新型吡唑类除草剂——异丙吡草酯

异丙吡草酯(fluazolate)是1994年由孟山都研发、后由Twinagro公司开发推广的吡唑类除草剂。主要用于对小麦田阔叶杂草和禾本科杂草的芽前控制。因该药的代谢物对环境存在潜在风险，目前并未得到有效开发。其专利期已于2014年届满。

产品简介

英文名称：fluazolate 

中文名称：异丙吡草酯 

化学名称：5-[4-溴-1-甲基-5-(三氟甲基)吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸(丙-2-基)酯 

分子式：C15H12BrClF4N2O2 

相对分子质量：443.619 

CAS登录号：174514-07-9 

结构式：

三维结构式：

理化性质：纯品为绒毛状的白色结晶体，熔点79.5-80.5℃。蒸气压为9.43x10-6Pa(20℃)。分配系数KowLogP=5.44。Henry常数7.89x10-Pa ㎡³ mol'。水中溶解度为53μg/L(20℃)。在 20℃， pH 4~5 时稳定，pH7 时半衰期为4201天，pH9时半衰期为48.8天。

作用机理

异丙吡草酯(fluazolate)为原卟啉原氧化酶抑制剂，是一种新型的触杀型除草剂。通过植物细胞中原卟啉原氧化酶积累而发挥药效。茎叶处理后，敏感植物或杂草迅速吸收到组织中，使植株迅速坏死,或在阳光照射下，使茎叶脱水干枯而死。

应用及杀草谱

应用：小麦田

杀草谱：猪殃殃、老鹳草、野芝麻、麦家公、虞美人、繁缕、苣荬菜、田野勿忘草、婆婆纳、荠菜、野叶萝卜等阔叶杂草；看麦娘、早熟禾、风剪股颖、黑麦草、不实雀麦等禾本科杂草以及莎草科杂草。对猪殃殃和看麦娘有特效。

用法用量：冬小麦芽前除草，用量一般为125-175克/公顷，可使小麦整个生长期的杂草得到控制。

专利情况

专利名称：Heterocyclic-and carbocyclic-substituted benzoicacids and synthesis thereof.

专利号：WO9602515

申请日：1994.07.20

专利公开日：1996.02.01

专利拥有者：Monsanto Co(US)

该专利于2014年7月19日届满。

其他国家申请的专利：AU3009295、AU685654、BR9508309、CA2194771、CN95195113、EP0772598、CN201310409284、CZ9700117、JP10502926T、PL318281、US5668083、US5672715、US5698708、US5869688、US5880290、WO9640643、WO9748668等。

合成路线

根据文献查询，目前异丙吡草酯的合成路线主要有三条：

路线一：由2-氯-4-氟甲苯和乙酰氯先发生酰基化反应生成1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)乙酮，其与三氟乙酰乙酸乙酯在碱的作用下合成相应的三氟-1,3丁二酮衍生物，该中间体与水合肼反应构建吡唑环，接着再进行甲基化、氧化、溴化、酯化反应得到异丙吡草酯，总产率约为30%。合成路线如下：

该合成路线较为合理，主要缺陷为合成三氟-1,3丁二酮衍生物产率较低，因为这步反应涉及的原料三氟乙酰乙酸乙酯价格昂贵，所以该步产率偏低大大增加了成本，同时构建吡唑环的产率也不高。

路线二：同样以2-氯-4-氟甲苯出发，经过九步工艺成熟的反应，合成了目标产物5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸异丙酯(异丙吡草酯),总产率达到42%。合成路线如下：

该合成路线原料易得、操作简便、条件温和，具备工业化生产的条件。

路线三：文献Organic Letters,2012,14(18),4858–4861报道了新的合成路线，该合成方法以碘代斯德酮衍生物为原料，先和氟磺酰基二氟乙酸甲酯发生三氟甲基化反应，接着与1-氯-4-乙炔基-5-氟-2-甲苯发生环加成反应得到N-甲基吡唑环，最后氧化、溴化、酯化反应得到目标产物。该路线产率良好，但是所用原料大多十分昂贵，不适合工业化生产。

小结

异丙吡草酯是一种具有独特作用方式的新型高效冬小麦芽前除草剂，具有活性高，除草谱广，特别对小麦具有很好的选择性，其残效期长,用于冬小麦芽前除草可有效控制整个生育期的杂草，特别能有效防治鼠尾看麦娘和猪殃殃，克服了冬小麦除草通常需要多种除草剂或复配剂才能达到较好效果的缺陷，且对后茬作物如亚麻、玉米、大豆、油菜、大麦、豌豆等无影响。而且除草效果不受土壤及气候条件限制，是一种较有前景的冬小麦田除草剂。