拜耳新烟碱类杀虫剂氟吡呋喃酮剖析

 

氟吡呋喃酮，英文通用名：Flupyradifurone，商品名：极显、Altus、Sivanto Prime，化学名称为：4-[(6-氯-3-吡啶基甲基)-(2,2-二氟乙基) -氨基] - 呋喃-2-(5H )-酮（开发代号BAY102960）。

 

氟吡呋喃酮是由拜耳公司开发的新烟碱类杀虫剂，亦为新型丁烯酸内酯类化合物，该产品具有全新化学结构，可用于许多作物，可有效防治刺吸式口器害虫，是害虫抗性治理的重要工具。拜耳公司声称，目前还没有一种杀虫剂可以像氟吡呋喃酮这样，在防治刺吸式口器害虫时，既做到快速、高效，又对环境友好，毒性低。尤其是，氟吡呋喃酮对蜜蜂安全，其对蜜蜂的接触LD₅₀（48 h）值为122.8 μg/蜂，经口LD₅₀（48 h）值为1.2 μg/蜂，对蜜蜂的觅食行为，幼蜂和蜂群发育，蜂巢、蜜蜂健康和越冬蜂群等无不良影响。

 

2014年，氟吡呋喃酮首先在洪都拉斯、危地马拉、多米尼加上市，目前登记和上市的国家还包括美国、墨西哥、加拿大等。2015年12月9日，氟吡呋喃酮被列入欧盟农药登记条例（1107/2009）已登记有效成分名单。

 

 

氟吡呋喃酮具有触杀、胃毒和渗透作用，叶面喷雾、土壤处理或种子处理均可。其适用作物众多，广泛用于蔬菜、马铃薯、黄瓜、西瓜、果树、咖啡、可可、棉花、大豆（种子处理）以及其它大田作物等，高选择性地防治主要刺吸式口器害虫，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，对包括幼虫和成虫在内的所有生长时期害虫皆有效。其用量根据作物种类和果树树冠确定，通常有效成分用量在50～200 g/hm²之间。氟吡呋喃酮能够很好地防治对其它品种包括新烟碱类杀虫剂产生抗性的刺吸式口器害虫，是害虫抗性治理的有效工具。

 

 

氟吡呋喃酮是烟碱乙酰胆碱受体(nAChR)激动素，被国际杀虫剂抗性行动委员会(IRAC)归入烟碱乙酰胆碱受体调节剂第4组Group 4D亚组。氟吡呋喃酮可选择性地作用于昆虫中枢神经系统，键和受体蛋白，随后激活受体产生生物反应，使神经细胞处于激动状态，但氟吡呋喃酮不会被乙酰胆碱酯酶结合而失活，因此受体通道持续开放，导致昆虫神经系统崩溃。

 

氟吡呋喃酮含有特殊的药效基团丁烯酸内酯，使得其具有优异的内吸传导性。施用后，氟吡呋喃酮被植物根、茎、叶快速吸收，并迅速传导至植物的各个部分，能有效防治隐蔽害虫及叶面背部取食害虫。

 

 

4.1 中国登记信息：

 

4.2 欧盟登记信息：

 

2015年12月9日，氟吡呋喃酮被列入欧盟农药登记条例（1107/2009）已登记有效成分名单。拜耳在欧盟的登记规格为960g/kg，没有需要特别关注的相关杂质。
 

 

4.3 美国登记信息：

 

 

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。其欧洲专利、美国专利、中国专利分别为EP2004635B1、US8106211B2、CN102336747B。其他相关专利号有：US2010190990, US2010240705, US2011152534, US2012016132, US2010204480, US2009253749。

 

 

路线一（CN102336747）：N-[(6-氯吡啶-3-基) 甲基]-2，2-二氟乙-1-胺与特窗酸或者其衍生物在甲苯溶液中，加入对甲苯磺酸回流脱水得到产物。

 

路线二：二氟乙胺与氯乙酰乙酸乙酯或者特窗酸缩合得到4-[(2,2-二氟乙基) -氨基] - 呋喃-2-(5H )-酮，后者再与CCMP缩合得到氟吡呋喃酮。
 

 

路线三：（作者自创，目前无文献参考）2-氯-5-甲氨基吡啶与氯乙酰乙酸乙酯或者特窗酸缩合得到4-[(2-氯-吡啶-5-基)-甲基] - 呋喃-2-(5H )-酮，后者再与二氟乙醇缩合得到产物氟吡呋喃酮。

 

 

BioGuide通过对朋友友情赠与的氟吡呋喃酮原药小样采用液质联用进行分析并解析质谱数据后，发现样品中含有的可能杂质如下：

 

（1）CCMP上甲基过度氯化并参与后续反应产生的杂质:

 

（2）二氟乙基同系物杂质:

 

（3）呋喃酮开环重排杂质:

 

 

8.1 HPLC-UV图谱

 

8.2 TIC (ESI+)图谱及主成分MS图谱