丙硫菌唑的作用和应用

背景及概述^[1][2]

农业是国民经济的基础，农药是农业的重要组成部分，农药在现代农业生产中的作用是巨大的。农药按来源不同，分为无机化合物、天然有机物、抗生素、微生物及化学合成农药。我国粮食作物由于作用化学农药，每年可挽回 500 万吨粮食，我国耕地面积紧张，人口众多，更加体现了农药的重要性。我国现在农药处于更新换代的阶段，现在一些见效低、副作用大、毒性大的农药正逐步退出中国农药市场，迎来的是那些低毒、高效、残留低的新型农药。当今世界，不久的将来，农药将会得到更大的发展。

丙硫菌唑（prothioconazole ；开发代号：JAU6476、AMS 21619）是由拜耳作物科学公司发现、开发和生产的三唑硫酮类杀菌剂，为甾醇脱甲基化（麦角甾醇生物合成）抑制剂；可提供很好的内吸作用，优异的保护、治疗和铲除活性，持效期长，对作物安全。丙硫菌唑主要用于谷物、大豆、油菜、水稻、花生、甜菜和蔬菜等，杀菌谱很广。丙硫菌唑几乎对谷物上所有真菌病害都有优异防效。丙硫菌唑既可叶面喷雾，也作种子处理。药效试验表明，丙硫菌唑不仅高效防治小麦赤霉病，而且能有效抑制赤霉病菌产生毒素；同时，还表现出良好的保绿防衰作用，增产效果明显。丙硫菌唑具有中等抗性风险。许多真菌对其已产生抗性，已知的作用机理包括靶标位点突变体Y136F、ABC转运体等。为了延缓其抗性的产生和发展，拜耳开发了许多复配产品。丙硫菌唑是一个商业化开发非常成功的产品，亦已成为全球杀菌剂中的领先产品。其2004年上市，2015年的全球销售额为8.00亿美元；在2005—2015年的10年间，其销售额的复合年增长率高达21.6%。

规格^[2]

为了预防抗性的发生，适应特殊的作物与防治不同的病害之需要，拜耳公司目前正在开发并登记丙硫菌唑单剂以及与不同作用机理药剂的混合制剂，除与叶面内吸性strobin 类杀菌剂氟嘧菌酯混配外，它还可与戊唑醇、肟菌酯、螺环菌胺等进行复配。在丙硫菌唑的产品开发中，复配产品是其一大亮点。为了延缓丙硫菌唑的抗性产生和发展，拜耳充分利用了公司的产品优势，开发了丙硫菌唑丰富的复配产品，帮助丙硫菌唑建立了强大的市场地位。配伍产品中有甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂氟嘧菌酯和肟菌酯，有三唑类杀菌剂戊唑醇，有SDHI类杀菌剂氟唑菌苯胺、氟吡菌酰胺和联苯吡菌胺，杂环类杀菌剂螺环菌胺，新烟碱类杀虫剂噻虫胺和吡虫啉，其他还包括甲霜灵和咪唑嗪等在拜耳开发的复配产品中，已经有多个产品成为品牌产品，如Fandango（丙硫菌唑＋氟嘧菌酯）、Prosaro（丙硫菌唑＋戊唑醇）、Xpro系列（丙硫菌唑＋联苯吡菌胺）、Cripton（丙硫菌唑＋肟菌酯）、Emesto Silver（丙硫菌唑＋氟唑菌苯胺）、TitanEmesto（丙硫菌唑＋氟唑菌苯胺＋噻虫胺）等。这些462017 年12 月产品为丙硫菌唑的市场增长奠定了坚实的基础。其中，Cripton用于花生防治叶面病害，对叶斑病效果尤佳；Emesto Silver可有效防治马铃薯上由丝核菌引起的病害，同时能阻止镰刀菌的抗性发展；Titan Emesto集防虫治病于一身，不仅防治马铃薯上由丝核菌和镰刀菌引起的病害，而且提供优异的害虫防治能力；Raxil Pro（丙硫菌唑＋戊唑醇＋咪唑嗪）作为种子处理剂，在小麦和大麦上使用效果良好，处理后的植株更能抵御病害的侵扰，植株更加健壮。丙硫菌唑与联苯吡菌胺复配的Xpro系列产品不仅提供优秀的长持效和广谱杀菌作用，而且可以增加作物的抗逆性，提高作物产量。此系列产品采用了Leafshield专利乳油技术，提高了产品在作物上的展着率，增强了耐雨水冲刷性。对丙硫菌唑而言，欧盟市场特别重要，拜耳为此开发了丙硫菌唑的许多复配产品。目前，丙硫菌唑在欧盟80%以上的市场由其复配产品占据。

应用^[3]

丙硫菌唑主要用于防治禾谷类作物如小麦、大麦，油菜、花生、水稻和豆类作物等众多病害。几乎对所有麦类病害都有很好的防治效果，如小麦和大的白粉病、纹枯病、枯萎病、叶斑病、锈病、菌核病、网斑病、云纹病等。除了对谷物病害有很好的效果外，还能防治油菜和花生的土传病害，如菌核病，以及主要叶面病害，如灰霉病、黑斑病、褐斑病、黑胫病、菌核病和锈病等。使用剂量通常为200g a .i ./hm2 ，在此剂量下，活性优于或等于常规杀菌剂如氟环唑、戊唑醇、嘧菌环胺等

药理作用 ^[3]

丙硫菌唑的作用机理是抑制真菌中甾醇的前体-羊毛甾醇或24 -亚甲基二氢羊毛甾醇14 位上的脱甲基化作用，即脱甲基化抑制剂(DMIs)。不仅具有很好的内吸活性，优异的保护、治疗和根除活性，且持效期长。通过大量的田间药效试验，结果表明丙硫菌唑对作物不仅具有良好的安全性，防病治病效果好，而且增产明显。同三唑类杀菌剂相比，丙硫菌唑具有更广谱的杀菌活性。

毒性

新型三唑硫酮类杀菌剂丙硫菌唑大鼠急性经口LD50 >6200mg/kg b .w .。大鼠急性经皮LD50 >2000mg/kg b .w .。对兔皮肤和眼睛无刺激，对豚鼠皮肤无过敏现象。大鼠急性吸入(LD50)>4990mg/m3 空气。无致畸、致突变性，对胚胎无毒性。鹌鹑急性经口LD50 >2000mg/kg 。虹鳟鱼LC50(96h)1 .83mg/L。藻类慢性EC50(72h)2 .18mg/ L。蚯蚓急性LC50(14d)1000mg/kg 干土。对蜜蜂无毒，对非耙标生物/土壤有机体无影响。丙硫菌唑及其代谢物在土壤中表现出相当低的淋溶和积累作用。丙硫菌唑具有良好的生物毒性和生态毒性，对使用者和环境安全。

制备^[1]

方法1：锌格氏试剂法：该路线以邻氯氯苄为起始原料经格氏反应、碳酰化反应制得(2-氯苄基)-(1-氯环丙基)酮，(2-氯苄基)-(1-氯环丙基)酮与(CH3)SOCl 反应得 2-(2-氯苄基)-(1-氯-环丙烷)环氧乙烷，再与 1，2，4-三氮唑反应得 2-(1-氯丙烷基)-3-(2-氯苯基)-2-羟基丙基-1，2，4-三唑，最后与硫发生亲电加成反应制得丙硫菌唑。

方法2：三氮唑法。该路线以 2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮为原料，经过亲核取代反应制得(1，2，4-三唑-1-基-甲基)-(1-氯-环丙烷-1-基)甲酮，再与邻氯氯苄格氏试剂反应制得 2-(1-氯丙烷基)-3-(2-氯苯基)-2-羟基丙基-1，2，4-三唑，最后与硫发生亲电加成反应制得丙硫菌唑。

方法3：镁格氏试剂法。以 1-乙酰基-1-氯环丙烷为原料，经氯化、格氏、亲核加成、亲核取代、亲电加成反应，制得丙硫菌唑。该路线收率较高、反应温和、成本较低，易工业化生产。

方法4：水合肼法。以 1-乙酰基-1-氯环丙烷为原料经氯化、格氏、亲核加成、亲核取代、关环反应制得丙硫菌唑，该合成路线各中间体的收率比较高，但最一步反应条件比较苛刻、合成步骤也比较多，工业化价值不是很高。

主要参考资料

[1] 张洪晓. 丙硫菌唑的合成工艺研究 [D][D]. 石家庄: 河北科 技大学, 2014.

[2] 黄华树, 柏亚罗. 丙硫菌唑的全球市场与应用开发[J]. 现代农药, 2017, 16(6).

[3] 张爱萍, 李勇. 新型三唑硫酮类杀菌剂丙硫菌唑的研究进展[J]. 今日农药, 2011 (6): 27-28.