砜吡草唑是日本組合化學公司開發的一種新型廣譜、高活性的芽前土壤處理劑,屬于異噁唑類除草劑,除草譜廣,可有效防除狗尾草屬、馬唐屬、稗屬、鵝觀草屬、黑麥草屬、棒頭草屬等禾本科雜草以及莧屬、曼陀羅屬、茄屬、苘麻屬、野豌豆屬、播娘蒿屬、紫草屬等闊葉雜草。砜吡草唑以殺草譜廣、用量低、活性高、安全性好等優良特點,越來越受到關注。
砜吡草唑化合物專利期將于2022年2月6日到期,相關工藝專利預計到2027—2032年到期,近年來已經在澳大利亞、美國、加拿大等國家登記在小麥、玉米、大豆、棉花等作物田封閉除草劑。
砜吡草唑(Pyroxasulfone)是一種異噁唑類除草劑,化學名稱為3-[5-(二氟甲氧基)-1-甲基-3-(三氟甲基)吡唑-4-基甲基磺?;?4,5-二氫-5,5-二甲基-1,2-異噁唑,分子式為C12H14F5N3O4S,分子量為391.32,結構式(圖1),CAS登錄號為447399-55-5。
圖 1 砜吡草唑結構式
白色固體,無嗅;分子質量為391.32;熔點為157.6℃;lgPow:3.30(25℃);水中溶解度為:0.17 mg/L(25℃)。在25℃時,pH 4、7、9條件下砜吡草唑較難水解,半衰期分別為138.6、115.5、115.5 d。積水厭氧條件更有利于砜吡草唑在土壤中的降解;砜吡草唑在土壤表面中的光解作用類型屬于難光解,降解半衰期為231 h。在有機溶劑乙酸乙酯、乙腈中易光解,在丙酮中難光解,降解半衰期分別為1.43、2.38和21.66 h。
山齒鶉和野鴨經口LD50>2 250 mg/kg;吸入LC50>5 620 mg/L;大翻車魚LC50>2.8 mg/L;虹鱒魚LC50>2.2 mg/L;大型蚤EC50>4.4 mL/L;糠蝦LC50>1.4 mg/L;蜜蜂接觸毒性LC50>100 g/只。
為更好地推廣此品種,巴斯夫、富美實等多家公司參與了砜吡草唑的市場開發,其銷售額呈現高速增長態勢,2014年全球銷售額為0.70億美元,2016年全球銷售額攀升至1.35億美元,2018年銷售額為1.25億美元。2013—2018年復合年增長率為54.9%。
(1)國內登記
目前僅上海群力化工有限公司登記,登記產品為98%砜吡草唑原藥和40%砜吡草唑懸浮劑,登記用于防除冬小麥田一年生雜草,施用方式為土壤噴霧。
(2)國外登記
目前已經在澳大利亞、美國、加拿大等地區獲得登記,詳見表1。
日本:15%砜吡草唑水分散粒劑、50%砜吡草唑水分散粒劑、36.3%砜吡草唑懸浮劑、14.8%砜吡草唑·吡氟酰草胺懸浮劑(7.4%+7.4%)。
美國:85%砜吡草唑水分散粒劑、41.46%砜吡草唑懸浮劑、47.8%砜吡草唑·莠去津·嗪草酸甲酯懸乳劑(5.15%+42.5%+0.15%)、23.3%砜吡草唑·嗪草酸甲酯懸乳劑(22.61%+0.69%)、39.75%砜吡草唑·唑草酮懸乳劑(37.1%+2.65%)、46.6%砜吡草唑·嗪草酸甲酯懸浮劑(45.22%+1.38%)、41.32%砜吡草唑·甲磺草胺懸浮劑(20.66%+20.66%)、41.32%砜吡草唑·咪唑乙煙酸·苯嘧磺草胺懸浮劑(23.06%+13.45%+4.81%)、61.5%砜吡草唑·丙炔氟草胺水分散粒劑(28%+33.5%)、76%砜吡草唑·丙炔氟草胺水分散粒劑(42.5%+33.5%)、62.41%砜吡草唑·丙炔氟草胺·氯嘧磺隆水分散粒劑(31.17%+24.57%+6.67%)、27.91%砜吡草唑·嗪草酮·丙炔氟草胺懸浮劑(6.76%+15.86%+5.29%)、31.85%砜吡草唑·丙炔氟草胺懸浮劑(17.81%+14.04%)、41.21%砜吡草唑·甲磺草胺懸浮劑(14.77%+26.44%)、41.44%砜吡草唑·苯嘧磺草胺·精二甲吩草胺懸乳劑(4.50%+5.41%+31.53%)、24.72%砜吡草唑·氟亞胺草酯(18.38%+6.34%)懸浮劑。
加拿大:85%砜吡草唑水分散粒劑、500g/L砜吡草唑懸浮劑、76%砜吡草唑·丙炔氟草胺水分散粒劑(42.5%+33.5%)、500 g/L砜吡草唑·唑草酮懸乳劑(447 g/L+53 g/L)、500 g/L砜吡草唑·甲磺草胺懸浮劑(250 g/L+250 g/L)、490 g/L砜吡草唑·苯嘧磺草胺·咪唑乙煙酸(273.5 g/L+57 g/L+159.5 g/L)懸浮劑。
澳大利亞:850 g/kg砜吡草唑水分散粒劑、480 g/L砜吡草唑懸浮劑。
新西蘭:850 g/kg砜吡草唑水分散粒劑。
南非、沙特阿拉伯:850 g/kg砜吡草唑水分散粒劑。
(1)國內專利
砜吡草唑在我國的專利有:CN105248431A、CN105594712A、CN106259399、CN106259398、CN106259360、CN106259361、CN106689145、CN106070244A、CN106070244A、CN106614631A、CN106689145A、CN107306971A、CN107509733A、CN107743974A、CN108013051A、CN108013055A、CN108293988A、CN108617671A、CN108812662、CN109526973A、CN109588416A、CN109730080A、CN109769835A、CN109845748A、CN110461158A等。
我國對砜吡草唑復配和應用的專利發明主要集中在大田作物上。以下為砜吡草唑復配在主要作物上的應用情況:① 小麥上與砜吡草唑復配有:氟噻草胺、吡氟酰草胺、三氟草嗪、苯草醚、異丙隆、氯吡嘧磺隆、甲基噻吩磺隆、環吡氟草酮、雙唑草酮、雙氟磺草胺等,多數復配為土壤封閉處理劑,極少復配為莖葉處理劑;② 水稻上與砜吡草唑復配有:丙草胺、氯吡嘧磺隆、嗪吡嘧磺隆、氟吡磺隆等;③ 玉米上與砜吡草唑復配有:煙嘧磺隆、莠去津、二甲四氯異辛酯、異丙甲草胺、氰草津、辛酰溴苯腈、硝磺草酮、苯唑草酮等,多數復配為封殺結合使用;④ 大豆上與砜吡草唑復配有:甲氧咪草煙、乙氧氟草醚、噁草酮、氟磺胺草醚等,復配封閉莖葉處理;⑤ 棉花上與砜吡草唑復配有:丙炔氟草胺等,復配用于封閉處理。
其他專利:WO2017/129143、WO2017/129142、WO2017/129141、WO2017/9090、WO2015/155236、WO2012/176938、WO2011/73615、WO2011/57935、WO2011/51393、WO2009/141367、WO2008/73369、US2015/155236、US2015/320043、US2012/35052、US2012/264947、US2012/35052、US2010/304973、US2013/310256、US2008/153704、EP1541561、EP1364946。
原藥方面:砜吡草唑化合物專利期將于2022年2月6日到期,相關工藝專利預計到2027—2032年到期。砜吡草唑成分在中國首次登記成功為2019年1月29日,其過新農藥保護期的時間為2025年1月29日。因此,在2025年1月29日前登記該原藥,均應按《農藥登記資料要求》的規定,以新農藥的方式申請登記。顯然,單獨一家企業出資登記該產品的成本、時間、風險是非常突出的。
制劑方面:由于砜吡草唑成分過新農藥保護期的時間為2025年1月29日,在2025年1月29日前登記含有該有效成分的制劑,根據《農藥登記資料要求》規定,要做動物代謝、植物代謝、環境代謝試驗,而這幾項試驗的價格異常高昂。所以,各企業想盡快獲得該成分制劑產品登記成功,采取聯合登記的方式才能做到最穩妥、風險最低、費用最低。
砜吡草唑自開發以來,受到廣泛重視與高度評價,組合化學為拓寬該產品銷售市場,與巴斯夫富美實、Valent、拜耳等多家公司簽訂合作協議以推廣此產品,現已在澳大利亞、美國、加拿大、南非、巴西等國家獲得了登記。國內至今僅上海群力化工有限公司登記了砜吡草唑原藥和懸浮劑。預計化合物專利到期后,砜吡草唑將成為除草劑市場備受歡迎的一個產品。目前跨國公司原藥價格大致130萬元,據了解,國內已經有企業聲稱一旦專利到期便可以65萬元出貨。有條件的公司趕緊上車吧!