丙炔氟草胺(flumioxazin,商品名稱:Sumisoya、速收)是由日本住友化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社開發(fā)的環(huán)酰亞胺類除草劑。丙炔氟草胺為原卟啉原氧化酶抑制劑,是觸殺型選擇性除草劑,防除大豆、棉花、葡萄和其他許多作物田闊葉雜草。雜草在24~48 h內(nèi)由凋萎、白化到壞死及枯死。對(duì)大豆和花生安全。丙炔氟草胺在世界各地的大多數(shù)主要市場均有銷售。丙炔氟草胺銷售額雖受到抗草甘膦轉(zhuǎn)基因作物的沖擊,但它對(duì)轉(zhuǎn)基因棉花和大豆的草甘膦抗性雜草有很好的防除效果,近年銷售額逐步上升。
圖1 丙塊氟草胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)式
1 作用機(jī)理與應(yīng)用
丙炔氟草胺是觸殺型選擇性除草劑。用其處理土壤表層后,藥劑被土壤粒子吸收,在土壤表面形成處理層,等到雜草發(fā)芽時(shí),幼苗接觸藥劑處理層就枯死。莖葉處理時(shí),可被植物的幼芽和葉片吸收,在植物體內(nèi)進(jìn)行傳導(dǎo),在敏感雜草葉面作用迅速,引起原卟啉積累,使細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化作用增強(qiáng),從而導(dǎo)致敏感雜草的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和細(xì)胞功能不可逆損害。陽光和氧是除草活性必不可少的條件。
適用作物為大豆、花生等。對(duì)后茬作物小麥、燕麥、大麥、高粱、玉米、向日葵等無不良影響。若在拱土期施藥或播后苗前施藥不混土或大豆幼苗期遇暴雨會(huì)造成觸殺性藥害,但僅是外傷,不向體內(nèi)傳導(dǎo),短時(shí)間內(nèi)可恢復(fù)正常生長;有時(shí)藥害表現(xiàn)明顯,但對(duì)產(chǎn)量影響甚小。主要用于防除一年生闊葉雜草和部分禾本科雜草如鴨跖草、黃花稔、蒼耳、苘麻、馬齒莧、鼬瓣花、萹蓄、馬唐、反枝莧、香薷、牛筋草、藜屬雜草、蓼屬雜草(如柳葉刺蓼、酸模葉蓼、節(jié)蓼)等。對(duì)稗草、狗尾草、金狗尾草、野燕麥及苣荬菜等亦有一定的抑制作用。
丙炔氟草胺可以有效防除其他許多除草劑無法防除的雜草,如藜、莧、水萱麻、黃花稔、地膚、豚草和一年生牽牛。丙炔氟草胺和草甘膦或草銨膦混用可以控制陳年苗床、免耕田和少耕田的雜草。丙炔氟草胺提供了靈活的施用選擇,可用作陳年苗床清理,在播種或芽前處理,也可以作為棉花田儲(chǔ)備的一個(gè)良好選擇。在秋天施用丙炔氟草胺甚至可以控制來年春天的雜草。丙炔氟草胺對(duì)草甘膦越來越難以防除的雜草水萱麻有很好的防效,對(duì)集中耕作體系防效極佳。施用丙炔氟草胺后下茬作物可以選擇栽種諸如玉米、小麥、大麥、高粱、苜蓿、干菜豆甚至甜菜等作物。丙炔氟草胺的水溶性、快速降解和低施用量保證了對(duì)環(huán)境安全,對(duì)地下水無污染。
2 專利情況
2.1 原藥專利
專利號(hào)EP 170191;專利申請(qǐng)日1985-07-23;擁有者:Sumitomo Chemical Co. Ltd.。
2.2 國內(nèi)申請(qǐng)的部分劑型與混劑專利
?、?專利號(hào)CN 104396982 A,一種含有敵草隆和丙炔氟草胺的除草組合物,申請(qǐng)專利日2014-12-19;② 專利號(hào)CN 102217609 A,惡草酮與丙炔氟草胺復(fù)配除草組合物,申請(qǐng)專利日2011-04-12;③ 專利號(hào)CN 102415390 A,一種含丙炔氟草胺與精喹禾靈的除草組合物,申請(qǐng)專利日2011-11-16;④ 專利號(hào)CN 102428936 A,一種含丙炔氟草胺與乙草胺的除草組合物,申請(qǐng)專利日2011-11-17;⑤ 專利號(hào)CN 102396470 A,一種含丙炔氟草胺與高效氟吡甲禾靈的除草組合物,申請(qǐng)專利日2011-11-21。
3 丙炔氟草胺的全球市場
丙炔氟草胺1993年由住友化學(xué)上市,用于大豆、棉花、葡萄和許多其他作物上防除禾本科雜草和闊葉雜草,商品名為Sumisoya。雖然其上市之初在一些國家受到耐草甘膦Roundup Ready技術(shù)推廣的影響,但目前它已在世界絕大多數(shù)主要市場銷售。
2001年,住友在美國登記了丙炔氟草胺,用于大豆和花生,商品名為Valor;2004年由Valent公司將其進(jìn)一步擴(kuò)作至棉花,2005年擴(kuò)作至甘蔗。2003年,其與氯酯磺草胺(cloransulam)的復(fù)配產(chǎn)品Gangster上市,用于大豆。在日本,丙炔氟草胺與草銨膦的預(yù)混產(chǎn)品用于果園和非作物領(lǐng)域,商品名為Groundboy。2005年,住友子公司Kenogard在西班牙上市了丙炔氟草胺,商品名為Pledge。繼2006/07年以來,住友子公司Interfarm在德國、英國和愛爾蘭上市了丙炔氟草胺,用于谷物;2007年在英國上市,用于冬小麥。
自丙炔氟草胺上市以來,Valent已授權(quán)杜邦公司將丙炔氟草胺用于其復(fù)配產(chǎn)品,如與噻吩磺?。╰hifensulfuron)、氯嘧磺?。╟hlorimuron-ethyl)的復(fù)配產(chǎn)品Enlite和Envive,與噻吩磺隆、苯磺隆(tribenuron)的復(fù)配產(chǎn)品Afforia等。2012年,住友在其日本的Oita生產(chǎn)廠擴(kuò)大了丙炔氟草胺的產(chǎn)能。
美國新罕布什爾州2015年通過了紐發(fā)姆的除草劑Clipper的標(biāo)簽擴(kuò)展登記,該除草劑將可以與2,4-滴進(jìn)行桶混防控水盾草和變?nèi)~蓍草。紐發(fā)姆2015年在美國推出一款除草劑Panther SC,這也是美國市場第一款丙炔氟草胺液體制劑。Panther SC是一種廣譜闊葉類除草劑,可用于玉米、大豆、棉花和花生。該產(chǎn)品具有優(yōu)越的殘效作用,可防除問荊、長芒莧、地膚和莧菜等難除雜草。Panther作用迅速,新的液態(tài)制劑也能使其更快更簡便地進(jìn)行預(yù)混和裝載。
目前,丙炔氟草胺已成為Roundup Ready Plus項(xiàng)目中的一部分;在巴西和美國,該產(chǎn)品被用于棉花和大豆,防除草甘膦抗性雜草,受此驅(qū)動(dòng),丙炔氟草胺的銷售額進(jìn)一步增長。
2014年,丙炔氟草胺的全球銷售額增至3.70億美元;2009—2014年的復(fù)合年增長率高達(dá)32.7%。據(jù)住友預(yù)測,丙炔氟草胺2016/17年的銷售額約達(dá)5.00億美元。
4 丙炔氟草胺的國內(nèi)登記
2012年以來國內(nèi)企業(yè)開始登記該品種的原藥,目前上虞穎泰精細(xì)化工有限公司等5家企業(yè)登記了99.2%丙炔氟草胺原藥產(chǎn)品,見表1。但在制劑方面,僅有日本住友化學(xué)株式會(huì)社登記了50%丙炔氟草胺可濕性粉劑(PD237-98),用于大豆田、花生田、柑橘園一年生闊葉雜草及禾本科雜草的防除。
表1 丙炔氟草胺原藥國內(nèi)登記概況
登記證號(hào) |
有效成分及含量 |
毒性 |
登記企業(yè) |
PD20121245 |
99.2%丙炔氟草胺 |
低毒 |
上虞穎泰精細(xì)化工有限公司 |
PD20142441 |
99.2%丙炔氟草胺 |
微毒 |
一帆生物科技集團(tuán)有限公司 |
PD20151972 |
99.2%丙炔氟草胺 |
低毒 |
山東濱農(nóng)科技有限公司 |
PD20160295 |
99.2%丙炔氟草胺 |
低毒 |
利爾化學(xué)股份有限公司 |
PD257-98 |
99.2%丙炔氟草胺 |
低毒 |
日本住友化學(xué)株式會(huì)社 |
路線1:采用間氟苯酚為原料,經(jīng)5步反應(yīng)制得,反應(yīng)式如下。
路線2:以2-硝基-5-氟苯酚為原料,經(jīng)醚化、還原關(guān)環(huán)、硝化、N-烷基化、再還原等反應(yīng)得到目的產(chǎn)物丙炔氟草胺。
路線3:采用2-硝基-5-氟苯酚為原料,條件與路線2相似,最后1步接炔基。
路線1中采用的原料間氟苯酚價(jià)格昂貴;硝化反應(yīng)條件劇烈,容易造成醚鍵斷裂;采用鐵粉進(jìn)行氫化還原,收率較低,且產(chǎn)生大量難以處理的鐵泥。路線2中采用的原料2-硝基-5-氟苯酚價(jià)格昂貴,國產(chǎn)價(jià)60萬元/t,進(jìn)口價(jià)100萬元/t;此外該路線中需要2次氫化還原,極大地提高了成本,不利于項(xiàng)目的開展。中間體先接上丙炔基后再進(jìn)行硝基還原,很難選擇性還原硝基,容易生成難除的雜質(zhì)。路線3中條件與路線2相似,最后一步接炔基需要用到氫化鈉,收率不高且雜質(zhì)難除。因此,現(xiàn)有工藝尚有很大的改進(jìn)空間。
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