农药快讯:2021年第10期
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甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂——吡唑醚菌酯
作者:《现代农药》《农药快讯》编辑部 巩小涵 更新时间:2021-08-03 点击量:4962

  吡唑醚菌酯(Pyraclostrobin)又名百克敏、唑菌胺酯等,是一种含吡唑结构的甲氧基丙烯酸酯(Strobilurins)类杀菌剂,德国巴斯夫公司于1993年研发,2002年上市。吡唑醚菌酯防治作物病害具有保护、治疗和内吸作用,兼具广谱、高效等特点,在全球60多个国家150余种作物上登记使用,自上市以来被迅速推广,2015年销售额超过10亿美元,是全球使用最广泛的杀菌剂之一。吡唑醚菌酯是高效低毒的良好杀菌剂,但随着施用地区、人群、作用对象及用量的不断增加,带来的毒害和污染问题愈发严重。

 

1 理化性质

  吡唑醚菌酯的通用名为Pyraclostrobin,化学名:N-[2-[[1-(4-氯苯基)吡唑-3-基]氧甲基]苯基]-N-甲氧基氨基甲酸甲酯,分子式:C19H18N3O4Cl,分子量:387.817,结构式见图1,CAS号:175013-18-0,纯品为白色至浅米色无味结晶体,中等毒性,熔点:63.7~65.2℃,沸点:(501.1±60.0)℃,蒸气压(20~25℃):2.6×10-8 Pa,密度(25℃):(1.27±0.1)g/cm3,溶于乙腈、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂,不溶于水,纯品在水溶液中光解半衰期(t1/2)为0.06 d。目前常见的吡唑醚菌酯商品化制剂有50%吡唑醚菌酯水分散粒剂(WG),250 g/L吡唑醚菌酯乳油(EC),40%吡唑醚菌酯悬浮剂(SC),还可加工成悬乳剂(SE)、水剂(AS)和可湿性粉剂(WP)等。

 

图 1  吡唑醚菌酯的化学结构式

 

2 作用原理

  吡唑醚菌酯主要通过抑制病原细胞线粒体呼吸作用中的细胞色素b和C1间电子传递,使线粒体不能正常提供细胞代谢所需能量,从而达到杀菌效果(见图2)。

 

  此外,吡唑醚菌酯还是一种激素型杀菌剂,具有诱导作物尤其是谷物的生理变化作用,如能增强硝酸盐(硝化)还原酶的活性,提高对氮的吸收,降低乙烯的生物合成,延缓作物衰老,当作物受到病毒袭击时,它还能加速抵抗蛋白的形成,促进作物生长。Li等研究表明吡唑醚菌酯能刺激大豆植株根茎生长,提高叶绿素水平和根系活性,并降低丙二醛(MDA)水平;发现吡唑醚菌酯主要在大豆根部积累,根中吡唑醚菌酯的峰值水平和生物利用度分别是叶片的19.9和33.2倍;吡唑醚菌酯还对根和叶中的类黄酮水平和苯丙氨酸氨解酶(PAL)活性具有促进作用,能起到增强大豆植株防御系统的作用。Xiong等发现经吡唑醚菌酯处理后,灰葡萄孢菌细胞膜渗透性增高,脂质过氧化,膜的完整性被破坏,其菌落变畸形,菌丝隔膜变得模糊。

 

图 2  线粒体呼吸链图解

 

3 作用范围和特点

  吡唑醚菌酯能防治由子囊纲、担子菌纲、半知菌类和卵菌纲等多种类型真菌病原引起的植物病害,被广泛用于果树、蔬菜及谷物的病害防治。我国当前登记使用吡唑醚菌酯的农作物有水稻、玉米、小麦等谷物,花生等油料作物,黄瓜、辣椒、马铃薯、大葱、蒜薹等蔬菜,西瓜、柑橘、苹果、葡萄、草莓、芒果、香蕉等水果,以及金银花、茶树等其他经济作物,诸多药效试验表明综合防效较好。吡唑醚菌酯还可与其他杀菌剂混用,不仅能协同并扩大杀菌谱,还能延缓抗药性的产生。如Jiang等报道喷施吡唑醚菌酯与波尔多液混合液可有效防控果蝇引起的苹果小球藻叶斑病;师勇强等研究表明40%噻虫嗪·吡唑醚菌酯·萎锈灵悬浮种衣剂高剂量处理对棉花立枯病的防治效果为86.3%~89.9%,极显著高于250 g/L吡唑醚菌酯EC。

 

  吡唑醚菌酯杀菌剂具有以下几个特点:① 广谱性,几乎能够防治所有类型的半知菌类、卵菌类、担子菌类的真菌引起的作物病虫害;② 低生物毒性,由于该药具有特异的作用机制,同时具备较高的选择性,只对靶标生物有效,无论对药剂使用者还是用药环境均呈现安全友好状态;③ 作为一种激素类的杀菌剂,能够促进作物对有机氮的吸收,从而更加利于农作物的成长;④ 药物持效长,不仅能对病原菌孢子的萌发有抑制效果,而且对病菌叶片菌丝的生长有抑制,同时兼具治疗和耐雨水冲刷的特征;⑤ 内吸传导性,在农作物体内的生物传导活性优异,但熏蒸作用薄弱;⑥ 使用方便,不仅可制成液体剂型,还可以制成水性药剂,如悬浮剂、膏剂、可湿性粉剂等多种药型,同时还可与其他种类的杀菌剂混配使用。总之,吡唑醚菌酯是一种具有耐雨水冲刷性能和内吸传导性,并对使用对象兼具保护性和治疗性特征,适用范围广,高效低毒、内吸性、传导性以及作用环境安全的杀菌剂品种。

 

4 合成方法

  通过查阅相关文献,目前国内外主要有两条合成路线,这两条路线都是以邻硝基甲苯和对氯苯胺为起始原料(图3~4)。值得注意的是,这两条路线都需要先合成1-(4-氯苯基)-3-羟基吡唑中间体。

 

图 3  吡唑醚菌酯合成方法1

 

图 4  吡唑醚菌酯合成方法2

 

5 毒性

  对大鼠急性经口LD50为5 000 mg/kg,急性经皮LD50为2 000 mg/kg。兔眼及经皮试验表明,本品无明显刺激性,无致畸、致癌、致突变等异变性。对山齿鹑急性经口LD50为2 000 mg/kg。对虹鳟鱼LC50(96 h)0.006 mg/L,对蜜蜂无害,LD50为310 μg/bee(经口)。

 

6 登记情况

  经中国农药信息网查询,吡唑醚菌酯产品登记共有285个(图5),其中原药登记78个、可湿性粉剂4个、悬浮剂(包含种衣剂)138个、乳油38个、水分散粒剂13个微乳剂6个、水乳剂5个、可分散液剂1个、颗粒剂1个、膏剂1个。

 

图 5  吡唑醚菌酯剂型分布

 

7 应用

  吡唑醚菌酯常用于防治苹果斑点落叶病(20%吡唑醚菌酯可湿性粉剂,稀释1 500~2 000倍,喷雾使用)、黄瓜霜霉病(50%吡唑醚菌酯水分散粒剂,25~30 g/亩,喷雾使用)、香蕉黑星病(30%悬浮剂1 200~2 000倍,喷雾使用)、香蕉炭疽病(250 g/L吡唑醚菌酯乳油,1 500~2 000倍,浸果使用)等。

 

8 抗性问题解决

  吡唑嘧菌酯的抗性是一种非可逆性的,它抗性水平的发生不像三唑类杀菌剂是5倍、10倍的发生,吡唑醚菌酯的抗性一旦发生,抗性水平直接是1 000倍。所以当抗性出现,再增加用量是没有意义的。解决抗性的一个主要方法,就是运用预混的方式将混剂推向市场。目前,巴斯夫预混剂成分有:代森联、烯酰吗啉、啶酰菌胺、氟环唑、氟唑菌酰胺、二氰蒽醌、叶菌唑、灭菌唑。

 

  巴斯夫在选择混剂时的原则是:① 满足对吡唑醚菌酯这一类的产品资产管理的需要,延长它的生命周期;② 减少单剂的使用,延缓抗药性,同时,利用不同的作用机理也可以延缓产品的抗性;③ 可以通过混配,扩大吡唑醚菌酯的应用范围,扩大它的杀菌谱;④ 通过像含三唑类的、酰胺类的杀菌剂,可以提高他的内吸性,可以让农民用药窗口期更长,使用起来更加方便;⑤ 作为新化合物的混配对象,延长化合物生命周期。未来的杀菌剂市场,新的产品更多会议混剂的形式出现,很少再会以单剂的形式出现。在国内,巴斯夫放弃继续对吡唑醚菌酯单剂的研发,将更多研发重点放在混配制剂上。

 

农药快讯, 2021 (10): 12-13; 19.

tag: 吡唑醚菌酯、作用原理、合成方法、登记应用  

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