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第一部分
引言
丙硫菌唑是拜耳公司研制的一种新型广谱三唑硫酮类杀菌剂,主要用于防治谷类、麦类、豆类作物等众多病害。丙硫菌唑毒性低,无致畸、致突变性,对胚胎无毒性,对人和环境安全。其作用机理是抑制真菌中甾醇的前体-羊毛甾醇或2,4-亚甲基二氢羊毛甾14位上的脱甲基化作用。
与三唑类其他杀菌剂相比,丙硫菌唑具有更加广谱的杀菌活性,防病治病效果好,增产更明显,丙硫菌唑具有良好的生物毒性和生态毒性,对使用者、作物和环境安全,是值得重视的一种杀菌剂新品种。
第二部分
丙硫菌唑原药专利于1995年7月31日由拜耳公司在德国申请,2015年7月到期;其PCT、欧洲和中国专利也将于2015年到期。2015年11月7日其在中国的化合物专利即已到期,丙硫菌唑在原药合成,制剂配方,产品化学,毒理,药效,残留,环境等方面,历经数千试验与评价,终于2018年12月第12批获得农业农村部颁发的农药产品正式登记证。
第三部分
合成工艺
目前文献报道的合成方法主要有四种:
1.1-氯环丙甲酰氯法
以1-氯环丙甲酰氯为起始原料,与2-氯-氯苄的新试剂偶联反应制得酮中间体,在一定的条件下在羰基位环氧化,再经过三氮唑开环,最后硫化反应得到目标产物丙硫菌唑。
2.1-乙酰基-1氯环丙烷法
以1-乙酰基-1-氯环丙烷为原料,与1,2,4-三氮唑发生酰胺化反应,再与2-氯苄氯反应得到丙醇中间体,与硫粉亲电加成得到目标产物丙硫菌唑。
3.1-氯-1-氯乙酰基环丙烷法
以1-氯-1-氯乙酰基环丙烷为原料,与2-氯苄氯为原料经格式反应制备格式试剂发生亲核加成反应得到丙醇的中间体,再与三氮唑亲核取代,得到三氮唑母体结构后,硫化反应得到目标产物丙硫菌唑。
4.水合肼法
以1-氯-1-氯乙酰基环丙烷为起始原料,与2-氯苄氯的格式试剂亲核加成生产丙醇中间体,再经水合肼取代、硫氰 酸铵环化、硫化反应得到目标产物丙硫菌唑。
在以上4种合成方法中,方法2和3较好,方法2总收率未见报道,方法3总收率18.61%,高于方法1的11.65%;方法4总收率31.9%,收率较高,但是步骤多,条件复杂,不适宜工业化;方法3产率较高、选择性较强,提纯比较容易,且三废产生较少,反应条件温和、操作简单、易于工业化生产。
第四部分
丙硫菌唑的市场走势
2015年全球销售额达8.00亿美元,是谷物用杀菌剂市场的第一大产品,2004年上市,现市场已覆盖全球60多个国家。其中,包括巴西、加拿大、法国、德国、英国、美国等丙硫菌唑在上市后的10年(除2010年外),几乎没有停止过增长,并于2014年达到了历史巅峰水平,其全球销售额为8.55亿美元。2004~2014 年间,丙硫菌唑的复合年增长率高达39.8%。
丙硫菌唑已上市60多个国家,对各国的贡献有大有小。巴西是丙硫菌唑的第一大国家市场,2016年的销售额为2.84亿美元,其后分别为加拿大(1.02亿美元)、法国(0.83亿美元)、德国(0.76亿美元)、英国(0.65亿美元)、美国(0.28亿美元)等。
2004-2016年丙硫菌唑的全球市场走势
结尾
总之,丙硫菌唑现已形成以欧洲和拉丁美洲为重要地区、巴西和加拿大为重要国家、谷物和大豆为重要作物的市场格局。专家预测,未来丙硫菌唑在国内市场容量将超过5亿美元,国际市场容量几十亿美元。丙硫菌唑在我国取得正式登记和生产许可证,真正实现了它的合法产业化,必将为我国乃至世界小麦赤霉病防治带来革命性的变化,创造巨大的经济效益和社会效益。
作者
张莎莎
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