1 理化性质
三环唑又名比艳(beam),克瘟唑,化学名为5-甲基-1,2,4-三唑并(3,4-b)苯丙噻唑,分子式为C9H7N3S,分子量为189.237,化学结构式如下:
图 1 三环唑的结构式
三环唑内吸性强,低毒,目前在农业生产上只能用作稻瘟病的保护剂,主要剂型有20%、40%及70%可湿性粉剂和20%溶胶剂,可以用于浸根或叶面喷雾处理。由1974年,美国Eli Lilly公司研制,该药剂对防治稻瘟病有特效,并于1979年注册登记,在世界农药市场销售。
2 作用机理
三环唑是一种黑色素合成抑制剂,杀菌作用机理主要是抑制附着孢黑色素的形成,从而抑制孢子萌发和附着孢形成,阻止病菌侵入和减少稻瘟病菌孢子的产生。
黑色素存在于病原真菌的附着孢内,没有黑色素就不能形成正常的附着孢。附着孢是水稻稻瘟病致病过程中的侵染结构,其功能是集聚病菌侵染时所需的能量和机械膨压伸入寄主表皮,形成次生菌丝。抑制黑色素的生成,附着孢就会丧失正常的侵染能力,失去致病性。
黑色素生物合成抑制剂是一类应用于病害防治实践的抗穿透化合物,包括三环唑、pyroquilon等。其优势在于是不直接杀死病原菌,对病原菌的选择压力小,作用机制复杂,病原菌抗性变异频率较低。
3 作用病害
三环唑是专用做水稻稻瘟病防治的杀菌剂。三环唑具有较强的内吸性,能迅速被水稻根茎叶吸收,并输送到稻株各部,一般在喷洒后2 h稻株内吸收药量可达饱和。三环唑防病以预防保护作用为主,在发病前使用。
(1)喷雾法:① 防治苗瘟,在秧苗3~4叶期或移栽前5 d,用20%可湿性粉剂50~75 g/亩兑水喷雾;② 防治叶瘟及穗颈瘟,在叶瘟初发病时或孕穗末期至始穗期,用20%可湿性粉剂75~100 g/亩兑水喷雾;穗颈瘟严重时,间隔10~14 d再施药1次。
(2)浸秧法:将20%三环唑可湿性粉剂750倍液盛入水桶中,或就在秧田边挖一浅坑,垫上塑料薄膜,装入药液,把拔起的秧苗捆成把,稍甩一下水放入药液中浸泡1 min左右捞出,堆放0.5 h后即可栽插。
用药液浸秧,有时会引起发黄,但不久即能恢复,不影响稻秧以后的生长。需要注意:① 三环唑由于长期使用产生的抗药性风险;② 由于其属于三唑类杀菌剂,有一定的抑制生长作用,浸种或拌种对芽苗稍有抑制但不影响后期生长;③ 勿与种子、饲料、食物等混放,发生中毒用清水冲洗或催吐,尚无特效解毒药;④ 有一定的鱼毒性,在池塘附近施药要注意安全。
4 国内登记情况
国内共有三环唑原药登记17个(表1),单剂有154个,主要剂型为75%WDG、30%SC、40% SC和75%WP等。复配剂型共有171个,常见为与嘧菌酯、春雷霉素、氟环唑、稻瘟灵等复配,用于防治水稻稻瘟病与其他病害。
表 1 国内三环唑杀菌剂原药登记情况
登记证号 |
农药名称 |
总含量 |
有效期至 |
登记证持有人 |
PD20172798 |
三环唑 |
97% |
2022-11-20 |
山东潍坊润丰化工股份有限公司 |
PD20171633 |
三环唑 |
95% |
2022-08-21 |
重庆农药化工(集团)有限公司 |
PD20171419 |
三环唑 |
95% |
2022-07-19 |
内蒙古莱科作物保护有限公司 |
PD20170642 |
三环唑 |
95% |
2022-04-10 |
浙江世佳科技股份有限公司 |
PD20170135 |
三环唑 |
95% |
2022-01-07 |
山西绿海农药科技有限公司 |
PD20170105 |
三环唑 |
95% |
2022-01-07 |
内蒙古百灵科技有限公司 |
PD20161235 |
三环唑 |
95% |
2021-09-13 |
浙江禾本科技股份有限公司 |
PD20151208 |
三环唑 |
95% |
2025-07-30 |
江苏恒隆作物保护有限公司 |
PD20084272 |
三环唑 |
95% |
2023-12-17 |
南通雅本化学有限公司 |
PD20083907 |
三环唑 |
94% |
2023-12-15 |
山东春归化工科技有限公司 |
PD20080742 |
三环唑 |
95% |
2023-06-11 |
江苏粮满仓农化有限公司 |
PD20080559 |
三环唑 |
96% |
2023-05-09 |
江苏长青农化股份有限公司 |
PD20080073 |
三环唑 |
95% |
2023-01-03 |
江苏耕耘化学有限公司 |
PD20070665 |
三环唑 |
95% |
2022-12-17 |
四川省化学工业研究设计院 |
PD20070312 |
三环唑 |
95% |
2022-09-21 |
杭州禾新化工有限公司 |
PD20070215 |
三环唑 |
95% |
2022-08-07 |
浙江南郊化学有限公司 |
PD20060093 |
三环唑 |
95% |
2022-05-19 |
江苏丰登作物保护股份有限公司 |
5 合成工艺
以邻甲苯胺等为原料,经加成、关环、取代、扩环4步反应制得三环唑。
(1)加成反应
将邻甲苯胺在溶剂存在下加入硫酸,再加入硫氰化钠,升温反应。经回收溶剂、冷却、过滤、干燥等后处理,得邻甲基苯基硫脲(图2),收率93%~95%。
图 2 加成反应图示
(2)关环反应
在溶剂存在下,将邻甲基苯基硫脲与氯反应,注意控制反应温度。保温反应结束后,回收溶剂、加碱中和、冷却、过滤、甩干,得2-氨基-4-甲基苯并噻唑(图3),收率90%~91%。
图 3 关环反应图示
(3)取代反应
将适量的溶剂、盐酸和水混合后,加入2-氨基-4-甲基苯并噻唑,与肼的盐酸盐作用,升温反应至终点,冷却、过滤、干燥后得2-肼基-4-甲基苯并噻唑(图4),收率85%~87%。
图 4 取代反应图示
(4)扩环反应
将2-肼基-4-甲基苯并噻唑在搅拌下加入到一定量溶剂和甲酸的反应釜中,加热升温至反应结束、减压回收溶剂和过量的甲酸,同时加水稀释冷却,过滤、水洗至中性,甩干、干燥得三环唑原药(图5),收率90%~93%。
图 5 扩环反应图示
6 总结
三环唑是优异的水稻稻瘟病杀菌剂,具有独特的作用机理且抗性风险较低。实际生产过程中产生的抗药性多是由于用药不当或环境影响产生的。其在今后较长的时间里仍然会是主流的稻瘟病防治药剂之一。与咪鲜胺的复配,可以将防治稻瘟病的不同作用机制结合起来,达到增效的作用,可以抑制菌丝生长和稻瘟病的产孢量。与不同稻瘟病防治药剂的复配,能最大限度的达到1+1>2的效果。 (来源:磊子侃农药)
农药快讯, 2021 (4): 11-13.