氟啶虫酰胺，英文通用名flonicamid，是日本石原产业株式会社开发的新型低毒吡啶酰胺类昆虫生长调节剂类杀虫剂，结构式如图1。
图 1 氟啶虫酰胺结构式
1 开发历史
多家公司参与氟啶虫酰胺开发，其中包括美国富美实、韩国东部韩农株式会社、印度联合磷化物等。氟啶虫酰胺在中国的化合物专利申请于1993年7月23日，并已于2013年7月22日专利到期。
2000年，布赖顿会议上首次报道了石原产业株式会社发现的吡啶酰胺类杀虫剂氟啶虫酰胺，石原产业与美国富美实公司、韩国东部韩农株式会社、比利时Belchim作物保护公司、印度联合磷化物公司等签署了合作协议，共同开发氟啶虫酰胺的全球市场。该产品由石原产业和联合磷化物公司生产。
石原产业株式会社在新农药研发中发现，以三氟甲基取代的吡啶化合物具有特异的生理活性，为此进行了深入研究。石原产业株式会社对目前开发的此类农药进行分析后认为：大部分三氟甲基吡啶衍生物的三氟甲基取代多在吡啶的p-位；对三氟甲基吡啶以碳链延长的化合物知之不多。为此，该公司科技人员进一步以在吡啶环p-位以外的位置予以三氟甲基取代，以及从吡啶环延伸的碳链与新的取代基为着眼点进行探索研究，最终发现了氟啶虫酰胺。
氟啶虫酰胺分子中既含有三氟甲基，又引入了烟碱胺结构，其作用机理独特，生物活性极高，对刺吸式口器害虫尤其有效，安全性高，对其他杀虫剂具有抗性的害虫有效。基于此，该产品市场前景广阔。多年来，石原产业株式会社采取了广泛合作的方式积极开拓氟啶虫酰胺的全球市场。
2001年，石原产业和美国富美实公司达成协议，根据协议，富美实获得了氟啶虫酰胺在美洲和欧洲部分地区的开发与销售权。
2004年，石原产业与韩国东部韩农株式会社签订了范围广泛的合作联盟协议，为氟啶虫酰胺在韩国的销售打下基础。
氟啶虫酰胺在欧洲市场的开发主要由比利时Belchim作物保护公司担当，自2005年在法国和荷兰取得登记以来，该产品在欧洲市场呈全面开花之势，其商品名为Teppeki。
2006年，石原产业与印度联合磷化物公司达成了氟啶虫酰胺的生产和销售协议，联合磷化物公司负责在印度销售该杀虫剂。2006年氟啶虫酰胺随即开始在印度正式试验，用于棉花、蔬菜上防治蚜虫和粘虫，从而拉开了氟啶虫酰胺进入印度市场的序幕。
氟啶虫酰胺于1998年开始进行正式药效试验，2003年上市，2009年销售额为3 500万美元，2004—2009年销售额年均增长率为28.5%。石原产业已制定了氟啶虫酰胺全球销售目标，年销售额至少达5 000万美元。目前看来，这一目标并不遥远。氟啶虫酰胺的市场起程于美国，继而涉足欧洲、亚洲和拉美市场等。
2 毒性
2.1 哺乳动物毒性
雄大鼠急性经口LD50为884 mg/kg，雌大鼠为1 768 mg/kg。大鼠急性经皮LD50＞5 000 mg/kg；对兔皮肤和眼睛无刺激性，对豚鼠皮肤无致敏作用。雄、雌大鼠吸入LD50(4 h)＞4.9 mg/L。大鼠NOAEL(2a)为每日7.32 mg/kg(b.w.)。AdI(FSC)为0.073 mg/kg(b.w.)，(EC)为0.025 mg/kg(b.w.)。Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验等4项致突变试验结果均呈阴性，无致突变作用；大鼠2a慢性和致癌试验结果为无致癌性。
2.2 生态毒性
雄、雌鹌鹑急性经口LD50＞2 000 mg/kg，鹌鹑饲喂LD50＞5 000 mg/kg。虹鳟和鲤鱼LD50（96 h）＞100 mg/L。水蚤EC50（48 h）＞100 mg/L。藻类ErC50（96 h）＞100 mg/L。蜜蜂经口LD50＞60.5 μg/蜂（噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺分别为0.005、0.004、0.023 g/蜂），接触LD50＞100 g/蜂（噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺分别为0.024、0.044、0.047 g/蜂）。蚯蚓LD50＞1 000 mg/kg（干土）。对有益节肢动物无毒。
2.3 环境归趋
氟啶虫酰胺在植物中的主要代谢物有：N-(4-三氟甲基烟酰)甘氨酸(TFNG)、4-三氟甲基烟酸(TFNA)和4-三氟甲基烟酰胺(TFNA-AM)。4种土壤中的DT50为0.7～1.8 d(平均1.1 d)；对水解(pH 4、5、7)稳定；水中的DT50为9.0 d(pH 9，50℃)，204 d(pH 7，50℃)；水中光解DT50为267 d。
3 作用机理
氟啶虫酰胺作用机理新颖，通过阻碍害虫吮吸作用而发挥效果，害虫摄入药剂后很快停止吮吸，最后饥饿而死。氟啶虫酰胺主要用于非农作物、棉花、水果和蔬菜，对各种刺吸式口器害虫有效，具有快速拒食活性、很好的神经毒性、良好的内吸和渗透作用，可从根部向茎部、叶部渗透。
氟啶虫酰胺的这一作用机理得到科研人员的研究论证。研究人员采用EMIF系统研究了氟啶虫酰胺对无翅桃蚜成虫取食行为的影响。尽管处理后的蚜虫口针仍能继续接触植物表面，但氟啶虫酰胺强烈抑制了蚜虫取食和分泌产物，使之不能产生正常的分泌和取食信号。研究结果表明，氟啶虫酰胺通过抑制蚜虫口针穿透植物组织来抑制取食。
刺吸式口器害虫取食带有氟啶虫酰胺的植物汁液后，30 min内迅速停止取食，1 h内完全没有排泄物出现，且这种拒食作用具有不可恢复性，被阻止吸汁的害虫最终因饥饿而死亡。似乎氟啶虫酰胺的杀虫作用类似于吡蚜酮，但两者的作用机理还是存在差异。如吡蚜酮能使飞蝗前肠的自发性收缩增强，但氟啶虫酰胺没有此作用。此发现证明了氟啶虫酰胺与吡蚜酮的作用机理不同。
氟啶虫酰胺对成虫和幼虫都具有杀虫活性。多数处理过的蚜虫表现运动失调，一些蚜虫腿部关节肿大，无法正常爬行。这些结果表明，氟啶虫酰胺还通过神经系统作用于蚜虫。但氟啶虫酰胺及其衍生物对典型的神经毒剂作用靶标，如乙酰胆碱酯酶和烟碱乙酰胆碱受体，没有作用。
综合这些典型的中毒症状，研究人员认为，氟啶虫酰胺具有新颖的作用机理。它对蚜虫口针的阻塞作用类似于吡蚜酮，但又不像吡蚜酮能使飞蝗前肠的自发性收缩增强；它具有神经毒性，但其对乙酰胆碱酯酶和烟碱乙酰胆碱受体等没有作用。国际杀虫剂抗性行动委员会（IRAC）因此将氟啶虫酰胺划分为：9C类，选择性同翅目拒食剂。目前，氟啶虫酰胺是该组产品中的唯一成员。
4 合成方法
氟啶虫酰胺的合成主要有直接法和间接法两种。
4.1 直接法
在DMF存在下，4-三氟甲基烟酸（1）与氯化亚砜反应生成4-三氟甲基烟酰氯（2）；在三乙胺存在下，4-三氟甲基烟酰氯与氨基乙腈硫酸盐在THF溶剂中进行缩合，制得氟啶虫酰胺（3）。直接法虽然步骤少，但收率低(43.5%)，产品很难提纯，实验室需用柱层析提纯，工业化难以实现（图2）。
图 2 直接法合成氟啶虫酰胺
4.2 间接法
三氟甲基烟酸（1）首先酰氯化，生成的4-三氟甲基烟酰氯（2）与1,3,5-三嗪-1,3,5(2H,4H,6H)-三乙腈（4）(或称“亚甲氨基乙腈”)在甲苯中回流，得到N-氯甲基-N-氰甲基-4-三氟甲基吡啶-3-甲酰胺（5），其在酸性条件下室温水解，生成N-羟甲基-N-氰甲基-4-三氟甲基吡啶-3-甲酰胺（6），再与碳酸钠水溶液室温反应，制得最终产物氟啶虫酰胺（3）。此4步反应总收率为55.7%（图3）。
间接法虽然反应步骤多，但总收率比直接法高，且产品纯度高，更适宜工业化生产。
图 3 间接法合成氟啶虫酰胺
5 与同类产品的优势
10%氯氰·吡虫啉乳油、10%氟啶虫酰胺水分散粒剂等10种药剂防治田间马铃薯蚜虫的试验结果表明，10%氟啶虫酰胺水分散粒剂防蚜效果较好，药后1 d防效即达80%以上，药后7 d防效达90%以上，能有效控制田间马铃薯蚜虫发生，推荐在生产中采用。
6 国际国内登记情况
氟啶虫酰胺目前已在全球30多个国家获得登记上市。2003年9月26日，氟啶虫酰胺首次在美国取得登记，用于温室观赏植物，但苗圃应用的登记尚未获准。
2005年，氟啶虫酰胺在法国登记用于马铃薯、小麦、苹果、梨树、桃树，商品名为Teppeki；在英国和荷兰登记用于马铃薯和小麦，商品名为Teppeki；在美国登记用于棉花，商品名为Carbine；在美国登记，用于果树、蔬菜和棉花，商品名为Turbine。2005年在美国上市，用于温室观赏植物和苗圃，商品名为Aria。氟啶虫酰胺在韩国取得登记，用于防治苹果、辣椒蚜虫，商品名为Setis，2006年4月开始在韩国销售。2005年，氟啶虫酰胺还在巴西和哥伦比亚登记并上市，用于防治棉花蚜虫，商品名为Turbine，其在巴西投放市场第一年的应用面积即达10万hm2。2006年，氟啶虫酰胺新制剂产品Ulala DF（干悬浮剂）在日本登记，用于苹果、梨、桃、李、草莓、黄瓜、茄子、甜瓜、截至2020年12月5日，国内氟啶虫酰胺原药登记企业总数达到11家，登记剂型有悬浮剂（20%、25%）、水分散粒剂（10%、20%、50%）、可分散油悬浮剂（30%），登记作物和防治对象包括水稻稻飞虱、黄瓜蚜虫、苹果树蚜虫、甘蓝蚜虫、马铃薯蚜虫、桃蚜等。
安徽省四达农药化工有限公司开发了效果更为稳定的50%氟啶虫酰胺水分散粒剂，商品名：独媚，2018年成功应用于水稻，现又在草莓和桃树等高附加值作物方面进行示范应用，获得受人瞩目的效果。
氟啶虫酰胺对幼虫和成虫都具有杀虫活性，以独特的作用机理、极高的生物活性以及对蚜虫的优异防效成为市场竞争的焦点，加之不伤蜜蜂的特点也会在未来市场中逐渐替代新烟碱类、氟啶虫胺腈及氟吡呋喃酮的市场份额，减少植物保护产品对传粉媒介和生态系统的影响，全球市场前景值得期待。
农药快讯, 2021 (1): 45-47.
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