殺蟲劑種類及作用機(jī)制二

殺蟲劑種類及作用機(jī)制二第1頁/共88頁2有機(jī)磷類殺蟲劑

Organophosphates,OPs二戰(zhàn)期間，在合成有機(jī)磷神經(jīng)毒劑時(shí)發(fā)現(xiàn)了若干對(duì)昆蟲毒力較好的化合物1941年，德國人Schrader合成出第一個(gè)內(nèi)吸性有機(jī)磷殺蟲劑：八甲基焦磷酸酰胺（OMPA）和1944年商品化的四乙基焦磷酸酯（TEPP）。1944年，合成了E605，即對(duì)硫磷，是農(nóng)藥史上的重大突破。通過對(duì)E605進(jìn)行修飾，得到了多個(gè)活性良好的類似物。2第2頁/共88頁對(duì)硫磷及其低毒化品種名稱結(jié)構(gòu)式大鼠口服毒性LD50(mg/kg)特點(diǎn)對(duì)硫磷parathion3.6（雌）13（雄）對(duì)高等動(dòng)物高毒甲基對(duì)硫磷14-42廣譜、速效、殘效較長(zhǎng)，可滲入植物表皮內(nèi)氯硫磷880-980殺螟硫磷433（雌）242（雄）毒性大為降低，水解穩(wěn)定性提高。對(duì)水稻螟蟲高效殺螟腈860倍硫磷245（雌）215（雄）水解穩(wěn)定性進(jìn)一步提高，殘效期長(zhǎng)。雙翅目最敏感，對(duì)蚜蟲、薊馬等也有效3第3頁/共88頁1950年，美國氰胺公司合成出對(duì)哺乳動(dòng)物低毒的馬拉硫磷

1952年，Perkow合成了具有優(yōu)異殺蟲活性的敵敵畏和速滅磷馬拉硫磷(malathion)敵敵畏(dichlorvos)我國，原北京農(nóng)業(yè)大學(xué)的黃瑞綸教授于1950年合成了對(duì)硫磷，1956年第一家有機(jī)磷農(nóng)藥生產(chǎn)廠——天津農(nóng)藥廠開始生產(chǎn)對(duì)硫磷。4第4頁/共88頁有機(jī)磷殺蟲劑的類型磷酸分子中的氧原子被硫原子置換，稱為硫代磷酸，根據(jù)換上去的硫原子數(shù)分為一、二硫代磷酸。硫原子和磷的連接方式可以有P=S和P-S-R兩種，分別稱為硫逐磷酸酯和硫趕磷酸酯。樂果(dimethoate)5第5頁/共88頁1、磷酸酯，通式為二烷基芳基磷酸酯、二烷基乙烯基磷酸酯、磷?；u肟酸或肟對(duì)氧磷(paraxon)速滅磷(mevinphos)6第6頁/共88頁2、硫逐磷酸酯：通式為二烷基芳基（包括芳雜環(huán)基）硫逐磷酸酯、二烷基-烷基乙基硫逐磷酸酯和肟的酯毒性一般比磷酸酯低，化學(xué)性質(zhì)更為穩(wěn)定，是有機(jī)磷殺蟲劑的重要類型。對(duì)硫磷(parathion)內(nèi)吸磷(demeton)辛硫磷

(phoxim)7第7頁/共88頁有機(jī)磷殺蟲劑的類型3、二硫代磷酸酯樂果(dimethoate)滅蚜松(menazon)甲拌磷

(phorate)特丁硫磷(terbufos)8第8頁/共88頁有機(jī)磷殺蟲劑的類型4、硫趕磷酸酯是二硫代磷酸酯的激活形式氧樂果

(omethoate)胺吸磷(amiton)因毒磷(endothion)丙溴磷(profenofos)9第9頁/共88頁有機(jī)磷殺蟲劑的類型5、磷酰胺酸衍生物磷酸分子中羥基(-OH)被氨基（-NH2）取代，稱為磷酰胺，磷酰胺分子中剩下的氧原子也可能被硫原子替換，而稱為硫代磷酰胺除殺蟲活性外，此類化合物還具有殺螨、腸胃驅(qū)蟲、殺線蟲、殺菌、除草、殺鼠和不育活性甲胺磷(methamidophos)乙酰甲胺磷(acephate)10第10頁/共88頁有機(jī)磷殺蟲劑的類型6、膦酸酯類（磷酸分子中一個(gè)羥基被有機(jī)基團(tuán)置換，形成P-C鍵稱為膦酸）7、磷酸氟衍生物8、焦磷酸衍生物9、次膦酸酯類敵百蟲(trichlofon)11第11頁/共88頁理化性質(zhì)多為油狀液體，少數(shù)為固體，顏色深，有大蒜臭味沸點(diǎn)一般很高，在常溫下蒸氣壓很低。但敵敵畏蒸氣壓高。大多數(shù)不溶于水或微溶于水，而溶于一般有機(jī)溶劑，但有的在水中有較大的溶解度，如敵百蟲、樂果、甲胺磷、磷胺等。堿性條件易分解失效12第12頁/共88頁有機(jī)磷殺蟲劑的特點(diǎn)高效、廣譜具有觸殺、胃毒、熏蒸等多種作用方式在植物體內(nèi)可代謝降解，有些殘效期短、低毒，如馬拉硫磷；有些殘效期較長(zhǎng)，如甲拌磷有些品種具有內(nèi)吸作用；有的具有很強(qiáng)的滲透作用，施于葉面對(duì)葉背害蟲也有效在生物體內(nèi)及環(huán)境中易降解，對(duì)環(huán)境安全13第13頁/共88頁內(nèi)吸性有機(jī)磷殺蟲劑處理植物的根、莖、葉或其它部位時(shí)，能滲入植物體內(nèi)，并隨植株的體液傳導(dǎo)到其他部位，有效防治病蟲害而不影響植物生長(zhǎng)。向頂性傳導(dǎo)：隨水分在木質(zhì)部傳導(dǎo)，速度快向基性傳導(dǎo)：主要在韌皮部進(jìn)行，速度較慢內(nèi)吸性藥劑多施用于根部或接近根部的部位，如拌種、浸種、涂莖等。內(nèi)吸性有機(jī)磷多為劇毒藥劑，殘效期長(zhǎng)，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)程操作，確保安全間隔期。主要品種：樂果，氧樂果，甲拌磷，乙拌磷，異丙磷，滅蚜松等14第14頁/共88頁對(duì)土壤害蟲有效的品種甲拌磷phorate,5%顆粒劑，55%EC二嗪磷

diazinon50%EC毒死蜱chlorpyrifos3%顆粒劑特丁硫磷terbufos5%顆粒劑辛硫磷phoxim3%顆粒劑施用：浸種或拌種、配成毒土撒施、溝施15第15頁/共88頁2007年1月1日起我國全面禁用列入“PIC”名單的5種高毒農(nóng)藥：甲胺磷、甲基對(duì)硫磷、對(duì)硫磷、久效磷、磷胺PIC:預(yù)先通知同意（PriorInformedConsent）程序：是指對(duì)禁止或嚴(yán)格限制的農(nóng)藥和危險(xiǎn)化學(xué)品，出口國必須事先征得進(jìn)口國同意后才能向其出口。高毒有機(jī)磷殺蟲劑的禁用16第16頁/共88頁作用機(jī)制抑制神經(jīng)突觸傳遞中的遞質(zhì)水解酶—乙酰膽堿酯酶，使釋放到突觸間隙的乙酰膽堿大量積累，從而阻斷神經(jīng)系統(tǒng)的信號(hào)傳遞，導(dǎo)致昆蟲死亡。17第17頁/共88頁18膽堿激性突觸Na+

TT

TT

T

T

TT

TTTTTTT

Na+

Ca2+

突觸前膜

突觸后膜

TT

TT

TT

Acetylcholine(T)

Acetyl-CoA+CholineAcetate+Choline

膽堿乙?；窤ChENa+

第18頁/共88頁19有機(jī)磷類藥劑對(duì)AChE的抑制作用ROPROOXOHROAChEROPOXAChEROROPO++X-AChE+AChEROROPOk3k2k+1k-1P-X-EP-EP-X烷基磷酸第19頁/共88頁20有機(jī)磷類藥劑對(duì)AChE的抑制作用①首先有機(jī)磷殺蟲劑與AChE形成復(fù)合體（P-X-E）；②復(fù)合體（P-X-E）發(fā)生磷?；纬闪柞；福≒-E)并放出脫離基X；③最后發(fā)生去磷?；琍-E分解為磷酸（P）和酶（E），酶恢復(fù)活性。21有機(jī)磷化合物通過磷原子的親電子作用使有機(jī)磷與AChE絲氨酸的羥基結(jié)合，使AChE磷酰化。與磷原子相連的取代基親電性越強(qiáng)，化合物的抑制能力越強(qiáng)。有機(jī)磷酸酯與AChE酯動(dòng)部位絲氨酸的羥基共價(jià)結(jié)合后，由于磷?；傅慕怆x速度非常緩慢，使AChE無法恢復(fù)而抑制其活性。有機(jī)磷類藥劑對(duì)AChE的抑制作用第21頁/共88頁22酶的恢復(fù)速度比較乙?；敢宜幔獳ChE幾ms氨基甲?；赴被姿幔獳ChE

10-24h磷酰化酶烷基磷酸＋AChE

2-5d-1m第22頁/共88頁第五節(jié)主要?dú)⑾x劑種類及作用機(jī)制有機(jī)氯類殺蟲劑有機(jī)磷類殺蟲劑氨基甲酸酯類殺蟲劑擬除蟲菊酯類殺蟲劑沙蠶毒素類殺蟲劑新煙堿類殺蟲劑吡咯、吡唑和吡啶類殺蟲劑苯甲酰基脲類和嗪類殺蟲劑雙酰胺類殺蟲劑激素類殺蟲劑生物源殺蟲劑基因工程殺蟲劑23第23頁/共88頁3、氨基甲酸酯類殺蟲劑

Carbamates,CAs17、18世紀(jì)，尼日利亞的愛菲克斯人將蔓生豆科植物毒扁豆Physostigmavenenosum種子所含的劇毒物質(zhì)命名為“eserine”1864年，分離出毒扁豆堿physostigmine1925年確定了其化學(xué)結(jié)構(gòu)。首次發(fā)現(xiàn)的天然氨基甲酸酯類化合物。1931年，杜邦公司開發(fā)的福美雙、代森鈉分別具有拒食和殺螨活性，但因殺菌活性更高而作為殺菌劑進(jìn)入市場(chǎng)毒扁豆堿eserine毒扁豆Calabarbean24第24頁/共88頁40年代，瑞士嘉基(Geigy)公司合成了第一個(gè)真正的氨基甲酸酯類殺蟲劑—地麥威，1951年登記。地麥威dimetan25第25頁/共88頁1953年，美國（聯(lián)合碳化物公司）UnionCarbide公司合成了甲萘威，1957年正式生產(chǎn)1954年，Metcalf和Fukuto等合成子一系列脂溶性、不帶電荷的毒扁豆堿類似物，其中的害撲威、異丙威、二甲威、速滅威等被開發(fā)為殺蟲劑，確定了N-甲基氨基甲酸芳基酯在殺蟲劑中的地位。甲萘威(西維因）carbaryl害撲威hopcide速滅威metolcarp26第26頁/共88頁隨后，UnionCarbide公司又將肟基引入，導(dǎo)致了具有觸殺和內(nèi)吸活性的殺蟲、殺螨和殺線蟲劑的出現(xiàn)，如滅多威、涕滅威、殺線威等。肟涕滅威aldicarp滅多威methomyl27第27頁/共88頁化學(xué)結(jié)構(gòu)與類型氨基甲酸酯類是指在甲酸酯類化合物中，連于碳原子上的氫原子被氨基取代的化合物。作為殺蟲劑，其結(jié)構(gòu)上的變化主要在酯基(R1)上，一般要求酯基的對(duì)應(yīng)羥基化合物具有弱酸性，如烯醇、酚、羥肟等結(jié)構(gòu)的另一可變部分是氮原子上的取代基（R2、R3），氮原子上的氫可被一個(gè)或兩個(gè)甲基取代，或被一個(gè)甲基和一個(gè)?；〈８鶕?jù)取代基的變化，氨基甲酸酯類殺蟲劑可分為4類：28第28頁/共88頁1.N,N-二甲基氨基甲酸酯類：該類化合物都是雜環(huán)或碳環(huán)的二甲氨基甲酸衍生物，在酯基中都含有烯醇結(jié)構(gòu)單元，氮原子上的兩個(gè)氫均被甲基所取代，通式：例：抗蚜威、抗蠅威、敵蠅威、異索威、吡唑威、嘧啶威、地麥威?？寡镣╬irimicarb）29第29頁/共88頁2.N-甲基氨基甲酸芳香酯

市場(chǎng)上品種最多的一類。氮原子上一個(gè)氫被甲基取代，芳基可以是對(duì)、鄰和間位取代的苯基、萘基和雜環(huán)苯并基等。品種：甲萘威、仲丁威、滅害威、殘殺威、除害威、速滅威、害撲威、葉蟬散和克百威。葉蟬散（isoprocarp）克百威（carbofuran）30第30頁/共88頁3.N-甲基氨基甲酸肟酯1966年由Payne及其合作者報(bào)道。由于肟酯基的引入而使這類化合物變得高效、高毒。在這類化合物中，烷硫基是酯基中的主要單元。品種：涕滅威、滅多威、棉果威、殺線威和抗蟲威等。涕滅威aldicarb殺線威oxamyl31第31頁/共88頁4.N-?；ɑ蛄u硫基）N-甲基氨基甲酸酯一類新化合物，主要是在第二、三類化合物基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，并使之低毒化。在結(jié)構(gòu)上，氮原子上余下的一個(gè)氫原子被?；?、磷?；?、羥硫基、羥亞硫?；然鶊F(tuán)取代，造成在昆蟲和哺乳動(dòng)物中的代謝降解途徑不同，增加其選擇性。合成難度較高，商品化的品種還不多。主要有呋線威、棉鈴?fù)土讈喭?。棉鈴?fù)lanycarb32第32頁/共88頁理化性質(zhì)氨基甲酸酯殺蟲劑純品大多為白色晶體有微弱氣味，有一定的熔點(diǎn)蒸氣壓通常較低，不易揮發(fā)。大多數(shù)品種在水中溶解度低，而能溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑。33第33頁/共88頁毒性大部分氨基甲酸酯類比有機(jī)磷殺蟲劑毒性低，對(duì)魚類比較安全，但對(duì)蜜蜂具有較高毒性；對(duì)人畜的毒性都比較小。氨基甲酸酯類殺蟲劑毒性相差較大。目前對(duì)低毒品種保留應(yīng)用，對(duì)高毒品種限制使用或?qū)⑵涓脑斐蔀榈投净贩N。高毒類品種（大多數(shù)急性經(jīng)口LD50<50mg/Kg體重）丁醛肟威、己酮肟威、戊氰威、克百威、草肟威、氰乙肟威、滅多威、乙肟威、異索威、除線威、敵蠅威、胺甲異丙威和涕滅威。34第34頁/共88頁毒性中毒類品種大白鼠急性經(jīng)口:50mg/Kg體重<LD50<500mg/Kg乙硫甲威、二惡威、丁苯威、丁硫克百威、丁酮威、雙丙威、甲硫威、滅害威、丙硫克百威、地麥威、異丙威、吡唑威、殘殺威、速滅威、唑蚜威、硫雙滅多威和棉鈴?fù)?。低毒類品種（大白鼠急性經(jīng)口LD50>500mg/Kg）乙苯威、二甲威、甲萘威、苯硫威、特丁威、害撲威、蜱虱威、雙氧威和磷硫滅多威等35第35頁/共88頁作用機(jī)制與有機(jī)磷殺蟲劑相同。CX+AChECX-AChEk+1k-1k2X-C-AChE+AChE+COHk3氨基甲酸36第36頁/共88頁37有機(jī)磷和氨基甲酸酯類藥劑抑制AChE動(dòng)力學(xué)常數(shù)比較藥劑類型

k2

k3有機(jī)磷

快 慢，幾乎不可能氨基甲酸酯

快 快乙酰膽堿

極快 極快 第37頁/共88頁38酶的恢復(fù)速度比較乙?；敢宜幔獳ChE幾ms氨基甲?；赴被姿幔獳ChE

10-24h磷?；竿榛姿幔獳ChE

2-5d-1m第38頁/共88頁第五節(jié)主要?dú)⑾x劑種類及作用機(jī)制有機(jī)氯類殺蟲劑有機(jī)磷類殺蟲劑氨基甲酸酯類殺蟲劑擬除蟲菊酯類殺蟲劑沙蠶毒素類殺蟲劑新煙堿類殺蟲劑吡咯、吡唑和吡啶類殺蟲劑苯甲酰基脲類和嗪類殺蟲劑雙酰胺類殺蟲劑激素類殺蟲劑生物源殺蟲劑基因工程殺蟲劑39第39頁/共88頁4、擬除蟲菊酯類殺蟲劑

Pyrethroids一、天然除蟲菊素及其特點(diǎn)二、第一代擬除蟲菊酯三、第二代光穩(wěn)定性擬除蟲菊酯四、菊酯類農(nóng)藥研究進(jìn)展五、菊酯類農(nóng)藥的作用機(jī)制六、主要品種40第40頁/共88頁屬仿生合成的殺蟲劑。具有殺蟲活性高、擊倒作用強(qiáng)、對(duì)高等動(dòng)物低毒及在環(huán)境中易生物降解的特點(diǎn)是70年代以來有機(jī)化學(xué)合成農(nóng)藥中一類極為重要的殺蟲劑。簡(jiǎn)介41第41頁/共88頁一、天然除蟲菊素及其特點(diǎn)

天然除蟲菊素是存在于菊科植物白花除蟲菊(Chrysanthemumcinerariaefolium)和紅花除蟲菊(C.coseum)等植物中的殺蟲有效成分，對(duì)其化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究始于1908年。1909年日本藥物學(xué)家富士(Fujitani)發(fā)表了第一篇報(bào)道，提出有效成分是一個(gè)“酯”。2.1923年日本的山本第一次證實(shí)構(gòu)成酯的酸具有三碳環(huán)結(jié)構(gòu)(環(huán)丙烷)。42第42頁/共88頁3.1924年，瑞士科學(xué)家Sanudinger和Ruzicka首次報(bào)道了除蟲菊素Ｉ、II的結(jié)構(gòu)。經(jīng)多人修正后，1947年最終確定了其結(jié)構(gòu)。組份R1R2分子式分子量含量%除蟲菊素I－CH3－CH2CH=CHCH=CH2C21H28O3328.4335除蟲菊素II－COOCH3

－CH2CH=CHCH=CH2C22H28O5372.4432瓜葉除蟲菊素I－CH3－CH2CH=CHCH3C20H28O3316.4210瓜葉除蟲菊素II－COOCH3

－CH2CH=CHCH3C21H28O5360.4314茉莉除蟲菊素I－CH3－CH2CH=CHC2H5C21H30O3330.455茉莉除蟲菊素II－COOCH3

－CH2CH=CHC2H5C22H28O5374.464天然除蟲菊素的化學(xué)結(jié)構(gòu)及組成R1R243第43頁/共88頁天然除蟲菊素：較理想的殺蟲劑：1.殺蟲毒力高，殺蟲譜廣，對(duì)人畜十分安全。2.不污染環(huán)境，沒有致癌、致畸、誘變等不良效應(yīng)，也不會(huì)發(fā)生積累中毒(在體內(nèi)降解極快)。缺點(diǎn)：

極易光解，持效期不到一天，不能在田間使用，只能用于室內(nèi)防治衛(wèi)生害蟲。44第44頁/共88頁二、第一代擬除蟲菊酯第一代擬除蟲菊酯是在天然除蟲菊酯的基礎(chǔ)上開發(fā)的，經(jīng)歷20多年的時(shí)間(1948-1971)。第一個(gè)人工合成的擬除蟲菊酯是丙烯菊酯(allethrin)，是由美國的Schechter和Laforge于1947年合成，1949年商品化。以除蟲菊素I為原型，用丙烯基代替其環(huán)戊烯醇側(cè)鏈的戊二烯基(即在醇環(huán)側(cè)鏈除去一個(gè)雙鍵)，光穩(wěn)定性有一定改善，但活性變化不大。丙烯菊酯(allethrin)－CH2CH=CHCH=CH245第45頁/共88頁以克服光不穩(wěn)定性和提高毒力為重點(diǎn)，又開發(fā)了芐菊酯、芐呋菊酯、胺菊酯等。70年代初，通過引入苯氧芐醇開發(fā)了苯醚菊酯，使光穩(wěn)定性明顯提高。日本住友公司又在此基礎(chǔ)上在分子中引入了氰基，使毒力大為提高，為農(nóng)用擬除蟲菊酯的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。苯醚菊酯phenothrin氰苯醚菊酯cyphenothrin46第46頁/共88頁三、第二代光穩(wěn)定性擬除蟲菊酯二氯苯醚菊酯（氯菊酯）：1972年英國Rothamsted試驗(yàn)站的Elliott博士在菊酸異丁基側(cè)鏈上以鹵素取代二甲基，與苯氧芐醇成功合成了氯菊酯即二氯苯醚菊酯(permethrin)，并于1977年商品化。其藥效比DDT高幾十倍，解決了兩個(gè)光不穩(wěn)定中心(菊酸側(cè)鏈的二甲基及醇部分的不飽和結(jié)構(gòu))的結(jié)構(gòu)問題，持效期長(zhǎng)達(dá)7～10d。這是一次意義重大的突破。氯菊酯permethrin47第47頁/共88頁2．氯氰菊酯和溴氰菊酯：隨后，Elliott在以上結(jié)構(gòu)中引入氰基相繼合成了氯氰菊酯和溴氰菊酯。MichaelElliott自40年代末期就在英國Rothamsted試驗(yàn)站開始研究除蟲菊類殺蟲劑的化學(xué)。在菊酯類農(nóng)藥創(chuàng)制中作出了巨大貢獻(xiàn)，獲得了具有歷史突破性的成果。1976年美國化學(xué)會(huì)授予他農(nóng)藥化學(xué)國際獎(jiǎng)。MichaelElliott,scientist1924.9.30－2007.10.17氯氰菊酯cypermethrin溴氰菊酯deltamethrin48第48頁/共88頁無三碳環(huán)菊酯的發(fā)現(xiàn)1974年，日本住友公司的大野信夫等對(duì)菊酯結(jié)構(gòu)進(jìn)行了根本性改造：以取代苯基異戊酸替代了菊酸部分的三碳環(huán)，合成了氰戊菊酯(fenvalerate)。氰戊菊酯（速滅菊酯，殺滅菊酯，速滅殺丁Sumicidin)49第49頁/共88頁過去認(rèn)為菊酸的三碳環(huán)結(jié)構(gòu)是菊酸部分殺蟲活性必不可少的結(jié)構(gòu)，但經(jīng)取代后卻仍保持除蟲菊素的全部特性。氰戊菊酯研制成功的意義：使酸部分的合成步驟大為簡(jiǎn)化，合成成本也因此大大降低為開發(fā)新的擬除蟲菊酯開辟了新的領(lǐng)域。無三碳環(huán)菊酯的發(fā)現(xiàn)50第50頁/共88頁由于菊酯類大都對(duì)螨類無效，使其廣泛應(yīng)用受到限制。1973年Mataui合成了甲氰菊酯(fenpropathrin)，發(fā)現(xiàn)這個(gè)化合物對(duì)螨類、粉虱等均有較好的效果缺點(diǎn)：對(duì)卵無效，并且口服毒性較高(大鼠經(jīng)口LD50為60～70mg／kg)。殺螨菊酯的出現(xiàn)甲氰菊酯fenpropathrin51第51頁/共88頁代表品種：氟氰戊菊酯、氟氯氰菊酯和三氟氯氰菊酯含氟化合物作為農(nóng)藥使用歷史悠久，但早期含氟化合物由于毒性強(qiáng)而使其開發(fā)受到限制。在1976年美國氰胺公司首先合成出氟氰戊菊酯(flucythrinate)含氟菊酯的合成52第52頁/共88頁1977年德國拜耳合成了氟氯氰菊酯(百樹菊酯cyfluthrin)，1977年英國卜內(nèi)門化學(xué)公司合成了三氟氯氰菊酯（功夫），1983年美國FMC公司合成了含氟具有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的菊酯。這些化合物對(duì)鱗翅目、鞘翅目、雙翅目、半翅目、直翅目等多種害蟲有效，對(duì)蜱螨也有較好效果。缺點(diǎn)：對(duì)魚和蜜蜂的毒性并未降低。聯(lián)苯菊酯bifenthrin53第53頁/共88頁三氟氯氰菊酯cyhalothrin氟氯氰菊酯cyfluthrin54第54頁/共88頁針對(duì)已有菊酯類藥劑對(duì)魚毒性高，對(duì)土壤害蟲效果差及無內(nèi)吸性等不足，繼續(xù)開發(fā)新的化合物：1．改變酯的結(jié)構(gòu)日本東京大學(xué)合成了不含酯結(jié)構(gòu)的“菊酯”——肟醚菊酯，仍具有擬除蟲菊酯類化合物的類似活性，但對(duì)魚的毒性顯著降低。這一結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，打破了一般認(rèn)為擬除蟲菊酯類殺蟲劑具有高活性必須是“酯”結(jié)構(gòu)的說法，可能又是一個(gè)新領(lǐng)域。四、菊酯類農(nóng)藥研究進(jìn)展肟醚菊酯醚菊酯55第55頁/共88頁2.引入硅原子氟硅菊酯

silafluofen20世紀(jì)80年代，大日本除蟲菊株式會(huì)社開發(fā)出氟硅菊酯，對(duì)害蟲的活性變化并不大，但對(duì)哺乳動(dòng)物和魚類毒性降低（大鼠經(jīng)口LD50>5000mg/kg)56第56頁/共88頁擬除蟲菊酯類化合物的殺蟲活性和對(duì)哺乳動(dòng)物的毒性，均有賴于酸和醇組成的結(jié)構(gòu)和立體化學(xué)特性，特別是不同的光學(xué)異構(gòu)體活性差異很大。通過對(duì)異構(gòu)體進(jìn)行拆分，可獲得高效低毒的新品種氯氰菊酯分子結(jié)構(gòu)中具有三個(gè)不對(duì)稱碳原子，即有8個(gè)光學(xué)異構(gòu)體1986年，匈牙利Hidasi等報(bào)道，從8個(gè)異構(gòu)體中拆分出1R-順式酸-S醇酯／1S-順式酸-R-醇酯(1：1)和lR-反式酸-S醇酯／1S-反式酸-R-醇酯(1：1)的混合物(即高效順-反氯氰菊酯)，其藥效比氯氰菊酯高約1倍。溴氰菊酯的8個(gè)異構(gòu)體中，單一右旋順式異構(gòu)體(1R，3R菊酸與S-α-氰醇合成的酯)殺蟲活性最高。S,S-氰戊菊酯則為氰戊菊酯的高效異構(gòu)體。3．菊酯類農(nóng)藥拆分異構(gòu)體技術(shù)的應(yīng)用57第57頁/共88頁高效氯氰菊酯

betacypermethrin58第58頁/共88頁（1）具有很強(qiáng)的觸殺和胃毒作用，無內(nèi)吸和熏蒸作用。（2）毒力高，用藥量少（2000-3000倍）；（3）防治譜廣，作用迅速。除蚧和地下害蟲不能防治外，對(duì)咀嚼式、蚜蟲均有效；（4）污染環(huán)境小，無殘留毒性；（5）高效低毒。大部分品種屬中毒或低毒農(nóng)藥。（6）缺點(diǎn)：大部分有害生物易對(duì)其產(chǎn)生抗藥性。五、菊酯類農(nóng)藥的特點(diǎn)59第59頁/共88頁

擬除蟲菊酯與昆蟲神經(jīng)細(xì)胞軸突部位Na+通道上的特定位點(diǎn)結(jié)合，改變了神經(jīng)膜對(duì)Na+的通透性，Na+通道持續(xù)開放，使Na+不斷流入膜內(nèi)，從而使負(fù)后電位延長(zhǎng)并加強(qiáng)，并導(dǎo)致引起動(dòng)作電位所需的域值電位降低。當(dāng)負(fù)后電位超過域值電位時(shí)，第二個(gè)動(dòng)作電位產(chǎn)生，從而產(chǎn)生重復(fù)后放，表現(xiàn)興奮及不協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，最終引起昆蟲中毒死亡。菊酯類藥劑（尤其是II型）還可引起神經(jīng)膜去極化，使神經(jīng)末端向突觸間隙大量釋放神經(jīng)遞質(zhì)，阻斷突觸傳導(dǎo)。六、擬除蟲菊酯的作用機(jī)制60第60頁/共88頁I和II型擬除蟲菊酯Narahashi（1980）根據(jù)昆蟲的中毒癥狀及對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的作用，將擬除蟲菊酯殺蟲劑分為兩類：I型：包括胺烯菊酯、丙烯菊酯、芐呋菊酯、苯醚菊酯及二氯苯醚菊酯等。結(jié)構(gòu)中不含-氰基，產(chǎn)生明顯重復(fù)后放。作用于多種類型的神經(jīng)元，產(chǎn)生廣泛的重復(fù)放電現(xiàn)象。中毒昆蟲出現(xiàn)高度興奮，導(dǎo)致?lián)舻剐?yīng)。61第61頁/共88頁胺菊酯tetramethrin烯炔菊酯empenthrin丙烯菊酯allethrin氯菊酯permethrinI

型菊酯62第62頁/共88頁I和II型擬除蟲菊酯II型，包括溴氰菊酯、氯氰菊酯、殺滅菊酯及其它含有-氰基的擬除蟲菊酯。其作用完全不同于I型，它們不產(chǎn)生重復(fù)放電，而是使軸突及運(yùn)動(dòng)神經(jīng)原的端極更易去極化。中毒癥狀也不同于I型，不表現(xiàn)高度興奮及不協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，昆蟲接觸藥劑后很快產(chǎn)生痙攣，然后進(jìn)入麻痹狀態(tài)，最后中毒死亡。

63第63頁/共88頁氯氰菊酯cypermethrin溴氰菊酯Deltamethrin甲氰菊酯fenpropathrin氰戊菊酯fenvalerateII

型菊酯64第64頁/共88頁擬除蟲菊酯的其它作用高濃度擬除蟲菊酯直接作用于肌肉對(duì)GABA受體的作用（TypeII)對(duì)乙酰膽堿受體作用抑制鈉鉀離子ATP酶65第65頁/共88頁66神經(jīng)毒素酪氨酸DDT或溴氰菊酯誘導(dǎo)酪氨酸脫羧酶對(duì)羥基扁桃酸（無毒）章魚胺（章魚胺受體）cAMP增加酪胺單胺氧化酶第66頁/共88頁使用注意事項(xiàng)：（1）不能與堿性農(nóng)藥混用；（2）易誘發(fā)害蟲產(chǎn)生抗藥性，應(yīng)該嚴(yán)格控制菊酯類農(nóng)藥的使用量和使用次數(shù)。67第67頁/共88頁七、擬除蟲菊酯的主要品種及應(yīng)用擬除蟲菊酯具有很強(qiáng)的觸殺性、也具有胃毒作用，無內(nèi)吸及熏蒸作用。第一代光不穩(wěn)定性的擬除蟲菊酯主要用于防治衛(wèi)生害蟲。其余，一般有廣泛的殺蟲范圍。可防治各種農(nóng)作物、蔬菜、果樹及衛(wèi)生種害蟲。68第68頁/共88頁溴氰菊酯（deltamethrin）理化性質(zhì)：純品為白色無味結(jié)晶。水中的溶解度極低，可溶于丙酮、苯、二甲苯、二甲基亞砜、環(huán)己酮和二惡烷等。對(duì)光照和熱穩(wěn)定，在酸性介質(zhì)中比在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。大鼠急性經(jīng)口LD50為128.50~138.70mg/Kg。主要制劑：2.5%敵殺死乳油抗性問題嚴(yán)重69第69頁/共88頁作用方式：溴氰菊酯有很強(qiáng)的觸殺作用，有一定的胃毒和拒避活性。無內(nèi)吸及熏蒸作用。生物活性：是觸殺活性最高的擬除蟲菊酯殺蟲劑，據(jù)報(bào)道其觸殺毒力為DDT的100倍左右，西維因的80倍，馬拉硫磷的50倍，對(duì)硫磷的40倍，生物芐芙菊酯的19倍（家蠅），氯菊酯的10倍。因此，田間用量極低，但昆蟲易對(duì)其產(chǎn)生抗藥性。防治對(duì)象：殺蟲范圍極廣，能防治45種作物上的140多種害蟲，但對(duì)螨類、棉鈴象甲、稻飛虱及螟蟲（蛀莖后）效果差。使用劑量一般為2.5%乳油1：2000~3000倍。70第70頁/共88頁氯氰菊酯（cypermethrin）原藥為黃色或棕色粘稠半固體物質(zhì)。水溶性差，可溶于丙酮、氯仿、環(huán)己酮和二甲苯等。對(duì)光和熱穩(wěn)定，在酸性介質(zhì)中比在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。大白鼠急性經(jīng)口LD50為251-4123mg/Kg。高效氯氰菊酯基本理化性質(zhì)基本同氯氰菊酯。主要制劑：10%氯氰菊酯（興棉寶、滅百可、安綠寶）乳油、4.5%的高效氯氰菊酯乳油等。71第71頁/共88頁作用方式：氯氰菊酯和高效氯氰菊酯均為高效、廣譜觸殺和胃毒作用的殺蟲劑。生物活性：高效氯氰菊酯是從氯氰菊酯8個(gè)異構(gòu)體中拆分出的1R-順式酸-S-醇酯、1S-順式酸-R-醇酯（1：1）和1R-反式酸-S-醇酯、1S-反式酸-R-醇酯（1：1）的混合物，其藥效比氯氰菊酯高約1倍。防治對(duì)象：主要用于森林、果樹、棉花和蔬菜、小麥、大豆等植物上防治鱗翅目、鞘翅目和雙翅目害蟲，對(duì)植食性半翅目害蟲也有很好的防效。在害蟲發(fā)生期采取噴霧使用，一般用制劑1：2000~3000倍稀釋液。72第72頁/共88頁氟氯氰菊酯（cyfluthrin）和氯氟氰菊酯（cyhalothrin）均為不同異構(gòu)體的混合物，蒸氣壓低，水溶性差，可溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑。對(duì)光熱穩(wěn)定，在酸性介質(zhì)中較堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。大鼠急性口服LD50為450mg/Kg和56-482mg/Kg主要制劑：5.7%百樹得乳油和2.5%功夫乳油。作用方式：觸殺。生物活性：高效、廣譜引入了氟原子，對(duì)螨類表現(xiàn)較好的防治效果。防治對(duì)象：用于禾谷類、棉花、果樹和蔬菜上防治大多數(shù)害蟲和害螨。無內(nèi)吸，對(duì)鉆蛀性害蟲無效。用的多，早期國外品種73第73頁/共88頁氰戊菊酯（fenvalerate，殺滅菊酯、速滅殺?。├砘再|(zhì)：蒸氣壓低，水溶性差，可溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑。對(duì)光熱穩(wěn)定，在酸性介質(zhì)中較堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。大鼠急性口服LD50為451mg/Kg和87~325mg/Kg制劑：20%殺滅菊酯（速滅殺?。┤橛秃?%來福靈乳油。作用方式：高效、廣譜觸殺殺蟲劑，有一定的胃毒作用，無內(nèi)吸活性防治對(duì)象：大多數(shù)植物的大多數(shù)害蟲，對(duì)螨類效果差。害蟲易產(chǎn)生抗藥性?？剐詥栴}嚴(yán)重74第74頁/共88頁氯菊酯:理化性質(zhì)：黃色至棕色液體。難溶于水?？扇苡诔Ｓ糜袡C(jī)溶劑，對(duì)熱穩(wěn)定，在酸性介質(zhì)中比在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。其毒性數(shù)據(jù)取決于載體及順反異構(gòu)體比例。順反比例為40：60，經(jīng)口LD50：大白鼠430-4000mg/Kg;小白鼠540-2690mg/Kg.75第75頁/共88頁主要制劑:10%氯菊酯生物活性：作為觸殺作用很強(qiáng)的廣譜殺蟲劑，也具有胃毒作用，防治對(duì)象：各種農(nóng)作物、蔬菜、果樹、衛(wèi)生等100多種害蟲，但因無內(nèi)吸作用、滲透性小，對(duì)稻螟等鉆蛀性害蟲防效差，對(duì)稻飛虱效果也不理想，對(duì)植食性螨類及蚧類的防治效果很差。使用注意事項(xiàng)：一定要噴灑均勻周到，針對(duì)害蟲為害部位施藥，鉆蛀性害蟲必須在鉆蛀前施藥。一般稀釋2000-3000倍，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，經(jīng)實(shí)驗(yàn)后確定準(zhǔn)確用量。少用。衛(wèi)生76第76頁/共88頁毒性及中毒解救擬除蟲菊酯殺蟲劑的急性毒性一般為低毒或中毒，除肟醚菊酯等個(gè)別品種外，對(duì)魚類和蜜蜂均表現(xiàn)高毒。使其在養(yǎng)魚水稻田及作物開花期的應(yīng)用受到限制。擬除蟲菊酯類殺蟲劑在環(huán)境中無殘留及慢性毒害現(xiàn)象，但中毒后無專用解毒藥，如發(fā)現(xiàn)人畜誤服等中毒事故，應(yīng)立即送往醫(yī)院，對(duì)癥治療。對(duì)出現(xiàn)痙攣者可采用抗痙攣劑（如巴比妥、苯妥英、氨甲酰甘油愈創(chuàng)木酚醚等），