氯氰菊酯組成結(jié)構(gòu)、作用功能詳解

氯氰菊酯(cypermethrine,CP)

是繼有機(jī)氯、有機(jī)磷和氨基甲酸酯之后人工合成的、生物活性優(yōu)異、環(huán)境相容性較好的一大類

農(nóng)藥,也是近年來廣泛應(yīng)用的一類擬除蟲菊酯殺蟲劑。氯氰菊酯1978年進(jìn)入市場，在過去很長一段時間都是擬除蟲菊酯類產(chǎn)品中的主導(dǎo)產(chǎn)品，但是隨后被高效氯氟氰菊酯和溴氰菊酯所趕超?，F(xiàn)在氯氰菊酯在許多發(fā)展中國家生產(chǎn)。雖然氯氰菊酯產(chǎn)品最初的十年銷售額逐漸下滑。但是從2006年氯氰菊酯產(chǎn)品在美國獲得重新登記開始，氯氰菊酯的市場開始恢復(fù)生機(jī)，銷售額開始上漲，并且不斷開發(fā)氯氰菊酯的新產(chǎn)品，包括氯氰菊酯的種子處理劑產(chǎn)品，還有氯氰菊酯的混劑產(chǎn)品，比如氯氰菊酯與種菌唑的混劑。氯氰菊酯的化學(xué)名為

α-氰基-3-苯氧基芐基

(1R,S)-順,

反式-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯,

分子式為

C22H19Cl2NO3,含有鹵素雙鍵、酯鍵、氰鍵和芐基碳等官能團(tuán),分子量為416.15。氯氰菊酯為棕黃色至深紅色黏稠半固體(室溫),密度為1.23,熔點(diǎn)為60～80

℃,蒸汽壓為190nPa(20

℃),閃點(diǎn)為80

℃,水溶性極低,易溶于酮類、醇類及芳烴類溶劑,在中性、弱酸性條件下穩(wěn)定,強(qiáng)酸及堿性條件下水解,熱穩(wěn)定性良好(200

℃以內(nèi)),中等毒性。氯氰菊酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)中有3個手性碳原子,含8個光學(xué)異構(gòu)體,組成4對外消旋體,氯氰菊酯的不同異構(gòu)體對昆蟲的殺滅效果和光解速度存在明顯差異,其殺蟲活性由強(qiáng)到弱依次為順式、反式、順反式氯氰菊酯。這里必須要提出順式氯氰菊酯和高效氯氰菊酯：

順式氯氰菊酯又叫高順氯氰菊酯、高效順式氯氰菊酯，它是把含有四種順式異構(gòu)體混合物中的兩種低效體或無效體分離掉，而獲得僅含兩種高效順式異構(gòu)體1:1的混合物。高效氯氰菊酯又叫高效順反氯氰菊酯，它是將含8個異構(gòu)體的工業(yè)氯氰菊酯原藥中的無效體經(jīng)催化異構(gòu)化轉(zhuǎn)位成高效體，從而獲得了高效順式異構(gòu)體和高效反式異構(gòu)體兩對外消旋體的混合物即含有4個異構(gòu)體，順式和反式的比例約為40:60或2:3。順式氯氰菊酯和高效氯氰菊酯的殺蟲特點(diǎn)與氯氰菊酯相同，但殺蟲效力比氯氰菊酯高1倍左右。高效氯氰菊酯對人畜的毒性低很多，對衛(wèi)生害蟲的毒力等于或大于順式氯氰菊酯，因而在衛(wèi)生害蟲的防治上更具某些優(yōu)點(diǎn)。01作用機(jī)理氯氰菊酯作用于昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)，通過阻斷鈉離子通道來干擾神經(jīng)系統(tǒng)的功能。殺蟲方式為觸殺和胃殺，也有拒食作用。在處理過的作物上降解物也有好的活性。殺蟲譜廣、藥效迅速，對光、熱穩(wěn)定，對某些害蟲的卵具有殺傷作用。使用氯氰菊酯防治對有機(jī)磷產(chǎn)生抗性的害蟲效果良好，但對螨類和盲蝽防治效果差。該藥殘效期長，正確使用時對作物安全。02靶標(biāo)作物氯氰菊酯應(yīng)用范圍較廣，特別是用來防治水果

(葡萄)，蔬菜(土豆、黃瓜、萵苣、辣椒、西紅柿)，谷物(玉米、大豆)，棉花，咖啡，觀賞性植物，樹木等作物類的鱗翅目、鞘翅目、雙翅目、半翅目和其他類的害蟲。也用來防治蚊子、蟑螂、家蠅和其他的公共衛(wèi)生害蟲。也可用作動物體外殺蟲劑，防治甲蟲、蚜蟲和棉花、水果、蔬菜的等田地間農(nóng)作物以及觀賞性植物上的鱗翅目害蟲。此產(chǎn)品同樣用于森林和公共健康方面。氯氰菊酯對磷翅目幼蟲效果良好，對同翅目、半翅目等害蟲也有較好防效，但對螨類無效，適用于棉花、果樹、茶樹、大豆、甜菜等作物。03優(yōu)點(diǎn)氯氰菊酯有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):(1)

高效:

氯氰菊酯對昆蟲有很高的胃毒性和觸殺作用,

選擇性毒力強(qiáng),

具有較長的持效性,一旦同害蟲接觸,

立即作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),

導(dǎo)致其迅速死亡;(2)

環(huán)境穩(wěn)定性:

相比其他擬除蟲菊酯類殺蟲劑，氯氰菊酯不容易被光和空氣降解;(3)

驅(qū)避性:

氯氰菊酯是一種低毒的強(qiáng)力驅(qū)避劑,

在植物體內(nèi)不被吸收和傳導(dǎo),

廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)害蟲、衛(wèi)生害蟲、畜牧害蟲、儲糧害蟲等的防治;(4)

激活作用:

氯氰菊酯比其他殺蟲劑有更強(qiáng)的激活作用,它可以驅(qū)使在洞穴中的害蟲爬出而接觸殺蟲劑。04風(fēng)險氯氰菊酯對哺乳動物的生殖、

免疫和神經(jīng)等多方面有明顯的毒副作用。

氯氰菊酯亦可危害人體健康。世界衛(wèi)生組織將其定為中等毒性。

歐盟規(guī)定水產(chǎn)品中氯氰菊酯最高殘留量為50μg/kg。日本“肯定列表制度”中規(guī)定了鮭形目（大馬哈魚、虹鱒等）中氯氰菊酯的最高殘留限量為30μg/kg，其它魚及水生動物均為10μg/kg。氯氰菊酯可通過蔬菜農(nóng)藥殘留或通過魚類等水生生物的食物鏈傳遞，

可進(jìn)一步進(jìn)入人類體內(nèi)。接觸性中毒者,

輕者口唇及皮膚燒灼、刺癢和麻木,

一般脫離現(xiàn)場,清洗皮膚,休息

1～2h

后,癥狀即可消失;

口服中毒者,起初表現(xiàn)為顏面蒼白、上腹部燒灼感、惡心、嘔吐、腹痛,繼之出現(xiàn)頭暈、頭痛、眼跳、流口水,重者可出現(xiàn)口鼻分泌物增多,咯白色泡沫樣痰、聲音嘶啞、吞咽困難、全身不適、精神萎靡、陣發(fā)性抽搐、意識障礙、呼吸困難、血壓下降,危重者引起休克死亡。由于其對環(huán)境和農(nóng)殘風(fēng)險，其農(nóng)殘標(biāo)準(zhǔn)種最大殘留量如下：05國內(nèi)登記國內(nèi)共有氯氰菊酯，

高效氯氰菊酯和順式氯氰菊酯的相關(guān)原藥登記80個，其中氯氰菊酯原藥的登記為28個。目前我國使用的絕大部分氯氰菊酯原藥均為印度進(jìn)口，

印度是全球最重要的氯氰菊酯原藥生產(chǎn)國。而氯氰菊酯也是印度為數(shù)不多可以從頭合成的原藥之一。氯氰菊酯單劑最常見的劑型為5%EC或10%EC.其常見復(fù)配是：氯氰菊酯47.5克/升

+毒死蜱475克/升

EC氯氰菊酯40克/升+丙溴磷400克/升

EC氯氰菊酯3%

+甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽0.2%

ME

等06合成二氯菊酰氯、醛和氰化鈉在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下反應(yīng)。操作方法：分別將3-苯氧基苯甲醛3.4g(含量87.40%)，二氯菊酰氯3.0g(含量95.8%)和適量溶劑加入到反應(yīng)瓶中，在劇烈攪拌下，保持溫度在20℃以下，滴加由氰化鈉0.85g(0.0163mol)、碳酸鈉0.27g和相轉(zhuǎn)移催化劑（芐基三乙基氯化銨或間苯氧基芐基三乙基氯化銨）少許，溶解于6.5mL水中的鹽溶液。滴畢升溫至45～50℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)5h。分離水相并用少量甲苯萃取1次，合并有機(jī)相，用水洗至中性為止，脫溶后得淡黃色氯氰菊酯，收率93%。二氯菊酰氯是氯氰菊酯合成的關(guān)鍵