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简述白粉病特效药Pyriofenone qrcode

2019-01-31

作者:张佳琦

Pyriofenone 是由日本石原产业株式会社开发的苯甲酰吡啶类杀菌剂,具有保护和治疗作用,主要用于谷物、果树和蔬菜等作物,防治白粉病。该产品对白粉病高效,是防治白粉病的替代性和抗性管理药剂。目前已在多国登记。
 
1 理化性质
 
ISO 名称:pyriofenone,IUPAC 化学名称:(5-氯-2-甲氧基-4-甲基吡啶-3-基)-2,3,4-三甲氧基苯基酮[(5-chloro-2-methoxy-4-methylpyridin-3-yl)-2,3,4-trimethoxy-6-methyl phenyl ketone],CAS 登录号:688046-61-9,研发代号:IKF-309,分子式:C18H20ClNO5,分子量:365.8。
 
外观:白色晶体粉末(99.19%),白色粉末(97.88%),无味。熔点:93~95 ℃;密度(20 ℃):1.33 g/mL;分解温度:>100°C (99.19%);蒸汽压:1.9×10-6 Pa(99.19%,25°C);亨利定律常数:1.9×10-4 Pa·m3/mol;分配系数(20 °C,pH 7.2~7.5,99.19%):log Po/w=3.2;离解常数(pKa):4.02;表面张力(20 ℃,90%的饱和溶液,99.19%):72 mN/m。有机溶剂中溶解度(g/L,20 ℃,97.88%):二氯甲烷>250,甲醇23.6,正己烷9.2,正辛醇17.8,丙酮>250,二甲苯>250,1,2-二氯乙烷>250,乙酸乙酯>250。水中溶解度(20 ℃,99.19%,pH 6.6):1.56 mg/L。
 
在铝、铁、锌和它们对应的乙酸盐中稳定;和常见的氧化和还原剂如KMnO4 和Zn 相容。
 
2 毒 性
 
大鼠经口毒性LD50:>2 000 mg/kg,大鼠经皮毒性LD50:>2 000 mg/kg,大鼠吸入毒性LC50:>5.18 mg/L(4 h,仅通过鼻),对兔子的皮肤和眼睛没有刺激作用,对豚鼠的皮肤不致敏。经口NOAEL:大鼠每天17.9 mg/kg bw (90 d),小鼠每天61 mg/kg bw (90 d),狗每天15 mg/kg bw (90 d),狗每天13.7 mg/kg bw(1a);经皮NOAEL:大鼠每天300 mg/kg bw (28 d)。无基因毒性,无致癌性,对生殖无特别影响,对发育没有毒性,没有致畸性,无神经毒性。对蜜蜂急性(经口或经皮)LD50>100 μg/只,无毒;对北美鹑的急性毒性(经口)LD50>2 250 mg/kg,慢性饲料暴露LC50(5 d)>5 620 mg/kg,繁殖NOEC每天91.1 mg/kg bw,对鸟无毒;对蚯蚓的急性毒性LC50>1 000 mg/kg,无毒;虹鳟急性毒性LD50 (96 h)13.7 mg/L,有轻微的毒性;水蚤EC50 31.4 mg/L,有轻微毒性;羊角月牙藻ErC50 1.77 mg/L,对藻类有中等毒性。
 

图1 pyriofenone 的结构式
 
3 剂 型
 
目前的剂型产品有“IKF-309 180SC” 和“Kusabi 300SC”,二者分别为含量180、300 g/L的悬浮剂。
 
4 作用机制
 
Pyriofenone 属于SHID 类杀菌剂,作用机制属于U8 类,具体作用机制不明。预防性应用时此物质可抑制病原菌附着孢的形成及随后菌丝体渗入植物细胞;病害出现后应用可抑制病原菌次生菌丝、菌丝体和孢子的形成。
 
5 生物活性
 
Pyriofenone 具有保护和治疗作用,叶面喷雾使用,用于防治谷物(小麦、黑麦、大麦、燕麦)白粉病,果树和蔬菜白粉病。
 
Kusabi 300SC 是防治葡萄和葫芦科蔬菜白粉病的新药剂,具有局部的内吸作用,很强的蒸汽作用,被植物迅速吸收,有很好的活性,和其他杀菌剂轮用具有优异的抗性管理作用,也可与嘧菌酯或戊唑醇混用。
 
表1 Kusabi 300SC 的应用

 
6 合 成
 
⑴ 以2-氟吡啶为原料合成具体合成路线如图2。
 
⑵ 以2-氯-4-甲基烟酸盐为起始物合成pyriofenone石原产业株式会社没有报道以2-氯-4-甲基烟酸盐(1)为起始原料合成pyriofenone 的方法,但文献有报道。SNAr 反应引入甲氧基,之后吡啶环发生选择性氯化,生成化合物2,产率85%。化合物2 水解产生对应酸(3),再转化为氯化酸(4)。在Lewis 酸催化下,化合物4 与3,4,5-三甲氧基甲苯(5)发生Friedel-Crafts 烷基化反应,生成pyriofenone。已报道氯化酸的形成和Friedel-Crafts 烷基化反应为“一锅法”,既经济又环境友好。石原产业株式会社的最初的活性物质专利也介绍了pyriofenone 的其他合成方法。
 

图2 以2-氟吡啶为原料合成pyriofenone
 
 
图3 以2-氯-4-甲基烟酸盐为起始物合成pyriofenone
 
7 登 记
 
Pyriofenone 在2011 年上市,2012 年在韩国和英国、2013 年在日本和欧盟取得登记。2014 年2 月1 日,pyriofenone 作为新有效成分被列入欧盟农药登记条例(1107/2009)已登记有效成分名单,有效期至2024 年1 月31 日。2016 年,分别以商品名Kusabi300、Pyriofenone 300 在澳大利亚和加拿大获准登记,用于防治葫芦科蔬菜和某些浆果作物上的白粉病。2017 年,石原产业/住友化学的pyriofenone 产品Prolivo 300 SC 在美国登记,用于葫芦科蔬菜、浆果作物等。目前其300 g/L 悬浮剂已在法国、意大利、葡萄牙、匈牙利、斯洛文尼亚、科索沃、马其顿、黑山和保加利亚登记使用;另有在奥地利、捷克、爱沙尼亚、芬兰、立陶宛、拉脱维亚和瑞典正在进行登记。
 
Pyriofenone 在欧洲、美国和中国的化合物专利都将于2021 年7 月到期。
 
8 总 结

Pyriofenone 属于新的化学类别,即苯甲酰吡啶类杀菌剂,是新颖的抗白粉病剂。其300 g/L 悬浮剂对白粉菌科病原真菌高效。Pyriofenone 具有预防和治疗作用,对作物有长时间的保护作用。
 

本文首登于《世界农药》。

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