張梅鳳
我國(guó)農(nóng)藥行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)最根本出路在于加大農(nóng)藥研發(fā)投入,創(chuàng)造和培育出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的骨干農(nóng)藥品種;與此同時(shí)還要在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中制定相應(yīng)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略,構(gòu)建周密的產(chǎn)品知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)網(wǎng),進(jìn)而依靠專利產(chǎn)品和技術(shù)獲取超額利潤(rùn)。保護(hù)農(nóng)藥知識(shí)產(chǎn)權(quán),維護(hù)農(nóng)藥開(kāi)發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新的積極性,對(duì)維護(hù)農(nóng)藥行業(yè)的健康發(fā)展十分重要。
農(nóng)藥領(lǐng)域的專利和行政保護(hù)較多,如何避免專利侵權(quán)及產(chǎn)權(quán)糾紛,也是農(nóng)藥企業(yè)十分關(guān)注的事情。本刊從2014年第7期開(kāi)始陸續(xù)介紹2016年~2020年專利到期的農(nóng)藥品種。敬請(qǐng)關(guān)注!
氟蟲(chóng)酰胺是日本農(nóng)藥公司和德國(guó)拜耳聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新型鄰苯二甲酰胺類殺蟲(chóng)劑,通用名稱:flubendiamide,商品名稱:壟哥、Takumi、Phoenix、Belt、Fame、Fenos、Amoli、Synthase ,試驗(yàn)代號(hào):NNI-0001、AMSI 0085、R-41576,其他中文名稱:氟蟲(chóng)雙酰胺、氟苯蟲(chóng)酰胺、氟蟲(chóng)苯甲酰胺。主要用于防治蔬菜、水果、水稻和棉花等作物上的鱗翅目害蟲(chóng),不僅對(duì)成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)都有優(yōu)良的活性,而且作用速度快、持效期長(zhǎng)。
化學(xué)名稱:
3-碘-N'-(2-甲磺?;?1,1-二甲乙基)-N-{4-[1,2,2,2-四氟-1-(三氟甲基)乙基]-鄰甲苯基}鄰苯二甲酰胺
英文名稱:
3-iodo-N′-(2-mesyl-1,1-dimethylethyl)-N-{4-[1,2,2,2-tetrafluoro-1-(trifluoromethyl)ethyl]-o-tolyl}phthalamide
CA系統(tǒng)名稱:
N2-[1,1-dimethyl-2-(methylsulfonyl)ethyl]-3-iodo-N1-[2-methyl-4-[1,2,2,2-tetrafluoro-1-(trifluoro
methyl)ethyl]phenyl]-1,2-benzenedicarboxamide
CAS登錄號(hào):[272451–65–7 ]
分子式:C23H22F7IN2O4S
相對(duì)分子質(zhì)量:682.4
化學(xué)結(jié)構(gòu)式:
1 理化性質(zhì):
外觀呈白色晶狀粉末,熔點(diǎn)217.5℃~220.7℃,蒸氣壓<1×10-1 mPa (25℃),KowlogP=4.2 (25℃);相對(duì)密度1.659 (20℃) ;溶解度:水29.9μg/L(20℃),有機(jī)溶劑(g/l):對(duì)二甲苯 0.488、 正己烷 0.000835、甲醇 26.0、1,2-二氯乙烷 8.12、丙酮 102、乙酸乙酯 29.4。在酸性和堿性介質(zhì)中(pH 4~9)穩(wěn)定;水溶液的光解半衰期為5.5 d(蒸餾水,25℃)。
2 毒性及環(huán)境生物安全評(píng)價(jià):
大鼠急性經(jīng)口LD50>2000mg/kg(雌,雄),大鼠急性經(jīng)皮LD50>2000mg/kg(雌,雄);小鼠大鼠吸入LC50>0.0685 mg/L。對(duì)兔眼睛輕微刺激,對(duì)兔皮膚沒(méi)有刺激;對(duì)豚鼠皮膚無(wú)致敏性。NOAEL (1 a,mg/kg·d) :雄鼠 1.95,雌鼠 2.40。Ames試驗(yàn)呈陰性。
蜜蜂經(jīng)口LD50>200mg/只蜜蜂(48h)。鯉魚(yú)的LC50>548μg/L(96h) ;山齒鶉經(jīng)口LD50>2000mg/kg。
對(duì)節(jié)肢動(dòng)物益蟲(chóng)的毒性:在100~400 mg a.i./L的劑量下,氟蟲(chóng)酰胺對(duì)節(jié)肢動(dòng)物益蟲(chóng)沒(méi)有活性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:氟蟲(chóng)酰胺與環(huán)境具有很好的相容性。
3 作用機(jī)理及特點(diǎn):
氟蟲(chóng)酰胺是最早人工合成開(kāi)發(fā)的魚(yú)尼丁類受體作用劑,即類似于位于細(xì)胞內(nèi)肌質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣釋放通道的調(diào)節(jié)劑。而魚(yú)尼丁是一個(gè)鈣離子釋放通道調(diào)節(jié)器,它主要作用于鈣離子通道,鈣離子釋放通道在肌肉收縮中充當(dāng)關(guān)鍵的作用,影響肌肉收縮,使昆蟲(chóng)肌肉松弛性麻痹,從而殺死害蟲(chóng)。
氟蟲(chóng)酰胺對(duì)除蟲(chóng)菊酯類、苯甲酰脲類、有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類已產(chǎn)生抗性的小菜蛾3齡幼蟲(chóng)具有很好的活性。對(duì)幾乎所有鱗翅目類害蟲(chóng)均具有良好的生物活性。
4 在我國(guó)的專利情況
4.1 專利名稱 鄰苯二酰胺衍生物或其鹽,農(nóng)業(yè)園藝用殺蟲(chóng)劑及其使用方法
申請(qǐng)?zhí)枺篊N99122802
申請(qǐng)日:1999.11.30
授權(quán)公告號(hào):CN1328246C
授權(quán)公告日:2007.07.25
申請(qǐng)(專利權(quán))人:日本農(nóng)藥株式會(huì)社
優(yōu)先權(quán)號(hào): JP340379/1998; JP234329/1999
優(yōu)先權(quán)日: 1998.11.30; 1999.08.20
摘要:本發(fā)明提供了式(Ⅰ)的鄰苯二酰胺衍生物,含有上述化合物作為活性成分并具有極好殺蟲(chóng)效果的農(nóng)業(yè)園藝用殺蟲(chóng)劑:[其中A1為(取代的)C1-C8亞烷基、(取代的)C3-C8亞鏈烯基、(取代的)C3-C8亞炔基等,R1為H、(鹵代)C3-C6環(huán)烷基、(取代的)苯基、(取代的)雜環(huán)、-A2-R4等,R2和R3為氫,C3-C6環(huán)烷基、-A2-R4等,A2為-C(=O)-、-C(=S)-或-C(=NR5)-,R4為H、烷基、(取代的)苯基、(取代的)雜環(huán)等,X和Y為鹵素、氰基、硝基、(鹵代)C1-C6烷基、(鹵代)C1-C6烷氧基等,l為0-4,m為0-5,n為0-2]。
4.3 在其他國(guó)家申請(qǐng)的專利
AU729776B2、AU9961790A1、BR9905766A、EG22626A、HU9904444A2、ID25764A、IL133139A1、JP2003040860A2、JP3358024B2、JP2001131141A2、KR2000035763A2、PL336866A1、TR9902935A2、TW225046B、US6603044B1、ZA9907318等。endprint
5 上市及登記情況
氟蟲(chóng)酰胺于2007年上市,銷售額0.4億美元、2011年1.50億美元、2012年達(dá)2.3億美元。
在我國(guó)登記情況如下:
該法避免了苛刻的反應(yīng)條件和昂貴試劑的使用,但存在選擇性問(wèn)題,而且所用原料3-碘代鄰苯二甲酸酐是由3-硝基鄰苯二甲酸通過(guò)散德邁爾反應(yīng)合成,工業(yè)上會(huì)產(chǎn)生大量廢水。
(3)鄰苯二甲酰氯法:以鄰苯二甲酰氯為起始原料,先與1,1-甲基-2-甲硫基乙胺反應(yīng),再與2-甲基-4-七氟異丙基苯胺反應(yīng)得到鄰苯二甲酰胺,再使用碘化試劑N-碘代丁二酰亞胺(NIS)或二碘海因(DIH)在苯環(huán)上引入碘,再經(jīng)氧化制得原藥。
工藝的關(guān)鍵在于碘化反應(yīng),用二酰胺體作原料,在醋酸鈀的存在下和碘化劑反應(yīng),能高收率地得到目的物3-碘化物(見(jiàn)下表)。碘化反應(yīng)的位置選擇性與硫原子的氧化狀態(tài)密切相關(guān)。硫醚體和亞砜體都能在3-位選擇性地導(dǎo)入碘原子,而磺化物體卻只能得到6-位碘化物。并且以亞砜體為原料能得到高收率的產(chǎn)物。
此法前期反應(yīng)能避免同分異構(gòu)體的產(chǎn)生,且避免了產(chǎn)生大量廢水,收率高,屬清潔生產(chǎn)工藝。
(i)N2-[1,1-二甲基-2-(甲亞砜基)乙基]-Nl-{2-甲基-4-[1,2,2,2-四氟-1-(三氟甲基)乙基}苯基-1,2-苯二甲酰胺的合成: 將18.78g鄰苯二甲酰氯在40℃以下滴加到含有7.59g/55ml的氫氧化鈉水溶液、11.03g 2-甲基-1-甲硫基-2-丙胺和55ml 1,2-二氯乙烷的混合物中。在40℃攪拌30 min,分層,得到N-[1,1-二甲基-2-(甲硫基)乙基]鄰苯二甲酰亞胺的1,2-二氯乙烷溶液。在60℃將該溶液和9.89g 35%過(guò)氧化氫慢慢地同時(shí)滴加到24.18g 2-甲基-4-[1,2,2,2-四氟-1-(三氟甲基)乙基]苯胺、0.44g對(duì)甲苯磺酸水合物和13.75 ml 1,2-二氯乙烷中。在60℃攪拌1h。在同溫度下將亞硫酸鈉水溶液滴入反應(yīng)混合物中,以分解過(guò)量的氧化劑。隨后用碳酸氫鈉水溶液中和,分層,待有機(jī)層慢慢冷卻至20℃,析出結(jié)晶,過(guò)濾,水洗,干燥,得產(chǎn)物41.7g,收率83%。
(ii)氟蟲(chóng)酰胺的合成:將10g N2-[1,1-二甲基-2-(甲亞砜基)乙基]-Nl-{2-甲基-4-[1,2,2,2-四氟-1-(三氟甲基)乙基}苯基-1,2-苯二甲酰胺、40ml N,N-二甲基乙酰胺、3.9g 1,3-二碘-5,5-二甲基海因(DIH)和12mg醋酸鈀的混合物在80℃加熱3h。減壓除去溶劑,把濃縮物溶解在23ml甲苯中,溶液用硫代硫酸鈉水溶液和水洗凈后得N2-[1,1-二甲基-2-(甲亞砜基)乙基]-3-碘-Nl-{2-甲基-4-[1,2,2,2-四氟-1-(三氟甲基)乙基}苯基-1,2-苯二甲酰胺的有機(jī)層,有機(jī)層直接用于下一步。加入0.8g甲酸和0.41g濃硫酸,在60℃滴加2.03g 35%過(guò)氧化氫,60℃攪拌4h。反應(yīng)混合物加入亞硫酸鈉水溶液,分解過(guò)量的氧化劑。反應(yīng)混合物冷卻后用氫氧化鈉水溶液中和,析出結(jié)晶,過(guò)濾,水洗,干燥,得10.85g產(chǎn)品。收率87%。熔點(diǎn):213-217℃。
7 防治對(duì)象及應(yīng)用
氟蟲(chóng)酰胺主要用于防治蔬菜、水果、水稻和棉花上的鱗翅目害蟲(chóng),對(duì)成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)均有優(yōu)良活性,作用迅速、持效期長(zhǎng),與傳統(tǒng)殺蟲(chóng)劑無(wú)交百抗性,對(duì)與除蟲(chóng)菊酯類、苯甲酰脲類、有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類已產(chǎn)生抗性的小菜蛾三齡幼蟲(chóng)具有很好的活性,適用于抗性治理。
國(guó)內(nèi)使用的主要是20%的水分散粒劑,用于防治白菜上的甜菜夜蛾和小菜蛾,用藥量45~50g/hm2,使用方法噴霧。
氟蟲(chóng)酰胺對(duì)幾乎所有的鱗翅目類害蟲(chóng)均具有很好的活性,EC50值在1.0mg(a.i.)/L以下,對(duì)鱗翅目之外的害蟲(chóng)活性并不高。氟蟲(chóng)酰胺對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)的EC50為0.21mg(a.i.)/L,與氯氟氰菊酯相當(dāng);對(duì)2齡幼蟲(chóng)的活性最高,EC50為0.004mg(a.i)/L,是氯氟氰菊酯的60倍,但對(duì)卵無(wú)活性。對(duì)斜紋夜蛾1齡幼蟲(chóng)最有效,3齡和5齡幼蟲(chóng)次之。氟蟲(chóng)酰胺與氯氟氰菊酯、滅多威、丙溴磷、多殺菌素相比,即使對(duì)5齡幼蟲(chóng)也顯示了很高的活性。盡管如此,在田間應(yīng)用時(shí),為了更有效地防治害蟲(chóng),應(yīng)在幼蟲(chóng)期使用。
8結(jié)論
氟蟲(chóng)酰胺具有高效、殘效期長(zhǎng)、作用迅速、毒性低、對(duì)天敵安全等特點(diǎn),對(duì)幾乎所有的鱗翅目類害蟲(chóng)均具有很好的防治效果,主要用于蔬菜、水果、水稻和棉花防治鱗翅目害蟲(chóng)。因其獨(dú)特的作用方式,對(duì)其他殺蟲(chóng)劑無(wú)交叉抗性,可幫助解決日益增長(zhǎng)的殺蟲(chóng)劑抗性問(wèn)題,適用于抗性害蟲(chóng)和害蟲(chóng)綜合治理。采用鄰苯二甲酰胺催化碘化工藝制備氟蟲(chóng)酰胺,收率高、工藝條件溫和、廢水少、屬清潔生產(chǎn)工藝。endprint