新型PPO抑制剂类除草剂环丙吡草腈（Cyclopyranil），对水稻田高龄稗草防效稳定

环丙吡草腈（Cyclopyranil）是日本协友（Kyoyu）农业株式会社2014年开发的新型吡唑类除草剂，从结构上看，可看作是在拜耳公司双唑草腈结构的基础上，通过对吡唑5位基团进行优化，使用环丙基甲基胺进行替换，得到的新化合物。其与双唑草腈作用机理和杀草谱一致，都属于原卟啉原氧化酶（PPO）抑制剂，不同的是环丙吡草腈对于高龄杂草的防效更好更稳定，特别是在水稻田防除稗草，环丙吡草腈可有效防除3-3.5叶龄高龄稗草。

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产品简介

英文名称：cyclopyranil

中文名称：环丙吡草腈

化学名称：1-(3-氯-4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]吡啶-2-基)-5-[(环丙基甲基)氨基]-1H-吡唑-4-甲腈

分子式：C15H17ClN6

相对分子质量：316.789

CAS登录号：1651191-47-7

结构式：

理化性质：原药为白色固体，沸点：305.4±0.4°C (減圧条件下)，溶点：164.8~165.7°C，密度：1.315±0.0121 g/cm3 (20°C)，蒸气压：7.3x10-10Pa (20°C) (外挿値)，水溶解度：1.4 mg/L (20°C)

测评数据：https://public-comment.e-gov.go.jp/pcm/download?seqNo=0000286346

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作用机理

环丙吡草腈为原卟啉原氧化酶（PPO）抑制剂，用药后可以抑制原卟啉原氧化酶的活性，导致原卟啉原IX的积累，之后从叶绿体进入到细胞质，迅速氧化为原卟啉IX，由于原卟啉IX不能与叶绿体和线粒体中的Mg和Fe的螯合物相互作用，所以它不能在叶绿素和血红素合成途径中发挥作用；光和氧的作用下，原卟啉IX产生单线态氧，加速细胞膜的每一次氧化，最终导致致命的细胞损伤。

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应用

应用作物：水稻、大麦、小麦、水稻、大豆、棉花等。

防除杂草：水田的稗草、鸭舌草、萤蔺、野慈姑、陌上菜、节节菜等，旱田的蔷薇科杂草、藜麦、苋属等如马唐、龙葵、苘麻、豚草、一年蓬、马齿苋、婆婆纳、马唐、藜、地肤、皱果苋等。

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登记情况

协友在日本已开启登记及田间试验，但截至目前并未查询到登记记录。

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专利情况

专利名称：取代吡唑基吡唑衍生物及其作为除草剂的用途

申请日期：2014/08/07

优先权号：JP20130167031、WO2014JP70911

公开号：DE602014017049T2

当前专利权人：KYOYU AGRI CO LTD

其他国家专利：AR097245A1、CA2918515A1 、AU2014303411A1、JPWO2015020156A1、BR112016002339A2 、DE602014017049T2 、CN105473587A  

摘要：本发明提供一种能够防除实用上成问题的更高叶龄的重要杂草的化合物。公开了能够解决上述课题的式(I)表示的特定的吡唑基吡唑衍生物。

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合成路线

环丙吡草腈的合成路线可以参考之前双唑草腈的合成，前几步共用路线，以5-氯戊酰氯和1,1-二氯乙烷为起始，在三氯化铝的催化下进行酰化反应生成1,1,7-三氯-1-庚烯-3-酮，然后通过置换、吡唑环化、环化、氯化、烷基化等5步反应合成环丙吡草腈。合成路线如下：

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前景展望

ppo抑制剂类除草剂是目前以及未来行业的开发热点，该类除草剂具有超高效、低毒、选择性好、安全性高等特点，近几年开发的PPO类除草剂，如三氟草嗪、苯嘧磺草胺、氟嘧硫草酯、双唑草腈等均取得良好市场表现，未来在转基因作物方面和抗性管理方向具有优秀的开发潜力。环丙吡草腈作为新型PPO抑制剂类除草剂，可被开发为多种剂型和复配剂型用于解决目前水田的抗性杂草特别是大龄杂草的问题，目前环丙吡草腈还属于开发初期，未来其应用场景还可能进一步扩展至小麦、大豆、棉花等作物，有望成为抗性杂草治理的重要工具。需要关注的是其专利保护期还很长，另外该类除草剂的除草往往需要阳光和氧的参与，才能达到最优，实际市场表现还需关注其登记进展、成本控制及田间应用效果。

来源: 公众号：李祝明