含氟新農藥的研究進展

李 姣，裴 丹，鐘良坤*，許天明

（1.浙江省化工研究院有限公司，浙江 杭州 310023；2.浙江工業大學化學工程學院，浙江 杭州 310014）

0 前言

氟原子在新農藥創制與開發中有著非常重要的應用[1]。由于其特殊的理化性質，氟取代時對于化合物的結構性質和生物活性、代謝及毒性等都有不同程度的影響。如：pKa的改變、化合物脂溶性的改變、分子構象的改變、氫鍵、靜電作用等[2-3]，因而在新農藥[4]和醫藥創制[5]中被廣泛利用。

近三年以來，每年都有含氟的新農藥產生，其中不乏一些“重磅炸彈”。因此，作者對近三年獲得ISO標準命名的含氟新農藥做了歸納和合成簡介，包括33種新農藥中的19個含氟新農藥，具體有12個殺菌劑、6個殺蟲劑和1個除草劑。以此作為新農藥創制和含氟中間體研究的參考，同時也是對相關企業未來在含氟精細化工領域中的市場布局起到一定的指導作用。

1 殺菌劑

1.1 Fluoxapiprolin

Fluoxapiprolin是拜耳作物科學公司[6]開發的一種異噁唑雜環類殺菌劑，開發代號為BCSCS55621，CAS登錄號為1360819-11-9，對霜霉病有著卓越的效果。Fluoxapiprolin為外消旋體，其R-體和S-體幾乎擁有同樣的生物活性。其分子結構與科迪華的氟噻唑吡乙酮（Oxathiapiprolin）非常相似，僅在吡唑環和苯環上有少許區別。氟噻唑吡乙酮作為一種全新作用機制的殺菌劑，年峰值將超過1.5億美元，因而Fluoxapiprolin的加入將使得該類產品的市場競爭變得逐漸激烈。

1.2 Ipflufenoquin

Ipflufenoquin是由日本曹達株式會社[8]開發的一種喹啉類殺菌劑，開發代號NF-180，CAS登錄號為1314008-27-9，該產品對蘋果黑星病菌、黃瓜灰霉病菌和水稻稻瘟病均有一定的防效。

1.3 Pyridachlometyl

Pyridachlometyl是由日本住友化學公司[9]開發的一種噠嗪類殺菌劑，開發代號為S-2190，CAS登錄號為1358061-55-8。該殺菌劑對小麥葉枯病有特殊的防效。

1.4 Fluopimomide

Fluopimomide（氟醚菌酰胺）是山東中農聯合生物科技有限公司[10]開發的苯甲酰胺類殺菌劑，目前已經取得了農業部的原藥和制劑的登記，CAS登錄號為1309859-39-9。該產品具有較廣的殺菌譜，對水稻紋枯病、棉花立枯病、番茄灰霉病、蘋果炭疽病、番茄葉霉病、草莓枯萎病、水稻稻瘟病等均有較高的防治效果。

圖1 Fluoxapiprolin的結構及合成

圖2 Ipflufenoquin的結構及合成

圖3 Pyridachlometyl的結構及合成

圖4 Fluopimomide的結構及合成

1.5 Pyrapropoyne

Pyrapropoyne是由日本日產化學工業株式會社[11]開發的一款吡唑酰胺類殺菌劑，開發代號為AI664和NC-241，CAS登錄號為1803108-03-3。該產品對灰霉病和果腐病的防效較好。

圖5 Pyrapropoyne的結構及合成

1.6 Fluindapyr

Fluindapyr是由意賽格公司和FMC公司聯合開發的SDHI類殺菌劑[12]，開發代號為IR9792、F9990，CAS登錄號：1383809-87-7。該產品除了對立枯絲核菌有特效外，對炭疽病、銹病、早疫病、白粉病、葉霉病和稻曲病等都有很好的效果，且優于啶酰菌胺，該產品預計2020年左右上市。

圖6 Fluindapyr的結構及合成

1.7 Inpyrfluxam

Inpyrfluxam是由住友化學株式會社[13]開發的新型SDHI類殺菌劑，開發代號為S-2399，CAS登錄號為1352994-67-2。該產品與Fluindapyr結構類似，主要用作防治紋枯病和白粉病。

圖7 Inpyrfluxam的結構及合成

1.8 Isoflucypram

Isoflucypram是由拜耳作物科學公司[14]開發的SDHI類殺菌劑，開發代號為BCS-CN88460，CAS登錄號為1255734-28-1，Isoflucypram對白粉病、灰霉病等具有良好的防效。

圖8 Isoflucypram的結構及合成

1.9 Florylpicoxamid

Florylpicoxamid是科迪華公司[15]正在開發的新吡啶酰胺類殺菌劑。開發代號為X12485659、XDE-659、XR-659，CAS登錄號為1961312-55-9。據報道，該產品為科迪華已經上市的殺菌劑Fenpicoxamid[16]的下一代產品，防治對象包括谷物上的白粉病、炭疽病和葉銹病等重要病害。作為一種新型結構的殺菌劑，其與目前的三唑類、甲氧基丙烯酸酯類、SDHI類殺菌劑均無交互抗性。該產品有望于2023年在亞太地區首先取得登記上市。

圖9 Florylpicoxamid的結構及合成

1.10 Mefentrifluconazole和Ipfentrifluconazole

Mefentrifluconazole和Ipfentrifluconazole都是巴斯夫公司[17]同時期開發的三唑類殺菌劑。其中，Mefentrifluconazole的CAS登錄號為1417782-03-6，Ipfentrifluconazole的CAS登錄號為1417782-08-1。這兩種殺菌劑都是巴斯夫公司極力推向全球的新產品，有望跟隨拳頭產品“吡唑醚菌酯”的腳步。尤其是Mefentrifluconazole （商品名RevysolR），可適用于玉米、大豆、谷物等多種作物，對作物兼具有防治、保護等作用，有望于2019年在全球上市。

圖10 Mefentrifluconazole和Ipfentrifluconazole的結構及合成

1.11 Quinofumelin

Quinofumelin是由三井化學公司[18]研制，并授權拜耳開發的新型喹啉類殺菌劑，開發代號ARK-3010，CAS登錄號為861647-84-9，該產品對稻瘟病和灰霉病具有較好的防治效果。

圖11 Quinofumelin的結構及合成

2 殺蟲劑

2.1 Oxazosulfyl

Oxazosulfyl是由日本住友化學公司[19]開發的一種新型含乙砜基的苯并噁唑類殺蟲劑，開發代號為S-1587，CAS登錄號為1616678-32-0。該產品結構新穎，在低濃度下對小菜蛾和褐飛虱等害蟲均有較好的防效。

圖12 Oxazosulfyl的結構及合成

2.2 Acynonapyr

Acynonapyr為日本曹達株式會社[20]開發的一種全新結構的橋環胺類殺螨劑，開發代號NA-89，CAS登錄號為1332838-17-1。該產品對二斑葉螨、柑橘全爪螨的殺蟲效果優異，同時對長角血蜱等害蟲也有不錯的防效。

圖13 Acynonapyr的結構及合成

2.3 Benzpyrimoxan

Benzpyrimoxan是由日本農藥株式會社[21]開發的殺蟲劑，開發代號NNI-1501，CAS登錄號為1449021-97-9。該產品對桃蚜、褐飛虱等具有良好的殺蟲效果。

圖14 Benzpyrimoxan的結構及合成

2.4 Flupyrimin

Flupyrimin是由日本明治制果株式會社[22]開發的一種新型煙堿類殺蟲劑，開發代號ME5382，CAS登錄號為1689566-03-7。雖然同屬于煙堿類殺蟲劑，但是該產品用作抗吡蟲啉害蟲時仍有較好的防效。

圖15 Flupyrimin的結構及合成

2.5 Isocycloseram

Isocycloseram是先正達[23]開發的一款異噁唑啉類殺蟲劑，開發代號為SYN547407，CAS登錄號為2061933-85-3。該產品對海灰翅夜蛾、煙夜蛾、小菜蛾、玉米根蟲、蔥薊馬、二斑葉螨等害蟲具有良好的控制效果。

圖16 Isocycloseram的結構及合成

2.6 Tyclopyrazoflor

Tyclopyrazoflor為陶氏益農[24]（科迪華）開發的吡啶基吡唑類殺蟲劑，開發代號為X12317607、XDE-607，CAS登錄號：1477919-27-9，該產品對棉粉虱、棕櫚象甲等害蟲有著不錯的防效。

圖17 Tyclopyrazoflor的結構及合成

3 除草劑

3.1 Florpyrauxifen

Florpyrauxifen是科迪華[25]開發的繼氟氯吡啶酯（Halauxifen-methyl）之后的另一個芳香基吡啶甲酸類除草劑，中文名：氯氟吡啶酯，開發代號為XDE-848和XR-848，CAS登錄號為1390661-72-9，商品名為RinskorR（靈斯科）。Florpyrauxifen可用于防除禾本科雜草、莎草和部分闊葉雜草等均有較好的防效，并且適用于對ALS抑制劑、ACCase抑制劑、HPPD抑制劑等產生抗性的雜草。由于其安全性很高，Florpyrauxifen非常適合幫助水稻等作物的生長。

圖18 Florpyrauxifen的結構及合成

4 總結

在近三年中，已有19個含氟新農藥獲得了ISO標準命名，已超過授權總數的一半。因此，在創制開發新農藥過程中，氟取代的基團和中間體是不可忽視的重要組成部分。通過對合成路線的分析，可以看出部分關鍵含氟中間體的使用頻率較高，如1-甲基-3-二氟甲基吡唑-4-甲酸在SDHI類殺菌劑中占有絕對的領導地位，說明該類殺菌劑的前景依然被業界看好。另外，三氟乙酸乙酯和部分三氟甲基取代的吡啶、苯系列也都是常用的含氟中間體。除此之外，一些全新結構或作用機制的農藥也含有氟元素。對新農藥創制人員來說，不管是me-too還是在設計全新分子結構的過程中，引入氟原子對于化合物的結構性質和活性都有獨特的效果。而對關鍵含氟中間體的掌握，也是氟化工企業在未來研發和產業中布局的重要因素。