环氧虫啉（epoxyloprin）是2008年由武汉工程大学与武汉中鑫化工有限公司（现和邦生物）研发的新型烟碱类杀虫剂，2019年内其专利权转让给了河北艾林。其结构与吡虫啉结构类似，不同点仅为环氧三元环对6-氯吡啶基的替换，环状结构使得环氧虫啉在环境中更易降解，对环境更友好，同时生测表明，环氧虫啉在防治褐飞虱 (1龄若虫)、苜蓿蚜虫、桃蚜等方面活性明显高于吡虫啉，环氧虫啉也是国内在烟碱类管线继氯噻啉之后开发的又一重要单品，但由于种种原因包括国内后续开发的环氧虫啶、哌虫啶、戊吡虫胍等一揽子烟碱类化合物，商业化之路并不顺利。
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产品简介
英文名称：Epoxyloprin
中文名称：环氧虫啉
其他名称：环氧啉
化学名称：N-(1-(环氧乙烷-2-基甲基)-4,5-二氢-1H-咪唑-2-基)硝酰胺
分子式：C6H10N4O3
相对分子质量：186.169
CAS登录号：1185987-44-3
结构式：
理化性质：环氧虫啉为白色或淡黄色粉末固体、无味，熔点：149～150℃，可完全溶于二氯甲烷、氯仿，微溶于水以及乙醇。
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作用机理
环氧虫啉是烟碱乙酰胆碱受体（nAChR）拮抗剂，区别于传统的烟碱类杀虫剂的激动剂，环氧虫啉直接阻断神经信号的传递。昆虫的神经系统因此无法发出任何指令，迅速陷入瘫痪和死亡。
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应 用
应用作物：水稻、棉花、小麦、番茄、黄瓜、柑橘树、苹果树、茶树、番茄、木瓜、十字花科蔬菜等。
杀虫谱：蚜虫（包括苹果黄蚜、棉花蚜虫、甘蓝蚜虫）、稻飞虱（褐飞虱、白背飞虱）、叶蝉、介壳虫等；鳞翅目害虫：如稻纵卷叶螟、甜菜夜蛾、小菜蛾、菜青虫、棉铃虫等；缨翅目害虫：如蓟马。
开发剂型：10%环氧虫啉WP
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专利情况
2008年，武汉工程大学申请了环氧虫啉的专利及其制备方法专利。
专利名称：1-(2,3-环氧丙基)-N-硝基亚咪唑烷-2-基胺及其制备方法和应用
申请号：CN200810236885.X
申请日：2008/12/17
失效日：2021/12/17
公开号：CN101503406A
初始申请人：武汉工程大学、武汉中鑫化工有限公司
摘要：本发明涉及1-(2,3-环氧丙基)-N-硝基亚咪唑烷-2-基胺,其结构式如下式上述化合物的制法,将乙二胺加入到反应容器中,在搅拌下向反应容器内滴加环氧氯丙烷,反应2-3h,冷却,蒸出乙腈即得环氧丙基乙二胺;取硝基胍和环氧丙基乙二胺溶于水中,在搅拌下滴加盐酸溶液,反应2-3h,冷却后萃取,脱溶即得粗品,重结晶得到产品;或者采用将N-硝基亚咪唑烷、碳酸钾及有机溶剂加入到反应容器中,加热至75-81.6℃,待N-硝基亚咪唑烷溶解后,向其中滴加环氧氯丙烷,滴加完毕,继续加热至反应完毕,待反应产物冷却后,过滤,滤液蒸干,所得残留物加水,再用二氯甲烷萃取,脱溶,得粗品,用丁酮重结晶得到产品。
制备专利
专利名称：(R)/(S)-1-(2,3-环氧丙基)-N-硝基亚咪唑烷-2-亚胺的制备方法
申请号：CN201410129046.3
申请日：2014/04/01
失效日：2017/03/29
公开号：CN103896927
摘要：本发明涉及一种(R)及(S)-1-(2,3-环氧丙基)-N-硝基亚咪唑烷-2-亚胺的制备方法,包括有以下步骤:1)将2-硝基亚氨基咪唑烷加入到烧瓶中,添加溶剂,搅拌溶解,再加入缚酸剂,油浴加温,搅拌;2)称取(S)-环氧氯丙烷或(R)-环氧氯丙烷,缓慢滴加,滴加完毕,反应,TLC监测反应完毕后,静置,冷却,过滤,滤饼用乙腈洗涤,得到滤液,通过减压旋蒸得到淡黄色固体,溶剂回收利用;3)将步骤2)所得粗产品中加水,萃取,合并有机相,减压旋蒸,得到固体以甲醇重结晶,过滤,得到白色固体,经干燥,柱层析分离提纯晶体,得到白色固体,再用甲醇重结晶。本发明的优点:制备工艺简单,无高温、高压等特殊要求。
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合成路线
路线一：以3-氯丙烯与2-硝基亚氨基咪唑烷经氮烷基化反应生成环氧虫啉，合成路线如下：
路线二：由2-硝基亚氨基咪唑烷与环氧氯丙烷经氮烷基化反应一步生成环氧虫啉，合成路线如下：
3-氯丙烯价格较高，不适宜工业生产大量使用，而环氧氯丙烷价格便宜，且已工业生产化，2-硝基亚氨基咪唑烷的合成工艺已较为成熟，故目前工业化生产优先选择路线二。
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复配推介
目前环氧虫啉目标推广方向为蚜虫，可复配吡蚜酮、氟啶虫酰胺、氟虫烟酰胺、嗪虫唑酰胺、s-氰戊菊酯、丁硫、双丙环虫酯、溴氰菊酯、螺虫乙酯等。
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前景展望
环氧虫啉曾一度被″炒作″为继呋虫胺之后的″第四代″烟碱类杀虫剂，主要是在研发初期，宣称其″对蜜蜂低毒″，定位于区别其他烟碱类的″绿色农药″。基于该类主核结构及烟碱型乙酰胆碱受体调节剂普遍对蜜蜂等高毒，即便是后来的吡啶呋虫胺（也叫氟吡呋喃酮）和氟啶虫胺腈。因此笔者查询了环氧虫啶的毒性数据，但并未找到环氧虫啉对蜜蜂毒性（如半数致死剂量 LD50）的明确实验数据，因此笔者认为″低毒″的特性或只是基于产品宣传，缺乏公开的详细毒理学报告。同时，鉴于目前新型炫音器TRPV通道调节剂类杀虫剂的研发，以及烟碱类除了对蜜蜂高毒外还存在潜在生殖毒性等问题，烟碱类杀虫剂的丧钟早已敲响。因此即使环氧虫啉在中间体供应成熟，工艺合成、收率和环保性方面都取得了显著的进展的情况下，其商业化进程仍旧面临挑战。
来源: 公众号：李祝明
