新型桉树脑类除草剂—环庚草醚

日期:09-30-2024

环庚草醚是1985年由J. W. Way 等在英国布赖顿会议上报道的拥有独特化学结构和新颖作用机理的苄基醚类（或桉树脑类）除草剂，可用于水稻，小麦等禾谷类作物田防除禾本科杂草，1989 年，由国际壳牌公司Shell International Chemical Co. Ltd（现巴斯夫）在中国上市，后因价格贵退出中国市场，目前国内已无有效登记证件。

产品简介

英文名称：cinmethylin 

中文名称：环庚草醚 

其他名称：艾割、恶庚草烷、仙治、Argold、Cinch

化学名称：rac-(1S,2R,4R)-1-甲基-2-[(2-甲基苯基)甲氧基]-4-丙-2-基-7-氧杂二环[2.2.1]庚烷 

化学式：C₁₈H₂₆O₂ 

相对分子质量：274.398

CAS登录号：87818-31-3. 87818-61-9 ((1R,2S,4S)-异构体)；87819-60-1((1S,2R,4R)-左旋异构体) 

结构式：

理化性质：外观为深琥珀色液体。沸点 313 ℃ (101 kPa)，蒸气压 10.1 mPa (20 ℃)，亨利常数 4.40×10^-2 Pa · m³ /mol ，辛醇/水分配系数 Kow logP 3.84 (25 ℃)，相对密度 1.014 (20 ℃)，闪点 145 ℃。溶解度：水 63 mg/L(20 ℃)；与大多数有机溶剂互溶。稳定性：≤ 145 ℃稳定；25 ℃，pH 5~9 水溶液中稳定。空气存在下，会发生光催化降解。

作用机理

环庚草醚属于脂肪酸硫酯酶抑制剂。可能通过代谢作用激活，苄基醚键断裂后形成天然存在的1,4-桉叶素，它能抑制天冬酰胺合成酶的活性。被敏感植物幼芽和根吸收、经木质部传导到根和芽的生长点，抑制分生组织的生长使植物死亡。由此可知，环庚草醚是一种前体除草剂，其需要代谢活化作用才能转变为除草剂。

虽然环庚草醚早在20世纪80年代即有报道，但直至2000年，研究人员才真正明晰了它的作用机理。2020年，环庚草醚获得了由HRAC给予的自1985年以来第一个新作用机理分类。它是HRAC第30组中的首个有效成分，另一有效成分为甲硫唑草啉，近期清原农冠获得国际通用名的氟溴草醚也为该类成分。

应用

应用作物：水稻、玉米、大豆、小麦、棉花、花生等

靶标杂草：稗草、鸭舌草、丁香蓼、醴肠、异型莎草、节节菜、黑麦草、看麦娘、大穗看麦娘、雀麦等，对黑麦草特别有效，并提供持效作用。对独行菜和苘麻也有很好的抑制作用。

开发剂型：100 g/L环庚草醚EC

环庚草醚一般被开发为芽前除草剂。原因是此类结构中，分子结构的几何构型对除草活性有一定的影响，用作芽后除草剂时，exo构型的活性明显优于endo构型的活性；而用作芽前除草剂，分子的几何构型和光学构型对各种杂草的除草活性影响却不大。

可与环胺磺隆、氧嘧磺隆、醚磺隆、吡嘧磺隆、苄嘧磺隆等磺酰脲类除草剂或双唑草腈、茚草酮等制成混剂使用。

专利情况

专利名称：Preparation of 2-exo-Hydroxy-7-oxabicyclo[2.2.1]heptanes

申请号：US55951283A

申请日：1983.12.08

公开/公告号：US4487945A

申请人：SHELL OIL CO;  

发明人：PAYNE GEORGE B;  

其他制备专利：CN101602770A、CN105017275A、CN109790174A、CN110337438A、CN110446716A、CN111465606A

制剂专利：WO2017/009054A1、WO2017/009056A1、WO2017/009060A1、WO2017/009061A1、WO2017/009089A1、WO2017/009090A1、WO 2017/009092A1、WO2017/009095A1、WO2017009124A1、WO 2017/009134A1、WO2017/009137A1、WO2017/009138A1、WO 2017/009139A1、WO2017/009140A1、WO2017/009142A1、WO 2017/009143A1、WO20177009144A1、WO2017/009145A1、WO 2017/009146A1、WO2017/009147A1

合成路线

沈阳化工研究院披露了其合成路线，以α-蒎烯为初始原料与硫酸反应，给出1,4-桉树脑，再与锂、1,3-丙二胺反应，得萜品-4-醇，再气化后，与α-甲基氯苄反应得到环庚草醚。合成路线如下：

   

前景展望

虽然环庚草醚在上世纪80年代就有报道，但一直其作用机理都未明确，加上当时价格昂贵，并未得到有效的推广，直到2000年研究人员才真正明晰了其作用机理，其通过作用于天冬酰胺合成酶，而产生除草活性，是具有全新作用机理的化合物。环庚草醚通过芽前处理，对禾本科杂草具有很好的防除效果，特别是看麦娘、黑麦草、雀麦等过冬杂草有特效。

环庚草醚可开发多种剂型EC、OD、GR等，且具有很好的混配性，可与多种除草剂制成复配制剂或桶混使用。

研究表明，其不但可用于水稻田防除禾本科杂草，还可用于大豆、棉花、花生等豆科作物防除禾本科杂草，在冬小麦种植区，环庚草醚还可用来开发防除一年生黑麦草、芒属杂草等，抑制雀麦草、野燕麦等禾本科杂草。

随着合成技术的发展，环庚草醚的合成成本有望进一步降低，同时随着环庚草醚的作用机制的明确，更多的1,4桉树脑类化合物被开发出来（如近期农冠开发的氟溴草醚就属于该类），未来该类化合物在早期控制禾本科杂草方面将具有很大的开发潜力。