新型除草剂双氟磺草胺的研究

新型除草剂双氟磺草胺的研究

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新品种。

1 理化性质

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℃）。

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：

2 毒性及环境生物安全评价

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

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。

双氟磺草胺在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6.4-85 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-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

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

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。

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/GB00/009EP0343752 —双氟磺草胺最长有效期至2013 年12 月3 日。

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

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：