戊吡虫胍开发历程与展望
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Cl H N N H N NO2 N
噻虫嗪 thiamethoxam
Cl N N CN N
噻虫胺 clothianidin
N N
S CN
吡虫啉 imidacloprid
呋虫胺 dinotefuran
啶虫脒 acetamiprid
噻虫啉 thiacloprid
通过选择性控制昆虫神经系统烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)，阻 断昆虫中枢神经系统的正常传导，从而导致害虫出现麻痹进而死 亡
100
77/77 100 74/74 100 93/93 100 84/88 95.5
96.3
81/81 100 77/77 100 114/114 100 92/92 100
100
149/149 100 77/78 98.7 104/104 100 85/85 100
98.9
96/99 97.0 79/81 97.5 94/98 95.9 66/68 97.1
证明ZNQ-08050和ZNQ－08056均具
有很好的杀虫活性，具有市场开
发价值，同时证明分子设计的合 理性
1000
67.5
98.7b
99.8a
21000
22.5
99.9a -107.2
100a -273.2
目前重点产业化开发的化合物
NHNO2 N N NH H
Cl
N
实验代号：ZNQ-08056 化学名称：1-硝基-3－[(6-氯吡啶-3基)甲基]-4-戊亚甲基氨基胍 通用名称：戊吡虫胍 Guadipyr
新型杀虫剂戊吡虫胍介绍
• 新型杀虫剂戊吡虫胍是有中国农业大学覃兆海教 授课题组采用分子设计和活性亚结构相拼接的方 法，将新烟碱类（以吡虫啉为代表）与缩胺脲类 （以茚虫威为代表）杀虫剂的活性结构巧妙组建 到同一分子中，获得了兼具新烟碱类和钠离子通 道抑制剂特点的新型高效杀虫系列化合物
O OMe Cl N N N NO2 O NH Cl O
田间防治桃树梅大尾蚜试验结果 (北京海淀，2009.6)
药剂 稀释倍数 1000 有效剂 量(g/ha) 67.5 校正防效(%) 3天后 40.0b 7天后 58.9b
10%ZNQ08050WP
10%ZNQ08056WP 25%吡虫啉WP 空白
10%ZNQ08050WP
10%ZNQ08056WP
70%吡虫啉WDG 空白
6/129(死亡率为4.7%。因小于5%，不必计算校正死亡率) 400g/ml 96/96 200g/ml 103/107 100g/ml 87/87 50g/ml 91/92 25g/ml 78/78
死亡率(%)
ZNQ-08056 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08087 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08093 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08113 死亡数/总数 死亡率(%)
R2=H、C1~C3烷基；R3=C1~C7烷基、烯基、取代苯基等
对所有目标化合物进行了初步的杀虫活性试验，结果表明，在600ppm浓 度下有12个化合物对桃蚜的致死率达到85%以上，其中2个达100%。选择致 死率在95%以上的5个化合物进一步筛选发现，它们对桃蚜、桃粉蚜和棉蚜 均具有极高的活性
5个含新结构的化合物对桃蚜的杀虫活性 （室内24hrs）
O NH H2N C NHNO2 H2NNH2.H2O NNO2 H2N C NHNH2 NNO2 N R2 H2N N R1 R3 R2 R3 CH3COOH
NNO2 N H2N N H
R2 R3
R1X NaH
以硝基胍、水合肼、醛、卤代烷等为基本原料，经过氨化、异丙基 化、烷基化三步反应，合成通式Ⅰ结构通式所示的硝基缩氨基胍类 化合物 R1=C1~C4烷基、烯丙基、炔丙基、苄基、2-氯吡啶-5-甲基；
项目
死亡数/总数 死亡率(%)
50g/ml
103/103 100
25g/ml
105/105 100
12.5g/ml
101/101 100
6.25g/ml
99/105 94.3
3.13g/ml
83/99 83.8
11/226(死亡率为4.9%。小于5%，不必计算校正死亡率) 400g/ml 102/102 100 103/103 100 99/99 200g/ml 110/110 100 101/101 100 107/107 100g/ml 101/101 100 121/121 100 110/114 50g/ml 98/102 96.1 96/101 95.0 94/101 25g/ml 104/108 96.3 100/104 96.2 90/114
产业化开发单位简介
合肥星宇化学有限责任公司成立于2004年，是安徽省高新技术企业、国家 第四批知识产权试点企业、中国农药百强企业。公司通过了ISO9001:2008、 OHSAS18000、ISO14001:2004质量、职业安全健康、环境三个管理体系认 证。 公司产品范围覆盖农药原药、制剂、农药中间体及精细化工产品。公司目 前已经拥有40多种农药原药和剂型产品的登记证。公司2010年销售额1.4亿元， 2011年预计将超过2亿元。 公司现有员工260余人。公司形成了以董事长赵邦斌为核心的科研管理团队， 技术团队专业配套齐全，年龄结构合理，具有极强的研发能力，使得星宇公司 成为快速成长的科技型企业。
田间防治油菜桃蚜试验结果
(北京海淀,2009.5)
药剂 稀释倍数 1000 10%ZNQ-08050WP 3000 22.5 84.9c 87.4d
有效剂 量(g/ha)
67.5
校正防效(%) 3天后 78.2d 7天后 94.9bc
10%ZNQ08050WP 10%ZNQ08056WP 25%吡虫啉WP 空白
1/85(死亡率为1.2%。小于5%，不必计算校正死亡率)
第三方(南开大学)验证结果
ZNQ-08050和ZNQ-08056对豆蚜具有高活 性，其LC50值分别为3.89和0.97μg/mL，对照药 剂吡虫啉为5.74μg/mL。
小区验证结果
(安徽省农科院小区验证结果)
NNO2 N Cl N NH2
100
104/104 100 56/84 66.7 112/112 100 48/80 60.0
5个含新结构的化合物对桃粉蚜的杀虫活性 (室内24hrs)
药剂 吡虫啉 CK 药剂 ZNQ-08050 项目 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08056 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08087 死亡数/总数
死亡率(%)
ZNQ-08093 死亡数/总数
100
103/103
100
110/110
96.5
103/103
93.1
104/108
78.9
102/112
死亡率(%)
ZNQ-08113 死亡数/总数 死亡率(%)
100
114/114 100
100
102/102 100
100
105/107 98.1
96.3
1000
67.5
55.8b
94.1a
21000
22.5
97.9a -46.8
98.2a -72.0
田间防治木槿树瓜(棉)蚜试验结果 (北京海淀，2009.6)
药剂 10%ZNQ08050WP 10%ZNQ08056WP 70%吡虫啉WDG 空白 稀释倍数 1000 有效剂 量(g/ha) 67.5 校正防效(%) 3天后 85.0c 7天后 81.6b
ZNQ-08113对菜蚜LC50为25.79μg/mL，吡虫啉为26.10μg/mL ZNQ-08113对水稻褐飞虱LC50为22.58 μg/mL，吡虫啉为19.65 μg/mL
田间防治甘蓝桃蚜试验结果
(广西桂林，2008.5)
药剂 稀释倍数 1000 3000 1000 3000 7500 有效剂 量(g/ha) 67.5 22.5 67.5 22.5 22.5 校正防效(%) 3天后 70.3 76.7 93.5 76.5 100 -212 7天后 93.8 96.8 98.9 96.7 100 -250
N
N N
COOMe
OCF3 N R N N R1 NH2 NO2
新结构
国家 “十 一五” 科技 支撑 计划 资助
全新的农药分子结构设计理念
Cl N N N Cl N N N
Cl S
O N N N NO2
Cl S N H N N H N NO2
NH
NO2
N
NH
NO2 O
烯啶虫胺 nitenpyram
1000 10%ZNQ-08056WP
3000 70%吡虫啉WDG 空白 21000
67.5
22.5 22.5
94.0b
92.9b 98.8a -37.7
98.8a
98.1a 93.3c -30.5
田间防治甘蓝桃蚜试验结果 (北京海淀，2009.6)
药剂 稀释倍数 1000 3000 1000 3000 7500 有效剂 量(g/ha) 67.5 22.5 67.5 22.5 22.5 校正防效(%) 3天后 83.5cd 82.7cd 89.6bc 92.2ab 98.1a -25.9 7天后 94.5a 82.6b 96.8a 95.4a 98.7a -47.1
106/110 96.4
91.1
88/118 74.6
5个含新结构的化合物对棉蚜的杀虫活性 (室内5hrs)
药剂 吡虫啉
ZNQ-08050 项目 死亡数/总数 死亡率(%) 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08056 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08087 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08093 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08113 死亡数/总数 死亡率(%) CK 50g/ml 150/150 100 245/245 100 166/178 93.3 99/104 95.2 138/138 100 176/176 100 12.5g/ml 106/113 93.8 150/150 100 136/164 82.9 99/114 86.8 124/124 100 132/132 100 3.13g/ml 100/126 79.4 156/157 99.4 121/157 77.1 141/185 76.2 178/186 95.7 104/121 86.0
雌、雄大鼠急性经口LD50>5000mg/kg.BW， 属微毒 雌、雄大鼠急性经皮LD50>5000mg/kg. BW， 属微毒 雌、雄大鼠急性吸入毒性LC50> 3458mg/m3，属低毒. Ames试验结果为阴性 对兔眼、皮肤刺激强度为无刺激级 皮肤变态(致敏)强度为I级，属弱致敏物 体外哺乳动物细胞基因突变试验结果阴性 细胞体外染色体畸变试验结果阴性小鼠睾丸染色体畸变试验结果阴性
O Cl * N O O N N O N N OCF3 CH N CN COOCH3 N CH3 O F 3C HN N NH OCH3 O OCF3
茚虫威 in d o x a c a r b
R -7 6 8
M e ta flu m iz o n e
通过改变轴突膜对离子的渗透性，使轴突膜渗透被扰乱，神经传 导系统完全被阻塞，因此，神经传导受到抑制，最后达到麻痹而 致死亡
新型杀虫剂戊吡虫胍 开发的历程与展望
何普泉 2011年11月
一、发明者和开发单位简介 二、新型杀虫剂戊吡虫胍介绍 三、创制历程 四、未来展望
发明人简介
覃兆海教授，湖北省公安县人。1985年毕业于湖北大学化学系，1992年在中国 科学院上海药物研究所获得药学博士学位，2001年起被聘为中国农业大学教授， 博士生导师。现为中国农业大学三级教授，博士生导师，中国能源学会常务理 事，《中国农业大学学报》、《农药学学报》和《农药研究与应用》编委，是 《农药学学报》的主要创始人之一。 所从事的研究领域包括：杂环化合物化学、天然产物全合成及结构改造、 生物质化学与化工。先后主持国家“九五”、“十五”、“十一五”科技攻关 和科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目、国家教改项目、国家“863”计 划项目共12项及横向科技合作项目多项，参加973项目1项。已主编出版了《基 础有机化学》教材1部，《有机化学》教学参考书1部，在国内外学术刊物和学 术会议上发表研究论文120余篇，其中SCI收录38篇，申请国家发明专利5项， 国际发明专利2项。 课题组与国内外多个科研小组和生产企业建立有良好的合作关系。
药剂 项目 死亡数/总数 死亡率(%) CK 药剂 ZNQ-08050 项目 死亡数/总数 50g/ml 110/110 100 25g/ml 107/107 100 12.5g/ml 98/98 100 6.25g/ml 102/104 98.1 3.13g/ml 79/91 86.8
吡虫啉
噻虫嗪 thiamethoxam
Cl N N CN N
噻虫胺 clothianidin
N N
S CN
吡虫啉 imidacloprid
呋虫胺 dinotefuran
啶虫脒 acetamiprid
噻虫啉 thiacloprid
通过选择性控制昆虫神经系统烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)，阻 断昆虫中枢神经系统的正常传导，从而导致害虫出现麻痹进而死 亡
100
77/77 100 74/74 100 93/93 100 84/88 95.5
96.3
81/81 100 77/77 100 114/114 100 92/92 100
100
149/149 100 77/78 98.7 104/104 100 85/85 100
98.9
96/99 97.0 79/81 97.5 94/98 95.9 66/68 97.1
证明ZNQ-08050和ZNQ－08056均具
有很好的杀虫活性，具有市场开
发价值，同时证明分子设计的合 理性
1000
67.5
98.7b
99.8a
21000
22.5
99.9a -107.2
100a -273.2
目前重点产业化开发的化合物
NHNO2 N N NH H
Cl
N
实验代号：ZNQ-08056 化学名称：1-硝基-3－[(6-氯吡啶-3基)甲基]-4-戊亚甲基氨基胍 通用名称：戊吡虫胍 Guadipyr
新型杀虫剂戊吡虫胍介绍
• 新型杀虫剂戊吡虫胍是有中国农业大学覃兆海教 授课题组采用分子设计和活性亚结构相拼接的方 法，将新烟碱类（以吡虫啉为代表）与缩胺脲类 （以茚虫威为代表）杀虫剂的活性结构巧妙组建 到同一分子中，获得了兼具新烟碱类和钠离子通 道抑制剂特点的新型高效杀虫系列化合物
O OMe Cl N N N NO2 O NH Cl O
田间防治桃树梅大尾蚜试验结果 (北京海淀，2009.6)
药剂 稀释倍数 1000 有效剂 量(g/ha) 67.5 校正防效(%) 3天后 40.0b 7天后 58.9b
10%ZNQ08050WP
10%ZNQ08056WP 25%吡虫啉WP 空白
10%ZNQ08050WP
10%ZNQ08056WP
70%吡虫啉WDG 空白
6/129(死亡率为4.7%。因小于5%，不必计算校正死亡率) 400g/ml 96/96 200g/ml 103/107 100g/ml 87/87 50g/ml 91/92 25g/ml 78/78
死亡率(%)
ZNQ-08056 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08087 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08093 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08113 死亡数/总数 死亡率(%)
R2=H、C1~C3烷基；R3=C1~C7烷基、烯基、取代苯基等
对所有目标化合物进行了初步的杀虫活性试验，结果表明，在600ppm浓 度下有12个化合物对桃蚜的致死率达到85%以上，其中2个达100%。选择致 死率在95%以上的5个化合物进一步筛选发现，它们对桃蚜、桃粉蚜和棉蚜 均具有极高的活性
5个含新结构的化合物对桃蚜的杀虫活性 （室内24hrs）
O NH H2N C NHNO2 H2NNH2.H2O NNO2 H2N C NHNH2 NNO2 N R2 H2N N R1 R3 R2 R3 CH3COOH
NNO2 N H2N N H
R2 R3
R1X NaH
以硝基胍、水合肼、醛、卤代烷等为基本原料，经过氨化、异丙基 化、烷基化三步反应，合成通式Ⅰ结构通式所示的硝基缩氨基胍类 化合物 R1=C1~C4烷基、烯丙基、炔丙基、苄基、2-氯吡啶-5-甲基；
项目
死亡数/总数 死亡率(%)
50g/ml
103/103 100
25g/ml
105/105 100
12.5g/ml
101/101 100
6.25g/ml
99/105 94.3
3.13g/ml
83/99 83.8
11/226(死亡率为4.9%。小于5%，不必计算校正死亡率) 400g/ml 102/102 100 103/103 100 99/99 200g/ml 110/110 100 101/101 100 107/107 100g/ml 101/101 100 121/121 100 110/114 50g/ml 98/102 96.1 96/101 95.0 94/101 25g/ml 104/108 96.3 100/104 96.2 90/114
产业化开发单位简介
合肥星宇化学有限责任公司成立于2004年，是安徽省高新技术企业、国家 第四批知识产权试点企业、中国农药百强企业。公司通过了ISO9001:2008、 OHSAS18000、ISO14001:2004质量、职业安全健康、环境三个管理体系认 证。 公司产品范围覆盖农药原药、制剂、农药中间体及精细化工产品。公司目 前已经拥有40多种农药原药和剂型产品的登记证。公司2010年销售额1.4亿元， 2011年预计将超过2亿元。 公司现有员工260余人。公司形成了以董事长赵邦斌为核心的科研管理团队， 技术团队专业配套齐全，年龄结构合理，具有极强的研发能力，使得星宇公司 成为快速成长的科技型企业。
田间防治油菜桃蚜试验结果
(北京海淀,2009.5)
药剂 稀释倍数 1000 10%ZNQ-08050WP 3000 22.5 84.9c 87.4d
有效剂 量(g/ha)
67.5
校正防效(%) 3天后 78.2d 7天后 94.9bc
10%ZNQ08050WP 10%ZNQ08056WP 25%吡虫啉WP 空白
1/85(死亡率为1.2%。小于5%，不必计算校正死亡率)
第三方(南开大学)验证结果
ZNQ-08050和ZNQ-08056对豆蚜具有高活 性，其LC50值分别为3.89和0.97μg/mL，对照药 剂吡虫啉为5.74μg/mL。
小区验证结果
(安徽省农科院小区验证结果)
NNO2 N Cl N NH2
100
104/104 100 56/84 66.7 112/112 100 48/80 60.0
5个含新结构的化合物对桃粉蚜的杀虫活性 (室内24hrs)
药剂 吡虫啉 CK 药剂 ZNQ-08050 项目 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08056 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08087 死亡数/总数
死亡率(%)
ZNQ-08093 死亡数/总数
100
103/103
100
110/110
96.5
103/103
93.1
104/108
78.9
102/112
死亡率(%)
ZNQ-08113 死亡数/总数 死亡率(%)
100
114/114 100
100
102/102 100
100
105/107 98.1
96.3
1000
67.5
55.8b
94.1a
21000
22.5
97.9a -46.8
98.2a -72.0
田间防治木槿树瓜(棉)蚜试验结果 (北京海淀，2009.6)
药剂 10%ZNQ08050WP 10%ZNQ08056WP 70%吡虫啉WDG 空白 稀释倍数 1000 有效剂 量(g/ha) 67.5 校正防效(%) 3天后 85.0c 7天后 81.6b
ZNQ-08113对菜蚜LC50为25.79μg/mL，吡虫啉为26.10μg/mL ZNQ-08113对水稻褐飞虱LC50为22.58 μg/mL，吡虫啉为19.65 μg/mL
田间防治甘蓝桃蚜试验结果
(广西桂林，2008.5)
药剂 稀释倍数 1000 3000 1000 3000 7500 有效剂 量(g/ha) 67.5 22.5 67.5 22.5 22.5 校正防效(%) 3天后 70.3 76.7 93.5 76.5 100 -212 7天后 93.8 96.8 98.9 96.7 100 -250
N
N N
COOMe
OCF3 N R N N R1 NH2 NO2
新结构
国家 “十 一五” 科技 支撑 计划 资助
全新的农药分子结构设计理念
Cl N N N Cl N N N
Cl S
O N N N NO2
Cl S N H N N H N NO2
NH
NO2
N
NH
NO2 O
烯啶虫胺 nitenpyram
1000 10%ZNQ-08056WP
3000 70%吡虫啉WDG 空白 21000
67.5
22.5 22.5
94.0b
92.9b 98.8a -37.7
98.8a
98.1a 93.3c -30.5
田间防治甘蓝桃蚜试验结果 (北京海淀，2009.6)
药剂 稀释倍数 1000 3000 1000 3000 7500 有效剂 量(g/ha) 67.5 22.5 67.5 22.5 22.5 校正防效(%) 3天后 83.5cd 82.7cd 89.6bc 92.2ab 98.1a -25.9 7天后 94.5a 82.6b 96.8a 95.4a 98.7a -47.1
106/110 96.4
91.1
88/118 74.6
5个含新结构的化合物对棉蚜的杀虫活性 (室内5hrs)
药剂 吡虫啉
ZNQ-08050 项目 死亡数/总数 死亡率(%) 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08056 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08087 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08093 死亡数/总数 死亡率(%) ZNQ-08113 死亡数/总数 死亡率(%) CK 50g/ml 150/150 100 245/245 100 166/178 93.3 99/104 95.2 138/138 100 176/176 100 12.5g/ml 106/113 93.8 150/150 100 136/164 82.9 99/114 86.8 124/124 100 132/132 100 3.13g/ml 100/126 79.4 156/157 99.4 121/157 77.1 141/185 76.2 178/186 95.7 104/121 86.0
雌、雄大鼠急性经口LD50>5000mg/kg.BW， 属微毒 雌、雄大鼠急性经皮LD50>5000mg/kg. BW， 属微毒 雌、雄大鼠急性吸入毒性LC50> 3458mg/m3，属低毒. Ames试验结果为阴性 对兔眼、皮肤刺激强度为无刺激级 皮肤变态(致敏)强度为I级，属弱致敏物 体外哺乳动物细胞基因突变试验结果阴性 细胞体外染色体畸变试验结果阴性小鼠睾丸染色体畸变试验结果阴性
O Cl * N O O N N O N N OCF3 CH N CN COOCH3 N CH3 O F 3C HN N NH OCH3 O OCF3
茚虫威 in d o x a c a r b
R -7 6 8
M e ta flu m iz o n e
通过改变轴突膜对离子的渗透性，使轴突膜渗透被扰乱，神经传 导系统完全被阻塞，因此，神经传导受到抑制，最后达到麻痹而 致死亡
新型杀虫剂戊吡虫胍 开发的历程与展望
何普泉 2011年11月
一、发明者和开发单位简介 二、新型杀虫剂戊吡虫胍介绍 三、创制历程 四、未来展望
发明人简介
覃兆海教授，湖北省公安县人。1985年毕业于湖北大学化学系，1992年在中国 科学院上海药物研究所获得药学博士学位，2001年起被聘为中国农业大学教授， 博士生导师。现为中国农业大学三级教授，博士生导师，中国能源学会常务理 事，《中国农业大学学报》、《农药学学报》和《农药研究与应用》编委，是 《农药学学报》的主要创始人之一。 所从事的研究领域包括：杂环化合物化学、天然产物全合成及结构改造、 生物质化学与化工。先后主持国家“九五”、“十五”、“十一五”科技攻关 和科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目、国家教改项目、国家“863”计 划项目共12项及横向科技合作项目多项，参加973项目1项。已主编出版了《基 础有机化学》教材1部，《有机化学》教学参考书1部，在国内外学术刊物和学 术会议上发表研究论文120余篇，其中SCI收录38篇，申请国家发明专利5项， 国际发明专利2项。 课题组与国内外多个科研小组和生产企业建立有良好的合作关系。
药剂 项目 死亡数/总数 死亡率(%) CK 药剂 ZNQ-08050 项目 死亡数/总数 50g/ml 110/110 100 25g/ml 107/107 100 12.5g/ml 98/98 100 6.25g/ml 102/104 98.1 3.13g/ml 79/91 86.8
吡虫啉