硝磺草酮的主要应用

背景及概述^[1]

硝磺草酮是对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）抑制剂，是先正达公司继磺草酮之后开发的又一个三酮类除草剂。其活性数倍于磺草酮，安全性也较之有明显提升，加之其适配性强，上市以来新品不断，已形成了独特的产品系列。硝磺草酮于2001年登记并上市，2002年便收获了超过1亿美元的销售额，此后几乎每年都有不同程度的增长，2002—2014年间实现了16.9%的复合年增长率。硝磺草酮具有稳定、优秀的产品性能，是中国乃至全球杰出的玉米田除草剂，在玉米田阔叶杂草、恶性杂草及抗性杂草防除方面发挥了重要作用，开启了玉米田苗后安全、快速除草的新时代。在先正达畅销产品排行榜中，硝磺草酮位居第三；在全球除草剂排行榜中，硝磺草酮位居第四；在玉米田选择性除草剂以及HPPD抑制剂类除草剂中，硝磺草酮均位列。

登记与上市^[1]

2001年6月，硝磺草酮在美国首先取得登记，同年，还在法国和荷兰取得登记。是年，硝磺草酮在美国、德国和奥地利上市；2002年在法国上市。登记产品都用于玉米田，商品名都为Callist。1998年，捷利康（现先正达）向欧盟递交了硝磺草酮作为新有效成分的登记申请，2003年10月1日，该产品被列入欧盟农药登记指令（91/414）附录1[即欧盟农药登记条例（1107/2009）已登记有效成分名单。现登记有效期已被延长至2016年7月31日。英国为文件起草国。

2005年，硝磺草酮在中国取得了为期7.5年的行政保护，授NB-US2005020229，保护期至2012年8月2日。2005年，先正达在我国登记94%硝磺草酮原药和推广10%硝磺草酮悬浮剂（商品名千层红）[10]；

2006年，开始推广550g/L硝磺·莠去津悬浮剂（商品名耕杰）。

2012年7月19日，安徽中山化工有限公司硝磺草酮水分散粒剂产品获得首批登记，它们是75%硝磺草酮水分散粒剂、80%硝磺·莠去津水分散粒剂（8%硝磺草酮＋72%莠去津）。

2014年，先正达开创性地把硝磺草酮应用在我国的移栽水稻田，商品名为达将特（5%硝磺·丙草胺颗粒剂；4.4%丙草胺＋0.6%硝磺草酮）。欧盟官网显示，目前欧盟已有26个成员国登记了硝磺草酮。它们分别为：奥地利、比利时、保加利亚、塞浦路斯、捷克、德国、丹麦、爱沙尼亚、希腊、西班牙、法国、克罗地亚、匈牙利、爱尔兰、意大利、立陶宛、卢森堡、拉脱维亚、荷兰、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、瑞典、斯洛文尼亚、斯洛伐克和英国。截至2016年1月，我国登记的硝磺草酮产品共211个，其中原药登记18个，单剂82个，复配产品111个。

登记作物包括：玉米田、草坪（早熟禾）和甘蔗等。

总之，硝磺草酮现已在世界上50多个国家登记和上市。硝磺草酮既有单剂，又有复配产品。其配伍产品包括：特丁津、莠去津、草甘膦、烟嘧磺隆、嗪草酸甲酯、丙草胺、解草嗪＋精异丙甲草胺、草甘膦＋精异丙甲草胺、莠去津＋精异丙甲草胺、特丁津＋精异丙甲草胺、砜嘧磺隆＋氯嘧磺隆、砜嘧磺隆＋双苯唑酸乙酯、乙草胺＋二氯吡啶酸、丙草胺＋氟吡磺隆、烟嘧磺隆＋氯氟吡氧乙酸异辛酯、烟嘧磺隆＋莠去津、乙草胺＋莠去津、异丙草胺＋莠去津、辛酰溴苯腈＋烟嘧磺隆、氰草津＋莠灭净、bicyclopyrone＋莠去津＋精异丙甲草胺、环酯草醚＋丙草胺＋苄嘧磺隆以及解草嗪＋精异丙甲草胺＋莠去津等。

硝磺草酮登记产品的主要剂型有：悬浮剂、悬乳剂、可分散油悬浮剂、水分散粒剂、颗粒剂和可湿性粉剂等。

应用^[1]

硝磺草酮为广谱、内吸、选择性、触杀型除草剂。芽前（用药量100～225g/hm2）或芽后（用药量70～150g/hm2）防除玉米田一年生阔叶杂草，如苍耳、三裂叶豚草（Ambrosiatrifida）、苘麻（Abutilontheophrasti）、藜（Chenopodium）、苋（Amaranthus）和蓼（Polygonumspp.）等，并能防除玉米田一些禾本科杂草，尤其对磺酰脲类抗性杂草有效。硝磺草酮为独特的玉米田除草剂。它对玉米田最难防治的阔叶杂草提供了优异防效，保证了作物的健康生长。其持效期长，用药适期灵活，可与多种产品复配，以更好地满足种植者对杂草防除的需求]。硝磺草酮主要用于玉米，亦可用于草坪、甘蔗、水稻、洋葱、高粱和其他小宗作物等。硝磺草酮不仅对玉米安全，而且对环境、后茬作物安全。

进一步应用领域^[1]

硝磺草酮除主要用于玉米作物外，还可应用于水稻、甘蔗、草坪等领域。先正达还将其开发用于9种小宗作物上，为此，硝磺草酮在美国的登记资料延长保护3年。

1. 水稻

硝磺草酮可以有效防除稻田低龄稗草和对磺酰脲类除草剂产生抗性的阔叶杂草及莎草等。针对水稻田阔叶杂草和莎草发生新趋势，硝磺草酮被申请在我国水稻田进行田间试验，用于防除稗草、千金子、雨久花/抗性雨久花、鸭舌草/抗性鸭舌草、陌上菜、狼巴草、丁香蓼、醴肠、浮萍、异型莎草、萤蔺/抗性萤蔺和牛毛毡等。2013年，瑞士先正达作物保护有限公司在我国登记了5%硝磺·丙草胺颗粒剂（0.6%硝磺草酮＋4.4%丙草胺，商品名达将特），用于移栽水稻田，防除稗草、部分一年生阔叶杂草及莎草。这是目前在我国水稻田登记的唯一含硝磺草酮的产品。2014年，该制剂在中国上市。按推荐剂量使用，其防效在90%以上。

2. 甘蔗

虽然在国外市场，先正达已将基于硝磺草酮的产品用于甘蔗，并占据了一定的市场份额，但在国内，硝磺草酮在甘蔗上的使用刚刚起步，市场有待进一步开发。38%硝·灭·氰草津可湿性粉剂（14%氰草津＋20%莠灭净＋4%硝磺草酮）是山东中禾化学有限公司登记的产品，用于甘蔗田防除一年生杂草。这也是我国目前唯一登记用于甘蔗田的硝磺草酮产品。38%硝·灭·氰草津可湿性粉剂独特的作用机理确保其能快速、广谱防除甘蔗田多种阔叶杂草和主要禾本科杂草，安全性高。在推荐用量下，可有效防除马唐、狗尾草、牛筋草、稗草等禾本科杂草和苘麻、苍耳、反枝苋、红花酢浆草等阔叶杂草及抑制多年生恶性杂草香附子等。

3. 草坪

40%硝磺草酮悬浮剂在国外已用于黑麦草、早熟禾、狗牙根、高羊茅等草坪，防除杂草。基于除草活性及对草坪的安全性、观赏品质等，国内试验表明，40%硝磺草酮悬浮剂480g/hm2（有效成分用量）对早熟禾、狗牙根草坪安全，对供试杂草（反枝苋、藜和马唐）7叶期内防效在90%以上；其240g/hm2（有效成分用量）处理对高羊茅草坪安全，对供试反枝苋、藜7叶期内防效可达90%。该药剂供试剂量范围内，对早熟禾的生物量及观赏品质无影响，但对其他供试草坪会产生一定影响。

制备^[2]

于500mL三口烧瓶中加入2-硝基-4-甲砜基苯甲酸24.5g(0.1mol)、双(三氯甲基)碳酸酯11.9g(0.04mol)和乙酸乙酯125mL，磁力搅拌并加热到35℃，滴加吡啶0.3g，加完后于50℃保温反应2h，直至停止冒气泡，反应液由白色混浊变澄清，然后通氮气赶尽残余的氯化氢和光气。冷却至5℃，加入1，3-环己二酮11.2g(0.1mol)，搅拌，保持5~7℃滴加三乙胺11.1g(0.11mol)，至1h滴完，然后室温搅拌2h。加入2.0g6-氯嘌呤和0.1g四丁基溴化铵，补加22.3g三乙胺，升温至60℃搅拌反应5h，HPLC检测反应完全。冷却至5~10℃，滴加质量分数10%的盐酸调节pH值<1，继续搅拌30min，静置分层。下层有机相脱溶至干。残余固体加入100mL甲醇，室温搅拌1h，过滤，用10mL甲醇洗涤1次，烘干，得淡黄色粉末固体27.5g，硝磺草酮含量98.6%，收率81%。m.p.165~167℃(文献值[3]157~159℃)。1HNMR(500MHz，CDCl3)δ：16.14(s，1H，-(CO)3CH)，8.76(d，1H，J=2.0Hz，ArH)，8.26(dd，1H，J=8.0，2.0Hz，ArH)，7.45(d，1H，J=8.0Hz，ArH)，3.16(s，3H，-SO2CH3)，2.83(t，2H，J=6.5Hz，-COCH2-)，2.38(t，2H，J=6.5Hz，-COCH2-)，2.06(m，2H，-CH2-)。

水相倒入100mL烧瓶，加入13.7g氢氧化钠，室温搅拌30min。静置分层，回收上层三乙胺，氢氧化钠干燥，蒸馏回收套用。

主要参考资料

[1] 除草剂硝磺草酮的应用与开发进展

[2] 硝磺草酮合成工艺的改进