氧化反应和酰胺化反应， 七步反应合成双氟磺草 胺。 其中苄硫醚氯氧化法反应如下：
化 学 名 称 ：2’,6’- 二 氟 -5- 甲 氧 基 -8- 氟 [1,2,4] 三唑并[1,5-c]嘧啶-2-磺酰苯胺。
2’,6’-difluoro-5-methoxy-8-fluoro[1,2,4]triazolo[1,5-c]Pyrimidine-2-Sulfonanilide
分 子 式 ：C12H8F3N5O3S 分 子 量 ：359.3 CAS 登录号：[145701-23-1] 结构式：
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7 应用情况 双氟磺草胺主要用于苗后防除冬小麦田阔叶
杂草如猪殃殃、繁缕、蓼属杂草、菊科杂草等，使用 量仅为 3-10g 有效成份/公顷 [亩用量为 0.2-0.67g （a.i ）] ， 双 氟 磺 草 胺 作 为 乙 酰 乳 酸 合 成 酶 （ALS ） 抑 制 剂，对麦类作物与草坪具有高度选择性，可广泛应 用于冬小麦、冬小麦、春小麦、春大麦、草坪、洋葱及 草地、放牧场等。 该药每公顷最高用量在欧洲和加 拿大分别为 7.5g 和 5g。 1994 年与 1997 年在英国、 法国与希腊所完成的 154 项田间试验证明：应用最 高剂量的倍量处理，对作物也是很安全。 双氟磺草 胺对冬小麦的安全性高于磺酰脲类除草剂甲磺隆。 每公顷用量 5-15g 对草坪及放牧场黑麦草、多花黑 麦草、羊茅、紫羊茅、苇状羊茅早熟禾、梯牧草以及 翦股颖具有很强的选择性。 双氟磺草胺是苗后茎叶 处理防除阔叶杂草的广谱除草荆， 每公顷用量 5 g 可有效的防除石竹料、茜草料、旋花科、锦葵科、蓼 科杂草，田间重要杂草如繁缕、猪殃殃、龙葵、卷茎 蓼等对其非常敏 感 。 以 5g/hm2 的 剂 量 能 防 除 株 高 20cm 的 猪 殃 殃 ，2.5 g 能 防 除 6 片 真 叶 期 的 繁 缕 ，
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胺+唑 嘧 磺 草 胺 （flumetsulam）的 复 配 产 品 Derby 于 2007 年在中国取得正式登记，并在中国市场销售。 5 专利情况
欧洲专利： 道农业科学公司- EP 0343752，该 专利申请日：1989 年 5 月 24 日 ，专 利 终 止 日 ：2009 年 5 月 23 日。
1998 年在以色列登记。 1998 年， 道农 业 科 学 公 司 向 欧 盟 递 交 了 双 氟 磺草胺作为新活性成分评估的登记申请，该年欧委 会宣布其登记资料完成。 1999 年在比利时上市用于谷物。 1999 年在英国获准登记，并上市。 2000 年在德国上市。 2001 年在法国、荷兰、西班牙上市。 2001 年 ， 双 氟 磺 草 胺 与 2,4 -D 的 复 配 产 品 Mustang 在克罗地亚获准登记。 2002 年， 双氟 磺 草 胺 与 草 甘 膦 双 包 装 产 品 在 法国上市。 2003 年， 双氟 磺 草 胺 在 英 国 谷 物 上 的 应 用 适 期拓宽，从秋季到冬季皆宜。 双氟磺草 胺+草 甘 膦 、 双 氟 磺 草 胺+2 甲 4 氯 （MCPA ） 以 及 双 氟 磺 草 胺 + 二 氯 吡 啶 酸 （clopyralid ）+ 2 甲 4 氯等的双包装复配产品引入加拿大市场。 2006 年， 先正 达 公 司 获 得 了 在 美 国 谷 物 上 开 发许多双氟磺草胺复配产品的权利。 2008 年 4 月 27 日 ，双 氟 磺 草 胺 在 美 国 获 准 登 记，用于大麦、燕麦、黑麦和小麦。 2009 年 10 月 20 日 ， 双 氟 磺 草 胺 在 美 国 登 记 用于草坪。 2008 年，双氟磺草胺在美 国 取 得 登 记 ，所 以 其 资料保护期满还需等待很长时间。 2001 年在我国获得临时登 记 ，商 品 名 ：普 瑞 麦 （prumus）。 双 氟 磺 草 胺 97%原 药 （PD20060026） 和 50 克/升 悬 浮 剂 （PD20060027）于 2006 年 1 月 在 我 国获正式登记。 同时在我国获得临时登记的复配品 种 5.8%麦喜（唑嘧磺草胺+双氟磺草胺）悬浮剂和 45.9%麦施达（2.4-DEHE+双氟磺草胺）。 双氟磺草