取代第二代煙堿類殺蟲劑成為新的主流?呋蟲胺,了解一下 |
來源:磊子侃農(nóng)藥 2021-11-4 10:11:00 |
呋蟲胺(Dinotefuran)由三井化學(xué)于1993年發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)和生產(chǎn),三井化學(xué)、北興化學(xué)和Valent等共同開發(fā),為第三代新煙堿類殺蟲劑,也是目前全球主要的水稻田殺蟲劑之一…… CAS登錄號(hào)[165252-70-0],化學(xué)名稱(RS)-1-甲基-2-硝基-3-(四氫-3-呋喃甲基)胍,化學(xué)式如下: 2002年,三井化學(xué)首先在日本登記呋蟲胺,同年上市;2003年,呋蟲胺在韓國上市;2004年,在美國首獲登記,用于觀賞植物(商品名Safari)、果樹、蔬菜、大田作物(商品名Venom);其中國專利:化合物專利 [三井化學(xué)株式會(huì)社;(四氫-3-呋喃基)甲胺衍生物,含它的殺蟲劑及其中間體],CN1046508C,于1994年10月26日申請,2014年10月25日專利到期。2014年三井化學(xué)在中國臨時(shí)登記了99.1%呋蟲胺原藥和20%呋蟲胺可溶粒劑。 殺蟲活性 呋蟲胺是煙堿類殺蟲劑唯一不含氯原子和芳環(huán)的,其結(jié)構(gòu)特征是四氫呋喃基取代了新煙堿類的氯代吡啶基或氯代噻唑基,且不含鹵族元素。與傳統(tǒng)新煙堿類殺蟲劑機(jī)構(gòu)不同,其殺蟲活性更高,且具有更高的內(nèi)吸和滲透活性,殺蟲譜廣,最初登記在水稻上,近年來持續(xù)擴(kuò)作,目前可以應(yīng)用于水稻、蔬菜、果樹、花卉上。 呋蟲胺也為煙堿乙酰膽堿受體(nAChR)激動(dòng)劑,通過影響昆蟲中樞神經(jīng)系統(tǒng)的突觸而起效。以游離堿的形式到達(dá)作用點(diǎn),通過與昆蟲神經(jīng)后膜的乙酰膽堿受體作用而使害蟲致死。有內(nèi)吸作用,對黑尾葉蟬、稻褐飛虱類,蚜蟲等半翅目害蟲,稻根象等甲蟲目害蟲均具卓效,可廣泛用于植物上刺吸式及咀嚼式口器害蟲的防治,除具有直接殺蟲效果外,還發(fā)現(xiàn)影響害蟲攝食、交尾、產(chǎn)卵、飛翔行動(dòng)等及引起生育不良和產(chǎn)卵減少等生理作用。 由于其具有優(yōu)秀的內(nèi)吸作用,因此可采用噴霧、澆灌、撒施、注射等多種施藥方式用于葉面、土壤、育苗箱或稻田水中。其在土壤中易移動(dòng)。與其他煙堿類殺蟲劑類似,其高蜂毒是其推廣的主要阻力。 國內(nèi)登記 呋蟲胺在國內(nèi)目前有原藥登記25個(gè),主要登記含量為96%,97%,98%及99.1%。目前我國每年的產(chǎn)量大致為600噸/年,目前過國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家為荊門金賢達(dá)生物科技有限公司(產(chǎn)能500噸/年)、河北威遠(yuǎn)生物化工有限公司(產(chǎn)能500噸/年)等為主(數(shù)據(jù)來自與中農(nóng)立華原藥)。 呋蟲胺在我國目前有164個(gè)制劑登記。其中有16個(gè)為衛(wèi)生殺蟲劑,主要為殺蟑餌劑,還有用于殺滅跳蚤的噴劑。單劑主要?jiǎng)┬蜑榭蓾穹郏w粒劑和水分散顆粒劑,懸浮劑等為主。 靶標(biāo)除了水稻稻飛虱,經(jīng)過數(shù)次闊作,目標(biāo)作物增加了西瓜,菊花,甘藍(lán),黃瓜等。主要應(yīng)用于防治同為刺吸口器的蚜蟲。 呋蟲胺國內(nèi)共有48個(gè)復(fù)配登記,主要的復(fù)配產(chǎn)品吡蚜酮、螺蟲乙酯、噠螨靈、聯(lián)苯菊酯、毒死蜱等。與吡蚜酮,噻嗪酮和毒死蜱的復(fù)配主要用于防治水稻飛虱,與烯啶蟲胺復(fù)配用于菊花及咖啡等高經(jīng)濟(jì)價(jià)值作物的蚜蟲及其他刺吸式口器害蟲的防治。其復(fù)配后的目標(biāo)作物擴(kuò)展到茶樹,柑橘等作物的刺吸式口器害蟲的防治(包括粉虱,黃曲條跳甲,蚜蟲,介殼蟲等)。 專利技術(shù) 截至2019年12月22日,中國共受理呋蟲胺相關(guān)專利技術(shù)230件,絕大多數(shù)為復(fù)配劑型的實(shí)用新型專利,目前已授權(quán)的且在生效的為45件。目前已授權(quán)的原藥及中間體合成專利共三件,分別屬于江蘇中旗,山東康喬以及江蘇克勝。 其中江蘇中旗為其中間體3?羥甲基四氫呋喃的合成專利。 山東康喬的專利方法是:以二氫呋喃為原料,通過Vilsmeier?Haack反應(yīng)得到二氫呋喃?3?甲醛,再在催化劑的作用下還原氨化得到3?氨甲基四氫呋喃,最后與1,3?二甲基?2?硝基異脲縮合得到化合物呋蟲胺。 江蘇克勝的專利方法是:以γ?丁內(nèi)酯為原料,經(jīng)Aldol縮合、還原兩步反應(yīng)制得3?羥甲基四氫呋喃,再經(jīng)Gabriel法合成3?四氫呋喃甲胺,碳酸二甲酯作為甲基化試劑與尿素合成O?甲基異脲,再硝化合成O?甲基?N?硝基異脲,然后與甲胺反應(yīng)合成1,3?二甲基?2?硝基異脲,最后3?四氫呋喃甲胺與1,3?二甲基?2?硝基異脲通過SN2雙分子親核取代反應(yīng),一步法合成呋蟲胺。 合成方法 國內(nèi)外合成呋蟲胺主要有 3- 羥甲基四氫呋喃衍生化法和 3- 氨甲基四氫呋喃衍生化法兩條工藝路線。這兩種方法主要先合成關(guān)鍵中間體3- 羥甲基四氫呋喃或者 3- 氨甲基四氫呋喃,再進(jìn)一步衍生化得到呋蟲胺。(此兩種路線分別為山東康喬和江蘇克勝的專利合成路線)。 衛(wèi)生用藥方面的開發(fā) 呋蟲胺雖然對哺乳動(dòng)物安全,但由于其高蜂毒性影響了其在農(nóng)業(yè)上的使用。但對于衛(wèi)生用藥,其具有更加廣拓的天地: 1. 哈茨山公司研究發(fā)現(xiàn)呋蟲胺與甲氧普林合用會(huì)殺滅成體跳蚤,并且對貓或狗無刺激,這種殺蟲劑對與人接觸安全。 2. FMC 有限公司研究發(fā)現(xiàn)擬除蟲菊酯和呋蟲胺的殺蟲組合物用于常見家庭害蟲… 由于其在衛(wèi)生用藥上的推廣。其各種以呋蟲胺為主要成分的殺蟑餌劑和噴劑如雨后春筍般的出現(xiàn),極大的擴(kuò)充的呋蟲胺的目標(biāo)市場。 市場需求 呋蟲胺2016年的全球銷售額為1.05億美元,其中中國,泰國,日本,韓國,印度等為其重點(diǎn)市場。其中值得注意的是日本占據(jù)了呋蟲胺全球銷售額的50%左右。但隨著后專利期中國企業(yè)介入呋蟲胺市場,呋蟲胺生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,生產(chǎn)技術(shù)的成熟,原藥價(jià)格更加的親民,從而促進(jìn)了呋蟲胺的發(fā)展。 我國海關(guān)數(shù)據(jù)顯示2019年度我國共出口呋蟲胺843萬美元,出口第一的國家是巴基斯坦,為176萬美元;第二是美國,為139萬美元,其次為印度,越南,巴拉圭,烏拉圭,智利,秘魯,孟加拉等國。 全球主要的呋蟲胺市場仍然被日本占據(jù),以美國進(jìn)口的呋蟲胺為例,呋蟲胺的發(fā)貨地主要有三個(gè):日本和韓國釜山,臺(tái)灣,這個(gè)是目前存在代工的區(qū)域,可以推測均為三井化學(xué)的代工企業(yè)。近年來印度的代工工廠也在為三井化學(xué)代工呋蟲胺后出口。 由于部分煙堿類殺蟲劑在歐盟的禁用(噻蟲胺、吡蟲啉、噻蟲嗪、噻蟲啉、啶蟲脒),以及三井化學(xué)對呋蟲胺不遺余力的開發(fā)和推廣,以及其高效、內(nèi)吸、廣譜、用量少、毒性低、持效長、對作物無藥害、使用安全、與常規(guī)農(nóng)藥無交互抗性等特點(diǎn),注定呋蟲胺將取代第二代煙堿類殺蟲劑成為新的主流,隨著不斷的闊作及復(fù)配專利的申請,在衛(wèi)生用藥方面的不斷推進(jìn),其推廣市場將更為廣闊。 |
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