新型有機(jī)磷除草劑與阻燃劑的研發(fā)與應(yīng)用

新型有機(jī)磷除草劑與阻燃劑

的研發(fā)與應(yīng)用

賀紅武農(nóng)藥與化學(xué)生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室華中師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院he1208@一、新型有機(jī)磷除草劑的研發(fā)與應(yīng)用世界需要農(nóng)藥，中國更需要農(nóng)藥“糧食危機(jī)”世界人口：80億/2030年中國人口：16億/2030年使用農(nóng)藥可減少直接經(jīng)濟(jì)損失約600多億元，相當(dāng)于提高12-18%的種植面積。在中國如果停用化學(xué)農(nóng)藥:意味著有3.5億人挨餓。水果將減產(chǎn)78％，蔬菜減產(chǎn)54％，谷物減產(chǎn)32％。----L.Cooping(英),PestManagementScience主編基本國情:

人多地少。以世界7%耕地養(yǎng)活世界22%的人口病蟲草害頻發(fā)，損失高達(dá)40-50%我國農(nóng)藥工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展1,我國化學(xué)農(nóng)藥制造業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，目前農(nóng)藥年產(chǎn)量居世界第一位,使用量第二位.

2005年農(nóng)藥總產(chǎn)量達(dá)到103.94萬噸，19年間產(chǎn)量擴(kuò)大了10.2倍。已居世界第一位?；瘜W(xué)農(nóng)藥制造業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，我國農(nóng)藥出口金額開始超過進(jìn)口額成為凈出口國。

2011年，全國化學(xué)農(nóng)藥原藥的產(chǎn)量達(dá)264.87萬噸，

2013年,全國化學(xué)農(nóng)藥原藥的產(chǎn)量達(dá)319萬噸

2014年,全國化學(xué)農(nóng)藥原藥的產(chǎn)量達(dá)344.4萬噸1986年我國農(nóng)藥總產(chǎn)量為10.2萬噸。我國農(nóng)藥工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展

2,

目前，我國已能生產(chǎn)300多種原藥、3000多種制劑，農(nóng)藥生產(chǎn)能力為130萬噸/年(按100%有效成分計(jì))，在我國農(nóng)藥生產(chǎn)的總產(chǎn)量中，約2/3出口，1/3國內(nèi)使用。3,我國已成為全球主要農(nóng)藥出口國。出口300多個(gè)品種，100多個(gè)國家和地區(qū)。近年來，我國農(nóng)藥出口量大幅增長，產(chǎn)品除銷往南美、東南亞等地區(qū)的發(fā)展中國家外，還大量銷往歐洲和北美等發(fā)達(dá)國家。

我國農(nóng)藥工業(yè)的問題仿制國外專利過期品種為主,低價(jià)競爭創(chuàng)新品種極少,缺乏自身品牌.出口產(chǎn)品低端化、更多的是“貼牌”，給外國公司打工.

附加值低創(chuàng)制仿制

殺蟲劑殺菌劑除草劑

1990年78%9%10%2005年41.8%10.1%28.6%2014年16.26%6.65%52.35%

*********************************************************************************************國內(nèi)現(xiàn)狀與需求

60年來，通過對有機(jī)氯、有機(jī)磷等高毒、高殘留農(nóng)藥的逐步淘汰，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)藥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整,我國殺蟲劑、殺菌劑、除草劑三大農(nóng)藥品種比例已接近發(fā)達(dá)國家水平。目前我國需求量或用量最大的一類農(nóng)藥是除草劑。有機(jī)磷農(nóng)藥的現(xiàn)狀1990-2002:70%為有機(jī)磷農(nóng)藥,70%為殺蟲劑,70%為高毒農(nóng)藥。自2007年甲胺磷等5種高毒有機(jī)磷農(nóng)藥全部停止生產(chǎn)和使用；2013有機(jī)磷農(nóng)藥約年產(chǎn)80萬噸，大部分為有機(jī)磷除草劑，草甘膦，其它為乙酰甲胺磷，毒死蜱、三唑磷，<10萬噸創(chuàng)制仿制綠色農(nóng)藥

高效、低毒、低殘留、選擇性好、環(huán)境相容性好、對非靶標(biāo)生物安全研究目標(biāo):創(chuàng)制具有綠色農(nóng)藥特點(diǎn)，作用靶標(biāo)獨(dú)特的新型除草劑創(chuàng)制仿制傳統(tǒng)農(nóng)藥

低效、高毒、高殘留、選擇性差、環(huán)境相容性差、影響非靶標(biāo)生物。面向我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)對新型除草劑的重大需求。開展除草劑的創(chuàng)制、應(yīng)用與開發(fā)研究具有重要的意義和應(yīng)用價(jià)值李正名，楊華錚，“迎接新農(nóng)藥創(chuàng)制研究所面臨的挑戰(zhàn)”，杜燦屏等編《21世紀(jì)有機(jī)化學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略》，2002年新農(nóng)藥創(chuàng)制特點(diǎn)與現(xiàn)狀:投資大、周期長、風(fēng)險(xiǎn)高我國新農(nóng)藥創(chuàng)制研究的總體目標(biāo):國際上只有美、日、德、法、英、瑞士具有獨(dú)立創(chuàng)制新農(nóng)藥能力,中國正在爭取成為第七個(gè)能獨(dú)立創(chuàng)制新農(nóng)藥的國家。效率低環(huán)境友好農(nóng)藥利用生物合理設(shè)計(jì)的方法從源頭設(shè)計(jì)對環(huán)境友好的農(nóng)藥

農(nóng)藥活性分子（有機(jī)小分子）作用靶標(biāo)（生物大分子）效率高生物合理設(shè)計(jì)根據(jù)已知害物靶標(biāo)酶的結(jié)構(gòu)，定向進(jìn)行設(shè)計(jì)。12種靶標(biāo)6種靶標(biāo)(>290)http:///全球使用除草劑種類與抗性問題單一靶標(biāo)或有限靶標(biāo)的除草劑長期重復(fù)使用，導(dǎo)致的抗性問題也越來越嚴(yán)重！應(yīng)用新作用機(jī)制的除草劑有利于克服抗性。全球使用75%除草劑僅限于六種靶標(biāo)目前尚無以丙酮酸脫氫酶(PDHc)為靶標(biāo)的除草劑。丙酮酸脫氫酶系催化的丙酮酸氧化脫羧轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A是生物體內(nèi)的關(guān)鍵代謝過程。研究思路:

設(shè)計(jì)植物丙酮酸脫羧酶(PDHcE1)的抑制劑來獲得除草劑。獲得全新的除草劑先導(dǎo)結(jié)構(gòu)α-(取代苯氧乙酰氧基)烴基膦酸酯前期研究國外文獻(xiàn)抑制劑：結(jié)構(gòu)變化空間有限先導(dǎo)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)變化空間大具有易降解的羧酸酯鍵先導(dǎo)結(jié)構(gòu)與國外丙酮酸脫氫酶系抑制劑比較劑量2.8kg/ha除草活性低，實(shí)用性差,對作物有藥害.活性最高的化合物2F,4Cl;2-Cl,4-F;2-Cl,4-ClNaOorMeO

HMe酶抑制活性提高數(shù)千倍除草活性提高數(shù)千倍獲得一批高除草活性化合物六個(gè)取代基合理匹配藥效與作物安全性評價(jià)定量構(gòu)效關(guān)系的研究獲得授權(quán)發(fā)明專利11項(xiàng)候選除草劑HW02,HWS,HV-1毒性、環(huán)境行為評價(jià)新型含磷創(chuàng)制除草劑研發(fā)進(jìn)展α-(取代苯氧乙酰氧基)烴基膦酸酯1,氯酰草膦（Clacyfos,

HW02)進(jìn)展：完成大部分農(nóng)藥正式登記試驗(yàn)，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣。授權(quán)專利3項(xiàng)，申請發(fā)明專利4項(xiàng)2,HWS:成本更低、對玉米的安全性更好進(jìn)展：完成小試研究及農(nóng)藥臨時(shí)登記前期的多點(diǎn)田間小區(qū)藥效、毒性及生態(tài)評價(jià)。授權(quán)發(fā)明專利1項(xiàng)3,HV-1:成本更低,對水稻安全性好進(jìn)展：完成合成方法及室內(nèi)除草活性篩選研究進(jìn)行了初步田間評價(jià)。申請中國發(fā)明專利與國際PCT專利,2015獲得美國專利授權(quán)1項(xiàng)氯酰草膦（Clacyfos,

HW02)HWS,HV-1對闊葉雜草的防效顯著高于草甘膦,與2,4-D防效相當(dāng)或更優(yōu)防治雜草牽?；?每畝5克)防治雜草反枝莧(每畝5克)HW02HWSHV-1草甘膦2,4-D空白對照HW0230%HW02HWS草甘膦2,4-D空白對照與商品化除草劑草甘膦(Glyphosate)和2,4-D防效的比較活性化合物農(nóng)藥的開發(fā)階段田間試驗(yàn)藥效推廣化工過程開發(fā)安全評價(jià)環(huán)境評價(jià)登記注冊等農(nóng)藥登記注冊農(nóng)藥三證：農(nóng)藥登記證:1,臨時(shí)登記2,正式登記農(nóng)藥生產(chǎn)許可證農(nóng)藥產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)登記證中國新農(nóng)藥登記資料-1安全評價(jià)-毒性試驗(yàn)項(xiàng)目:闡明待評物質(zhì)的毒性及潛在的危害，決定其能否進(jìn)入市場第一階段動物急性毒性試驗(yàn)與皮膚及眼睛粘膜試驗(yàn)第二階段蓄積毒性和致突變試驗(yàn)第三階段亞慢性毒性和代謝試驗(yàn)等第四階段慢性毒性（包括致癌）人群接觸毒性資料,每日允許攝入量（ADI值）在動物體內(nèi)的代謝資料主要雜質(zhì)毒性資料中國新農(nóng)藥臨時(shí)登記資料-2*藥效試驗(yàn)資料：

室內(nèi)活性試驗(yàn)田間藥效試驗(yàn)殺蟲劑和殺菌劑：2年4地的結(jié)果除草劑和植物生長調(diào)節(jié)劑：2年5地的結(jié)果*殘留試驗(yàn)資料

2年2地的試驗(yàn)結(jié)果*環(huán)境評價(jià)試驗(yàn)資料

對蜂、鳥、魚、蠶的毒性試驗(yàn)結(jié)果等*化學(xué)資料環(huán)境友好型除草劑綠酰草膦

(HW02,Clacyfos)的創(chuàng)制、評價(jià)與應(yīng)用HW02,氯酰草膦,Clacyfos室內(nèi)活性試驗(yàn):

1,證明了氯酰草膦對雙子葉植物具有選擇性抑制活性1),酶的選擇性:對雙子葉植物PDHcE1具有高效,高選擇性抑制活性I50InhibitoryActivitiesonPDHc

RiceMungbeenPeaHW02867

μM12.8

μM18.2

μM2),農(nóng)藥的選擇性:具有高效除草活性對禾本科作物安全,對玉米,小麥,水稻和草坪草等作物安全.對闊葉雜草防效優(yōu)異，顯示了較高的選擇性。2,研究開發(fā)了氯酰草膦(HW02)

的工藝技術(shù)3,田間藥效試驗(yàn)證實(shí)了氯酰草膦

(HW02)為除草劑的有效性

田間應(yīng)用表明HW02對闊葉雜草防效優(yōu)異，與現(xiàn)有除草劑無交互抗性。4,評價(jià)了氯酰草膦

(HW02)的生物學(xué)特性,對環(huán)境生態(tài)的影響

建立了一條原料立足國內(nèi)、易于工業(yè)化、先進(jìn)可行的合成工藝路線。氯酰草膦

(HW02)

田間藥效評價(jià)氯酰草膦

(HW02)

作為小麥田、玉米田、草坪、水稻田、果園、茶園和非耕地除草劑，先后在山東、吉林、黑龍江、江蘇、浙江、河南、河北、湖北，天津、安徽、天津、上海、陜西、北京等十七個(gè)省市，多家具有國家資質(zhì)的農(nóng)藥藥效評價(jià)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行了40余項(xiàng)田間除草活性評價(jià)試驗(yàn)。氯酰草膦(HW02

，Clacyfos)作為除草劑的評價(jià)與應(yīng)用評價(jià)結(jié)果：

氯酰草膦

(HW02)

為內(nèi)吸速效型莖葉處理除草劑，對禾本科作物安全，對闊葉雜草防效優(yōu)異，顯示了較高的選擇性

20-40克/畝，一次施藥能控制作物全生育期闊葉雜草危害，其防效與多種商品化除草劑相當(dāng)或更優(yōu)

與2,4-D丁酯、2甲4氯鈉、苯磺隆、甲磺隆、美國杜邦巨星和使它隆、日本玉農(nóng)樂相比。殺草譜廣，持效性長作物增產(chǎn)效應(yīng)顯著速效性優(yōu)于苯磺隆（河南）、美國使它?。ㄉ虾＃┏中院蜌⒉葑V優(yōu)于杜邦巨星（湖北）抗雨水沖刷能力優(yōu)于2甲4氯（浙江基地）對闊葉雜草的防效顯著高于草甘膦（湖北）與2,4-D相比，無漂移問題與磺酰脲類除草劑相比，殘留低，對后茬作物無影響與現(xiàn)有國內(nèi)外商品化除草劑的比較

吸收快、滲透性好，速效。選擇性好，對非靶標(biāo)生物無影響。生物學(xué)特性國外文獻(xiàn)報(bào)道PDHc抑制劑中除草活性最高的化合物4化合物4：劑量2.8kg/ha

對作物有藥害。

HW02：劑量0.15-0.45kg/ha

對作物安全。

BaillieA.C.etal.Pest.Biochem.Phys.

1988,30,103.HW02除草活性提高6-18倍。氯酰草膦(HW02,Clacyfos)與國外報(bào)道PDHc抑制劑除草活性比較除草劑gai/ha殺草譜反枝莧

藜

芥菜青菜

牽?；ㄋ{菜鴨舌草

甘藍(lán)巢菜

酸模

苘麻

空心蓮子草卷耳

鱧腸

平均值

草甘膦759070307060100100709510080909090811509090808060100100809510010090951002,4-D7510080909510010090501009070708090861501001009898100100100601009080709090氯酰草膦Clacyfos(HW02)7510085100801001001008010085857080100901501009010085100100100100100909075100100氯酰草膦殺草譜測試氯酰草膦對闊葉雜草的防效高于草甘膦，2,4-D防治雜草種類18%HW-02（有效成份21-32g/畝）41%農(nóng)達(dá)劑量150ml/畝（有效成份61.5g/畝）劑量ml/畝（有效g/畝）（株）防效％（株）防效％7天15天7天15天葡萄科烏斂莓120（32）10010000菊科野塘蒿120（21.4）1001007550莧科牛膝120（21.4）1001005075大戟科鐵莧菜夏枝莧120（21.4）10081.812.550100（17.8）95.5120（21.4）100100十字花科薺菜120（21.4）1001004040莎草科香附子150（26.6）100100100100禾本科狗尾草狗牙根140（25）12.512.5100100180（32）5050100100180（32）0057.171.4酢漿科酢漿草180（32）52.256.5100100氯酰草膦(HW02)與農(nóng)達(dá)的除草效果對比氯酰草膦與草甘膦的比較草甘膦為非選擇性除草劑:只能在作物播種前使用，不能用于作物苗后田間除草。除非用于轉(zhuǎn)基因作物田的除草。氯酰草膦為選擇性除草劑:不必種植轉(zhuǎn)基因作物。

與草甘膦（用量75-200g/畝）相比，氯酰草膦對多種闊葉雜草防效比草甘膦更優(yōu)。用量更低。是首個(gè)以丙酮酸脫氫酶為靶標(biāo)的高效除草劑。有利于克服現(xiàn)有除草劑的抗性。氯酰草膦(HW02)作為

小麥田除草劑的應(yīng)用開發(fā)

小麥為我國種植面積較大的主要作物，重點(diǎn)選擇處我國南、北、以及中部的具有代表性的小麥區(qū)域:在陜西、河南、河北、江蘇、湖北，天津六省市委托多個(gè)單位對HW-02進(jìn)行了十多項(xiàng)小麥田間試驗(yàn)。

除草試驗(yàn)安排在小麥3-5葉期11月份,小麥返春后至拔節(jié)前3月份進(jìn)行。

試驗(yàn)單位

西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)藥研究所，河南省農(nóng)科院植保所，河北省欒城縣農(nóng)林局，天津市農(nóng)科院植保所，江蘇省農(nóng)科院植保所，湖北省農(nóng)藥檢定所棗陽農(nóng)業(yè)推廣中心中國農(nóng)業(yè)大學(xué)氯酰草膦(HW02)除草特性施藥后，一年生及越年生闊葉雜草立即停止生長，3-7天后雜草開始表現(xiàn)莖葉扭曲，畸形等嚴(yán)重抑制癥狀，15-20天開始枯萎死亡，使雜草不能結(jié)實(shí)。能通過芽、根、莖、葉各個(gè)器官吸收，且能夠?qū)⑽盏乃巹﹤鲗?dǎo)到其它植物部位引起植株死亡,滲透展布性和吸收傳導(dǎo)性能很好,為速效型莖葉處理的除草劑。具有殺草譜廣，持效性長的優(yōu)點(diǎn)。隨著時(shí)間的推移，對雜草的抑制作用增強(qiáng)。如在12-24g劑量下，90天后，仍可使主要雜草防效達(dá)90-100%防效。小麥田苗后莖葉處理使用HW-02后，小麥均有不同程度的增產(chǎn)效應(yīng)。

課題的意義

氯酰草膦(HW02)

在麥田使用的安全性

一

在使用劑量下，未觀察到小麥產(chǎn)生藥害的癥狀，對小麥安全。2.在小麥田使用HW02后，對后茌作物玉米與大豆的生長無影響。3.小麥田苗后莖葉處理使用HW-02后，小麥均有不同程度的增產(chǎn)效應(yīng)。與現(xiàn)有小麥田除草劑相比的優(yōu)勢:。苯磺隆和2，4-D為小麥田除草劑主打品種.但存在下列問題:1,2，4-D易產(chǎn)生藥害及漂移，綠酰草膦不僅具有或優(yōu)于2，4-D除草的功能，而且對小麥安全、無漂移問題。飽和蒸氣壓(25℃)綠酰草膦:0.00486Pa

2，4-D丁酯

:133.3Pa

與2,4-D相比，噴霧器易于清洗，可用于其它農(nóng)藥噴霧；2,苯磺隆等磺酰脲除草劑抗性發(fā)展嚴(yán)重，而氯酰草膦(HW02)具有不同的作用機(jī)制，對抗性雜草防效優(yōu)異。Clacyfos(ISO批準(zhǔn)通用名)氯酰草膦(HW02)在冬小麥田的應(yīng)用(與2，4-D丁酯對照)HanwenNi*,CropProtection43(2013)246Table2EfficacyofherbicideHW02againstweedsinfields.HerbicideDosage(ga.i.ha-1)Reductioninplantnumbers(%)Reductioninbiomass(%)

HebeiBeijingHebeiBeijing

15DATa30DAT45DAT15DAT30DAT45DAT45DAT45DATHW02752.8a19.2c88.7b3.1a29.7b77.0c97.5a91.8b

2250.0a59.9b100.0a6.8a0.1b92.3b100.0a97.9a

3755.4a62.6ab100.0a7.6a48.7a100.0a100.0a

100.0a

5250.0a87.9a100.0a10.8a56.4a100.0a100.0a

100.0a2,4-D5251.2a88.7a100.0a5.6a53.1a100.0a100.0a

100.0a

aDATisdayaftertreatment.Valueswithinacolumnwiththesameletterarenotsignificantlydifferentatthe0.05levelaccordingtoLSD.8綠酰草膦:75gai/ha(5gai/畝),防效:92-98%;225-375gai/ha,防效:98-100%2，4-D丁酯:525gai/ha,防效:100%

Table3GrainyieldofwinterwheatinweedcontrolefficacyexperimentsofherbicideHW02.增產(chǎn)效應(yīng)HerbicideDosage(ga.i.ha-1)Grainyield(ha-1)a

HebeiBeijingHW02758.2a5.3b2258.1a5.5a3758.2a5.7a5258.2a5.8a2,4-D5258.2a5.6aUntreated7.8a4.8caValueswithinacolumnwiththesameletterarenotsignificantlydifferentatthe0.05levelaccordingtoLSD.9在北京的試驗(yàn)中增產(chǎn)效應(yīng)明顯（約10-20%)，河北有一定的增產(chǎn)效應(yīng)（約5%）氯酰草膦(HW02)與2甲4氯鈉的比較河南、河北、天津等地的多數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明氯酰草膦在使用劑量低于對照藥2甲4氯鈉使用劑量的情況下，其除草效果優(yōu)于2甲4氯鈉。具有較強(qiáng)的抗雨水沖刷能力。一般施藥后2小時(shí)內(nèi)不降水藥效即可得到充分發(fā)揮。對照藥劑2甲4氯表現(xiàn)為12h以后接受降雨，防效受影響較少。

氯酰草膦對小麥的安全性也明顯優(yōu)于2甲4氯鈉。

氯酰草膦(HW02)與其它除草劑的比較湖北的試驗(yàn)結(jié)果表明HW-02在持效性上優(yōu)于杜邦巨星，略次于甲磺隆。在殺草譜上優(yōu)于杜邦巨星。甲磺胺磺隆與碘磺隆的混劑用于小麥田除草，但存在對小麥的產(chǎn)生藥害的問題。而綠酰草膦無藥害的問題。長期使用苯磺隆,造成雜草對苯磺隆的嚴(yán)重抗性問題，如播娘蒿對苯磺隆的抗性嚴(yán)重，而對綠酰草膦非常敏感。河南的試驗(yàn)結(jié)果表明HW-02在速效性上優(yōu)于苯磺隆。氟草煙能防除一些闊葉雜草，但是它對芥菜無效。而綠酰草膦對芥菜防效優(yōu)異。

氯酰草膦(HW02

，Clacyfos)的毒性與環(huán)境行為評價(jià)

氯酰草膦

的急性毒性評價(jià)

氯酰草膦

原藥的安全性評價(jià)試驗(yàn)1．大鼠經(jīng)口急性低毒級2．大鼠經(jīng)皮急性低毒級3．對家兔眼呈現(xiàn)輕度刺激性4．對家兔皮膚呈輕度刺激性5．Ames試驗(yàn)：陰性6．小鼠睪丸M1期精母細(xì)胞染色體畸變分析試驗(yàn)：陰性7．小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)：陰性8．致敏試驗(yàn)：弱致敏物9．亞慢性毒性試驗(yàn)30%氯酰草膦

乳油的安全性評價(jià)試驗(yàn)1．大鼠急性經(jīng)口低毒級2．大鼠急性經(jīng)皮低毒級3．對家兔的眼呈現(xiàn)輕度刺激性。4．家兔的皮膚無刺激性。5．為弱致敏物氯酰草膦

低毒,無三致作用,符合農(nóng)藥登記的安全性標(biāo)準(zhǔn)氯酰草膦毒性慢性評價(jià)結(jié)果104周致癌慢性聯(lián)合試驗(yàn)結(jié)果表明:無致癌性；“大鼠兩代兩窩繁殖評價(jià)結(jié)果表明：無明顯呸胎及致畸毒性；對大鼠生殖功能及子代的生長發(fā)育無影響。

屬于“

I級（易水解）”農(nóng)藥；殘留性均屬于“I級（易降解）”農(nóng)藥；土中的移動性均屬于“

V級（不移動）”農(nóng)藥；在空氣中、水中和土壤表面的揮發(fā)性屬于“IV級（難揮發(fā)）”農(nóng)藥。土壤吸附和生物富集試驗(yàn)均不能測出氯酰草膦。氯酰草膦的上述環(huán)境行為特點(diǎn)表明其對環(huán)境影響很小

氯酰草膦(HW02)原藥環(huán)境行為特征

新農(nóng)藥HW-02在土壤中的吸附,吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,逯忠斌,侯志廣,王秀梅,環(huán)境科學(xué)研究,2009,Vol.22,No.7Jul.851-855評價(jià)結(jié)果表明：氯酰草膦

對環(huán)境生態(tài)安全30%氯酰草膦乳油1．對密蜂為低毒級。2．對鵪鶉為低毒級。3．96小時(shí)LD50對斑馬魚的毒性為低毒級。4．對家蠶為低毒級。氯酰草膦

消解速度快，易降解，殘留量低于檢出極限；對后茬作物無影響。在土壤中的半衰期為0.2-0.4天；在玉米鮮植株中的半衰期為0.1-0.4天；

對環(huán)境生態(tài)影響的評價(jià)毒性評價(jià)項(xiàng)目評價(jià)結(jié)果大型溞低毒土壤微生物影響率低毒赤眼蜂

低風(fēng)險(xiǎn)性爪蟾

低毒蜜蜂經(jīng)口

低毒鳥飼喂

飼料低毒吸入

（限量法)低毒氯酰草膦對環(huán)境生態(tài)影響的評價(jià)

(2015)對玉米、小麥水稻和草坪草等作物安全對溫血?jiǎng)游锏投緦γ鄯澍B、魚、家蠶,低毒作物與土壤中殘留量低于檢出限新的作用靶標(biāo),有利于克服抗性與現(xiàn)有除草劑無交互抗性對環(huán)境影響很小對環(huán)境生態(tài)安全氯酰草膦具有高效、低毒、低殘留,

對環(huán)境友好的的特點(diǎn)Clacyfos(HW02)運(yùn)用生物合理設(shè)計(jì)方法創(chuàng)制的氯酰草膦，克服了國外己有的PDHc抑制劑毒性高,藥效差和選擇性差的問題。為首個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的植物PDHc抑制劑,

顯示了高效、低毒、低殘留、對環(huán)境友好的特點(diǎn)。證實(shí)了我們從源頭設(shè)計(jì)環(huán)境友好農(nóng)藥分子思路的合理性和可行性。除草活性最高的PDHc抑制劑劑量2.8kg/ha對作物有藥害。BaillieA.C.etal.Pest.Biochem.Phys.

1988,30,103.氯酰草膦

：劑量0.15-0.45kg/ha,除草活性提高6-18倍。對作物安全?？偨Y(jié)氯酰草膦與國外報(bào)道PDHc抑制劑除草活性比較目前完成的氯酰草膦農(nóng)藥正式登記試驗(yàn)資料--13.2.2原藥正式登記

毒理學(xué)資料

.1急性毒性試驗(yàn)

A急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)；

B急性經(jīng)皮毒性試驗(yàn)；

C急性吸入毒性試驗(yàn);

D眼睛刺激性試驗(yàn)；

E皮膚刺激性試驗(yàn)；

F皮膚致敏性試驗(yàn)。

.2亞慢(急)性毒性試驗(yàn)

.3致突變性試驗(yàn)

A鼠傷寒沙門氏菌/回復(fù)突變試驗(yàn)；

B體外哺乳動物細(xì)胞基因突變試驗(yàn)；

C體外哺乳動物細(xì)胞染色體畸變試驗(yàn)；

D體內(nèi)哺乳動物骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)。

.4生殖毒性試驗(yàn)

.5致畸性試驗(yàn)

.6慢性毒性和致癌性試驗(yàn)

.7遲發(fā)性神經(jīng)毒性試驗(yàn)

.8在動物體內(nèi)的代謝

目前完成的氯酰草膦農(nóng)藥正式登記試驗(yàn)資料--2.1環(huán)境行為試驗(yàn)

A揮發(fā)性試驗(yàn)；

B土壤吸附試驗(yàn)；

C淋溶試驗(yàn)；

D土壤降解試驗(yàn)；

E水解試驗(yàn)；

F水中光解試驗(yàn)；

G土壤表面光解試驗(yàn)；

H水-沉積物降解試驗(yàn)；

I生物富集試驗(yàn)。評價(jià)結(jié)果表明：氯酰草膦

對環(huán)境生態(tài)安全目前完成的氯酰草膦農(nóng)藥正式登記試驗(yàn)資料--3.2環(huán)境毒性試驗(yàn)

A鳥類急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)；

B鳥類短期飼喂毒性試驗(yàn)；

C魚類急性毒性試驗(yàn)；

D水蚤急性毒性試驗(yàn)；

E藻類急性毒性試驗(yàn)；

F蜜蜂急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)；

G蜜蜂急性接觸毒性試驗(yàn)；

H天敵赤眼蜂急性毒性試驗(yàn)；

I天敵兩棲類急性毒性試驗(yàn)；

J家蠶急性毒性試驗(yàn)；

K蚯蚓急性毒性試驗(yàn)；

N非靶標(biāo)植物影響試驗(yàn)。所有氯酰草膦,的評價(jià)結(jié)果均符合農(nóng)藥登記的安全性標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新性:氯酰草膦結(jié)構(gòu)，合成方法，活性及應(yīng)用范圍為本研究首次發(fā)現(xiàn)和開發(fā),具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。具有兩項(xiàng)獲權(quán)發(fā)明專利，一項(xiàng)實(shí)用新型專利、申請四項(xiàng)發(fā)明專利。成果水平評價(jià)完成小試和中試的成果技術(shù)鑒定。專家評價(jià)：達(dá)到國際同類研究先進(jìn)水平。(湖北省科技廳,)2005相關(guān)研究獲湖北省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)2009年獲湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)

武漢市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)?wù)雇?,氯酰草膦為高效除草劑,具備了商品化基礎(chǔ)。2,

已完成的氯酰草膦正式登記所要求的評價(jià)結(jié)果均符合農(nóng)藥的安全性要求。3,目前氯酰草膦具備了正式登記所要求的基本試驗(yàn)資料。4.完成正式登記的全部試驗(yàn)后，擬申請氯酰草膦的正式登記?；蚺c企業(yè)合作，完成了氯酰草膦正式登記。5,與企業(yè)聯(lián)合推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用開發(fā),為進(jìn)入市場作準(zhǔn)備。選擇性：在單子葉植物與闊葉植物間具有很好的選擇性，對禾本科作物安全，對闊葉雜草防效優(yōu)異。田間試驗(yàn)結(jié)果表明：HWS對玉米生長安全，藥后未見有藥害癥狀。有機(jī)磷化合物HWS作為玉米地除草劑的簡介1.選擇性好2.殺草譜廣3.高效4.低毒5.對環(huán)境生態(tài)安全HWS是一種傳導(dǎo)型內(nèi)吸性除草劑，可通過根及葉片吸收并傳導(dǎo)。藥效：HWS有效使用劑量為在20-30克/畝，在玉米苗2-5葉期，在闊葉雜草2-4葉期，HWS能有效控制玉米田主要危害性雜草。一次施藥基本能控制玉米全生育期闊葉雜草危害。

殺草譜：對闊葉草和莎草科雜草防效顯著，如對反枝莧、馬齒莧、刺莧、鯉腸、鐵莧菜、蓼、小藜、辣蓼、藜、大巢菜、碎米莎草,千金子,空心蓮子草、葎草、斑地錦、節(jié)節(jié)菜、陌上菜、扁蓄的防效均很好，對蒼耳、苘麻、田旋花的防效也好。

HWS特點(diǎn)除草劑HWS在玉米田的應(yīng)用

委托紹興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院；嘉興市農(nóng)科院；山東省除草劑新技術(shù)開發(fā)推廣中心；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院；馬鞍山市農(nóng)科委植保站；泰安市農(nóng)科院；天津農(nóng)科院植保所；東北農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位分別在浙江、山東、黑龍江、天津等地完成了十項(xiàng)玉米田田間小區(qū)篩選試驗(yàn)。與對照藥劑比較：藥效顯著高于二甲四氯，與4%煙嘧磺隆和20%使它隆乳油相當(dāng)或更優(yōu)。且原藥成本,畝用藥成本低于使它隆和玉農(nóng)樂。展望我國最重要的三大糧食作物：稻谷、小麥、玉米。玉米是我國最重要的三大作物之一,以玉米為原料進(jìn)行深加工也是目前國內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模開發(fā)的基礎(chǔ)性原料，預(yù)計(jì)今后我國玉米的播種面積將進(jìn)一步擴(kuò)大。因此HWS作為環(huán)境友好型除草劑用于玉米地除草高效、安全。具有很好的應(yīng)用開發(fā)前景此外，HWS可作為旱田，進(jìn)一步開發(fā)成為其它禾本科作物田以及草坪的除草劑,因此，具有很大的應(yīng)用開發(fā)空間。高活性環(huán)狀的膦酸酯V作為除草劑的篩選和發(fā)現(xiàn)編號劑量gai/ha反枝莧小藜芥菜牽牛花450克gai/ha下安全的作物V--718.7570709070小麥，玉米V-1(HV-1)18.75100709585小麥，水稻,玉米V-737.580809580V-137.51008010095V-7759585100100V-17510085100100環(huán)狀膦酸酯可能提高化合物的活性和穩(wěn)定性結(jié)論

在75gai/ha劑量下，化合物HV-1對大多數(shù)闊葉雜草的除草活性與Clacyfos相當(dāng)或更優(yōu)，對大多闊葉雜草的防效與草甘膦相當(dāng)或更優(yōu)。在150gai/ha劑量下，對水稻、玉米和小麥安全；急性毒性為低毒。具有作為苗后除草劑開發(fā)應(yīng)用的前景。1,中國發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01210307798.5，2,國際PCT/CN2012/081013，2015獲得美國專利授權(quán)環(huán)狀膦酸酯HV-1和HWS

與草甘膦的比較草甘膦為非選擇性除草劑:只能在作物播種前使用，不能用于作物苗后田間除草。除非用于轉(zhuǎn)基因作物田的除草。環(huán)狀膦酸酯HV-1和HWS為選擇性除草劑:不必種植轉(zhuǎn)基因作物。

與草甘膦（用量75-200g/畝）相比，對多種闊葉雜草防效比草甘膦更優(yōu)。用量更低。

二、作為阻燃劑的研究與應(yīng)用阻燃劑使用的重要性

塑料、橡膠、化學(xué)纖維等高分子合成材料迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、建筑、汽車行業(yè)、日用家具家電等領(lǐng)域。然而，大多數(shù)高分子材料屬于易燃、可燃材料，燃燒速度快，不易熄滅，容易引發(fā)火災(zāi)事故世界各地幾乎每天都有大小的火災(zāi)在發(fā)生：我國每年發(fā)生火災(zāi)25萬多起，傷亡5500多人，直接經(jīng)濟(jì)損失>16.7億元?；馂?zāi)事故日益嚴(yán)重，已成為普遍關(guān)心的社會問題。2009年2月9日晚20時(shí)27分，央視新址北配樓發(fā)生了罕見的大火，火災(zāi)剛一起，火勢就迅速蔓延，火焰高近百米，濃煙滾滾，事后統(tǒng)計(jì)，在短短的三個(gè)小時(shí)，過火面積已達(dá)10余萬平方米，且造成1人死亡、7人重傷。央視大樓火災(zāi)現(xiàn)場由高分子材料引起的火災(zāi)，每年造成了大量的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在高分子材料越來越廣泛應(yīng)用的今天，阻燃劑的應(yīng)用是必不可少的。

常規(guī)紡織品幾分鐘被完全燒毀。阻燃織物有輕微的燃燒。使用阻燃材料后，美國住宅火災(zāi)致死人數(shù)而論，1993年僅為1978年的60%。阻燃劑的應(yīng)用

為了解決合成材料的耐燃、抑煙等問題，最有效的方法是加人阻燃劑。阻燃劑使合成材料具有難燃性、自熄性和消煙性來確保合成材料使用的安全性。

63[1]FlameretardantsmarkettoreachUS$5.8billionby2018[J].AdditivesforPolymers.2011,2011(11):10-11.[2]Teijindevelopsphosphorusflameretardant;expandspresenceinemergingmarkets[J].AdditivesforPolymers.2013,2013(11):1-2.Withthenewproductenhanc-ingitsexistinglineofbrominatedflameretardants,thecompanysaysitexpectsrevenuefromitsflameretardantbusinesstoreach￥4billionbyfiscal2018.Tokyo-basedTeijinLtdhasdevelopedFireguardFCX-210,anewtypeofphosphorusflameretardant.Thecompanysaysthehalogen-freeproductissuitedforuseinawiderangeofresins,includingstyrenics,suchaspolystyreneandABS,andpolyamideswhereconventionalphosphorusflameretardantsaretypicallylesseffective.Teijinisinparticulartargetingautomotiveandelectronicsapplicationswiththenewflameretardant.阻燃劑分類

按阻燃元素分類：鹵系、磷系、氮系、磷-氮系、鋁-鎂系、銻

系、硅系、硼系等

分類無機(jī)阻燃劑：氫氧化鋁（ATH），聚磷酸銨等有機(jī)阻燃劑：有機(jī)鹵阻燃劑、有機(jī)磷阻燃劑、有機(jī)磷-氮阻燃劑、有機(jī)硅阻燃劑等1.阻燃劑的基本概況

阻燃劑概念指能夠提高易燃或可燃物的難燃性，阻止材料被引燃及抑制火焰蔓延的一種助劑，通常分為兩種類型——添加型和反應(yīng)型。

按結(jié)構(gòu)組成2.阻燃劑應(yīng)用現(xiàn)狀與存在問題2.1.無機(jī)阻燃劑

無機(jī)阻燃劑主要為鋁、鎂、硼、磷、銻和鉬等的氫氧化物和氧化物的水合物。優(yōu)點(diǎn)：原料易得、價(jià)格低廉、不揮發(fā)、低毒、低煙或抑煙、低腐蝕、阻燃效果持久。缺點(diǎn)：添加量大，大大降低材料的機(jī)械性，與材料的相容性差與材料相容性差表面改性處理、表面包覆（微膠囊化）、顆粒超細(xì)化（納米化）添加量大低添加量（使用有機(jī)阻燃劑）無公害阻燃劑652.2.鹵系阻燃劑

鹵系阻燃劑包括溴系和氯系阻燃劑。鹵系阻燃劑是目前世界上產(chǎn)量最大的有機(jī)阻燃劑之一，工業(yè)化的阻燃劑主要有十溴二苯醚、四溴雙酚A、六溴環(huán)十二烷（HBCD）、氯化石蠟等。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉、添加量少、與合成材料的相容性好、對材料的機(jī)械性能影響小以及阻燃效率高等。目前產(chǎn)量和使用量最大的有機(jī)阻燃劑缺點(diǎn)：燃燒時(shí)會產(chǎn)生大量濃煙以及腐蝕性鹵化氫氣體，并釋放出劇毒的二噁英。大大限制其使用6667

歷史上，作為高分子材料阻燃添加劑的大部分是含鹵化合物（如化合物1-4）[1.2]，但在受熱的過程中會釋放出劇毒的二噁英，所以部分含鹵化合物（如化合物1）已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)禁用。[1]Weil,E.D.BusinessCommunicationsCorp.,Stamford,CT,1999,(10):156–172.[2]Weil,E.D.BusinessCommunicationsCorp.,Stamford,CT,2001,(12):158–175.需研發(fā)更安全、更環(huán)保、更有效的阻燃添加劑磷系阻燃劑因其環(huán)境友好、阻燃性能高效優(yōu)異被廣泛關(guān)注全世界范圍內(nèi)禁用的含鹵化合物2003年12月13日，歐盟頒布了《關(guān)于電子電器廢棄物的指令》（WEEE）和《關(guān)于在電子電器設(shè)備中限制使用某些有毒物質(zhì)的指令》（RoHS），規(guī)定自2006年7月1日起，禁止在電子電器中使用含鹵阻燃劑。尋找更安全、更環(huán)保、更有效的阻燃添加劑

磷系阻燃劑阻燃性能優(yōu)異、低毒、環(huán)境友好等特點(diǎn)成為近年來人們研究的熱點(diǎn)！鹵系阻燃劑前途堪憂！68開發(fā)的含磷阻燃添加劑RDP和BDP[3]這兩種化合物是近年來開發(fā)的新型含磷阻燃添加劑，能夠提高樹脂的熱變形溫度和熱穩(wěn)定性，并具有很好的阻燃性能，但是成本相對較高，未被大量使用。[3]Wroczynski,R.J.(2004).(toGE),EuropeanPatent0,909,790.29.Sandler,S.R.(1979).(toPennwalt),USPatent4,180,495.DOPO及其衍生物(5和6[4.5])這一類的化合物經(jīng)濟(jì)成本相對較低，阻燃性能較好，從經(jīng)濟(jì)效益角度分析，是目前運(yùn)用得最廣泛的一類含磷高分子材料阻燃添加劑。[4]Wroczynski,R.J.(2004).(toGE),EuropeanPatent0,909,790.[5]Endo,S.,Kashihara,T.,Osako,A.,Shizuki,T.andIkegami,T.(1979).(toToyobo),USPatent4,157,436.69無鹵含磷反應(yīng)型阻燃劑DOPO衍生物DOPO(DOP):反應(yīng)型和添加型阻燃劑9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物

(日本三光公司商品名HCA)（DE2034887，德國，1972年）

特點(diǎn)：

膦菲類環(huán)狀磷酸酯,具有較高的熱穩(wěn)定性，抗氧化性和優(yōu)良的耐水性。該阻燃劑有磷---碳鍵，阻燃性能比一般磷酸酯更好。

DOPO及其衍生物合成的阻燃劑無鹵、無煙、無毒,不遷移,阻燃性能持久。而且它本身還具有增塑性能。在國外已得到廣泛的應(yīng)用。

DOPO的主要用途

目前主要用于阻燃制備印刷線路板的無鹵環(huán)氧樹脂，以代替四溴雙酚A。具有增塑性能。DOPO及其衍生物可作為反應(yīng)型及添加型阻燃劑，用于聚酯、聚酰胺、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、ABS樹脂、酚醛樹脂、電路板、半導(dǎo)體封裝材料、光敏材料和發(fā)光材料等多種高分子材料的阻燃。DOPO也可以用于合成熱塑性聚酯的無鹵反應(yīng)型阻燃劑，以制備本質(zhì)阻燃聚酯。

對于含磷阻燃劑，無論是有機(jī)化合物，還是次膦酸鹽類化合物都能應(yīng)用與高分子材料阻燃，并能得到很好的阻燃效果。因此，具有優(yōu)異的阻燃性能、對環(huán)境友好有機(jī)磷化合物在阻燃劑領(lǐng)域的應(yīng)用必將具有廣闊的發(fā)展前景。次膦酸鹽類的化合物7[6]主要應(yīng)用于尼龍樹脂上，能得到較好的阻燃效果。[6]Herwig,W.,Kleiner,H.-J.andSabel,H.-D.(1979).(toHoechst),EuropeanPat