74222-97-2 / 甲嘧磺隆的應用

背景及概述^[1][2]

甲嘧磺隆是廣譜的酰脲類側鏈氨基酸合成抑制劑，用于芽前及芽后的林地和非耕地除草。由于其能夠抑制植物體內乙酰乳酸合成酶活性從而導致支鏈氨基酸的生物合成受抑制，使細胞周期停止在G1與G2階段。植物可以通過根部和葉面吸收甲嘧磺隆傳遍整個植株。當植物吸收6~8h之后就可抑制細胞的分裂，使植物停止生長。植物種子的萌發率和幼苗的生長均可受甲嘧磺隆的抑制作用。

甲嘧磺隆對植物的其它生命過程如光合作用、呼吸作用、細胞伸長、蛋白質和核酸的合成等均不表現原始的影響作用。敏感植物吸收甲嘧磺隆后莖葉失緣，顏色變成紫紅色或褐色，頂芽首先枯萎直至整個植株的全部壞死，這個過程持續數周，視植株處于何種生長階段以及氣溫高低和土壤濕度大小1~2周或3~4周甚至更長的時間。狗牙根和針葉樹等耐藥植物吸收甲嘧磺隆后可將其變為對植物無毒的物質，迅速代謝甲嘧磺隆。

甲嘧磺隆是最新一代優良的林地與非耕地超高效除草劑，在除草劑發展史上具有里程碑意義。經試驗證實，甲嘧磺隆具有其它除草劑無法比擬的特性：殺草譜廣，活性極高，滅生性強，屬于超高效農藥品種，每公頃用藥量以克計，雖然用量很少但活性卻是草甘膦的5~10倍；植物的根莖葉均可吸收，故既可葉面處理，也可作土壤處理；持效期長，每合理施藥一次藥效可保持2~3年，施藥效果基本上可達到寸草不生；對針葉樹和狗牙根有選擇性，對哺乳動物安全等甲嘧磺隆對一些農作物也具有很高的活性，因此，在應用時一定要遠離敏感農作物，一般間隔距離需有50m，且不要污染水源。

甲嘧磺隆在土壤中具有較強的移動性，對地下水容易造成污染，尤其是由該除草劑的生產企業污水處理池中排出的工業廢水含有較高的甲嘧磺隆，因此對甲嘧磺隆的降解作用進行研究具有非常重要的現實意義。

理化性質及結構^[1]

甲嘧磺隆是磺酰脲類除草劑，抑制支鏈氨基酸合成，從而抑制植株生長端的細胞分裂，阻止雜草生長至失綠壞死。甲嘧磺隆為芽前、芽后滅生性除草劑，適用于林木防除一年生和多年生禾本科雜草及闊葉雜草，或開辟森林隔離帶，伐木后林地清理，荒地墾前、休閑非耕地、道路邊荒地除草滅灌，如羊茅、一枝黃花、黍、油莎草、阿拉伯高梁、豚草等。甲嘧磺隆除草效果較好，持效期長，但其速效性較差，且對于一些惡性雜草難以防除。

甲嘧磺隆

應用^[3]

甲嘧磺隆是西安近代化學研究所首先研究開發的新型林地和非耕地除草劑，國內主要登記在林地、針葉苗圃、林地防火隔離帶、蘋果園及非耕地，用于防除雜草和雜灌。其作用機制是通過抑制植物體內的乙酰乳酸全成酶(ALS)的活性而使支鏈氨基酸(纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸)的生物合成受抑制。

甲嘧磺隆噴灑到雜草或地面上后，植物的根莖葉均可吸收、上下皆可互相傳導，故既可葉面處理，也可作土壤處理。甲嘧磺隆地安全性高，據文獻報導，魚暴露在含0.1-10ppm濃度甲嘧磺隆的環境中，體內無任何積累。對其毒害效應的研究表明：對哺乳動物而言，甲嘧磺隆的毒性比食鹽還低，它是通過調節和控制酶來影響雜草的生長。

將甲嘧磺隆和精吡氟禾草靈按照合理的比例進行復配，達到增效的目的，大大提高了非耕地防除一年生禾本科雜草、多年生雜草和闊葉雜草的效果，對惡性雜草(蘆葦和茅草)防效能達到86％以上，同時也提高的除草的速效性。30％甲嘧磺隆·精吡氟禾草靈水分散粒劑的制備方法：

稱取甲嘧磺隆原粉25％，精吡氟禾草靈鈉鹽5％，潤濕劑十二烷基硫酸鈉4％，分散劑木質素磺酸鈣5％，崩解劑尿素4％，粘結劑乳糖2％，填料高嶺土補到100％，將甲嘧磺隆原藥、潤濕劑、分散劑、崩解劑、粘結劑和填料按照一定的比例混合，氣流粉碎后轉入造粒機中，加入精吡氟禾草靈原藥攪拌，然后加水捏合，經過造粒，烘干、過篩即得。

(1)使用3%～5%甲嘧磺隆顆粒劑,憑借雨水和露水溶解作用將藥劑帶入土壤內均有較好的防除紫莖澤蘭效果,植株下部先發黃、枯萎,直至死亡,根已壞死。

(2)5%甲嘧磺隆顆粒劑撒施防除紫莖澤蘭的效果好于3%甲嘧磺隆。C處理是用3%甲嘧磺隆最高劑量,每小區有效劑量0.75g/m2,而D處理是用5%甲嘧磺隆最低劑量,每小區有效劑量僅0.3g/m2,D比C處理的防效還高4%;F處理每小區5%甲嘧磺隆有效劑量0.8g/m2,與C處理用3%甲嘧磺隆0.75g/m2小區相比,用藥量相差無幾,而F的防除效果高于C處理近20%。

(3)采用3%～5%甲嘧磺隆顆粒劑撒施,在整個試驗劑量范圍內,高用藥量比低用藥量防除紫莖澤蘭的效果要好,5%甲嘧磺隆顆粒劑800～1000g/667m2,防除效果可達95%以上。

(4)試驗證明:在缺乏水源的大面積紫莖澤蘭危害區,用甲嘧磺隆撒施毒土法防除紫莖澤蘭,好于過去適時人挖、牛犁等機械防除及草甘膦噴霧的效果,且省時、省工、省水、成本低,易于推廣應用。(5)藥害試驗證明:在酸性土壤上,撒施3%甲嘧磺隆顆粒劑,在試驗劑量范圍內,對蘭桉幼樹安全。

制備^[2]

1.2-甲氧羰基苯磺酰胺（II）的合成

反應瓶中加12g（0.066mol）糖精，80mL甲醇，攪拌下滴加2.5mL濃硫酸，回流6h，冷卻，濾出固體。得到的固體水洗后加入40mL水，用NaOH中和至pH6~7，過濾、干燥，得到2-甲氧羰基苯磺酰胺（II），收率83.6%，m.p.122~124℃。

2.2-甲氧羰基苯磺酰基異氰酸酯（III）的合成

2-甲氧羰基苯磺酰胺（II）和草酰氯（摩爾比1∶3.5）溶于干燥的甲苯中，攪拌下升溫至60℃，維持2h，升溫回流至無氣體產生。冷卻、過濾，氮氣保護下減壓脫去溶劑，得到2-甲氧羰基苯磺酰基異氰酸酯（III）的粗品，無需精制，直接用于甲嘧磺隆的合成。甲嘧磺隆一般以糖精等為原料合成。首先由糖精得到2-甲氧羰基苯磺酰胺（II），后者與草酰氯反應得到2-甲氧羰基苯磺酰基異氰酸酯（III），異氰酸酯再與2-氨基-4，6-二甲基嘧啶縮合，得到甲嘧磺隆（I），（見反應式）。

主要參考資料

[1]蔡長庚, 林付根, 馮正娣, 金鐘時, & 王鳳良. (2007). 甲嘧磺隆防除加拿大一枝黃花殺根莖效果初報. 現代農業科技(19), 83-84.

[2] 馬蘋, 謝開立, 畢加勛, 劉鴻濱, 邵維福, & 尹鴻斌等. (2008). 應用甲嘧磺隆防除紫莖澤蘭藥效試驗. 林業科技通訊(2), 30-31.

[3] 梅麗娟, 任浩章, 柴守權, 邱立新, & 于海英. (2007). 75%甲嘧磺隆水分散粒劑防除非耕地雜草試驗. 農藥科學與管理, 28(10), 38-40.