氟吡呋喃酮——新烟碱类杀虫剂新势力，2027年化合物专利期届满

日期:02-05-2024

氟吡呋喃酮（flupyradifurone）是拜耳公司于2007年开发的新烟碱类杀虫剂，作用于昆虫的乙酰胆碱受体。主要用于防治蔬菜、果树及大田作物的刺吸式口器害虫如：蚜虫、粉虱、木虱、叶蝉、介壳虫、甲虫、潜叶蝇、粉蚧、软蚧、柑橘木虱、象甲和蓟马等，另外对抗新烟碱类杀虫剂的害虫防效极好，可用于抗性管理策略。应用方式可叶面喷施、浇灌和种子处理等。2014年4月在中美洲（危地马拉和洪都拉斯）获得首次登记，2018年8月3日，氟吡呋喃酮在中国正式登记，在中国的专利期到2027年3月18日届满。

产品简介

中文名称：氟吡呋喃酮

英文名称： flupyradifurone

其他名称：吡啶呋虫胺

化学名称：4-[(6-氯-3-吡啶基甲基)(2，2-二氟乙基)氨基]呋喃-2(5H)-酮

CAS登录号：951659-40-8

分子式：C₁₂H₁₁ClF₂N₂O₂

相对分子质量：288.7

结构式：

理化性质：氟吡呋喃酮质量分数99.4%的纯品为白色粉末状固体。熔点：69℃；沸点：沸腾前分解；辛醇-水分配系数（pH 7，20℃）：15.8；密度：1.43 g/mL；蒸气压（20℃）：9.1×10^-7Pa；亨利常数（25℃）：8.2×10^-8Pa·m³·mol^-1。溶解度（20℃）：在水中的溶解度为3.2 g/L；在甲苯中的溶解度为3.7 g/L，在乙酸乙酯和甲醇中溶解度均为250 g/L。

作用机理

氟吡呋喃酮属于烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）竞争性调节剂，作用于昆虫神经系统。与其受体上的乙酰胆碱位点结合，引起昆虫从过度兴奋到嗜睡和瘫痪的一系列症状。国际杀虫剂抗性行动委员会（IRAC）将氟吡呋喃酮归类为Group 4中的4D（丁烯酸内酯）亚组，它是该亚组中的唯一有效成分。

应用及杀虫谱

应用：蔬菜、果树、棉花、大豆（种子处理）以及其他大田作物等杀虫谱：刺吸式口器害虫，如半翅目：蚜虫、粉虱、木虱、叶蝉、介壳虫、粉蚧、软蚧；鞘翅目：甲虫、象甲；双翅目：潜叶蝇；缨翅目：蓟马，等对包括幼虫和成虫在内的所有生长期害虫皆有效。常见剂型：17 %氟吡呋喃酮可溶液剂。

产品特点

1、适用作物多，防治谱广：可用于蔬菜、果树、及大田作物等，高选择性地防治主要刺吸式口器害虫，对包括幼虫和成虫在内的所有生长期害虫皆有效。

2、良好的内吸性和层移活性：施药后，活性成分被植物的根、茎、叶吸收，在木质部随蒸腾作用向顶传导，也可通过层移作用传导到叶背面或分布到邻近的植物细胞。因此，其能够有效防治隐蔽处害虫。

3、施用方式灵活：叶面喷雾、土壤浇灌或滴灌皆可，也可用于种子处理。

4、击倒速度快，药效持久：能使害虫迅速停止取食，击倒速度快，药后2～3天即见死虫，药后3 d的防效为92.87%～95.87%。药后21 d，防效依旧高达98.4%～100%，表现出良好的速效性和持效性。

5、用药适期宽：可在作物的各个生长阶段使用，甚至可在花期施药。

6、混配性好：可与多种农药混配，如氟啶虫胺腈、双丙环虫酯、螺虫乙酯等提高防效，扩大杀虫谱。7、环境友好：对环境友好，对蜜蜂安全。

登记情况

国内登记情况：

2018年8月3日，拜耳股份公司在我国首获正式登记，分别为96%氟吡呋喃酮原药和17%氟吡呋喃酮可溶液剂。目前我国已登记的氟吡呋喃酮产品中暂无混配制剂。

国外登记情况：

2014年，氟吡呋喃酮产品Sivanto Prime首先在中美洲洪都拉斯和危地马拉上市，用于防治番茄、辣椒、马铃薯、黄瓜、西瓜和柑橘等作物上的刺吸式口器害虫。同年，氟吡呋喃酮在多米尼加和哥斯达黎加上市。2015年，氟吡呋喃酮在墨西哥和尼加拉瓜上市。

2015年1月15日，氟吡呋喃酮原药和制剂产品在美国登记，同年上市。其制剂产品Sivanto 200 SL登记用于果树、蔬菜和绝大多数大田作物，防治刺吸式口器害虫。

2015年11月25日，拜耳公司氟吡呋喃酮原药及其两个产品Sivanto Prime和BUTEO Start 480 FS在加拿大获准正式登记。用于根菜类蔬菜如食用牛蒡、胡萝卜、芹菜、人参、欧芹、萝卜、芜菁等，茎类蔬菜如洋蓟、美人蕉、荸荠、芋头、马铃薯、甘薯、山药等，防治蚜虫、叶蝉、烟粉虱等。

2015年12月9日，氟吡呋喃酮被列入欧盟农药登记指令Reg. (EC) No 1107/2009，有效期10年。

2016年，氟吡呋喃酮产品Altus（17.096%）和FDF 50 SL（4.24%）在美国登记，前者用于观赏植物、温室蔬菜，以及果树和坚果树，后者用于蔬菜、坚果树、水果和一年生花卉。

2016年8月30日，氟吡呋喃酮原药在澳大利亚登记。其单剂产品Sivanto Prime 200 SL Insecticide于2018年8月20日取得澳大利亚登记，用于牛油果、番茄、辣椒、葫芦、茄子、青豆、澳洲坚果、芒果、木瓜、甘薯等，防治蚜虫、白粉虱、银叶粉虱等。

2017年1月，巴西国家卫生监督局批准氟吡呋喃酮在巴西登记，商品名Sivanto，用于咖啡、柑橘、甘蓝和烟草。

2018年，BYI 02960 480 FS（氟吡呋喃酮40.68%）和Sivanto 400 SL（氟吡呋喃酮33.61%）在美国登记，前者用于大豆，后者用于谷物（水稻除外）、棉花、瓜类蔬菜、豆类蔬菜、叶类蔬菜、根菜类蔬菜（甜菜除外），以及球茎类蔬菜等。

2018年，加拿大有害生物管理局(PMRA)已批准拜耳作物科学公司基于氟吡呋喃酮(flupyradifurone)的杀虫剂Altus和BCS2960登记，用于防治温室蔬菜和观赏植物上蚜虫，粉虱，叶蝉以及圣诞树上蚜虫。

2018年，基于氟吡呋喃酮的两个产品BCS 2960（200 g/L）、Altus（200 g/L）获得加拿大登记。BCS 2960登记用于圣诞树，温室番茄、辣椒、黄瓜、生菜，观赏植物等，防治蚜虫、叶蝉、烟粉虱。Altus登记用于温室番茄、黄瓜、生菜、辣椒/茄子，草莓，观赏植物，圣诞树等，防治蚜虫、叶蝉、烟粉虱等。

2019年，Sivanto Prime获得意大利登记，用于果树、葡萄和观赏植物防治蚜虫、叶蝉；2020年1月，该产品在意大利的使用期限被延长，并扩展至苹果树和梨树，开花后施用，防控苹果蚜虫、苹果红西圆尾蚜和梨西圆尾蚜。

2020年5月26日，氟吡呋喃酮复配剂（四氟苯菊酯52.5 g/L+氟吡呋喃酮26.3 g/L）获得澳大利亚登记，有效期至2025年6月30日，用于室内外蚊虫防治。

2020年，拜耳公司BYI 02960 200SL和Acceleron®I-425在加拿大登记。BYI 02960 200SL用于水果、蔬菜、大田作物和圣诞树，防治蚜虫、叶蝉、白粉虱等。Acceleron®I-425（480 g/L）为种子处理剂，用于防治大豆早期虫害。

未来复配推荐

氟吡呋喃酮+烯啶虫胺：用于水稻、果树、蔬菜和茶叶，防治多种害虫。

氟吡呋喃酮+吡蚜酮：可用于防治 大部分同翅目害虫，尤其是蚜虫科、粉虱科、叶蝉科及飞虱科害虫， 适用于蔬菜、水稻、棉花、果树及多种大田作物。

氟吡呋喃酮+吡丙醚：两者都具有内吸性转移活性，可以影响隐藏在叶片背后的幼虫。对害虫各个时期都有杀灭作用，持效期长，从而有效的控制并达到害虫防治的目的。

氟吡呋喃酮+螺虫乙酯：两者都有独特的作用机制，可有效地防治对现有农药剂产生抗性的害虫，同时可作为烟碱类农药剂抗性管理的重要品种。

氟吡呋喃酮+三氟苯嘧啶：应用于农作物上的同翅目害虫(如介壳虫、白粉虱、梨木虱、烟 粉虱、稻飞虱、蚜虫、茶小绿叶蝉等)、半翅目害虫(如盲蝽蟓等)以及缨翅目害虫(如蓟马等)的防治。

氟吡呋喃酮+氯氟氰虫酰胺：主要应用 于农作物上的鳞翅目害虫(如二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、小菜蛾、菜青虫、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、豆荚螟、卷叶蛾、棉铃虫等)、同翅目害虫(如介壳虫、白粉虱、梨木虱、烟粉虱、稻飞虱、蚜虫、茶小绿叶蝉等)、半翅目害虫(如盲蝽蟓等)以及缨翅目害虫(如蓟马等)的防治。

氟吡呋喃酮+毒死蜱/噻嗪酮：杀虫速度快，特别是对介壳虫的防治效果尤为明显。

氟吡呋喃酮+双甲脒：在药效方面的互补作用,用于防治柑橘木虱效果显著，同时,它对柑橘红蜘蛛也具有较高的活性。

氟吡呋喃酮+唑虫酰胺：该组合速效性好,持效期长,对环境友好,毒性低,对大部分由于刺吸式口器害虫如蚜虫、粉虱、叶蝉、甲壳虫等害虫具有较好的防治效果。

氟吡呋喃酮+环溴虫酰胺：组合具有明显的增效作物,可降低农药的使用率,对环境友好安全。

氟吡呋喃酮+双丙环虫酯：该组合有利于害虫抗药性的治理,适用于防治水稻、蔬菜和果树上飞虱、潜叶蝇、蓟马、蚜虫、蚧壳虫等害虫的危害。

氟吡呋喃酮+氟唑环菌胺+咯菌腈：该组合能够有效防治马铃薯上的多种病虫害,具有防治谱广、抗性发展较慢、增效作用显著和防治成本低等诸多优点。

氟吡呋喃酮+咯菌腈+咪鲜胺：该组合对于防治蔬菜病虫害尤其是蔬菜蚜虫、蓟马、黄曲条跳甲和蔬菜白粉病有很好的效果。

氟吡呋喃酮+丙硫菌唑+咯菌腈：本组合具有明显的增效作用,可以降低农药使用量,对环境友好安全。

合成路线

创制过程：氟吡呋喃酮的创制受天然化合物百部叶碱的启发，百部叶碱为化学结构复杂的生物碱，多年来一直被认为是简单的nAChR激动剂的优良前体，具有击倒、拒食和趋避等活性，被用作先导结构。该天然产物中含有杀虫活性的丁烯酸内酯基团，拜耳公司将丁烯酸内酯基团与另外两个化学碎片相结合，创制得到氟吡呋喃酮，大大提高了杀虫效果和选择性。

经文献查询，目前主要的合成路线有3条：

路线一：该路线以氯代乙酰乙酸乙酯(2)为起始原料与叔丁醇钾反应生成4-叔丁氧基乙酰乙酸乙酯(3)，然后在氯化氢的作用下化环得到特窗酸(4)，特窗酸(4)与二氟乙胺反应得到4-(二氟乙基氨基)味喃-2(5H)酮(5)，最后(5)与2--5-氯甲基吡啶反应得到目的产物氟吡呋喃酮(flupyradifurone)。

路线二：该路线以2-氯-5-氯甲基吡啶为起始原料与二氟乙胺反应得到中间体N-((6-氯-3-吡啶)甲基)-2,2-二氟乙胺(6)，然后(6)与特窗酸(4)反应得到目的产物氟吡味喃酮(flupyradifurone)。

路线三：该路线以丙二酸二甲酯(7)为起始原料与氢氧化钾反应得到丙二酸单甲酯钾盐(8)，然后与氯代乙酸甲酯反应得到2-甲氧基-2-氧代乙基丙二酸甲酯(9)，在甲醇钠作用下环化得到中间体4-羟基-2-氧-2,5-二氢-3-呋喃甲酸甲酯钠盐(10)，中间体(10)和中间体(6)在硫酸氢钟的作用下得到目的产物氟吡味喃酮(flupyradifurone)。

路线一虽然比较短，但特窗酸不稳定，最后一步反应收率只有52%，导致整个合成路线收率低。路线二同样存在最后一步反应收率偏低的缺陷，难以实现工业化。路线三原材料易得、反应条件温和，适合工业化生产。

专利情况

2007年3月31日，拜耳公司对氟吡呋喃酮等烯氨羰基化合物提出专利申请，并先后获得澳大利亚、英国、中国、欧洲、日本、韩国、美国等国家和地区授权。氟吡呋喃酮在欧洲、美国、中国的化合物专利都将于2027年3月到期。这些专利皆由拜耳作物科学公司申请。

欧洲专利：EP2004606，申请于2007年3月19日，2027年3月18日专利期满；发明名称为：Substituted Enaminocarbonyl Compounds。

美国专利：US2009247551，申请于2007年3月19日，2027年3月19日专利期满；发明名称为：Substituted Enaminocarbonyl Compounds。

中国专利：CN101415682A，申请于2007年3月19日，2027年3月18日专利期满；发明名称为：被取代的烯氨羰基化合物。

前景展望

氟吡呋喃酮作为一种新型新烟碱类杀虫剂，具有独特的作用机理，与其他传统杀虫剂的交互抗性较小，这使得氟吡呋喃酮在防治刺吸式口器害虫方面具有很大的潜力，特别是在抗性治理方面具有重要作用。目前刺吸式害虫的抗性不断增强，各种杀虫剂不断重复加量使用，具有新作用机理的杀虫剂的推广迫在眉睫，这为氟吡呋喃酮的市场推广提供了良好的机遇。

但同时根据其合成路线可知氟吡呋喃酮的生产成本相对较高，相对于同是作为烟碱乙酰胆碱受体是杀虫剂而言，其使用成本相对较高，但随着生产技术的不断改进和规模化生产的实现，氟吡呋喃酮的生产成本也有望进一步降低，其在未来有望代替噻虫嗪、噻虫胺等成为新烟碱类杀虫剂的新势力。