―专利到期的农药品种之螺虫乙酯

螺虫乙酯是拜耳公司开发的新颖内吸型季酮酸类杀虫剂。通用名称：spirotetramat，试验代号：BYI08330，商品名称：Movento、Ultor、BYI 8330 OD、亩旺特。该品种杀虫谱广，主要用于防治多种作物包括棉花、大豆、柑橘、热带果树、坚果、葡萄、土豆和蔬菜等的各种刺吸式口器害虫和害螨，如蚜虫、蓟马、木虱、粉蚧、粉虱和蚧壳虫等。

2 毒性及环境生物安全评价

2.1对人畜的毒性

原药大鼠急性经口LD50 >2000mg/kg。大鼠急性经皮LD50>2000mg/kg。大鼠吸入LC50>4183mg/m3。它对皮肤无刺激作用，对动物和人的皮肤有潜在致敏性。大鼠90d亚慢性喂养毒性试验最大无作用剂量：雄性大鼠为148mg/ kg・d，雌性大鼠为188mg/ kg・d；致突变试验：Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验、体外哺乳动物细胞染色体畸变试验均为阴性，未见致突变性。

2.2对有益昆虫和天敌的影响

对鸟类无毒，对蚯蚓毒性相当低。在急性和触杀试验中，螺虫乙酯对蜜蜂无毒，但对幼蜂有显著的影响，包括使成蜂和蛹的死亡率增加，卵孵化终止，幼蜂数量减少。它对多种非靶标陆地节肢动物有影响。

该剂对淡水鱼和海鱼有中等毒性，对淡水无脊椎动物有轻微到高的毒性，对海里的无脊椎动物有中到高的毒性。对水蚤和藻类有毒性。

2.3环境行为

根据推荐的方法使用，对环境无副作用。动物：大鼠、产蛋鸡和哺乳羊经口吸收快且完全，排泄主要通过肾脏迅速而且完全。土壤环境：母体化合物及代谢物对地下水无污染。对微生物矿化无副作用。

3 作用机理及特点

螺虫乙酯是一种类脂生物合成抑制剂，通过抑制害虫体内脂肪合成过程中的乙酰CoA羧化酶的活性，从而破坏脂质的合成，阻断害虫正常的能量代谢，最终导致其死亡。由于其独特的作用机制，可有效地防治对现有杀虫剂产生抗性的害虫，同时可作为烟碱类杀虫剂抗性管理的重要品种。

螺虫乙酯具有在木质部和韧皮部双向内吸传导性能，可以在整个植物体内向上向下移动，抵达叶面和树皮，从而防治如生菜和白菜内叶上隐藏及果树皮上的害虫。这种独特的内吸性可以保护新生芽、叶和根部，防止害虫的卵和幼虫生长。双向内吸传导性意味着害虫没有安全的可以隐藏的地方，防治作用更加彻底。

在幼虫期施药，螺虫乙酯可降低雌成虫的产卵率和后代的存活率。其另一个特点是持效期长，可提供长达8周的有效防治。

5 登记及上市情况

螺虫乙酯2007年在突尼斯首次获得登记， 2008年，在美国、加拿大、奥地利、新西兰、摩洛哥、土耳其和突尼斯登记， 2009年在巴西、南非、荷兰和墨西哥获得登记，2013年11月欧盟委员会宣布，依据欧盟植保法规（1107/2009），批准登记螺虫乙酯，并于2014年5月1日被正式列入附录1，有效期截至于2024年4月30日。2011 年 3 月在中国登记。

螺虫乙酯于2008年上市，销售额逐年上升，2008年销售额不足0.3亿美元，2009年0.35亿美元，2010年0.85亿美元，2011年收获了1.30亿美元的销售额，同比上年大幅飙增52.94%，2012年为1.40亿美元。

螺虫乙酯在我国的登记情况如下：

该路线用2，5-二甲基苯乙酰氯和4-甲氧基-1-氰基环己胺为原料，经酰胺化、酯化、合环，最后与氯甲酸乙酯反应，该方法得到的产物是外消旋体，需进行异构体拆分才能得到顺式结构的螺虫乙酯，这增加了工艺的复杂程度并使成本上升。

螺虫乙酯关键中间体2，5-二甲基苯乙酰氯的合成方法如下：

方法一：此方法以最初对二甲苯为原料，经氯甲基化得到2，5-二甲基卞基氯，然后与氰化钠反应制备相应的苯乙腈，然后氰基水解得到2，5-二甲基苯乙酸。

方法二：此方法是先经甲醛、溴化氢、对二甲苯溴甲基化得到2，5-二甲基苄基溴，然后与氰化钠反应制备相应的苯乙腈，然后氰基水解得到2，5-二甲基苯乙酸。

方法三：氯乙酰氯和对二甲苯通过Friedel-Crafts反应合成2-氯-1- （2，5-二甲基苯基）乙酮，然后与二醇制备成缩酮，缩酮经重排会得到2，5-二甲基苯乙酸羟烷基酯和和双（2，5-二甲基苯乙酸）二酯的混合物，最后水解都得到2，5-二甲基苯乙酸。

方法四 ：2，5-二甲基苯乙酮与吗琳、硫磺，通过Willgerodt-Kindler反应，水解酸化得到2，5-二甲基苯乙酸。

方法一和四的合成收率低，且方法四产生有恶臭的硫化物中间体，不宜用于工业化开发。 方法二和三收率较高，选择性好，反应操作简单，适宜于该中间体的制备。

山东美罗福农化有限公司和清华大学闫强等采用新方法合成螺虫乙酯。cis-4-甲氧基环己基-1-氨基甲酸酯化得到cis-4-甲氧基环己基-1-氨基甲酸甲酯， 后再与2，5-二甲基苯乙酰氯发生反应， 得到cis-1-[2-（2，5-二甲基苯基） 乙酰胺基] -4-甲氧基环己基甲酸甲酯， 然后在碱的作用下， 发生关环， 再与氯甲酸乙酯发生亲核取代反应制备目标化合物。产率比原来的路线提高了12%， 由于初始底物可以直接购买得到， 比原来节省了20%的合成步骤； 而且，值得一提的是，用新方法所得到的几个中间产物都可以用蒸馏或重结晶的方法进行分离纯化， 适合工业规模的大量投产。

华东理工大学师文娟等参考相关文献对螺虫乙酯的合成工艺进行了改进。cis -8-甲氧基-1，3-二氮杂螺[4.5]癸-2，4-二酮水解得到含有cis -4-甲氧基环己基-1-氨基甲酸的混合物，对该混合物进行纯化处理得到cis -4-甲氧基环己基-1-氨基甲酸。cis -4-甲氧基环己基-1-氨基甲酸在饱和氯化氢的甲醇溶液中酯化，接着酰化，环合，最后与氯甲酸乙酯发生取代反应，生成目标产物螺虫乙酯。 反应总收率72%，含量97.5%。

浙江大学张建功等在参考文献的基础上，优化了螺虫乙酯的合成路线，以对甲氧基苯酚为原料经催化加氢还原、Jones氧化、Bucherer-Bergs反应、碱性水解和酯化反应得到cis-4-甲氧基-1-氨基环己基甲酸甲酯，再与2， 5-二甲基苯乙酰氯经过酰胺化反应、Dieckmann缩合成环，最后与氯甲酸乙酯反应制得目标化合物螺虫乙酯。反应总收率20.2%，产物纯度为97%。

7 防治对象及应用

螺虫乙酯可用于多种作物，包括棉花、大豆、柑橘、热带果树、坚果、葡萄、啤酒花、土豆和蔬菜等防治各种刺吸式口器害虫，如蚜虫、蓟马、木虱、粉蚧、粉虱和介壳虫等。例如蔬菜上的烟粉虱、温室粉虱、棉蚜、桃蚜、甘蓝蚜，仁果类、核果类果树上的玫瑰苹果蚜、豆蚜、桃蚜、光管舌尾蚜、苹果棉蚜、榆蛎蚧、梨园蚧、桑白蚧、猕猴桃松突圆蚧、草莓蚜虫、大戟长管蚜。

室内生物测定结果表明， 螺虫乙酯对桃蚜的LC50为0.126mg/L。对梨木虱的田间防治中表现为速效性较低，持效性很好，稀释200倍液、300倍液和400倍液处理区的防效在施药后第28天均达89%以上，田间1 次施药可以控制梨树整个生长季节内梨木虱的发生为害。对烟粉虱若虫具有很高的杀虫活性，防效达95%以上， 和对照药剂阿维菌素防效无显著差异。

对螺虫乙酯在油菜上的持效期研究发现， 以该药剂对若蚜的LC70（0.33mg/L）为供试浓度， 施药168h（7天）后接入的试虫死亡率下降到10%以下，144h （6天） 之内接入的试虫死亡率均为100%， 表明螺虫乙醋在油菜上的持效期为7 天。

该药剂对桃蚜的速效性较差， 药后48h内若蚜的死亡率较低， 均在25.51 % 以下， 浓度与死亡率之间没有相关性；药后72h若蚜死亡率迅速提高，到96h时若蚜死亡率趋于稳定， 120h 达最高值。

对不同浓度下螺虫乙酯对若蚜的发育历期以及对成蚜繁殖的研究表明，不同亚致死剂量（ LC5、LC15、LC25）螺虫乙酯处理后F0代和F1代若蚜的发育历期均没有显著变化。用较高浓度（LC30、LC60和田间推荐浓度60mg/kg ）的螺虫乙酯处理成蚜， 随着螺虫乙酯浓度的升高， 成蚜寿命显著缩短， 产蚜量显著减少， 产生的畸形若蚜的比例逐渐提高， 60mg/kg时畸形率达到87.7%。

8 结论

螺虫乙酯是双向内吸传导性能的新型杀虫杀螨剂，可有效防治各种刺吸式口器害虫和害螨，具有高效、广谱、持效期长、作用机制独特、使用安全等特点，符合我国农药的发展方向。具有较好的市场发展潜力，市场增长稳定，应用前景广阔。