啶酰菌胺是德國巴斯夫公司開發(fā)的新型煙酰胺類殺菌劑,通用名為boscalid,又名:nicobifen,試驗號BAS510。主要用于防治白粉病、灰霉病、各種腐爛病、褐腐病和根腐病等,它幾乎對所有類型的真菌病害都有活性,并且對其他藥劑的抗性菌亦有效。

　　1 理化性質(zhì):

　　純品白色無味晶體,熔點142.8℃-143.8℃。蒸氣壓<7.2×10-4 mPa(20℃),分配系數(shù)為LogPow=2.96(pH=7,20℃),水中溶解度:4.6mg/L(20℃),在其他溶劑中的溶解度(20℃,g/L):正庚烷<10,甲醇:40-50,丙酮160~200。啶酰菌胺在室溫下空氣中穩(wěn)定,54℃可以放置14 d,在水中不光解。

　　化學名稱:2-氯-N-(4′-氯聯(lián)苯-2-基)煙酰胺,

　　2-chloro-N-(4-chlorobiphenyl-2-y1)nicotinamid,CA系統(tǒng)名:2-chloro-N -(4′-chloro[1,1′-bipheny1]-2-y1)-3-pyridinecarboxamide,CAS登錄號:[188425-85-6]

　　化學結(jié)構(gòu)式:

　　2 毒性及環(huán)境生物安全評價:

　　哺乳動物毒性:大鼠(雄/雌)急性經(jīng)口LD50>5000mg/kg。大鼠(雄/雌)急性經(jīng)皮LD50>2000mg/kg。大鼠(雄/雌)急性吸入LC50(4h)>6.7mg/L。對兔眼睛無刺激性,對兔皮膚無刺激性,大鼠NOEL5mg/kg b.w.,ADI0.04mg/kg b.w.。野生動物毒性:山齒鶉急性經(jīng)口LD50>2000 mg/kg。虹鱒LC502.7mg/L(96h)。水蚤EC505.33 mg/L(48h)。藻類ErC503.75mg/L(96h)。蜜蜂NOEC(經(jīng)口)1.66μg/bee。非靶標生物:蚯螞LC50>1000mg/kg(雄/雌)。蜜蜂觸殺LD50>200μg/只。對大部分天敵的毒性尚不能確定。

　　3 作用機理及特點:

　　啶酰菌胺是線粒體呼吸鏈中琥珀酸輔酶Q還原酶抑制劑。通過抑制琥珀酸基質(zhì)的氧的呼吸,從而妨礙病原菌的能量代謝以呈現(xiàn)殺菌活性。即它與植物病原菌細胞內(nèi)的線粒體作用,與呼吸鏈中電子傳遞體系的蛋白質(zhì)復合體Ⅱ結(jié)合,妨礙了呼吸能量的代謝。由此作用,啶酰菌胺阻礙了植物病原菌的能量源ATP的合成,以使菌體死亡。在灰霉病生活環(huán)境中,啶酰菌胺對孢子的萌發(fā)具有極強的抑制作用。另外,它能有效地阻止芽管伸長、附著器形成,故呈現(xiàn)了優(yōu)異的預防效果。由于抑制了灰霉病菌的菌絲伸長及孢子形成,故能防止發(fā)病后的二次感染。

　　啶酰菌胺具有雙重活性:復合體Ⅱ在真菌代謝中起關鍵作用。一方面,它在真菌產(chǎn)能時,為高能電子的形成傳遞能量;另一方面,它能參與輸送TCA循環(huán)的組分用以阻斷氨基酸和脂質(zhì),形成一個重要的交叉。啶酰菌胺通過抑制蛋白質(zhì)復合體Ⅱ來阻止真菌產(chǎn)能,從而抑制真菌生長。從這點看,它和strobilurins類殺菌劑不同,二者不產(chǎn)生交互抗性。啶酰菌胺在電子傳遞鏈中有不同的作用方式和作用點,能夠抑制孢子萌發(fā)、菌管的延伸、菌絲的生長和孢子母細胞形成真菌的生長和繁殖等主要階段,是第一個利用這種高效作用方式來對抗出現(xiàn)在重要作物上新型病害的產(chǎn)品,即使病原體已產(chǎn)生了對抗其它殺菌劑的抗性,也能受到啶酰菌胺的控制。啶酰菌胺在較低質(zhì)量濃度下對孢子的生長和細菌管延伸仍有很強的抑制能力,藥效比普通的殺菌劑如嘧霉胺好;對800多個被分離出的已對通用殺菌劑產(chǎn)生抗性的灰霉病菌株進行試驗,結(jié)果表明,它與其他殺菌劑無交互抗性。該藥用在葡萄灰霉病的防治上,它對孢子的發(fā)芽有很強的抑制能力。

　　4專利概況:

　?、艑＠Q:Anilide derivatives and their use to combatbotrytis,專利號:EP0545099,專利申請日:1992.ll.07,公開日:1993.06.09。

　?、瓢退狗蚬煞萦邢薰居?006年8月16日在我國申請了行政保護,并于2007年8月16日獲得授權(quán),授權(quán)號為NB-EP2007081631,該行政保護有效期至2012年11月9日。

　　5 上市及登記情況:

　　啶酰菌胺2004年全球首次登記國家是英國、德國和瑞士。在英國分別以Filan(啶酰菌胺50%)和Signum(啶酰菌胺26.7g/L+唑菌胺酯6.7g/L)用于油菜籽和果樹與蔬菜;以商品名Cantus在德國銷售,用于油菜籽;此后在多國獲準上市。在亞洲首次登記的國家是韓國,用于防治辣椒和黃瓜病害,商品名Collis。2007年啶酰菌胺已經(jīng)取得50個國家用于100種作物防治80種病害的登記。

　　啶酰菌胺在我國的登記情況:

　　啶酰菌胺于2004年上市以來,銷售額逐年上升,且均超億美元。2005年1.05億美元,2007年1.70億美元,2009年2.80億美元。

　　6 合成方法:

　　根據(jù)起始原料的不同,啶酰菌胺的合成主要有如下三條路線。

　　⑴以鄰氯硝基苯為原料的路線

　　以鄰氯硝基苯和對氯苯硼酸為原料,與催化劑MS-Pd、無水碳酸鉀及TBAB的DMF溶液在120℃發(fā)生suzuki反應生成2-(4-氯苯基)硝基苯,再經(jīng)催化加氫還原得到2-(4-氯苯基)苯胺,最后與2-氯煙酰氯(由2-氯煙酸經(jīng)酰氯化得到)縮合得目標產(chǎn)物。

　　該路線采用的原料鄰氯硝基苯來源豐富、易得,成本較低。其中第一步偶聯(lián)反應收率達90%。缺點是反應步驟長,且需要催化加氫。 　　

     ⑵以鄰碘苯胺為原料的路線

　　在路線1的基礎上進行改進,以鄰碘苯胺為原料,首先與2-氯煙酰氯(由2-氯煙酸經(jīng)酰氯化得到)進行縮合反應,再與對氯苯硼酸發(fā)生suzuki反應得目標產(chǎn)物。

　　該路線反應步驟較少,單元反應少,但是原材料鄰碘苯胺價格昂貴,成本過高因而最終會導致生產(chǎn)成本過高,不適合工業(yè)化生產(chǎn)。

　　⑶以鄰碘苯胺和對氯苯硼酸為原料的路線

　　以鄰碘苯胺和對氯苯硼酸為起始原料,與苯甲醛、四三苯基磷鈀及碳酸鈉溶液回流反應10h,一步制得2-(4-氯苯基)苯胺,然后溶于二氯甲烷中,在室溫下滴加2-氯煙酰氯(由2-氯煙酸經(jīng)酰氯化得到)并攪拌5h得到目標產(chǎn)物?？偸章?1.2%。

　　該路線的路線短,單元反應少,報道收率高(總收率達71.2%),但是也存在原材料成本過高的問題。

　　通過對比啶酰菌胺的三條路線發(fā)現(xiàn),路線一中,原料鄰氯硝基苯價格較低,來源豐富,因此確定路線一為啶酰菌胺的較優(yōu)合成路線。

　　7 殺菌譜及應用

　?。? ）適用作物及防治對象

　　啶酰菌胺可用于油菜、豆類、球莖蔬菜、芥菜、胡蘿卜、菜果、萵苣、花生、馬鈴薯、草莓、核果、堅果、甘藍、黃瓜、薄荷、豌豆、根類蔬菜、向日葵、葡萄、草坪及其他果樹、蔬菜及大田作物,防治白粉病、灰霉病、菌核病及各種腐爛病。

　?。? ）生物活性及應用

　　沈陽化工研究院的遲會偉等對白粉病、灰霉病、水稻稻瘟病、霜霉病等進行了篩選。試驗表明,啶酰菌胺在較低劑量下對小麥白粉病(wheat powdery mildew,簡稱WPM)、黃瓜灰霉病(cucumber grey mould,簡稱CGM)、黃瓜霜霉病(cucumberdowny mildew,簡稱CDM)、水稻稻瘟病(rice blast.簡稱RB)均具有較好防治效果,尤其對灰霉病、白粉病有特效,在100 mg/L濃度下對灰霉病、白粉病的防效均為100%。

　　使用劑量為0.25kg(a.i)/hm2,或?qū)?0%制劑稀釋1000~1500倍。

　　8 結(jié)論

　　啶酰菌胺作為防治灰霉病、菌核病的新穎吡啶類殺菌劑,具有活性高、作用機理獨特、殺菌譜較廣、不易產(chǎn)生交互抗性、對作物安全等特點,對于多種作物的灰霉病等多種真菌病害的防治以及對其他藥劑的抗性菌亦有效。而且啶酰菌胺具有出色的滲透傳導作用,持效期長,可減少施藥次數(shù)。我國生物活性研究表明,對白粉病、灰霉病、水稻稻瘟病、霜霉病等具有較好防治效果,尤其對灰霉病、白粉病有特效。在我國開發(fā)該品種,應用及市場前景廣闊。