第2章 杀虫剂
2.1 概述
杀虫剂的使用可以追溯到2000多年以前,中国在公元前7世纪~公元前5世纪就用莽草等杀灭害虫。在1000多年前的古希腊,已经有使用硫黄熏蒸害虫的记录。早期的杀虫剂都是天然物质。1763年法国人使用烟草及石灰粉防治蚜虫是世界上首次报道使用杀虫剂。1800年美国人Jimtikoff发现除虫菊粉可以杀灭虱子等害虫,于1828年将除虫菊花加工成防治卫生害虫的杀虫粉出售。此后,含砷类的化合物如砷酸钙、砷酸钠等被大量用作杀虫剂。20世纪40年代,六六六、滴滴涕等有机氯杀虫剂的出现,标志着杀虫剂进入有机化合物时代。第二次世界大战后,有机磷杀虫剂、氨基甲酸酯类农药相继开发成功。有机氯、有机磷、氨基甲酸酯三大类农药成为当时杀虫剂的三大支柱,此时期的杀虫剂用量为0.75~3kg/hm2。到了20世纪70年代,滴滴涕、六六六等有机氯农药的高残留问题引起了人们的重视,许多国家陆续禁用。而拟除虫菊酯、沙蚕毒素等的合成应用,尤其是拟除虫菊酯杀虫剂的开发被认为是农药的新突破。随着几丁质(壳多糖)合成抑制剂、杂环类农药的开发应用,杀虫剂已经进入了新时代。当代杀虫剂的特点是用量少(超高效),有的杀虫剂用量为10~100g/hm2即可达到防治效果;新开发的杀虫剂农药残留低、对环境和人畜相对友好是其另一个重要特征。
根据使用时期和结构特点,杀虫剂可以作如下分类:
(1)有机氯类 含氯有机化合物。如六六六、滴滴涕、毒杀芬、狄氏剂等,此类农药虽然对农业丰收等作出很大贡献,但由于其高残留、难降解等问题,绝大部分品种已经被禁用。
(2)有机磷类 分子结构特征是磷(膦)酸酯或相关化合物,如敌百虫、甲基对硫磷、丙溴磷等。此类农药可以说对农业作出了巨大贡献。有些品种由于毒性高,在逐渐退出历史舞台,如久效磷、甲拌磷等。大部分毒性比较低的有机磷品种在继续发挥作用,如马拉硫磷、辛硫磷、丁基嘧啶磷等。
(3)氨基甲酸酯类 此类农药的分子结构特点是分子中典型结构是氨基甲酸酯,如甲萘威、仲丁威、灭多威等。品种虽然相对不多,但像甲萘威等已经成为世界杀虫剂大吨位品种,而有的品种如灭多威、克百威等,由于其高毒性问题,已经被限制或禁止使用。
(4)拟除虫菊酯类 此类农药由天然菊酯优化而来,如甲氰菊酯、胺菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯等。多数品种分子结构具有菊酯结构的特点,有些品种只是形似。此类杀虫剂已成为当前农药中不可缺少的重要成员,而且新的品种正被不断合成开发,其家族成员在不断发展壮大。
(5)苯甲酰脲类 这是一类作用机制新颖、选择性高的农药品种,被称为保有激素杀虫剂,如氟啶脲、杀铃脲等。其速效性稍差,所以还没有成为杀虫剂主角。
(6)双酰肼类 此类农药分子结构特点是含有“酰肼”结构,具有昆虫蜕皮激素功能。独特的作用机制和环境友好性能,使得其备受重视,如虫酰肼、甲氧虫酰肼等。
(7)沙蚕毒素类 这是根据沙蚕毒素分子结构优化所合成的一类新化合物,如杀虫单、杀虫双、杀螟丹等。
(8)烟碱类 这是根据烟碱分子结构优化所合成的一类新化合物,如吡虫啉、啶虫脒、噻虫嗪等。品种虽然不多,但是由于其独特的作用机制和优良的杀虫效果,正越来越受到青睐。
(9)酰胺类 指分子结构中含有酰胺结构的一类农药品种,某些品种因显示出了“与众不同”的杀虫作用机制而备受青睐,如氯虫酰胺、氟虫双酰胺等。
(10)其他重要杂环类 这是一类分子中含有杂环的“崭新”的杀虫剂,如噻嗪酮、氟虫腈、溴虫腈等,由于其新颖的作用机制和良好的杀虫效果,对其研究开发正“热火朝天”,新的环境友好型品种不断涌现。