苯嘧草唑：具有全球开发价值的灭生性除草剂 投产后可实现年产值30亿元

日期:06-28-2023

世界农化网中文网报道： 灭生性除草剂市场很大，大到最大。

在PPO抑制剂类除草剂中发现灭生性除草剂很难，知难而进！

刘长令教授团队历时8年，以苯嘧磺草胺为先导，采用″中间体衍生化法″，引入异噁唑啉活性基团，发明了灭生性除草剂——苯嘧草唑。

作为PPO抑制剂中的一员，苯嘧草唑源于先导而高于先导，不仅高效防除阔叶杂草，而且对禾本科杂草和莎草科杂草的防效优异，填补了草甘膦、草铵膦抗性杂草防除的空白，其应用场景丰富。

苯嘧草唑的专利技术已独家许可给江山股份，成为公司″十四·五″规划中的战略大品。江山股份已启动第二生产基地苯嘧草唑新建项目，预计2024年上市。

江山股份已与先正达达成合作协议，共同开发苯嘧草唑。该产品具备全球开发价值，市场前景广阔。

新型PPO抑制剂，灭生性除草剂

PPO，原卟啉原氧化酶，是叶绿素生物合成中的一种酶。PPO抑制剂类除草剂是除草剂中的重要类型，通过抑制叶绿素生物合成过程中的原卟啉原氧化酶而发挥作用。其中，绝大部分产品可用于许多作物，防除阔叶杂草。

目前，PPO抑制剂类除草剂共有40多个品种，不仅包括氟磺胺草醚（fomesafen）、乙氧氟草醚（oxyfluorfen）、苯草醚（aclonifen）、乳氟禾草灵（lactofen）、三氟羧草醚（acifluorfen）、甲羧除草醚（bifenox）、氯氟草醚乙酯（ethoxyfen-ethyl）等二苯醚类除草剂，还包括丙炔氟草胺（flumioxazin）、甲磺草胺（sulfentrazone）、唑草酮（carfentrazone）、苯嘧磺草胺（saflufenacil）、噁草酮（oxadiazon）、双唑草腈（pyraclonil）、吡草醚（pyraflufen-ethyl）等其他化学结构的除草剂。因此，″其他PPO抑制剂类除草剂″是除二苯醚类化合物之外的、因作用机理相同而化学结构不一定相似的组合。

一方面，与主流除草剂作用机理不同，且产品性能杰出；另一方面，其抗性发展缓慢，且用于防除抗性杂草。因此，″其他PPO抑制剂类除草剂″在全球约18类除草剂中脱颖而出，在杂草抗性问题日益突出的形势下担纲了重要作用，取得了较快的市场增长。

早在1969年，拜耳上市了噁草酮，这是″其他PPO抑制剂类除草剂″中上市最早的品种，目前该类产品有20余个；其中，最近上市的3个产品包括：2009年上市的巴斯夫的苯嘧磺草胺和Kyoyu Agri的双唑草腈，以及2020年巴斯夫上市的三氟草嗪（trifludimoxazin）；江山股份即将上市苯嘧草唑。

苯嘧草唑（开发代号：SY-1604、SYP-3301、SYP-3356）是沈阳中化农药化工研发有限公司（现为扬农化工全资子公司，简称″农研公司″）自主创制的、高效的PPO抑制剂类除草剂，它代表了禾本科和阔叶杂草防除的新水平。2017年，农研公司将苯嘧草唑的专利技术独家许可给江山股份，开发代号为JS-T205。

苯嘧草唑的化学名称为：3-(2-氯-4-氟-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-三氟甲基-3,6-二氢嘧啶-1(2H)-基)苯基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑-5-羧酸乙酯。其结构独特，分子中同时引入脲嘧啶和异噁唑啉基团，丰富了产品的生物活性，实现了禾阔莎一药防除的独特功效。

苯嘧草唑的产品性能显著优于苯嘧磺草胺（仅防除阔叶杂草），可用于小麦、水稻、玉米、大豆、棉花、油菜等作物田，其活性优，用药量低，杀草谱广，速效性优良，持效期适中，对许多禾本科杂草、阔叶杂草和莎草科杂草都有效，如稗草、看麦娘、狗尾草、异型莎草、水莎草、马唐、千金子、荩草、苘麻、百日草、反枝苋、马齿苋、苍耳、龙葵、决明、野西瓜苗、野大豆等，尤其可以有效防除抗草甘膦的牛筋草和小飞蓬。苯嘧草唑不仅可单独使用，也可以与其他除草剂（如草甘膦）混用，且与草甘膦混用具有明显的增效作用，可以大大降低草甘膦使用量。

图1  苯嘧草唑(SYP-3356)与苯嘧磺草胺杀草谱对比试验

苯嘧草唑毒性低，大鼠急性经口LD50＞5,000 mg/kg，对蜜蜂经口和急性接触毒性都为低毒，对鸟类经口、鱼类急性、溞类急性和家蚕急性都为低毒，且该产品在土壤中易分解，是符合农药管理要求的安全、高效、经济的除草剂。

中间体衍生化合成，双重官能团加持

苯嘧磺草胺是巴斯夫研发的脲嘧啶类除草剂，可用于大豆、玉米、谷物、甘蔗等30多种作物，防除90多种阔叶杂草，并可防除对草甘膦和ALS抑制剂类除草剂产生抗性的杂草。其高水准的杂草防除效果和作物选择性在现有PPO抑制剂类除草剂中出类拔萃，它是第一个玉米田苗前使用的PPO抑制剂。巴斯夫认为，苯嘧磺草胺是20多年来开发最成功的除草剂，代表了阔叶杂草防除的新水平。

灭生性除草剂广泛应用于非耕地、免耕地、水生田、农田作物等除草，对杂草的防除具有重要作用，其销售额占除草剂市场的1/3以上。草甘膦、草铵膦、百草枯是灭生性除草剂中最重要的品种。尤其是草甘膦，由于其优异的除草活性、广泛的杀草谱、较低的土壤残留、较长的控草时间，加上抗除草剂转基因作物的广泛种植，使其成为全球第一大除草剂，2019年的全球销售额为52.51亿美元。然而，由于长期大量单一连续使用草甘膦，杂草的抗性问题非常突出。百草枯对人体毒性极大，且无特效解毒药，口服中毒死亡率极高，目前已被20多个国家禁止或限制使用。百草枯的禁限用，留下巨大的市场空缺。因此，开发一个新的可以防除抗草甘膦杂草的高效安全的灭生性除草剂势在必行。

沈阳农研公司刘长令教授团队通过查阅大量资料发现，PPO抑制剂类除草剂抗性报道较少，且活性高，亦可作为灭生性除草剂使用，尤以含脲嘧啶官能团的产品活性突出。苯嘧磺草胺是该类除草剂中的佼佼者，其活性优异，用量极低，能防除90多种阔叶杂草，对抗草甘膦小飞蓬具有较好的防效；但苯嘧磺草胺对禾本科杂草防效较差，因此不能有效防除抗草甘膦的牛筋草等。

近年来新开发的具有异噁唑啉结构的除草剂，如巴斯夫的苯唑草酮（topramezone）、组合化学的砜吡草唑（pyroxasulfone）等，均具有典型的异噁唑啉官能团，结构新颖，对禾本科杂草活性优异。

刘长令研究团队选用仅对阔叶杂草有效且可以防除抗草甘膦小飞蓬的除草剂苯嘧磺草胺作为先导化合物，结合异噁唑啉类除草剂的特点，采用″中间体衍生化法″，历时8年潜心研究，经过多轮DSTA（设计-合成-测试-分析），最终发明了新型灭生性除草剂SY-1604。

研究中，他们选用苯嘧磺草胺的初始原料2-氯-4-氟甲苯为起始原料，经过氧化成醛，后经硝化、肟化、成环衍生得到各种不同取代基的异噁唑啉中间体，后经还原、合环成为脲嘧啶结构，再通过不断优化，最终发现了活性优异、性价比最高的SY-1604（苯嘧草唑）。

图2  除草剂SY-1604(苯嘧草唑)的创制路线(衍生法、替换法)

试验表明，苯嘧草唑在60 g a.i./hm2的用药量下，对决明、野西瓜苗、青葙、野大豆、千金子等杂草的防效均在90%以上。而苯嘧磺草胺在120 g a.i./hm2的用药量下，在防除阔叶杂草时，其效果与苯嘧草唑一致；如果对禾本科杂草（如稗草、看麦娘、狗尾草等）、莎草科杂草（如水莎草、异形莎草等），苯嘧草唑的防效显著优于苯嘧磺草胺，均在90%以上。而且，苯嘧草唑对抗性牛筋草、抗性小飞蓬的防效优异，如果与草甘膦混配，则效果更佳。另外，苯嘧草唑对草铵膦抗性杂草如苔草（莎草科杂草）等同样具有很好的防除效果。

2018年，先正达在美国进行了相关的田间试验，试验结果表明，苯嘧草唑的防效优于草铵膦、苯嘧磺草胺、唑草酮、丙炔氟草胺，尤其对禾本科杂草防效优异。

图3  除草剂SY-1604(苯嘧草唑)田间除草效果试验

苯嘧草唑兼具脲嘧啶与异噁唑啉双重官能团的生物特性，是一种新型脲嘧啶结构的PPO抑制剂类除草剂。其对数十种重要的阔叶杂草、禾本科杂草、莎草科杂草都有很好的防除效果，效果显著优于苯嘧磺草胺，解决了同类产品对禾本科杂草、莎草科杂草无效的难题；且与草甘膦混用可有效防除对草甘膦产生抗性的杂草，性价比优势明显，填补了草甘膦、草铵膦抗性杂草防除的空白，应用前景非常广阔。

2022年1月19日，先正达集团中国为农研公司高效除草剂苯嘧草唑（SY-1604）创制团队颁发了″踏雪寻梅″奖项，给予了″市场导向开拓创新破世界攻关难题、十年研发补国际除草空白、全球布局多国覆盖稳自主知识产权、百亿潜力广阔市场引跨国公司瞩目″的高度赞誉。

独家专利技术转让，第二生产基地投建

江山股份是国家农药生产重点骨干企业，是国内农药行业中较早完成整体搬迁的企业，通过搬迁新建，淘汰落后产能，技术、装备升级，公司产品生产线、公用工程设施、″三废″处理设施配套齐全，制造能力显著提升。在″2023全国农药行业销售百强榜″中，江山股份以58.90亿元的农药销售额（2022年）跻身第15位。

″十四·五″期间，江山股份将围绕″3+1″产业（农药、新材料、制剂和氯碱热电）方向和″专业化、差异化、品牌化″战略定位，采取″重点开展关键中间体、阻燃剂及纳米新材料等专用精细化学品研究，以合作创制为主、自主仿制为辅″的研发策略，持续加大研发投入，重点开展绿色高效农药、″卡脖子″关键中间体等领域的研究，促进研发成果工程转化，培育公司长远发展后劲。

苯嘧草唑由沈阳农研公司研发，具有自主知识产权，相继申请了中国、阿根廷、澳大利亚、加拿大、美国、巴西等国的专利保护。2017年3月，农研公司与江山股份关于苯嘧草唑签订了独家专利许可协议。

• 中国专利：CN106536517B（ZL201580034859.7），申请于2015年12月14日，2035年12月13日到期；本国优先权专利：CN105753853B（ZL201410781642.X；申请于2014年12月16日）；专利权人：沈阳中化农药化工研发有限公司；发明人：刘长令、杨吉春、马宏娟、吴峤等；发明名称：一种含异噁唑啉的脲嘧啶类化合物及其用途。

• PCT专利：WO2016095768A1，申请于2015年12月14日，2035年12月13日到期。

• 美国专利：US10550111B2，申请于2015年12月14日，2035年12月14日到期。

同族专利包括：AR103048A1、AU2015366689A1、AU2015366689A2、AU2015366689B2、BR112017005410A2、BR112017005410B1、CA2958170A1、CA2958170C、CN105753853A、CN105753853B、CN106536517A、CN106536517B、US10550111B2、US2018230139A1、WO2016095768A1。

苯嘧草唑现已成为江山股份发展的战略产品，是公司″十四·五″规划中的主角，未来有望成为公司重要的增长极。

根据该产品的整体规划，为了尽快实施产业化，江山股份经过多轮考察和论证，最终确定将宜昌枝江姚家港化工园区作为第二生产基地，并在该基地落实苯嘧草唑（JS-T205）产业化项目。

2022年5月，江山股份与枝江市人民政府签署了《招商引资项目协议书》；6月7日，公司发布公告，计划投资20亿元，在枝江基地建设新型创制绿色除草剂及中间体项目，项目全部建成投产后预计可实现年产值30亿元；7月20日，江山股份全资子公司——江山（宜昌）作物科技有限公司成立，注册资本9,000万元人民币。江山股份计划分三期完成年产2,000吨苯嘧草唑的生产建设项目，一、二、三期的产能分别为500吨、1,000吨、500吨。

一期项目拟投资5.2亿元，项目投产后可生产苯嘧草唑500吨/年、制剂25,000吨/年、3-氨基-4,4,4-三氟巴豆酸乙酯300吨/年。

3-氨基-4,4,4-三氟巴豆酸乙酯是农药、医药和其他工业化学品合成过程中的关键中间体，常用于成环反应，特别适用于制备三氟甲基取代的杂环化合物，如脲嘧啶类衍生物、噻唑类衍生物、噁嗪类衍生物和吡啶类衍生物。

6月7日，江山股份在投资者互动平台表示，作为苯嘧草唑项目的实施主体，江山（宜昌）已成立苯嘧草唑项目组，已取得项目用地，并已完成项目备案、安评、环评、能评等许可手续，目前正在有序推进项目相关工作。

具有全球开发价值，市场前景非常广阔

苯嘧草唑优秀的产品性能不仅得到了农研公司和江山股份的反复验证，也得到了世界农药巨头先正达和拜耳的高度认可，两公司明确表示，该产品具有全球开发价值，市场潜力很大。

根据江山股份的计划，苯嘧草唑有望于2024年上市。先正达与江山股份达成了合作协议，共同开发苯嘧草唑的国际市场。苯嘧草唑一旦上市，将率先进入非选择性除草剂市场，用于化学休耕等；因其具备一定的土壤活性，未来还将扩展到大田作物，苗前封闭处理；在先正达的技术支持下，苯嘧草唑还将用于转基因作物。

相对于全球使用量最大的除草剂草甘膦，苯嘧草唑不仅对禾本科杂草、阔叶杂草、莎草科杂草有很好活性，而且对草甘膦产生抗性的杂草也有效；低施用剂量下即可表现出很好的效果；与草甘膦混用，有效防除稗草、狗尾草等，可以解决草甘膦抗性问题。速效优势显著，对后茬玉米、大豆、棉花、小麦、油菜等作物没有影响。该产品与草甘膦在一定比例下复配使用，不但可以解决抗性问题，还可以提升其速效性、降低农药使用量、控制使用成本。另外，合作方先正达是全球领先的转基因性状和种子开发公司，凭借其技术实力和市场渠道，可以开发出耐草甘膦、苯嘧草唑的转基因作物。无论是与草甘膦搭配使用，还是单独使用，苯嘧草唑都有望成为继草甘膦之后的第2个转基因专用除草剂大品，其市场前景非常广阔。

刘长令教授团队采用″中间体衍生化法″发明的除草剂苯嘧草唑，解决了通常需要3种不同除草剂才可以解决的难题，填补了国际空白，得到先正达等跨国公司的高度评价。根据先正达的评估及江山股份发布的相关公告，苯嘧草唑投产后可实现年产值30亿元，有潜力成为一枚行业公认的″重磅炸弹″。