吡虫啉是一种硝基亚甲基类内吸杀虫剂，属氯化烟酰类杀虫剂，又称为新烟碱类杀虫剂，化学式为C9H10ClN5O2。具有广谱、高效、低毒、低残留，害虫不易产生抗性，并有触杀、胃毒和内吸等多重作用 [1]。害虫接触药剂后，中枢神经正常传导受阻，使其麻痹死亡。产品速效性好，药后1天即有较高的防效，残留期长达25天左右。药效和温度呈正相关，温度高，杀虫效果好。主要用于防治刺吸式口器害虫。
- 中文名
- 吡虫啉
- 外文名
- Imidacloprid
- 别 名
- 1-(6-氯吡啶-3-基甲基)-N-硝基亚咪唑烷-2-基胺
- 化学式
- C9H10ClN5O2
- 分子量
- 255.661
- CAS登录号
- 105827-78-9
- EINECS登录号
- 200-835-2
- 熔 点
- 136.4 至 143.8 ℃
- 沸 点
- 442.3 ℃
- 水溶性
- 0.51 g/L（20℃）
- 密 度
- 1.543 g/cm3
- 外 观
- 纯品为白色晶体，原药为淡黄色结晶
- 闪 点
- 221.3 ℃
- PSA
- 86.34000
- LogP
- 0.97550
- 别 称
- 高巧、亮巧等
物质性质
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物理性质
化学名称：1-(6-氯吡啶-3-吡啶基甲基)-N-硝基亚咪唑烷-2-基胺
性状：纯品为白色结晶
密度1.543g/cm3（20℃）
熔点：143.8℃ (A)、136.4℃ (B)
蒸汽压：2×10-7Pa (20℃)
闪点：221.3±31.5 ℃
折射率：1.706
储存条件：密封储存，储存于阴凉、干燥的库房。远离氧化剂。
稳定性：常温常压下稳定，避免与强氧化剂接触。
制剂：70% WS, 10% WP, 25% WP, 12.5% SL，2.5%WP
剂型：1.1%胶饵，2.5%和10%可湿性粉剂，5%乳油，20%浓可溶性粉剂 [2]。
分子结构
1、摩尔折射率：62.3
2、摩尔体积（cm3/mol）：160.1
3、等张比容（90.2K）：459.9
4、表面张力（dyne/cm）：68
5、介电常数：无可用的
6、极化率（10-24cm3）：24.69
7、单一同位素质量：255.052302 Da
8、标称质量：255 Da
9、平均质量：255.661 Da [2]
计算化学数值
1.疏水参数计算参考值（XlogP）:0.8
2.氢键供体数量:1
3.氢键受体数量:4
4.可旋转化学键数量:3
5.互变异构体数量:2
6.拓扑分子极性表面积86.3
7.重原子数量:17
8.表面电荷:0
9.复杂度:319
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1 [2]
作用特点与对象
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吡虫啉（商品名包括咪蚜胺、蚜虱净等）是一种硝基亚甲基类高效内吸性广谱杀虫剂，具有胃毒和触杀双重作用机制。 [10]其作用机理是通过与昆虫烟碱型乙酰胆碱受体特异性结合，干扰神经冲动的正常传导，这一独特的作用机制与传统杀虫剂完全不同，因此不存在交互抗性问题。该药剂对刺吸式口器害虫（如蚜虫、叶蝉、飞虱、蓟马、粉虱等）具有优异防效，同时对鞘翅目、双翅目和鳞翅目害虫也有效，但对线虫和红蜘蛛无效。其突出的内吸特性使其特别适用于种子处理和颗粒剂施用。
田间应用表明：
- 叶面喷雾可有效防治黑尾叶蝉、飞虱类（稻褐飞虱、灰飞虱、白背飞虱）、蚜虫类（桃蚜、棉蚜）和蓟马类（温室条篱蓟马），对粉虱、稻螟虫、稻负泥虫、稻象甲的防效优于噻嗪酮、醚菊酯等对照药剂
- 毒土处理（1.25mg/kg）可长效防治白菜桃蚜和蚕豆蚜
- 颗粒剂处理（1g a.i./kg育苗箱）对水稻叶蝉和飞虱防效显著
- 种子处理（1g a.i./kg）可提供至少5周的豆蚜和棉蚜防控效果
该药剂已广泛应用于水稻、小麦、棉花、玉米、马铃薯、甜菜等大田作物，以及柑橘、落叶果树和蔬菜等园艺作物的害虫防治，既可用于早期持续防控，也可用于生长后期的叶面喷雾防治。
[2]。
使用方法
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土壤处理、种子处理和叶面喷雾均可。
作物（或范围） | 防治对象 | 制剂用药量 | 使用方法 |
棉花 | 蚜虫 | 11.25-18.75克/公顷 | 喷雾 |
注：（1）公顷用制剂量=亩用制剂量×15
（2）总有效成分量浓度值（毫克/千克）=（（制剂含量×1000000）÷制剂稀释倍数）
1.本品应于棉花蚜虫成、若虫始盛发期开始施药，注意喷雾均匀。视虫害发生情况，重复施药1-2次。
2.本品不宜在强阳光下和较低温度喷雾使用，以免降低药效。
3.大风天或预计1小时后有雨，请勿施药。
毒土处理时，土壤中浓度为1.25mg/kg时，可长时间防治白菜上的桃蚜和蚕豆上的豆卫茅蚜。
防治水稻褐飞虱、白背飞虱、叶蝉以及蓟马时，用量20～30g/hm2，作用迅速，持效期长，90%以上防效可维持40天以上。在飞虱和天敌间有良好的选择性。用于苗床或秧田土壤处理时对由灰飞虱传播的小稻条纹叶枯病，黑尾叶蝉传播的普通矮纹病以及黄矮病都有理想的防效。
对多种蚜虫，包括对多种杀虫剂产生高水平抗性的果园桃蚜有优良的防治效果。用有效成分15～30g/hm2，对水喷雾(5000～20000倍液)可有效地防治桃蚜、麦蚜、菜蚜和棉蚜，90%以上防效可达1个月以上。
防治小麦穗蚜，随用量增加防效逐渐提高，穗蚜发生后用25%可湿性粉剂75g/hm2即有较为稳定理想的防效，花期使用预防穗蚜时以亩用25%可湿性粉剂150g/hm2为宜，以保证有足够长的持效期。
以有效成分1克/千克种子进行包衣处理，可提供持续5周以上的豆蚜和棉蚜防控效果。
对抗性害虫的药效：由于吡虫啉的作用不同于有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯杀虫剂，它对常规杀虫剂已产生抗性的蚜虫、叶蝉和飞虱也有很好的效果。抗性黑尾叶蝉、褐飞虱、灰飞虱对有机磷和氨基甲酸酯已不敏感，桃蚜对有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯和拟除虫菊酯杀虫剂也已不敏感。与敏感品系相比，抗性品系对吡虫啉的敏感性都没有减少 [2]。
注意事项
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1、本品不可与碱性农药或物质混用。
2、使用过程中不可污染养蜂、养蚕场所及相关水源。
3、适期用药，收获前两周禁止用药。
4、如不慎食用，立即催吐并及时送医院治疗
5、贮藏要与食品远离，以免发生危险 [2]。
制备方法
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1985年，实验室最早通过6-氯烟酸甲酯为起始原料，酯基经NaBH4还原得到的苄醇被PCC选择性氧化为6-氯烟醛，随后与乙二胺进行还原胺化将侧链引入母核，最后在加热条件下与2-硝基胍（2-nitroguanidine）缩合即可得到吡虫啉。值得一提的是，如果将乙二胺替换成2-氨基乙醇，最后与CS2、硫酸二甲酯和氰氨基钠（Na2NCN）作用即可合成另一种同样具有杀虫活性的名为噻虫啉的衍生物 [3-5]。
实验室合成方法显然，实验室合成吡虫啉的方法因为原料和试剂的成本问题无法直接用于大批量的工业化生产。随后，拜耳实验室的研究人员综合考量设计了适用于工业生产的路线，即采用更廉价的3-甲吡啶为起始原料，首先利用双氧水将其氧化为吡啶氮氧化物，三氯氧膦作为氯化试剂在吡啶C2位引入卤素，随后再利用氯气对苄位进行氯甲基化后得到关键中间体2-氯-5-氯甲吡啶（2-chloro-5-chloromethylpyridine ，CCMP）后直接与乙二胺发生取代反应引入侧链，最后同样与2-硝基胍脱水缩合得到目标产物。该路线具有原料和试剂廉价易得以及步骤成熟的特点很快成为工业获得吡虫啉的重要方法，再后来人们又针对性地对相关工艺进行优化，目前具有多种成熟的路线可以高效获得吡虫啉，进而满足人们源源不断的生产生活需要 [3-5]。
工业合成方法毒性
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人体暴露和毒性：最常见的临床症状包括：皮疹、呼吸困难、头痛、眼睛流泪、恶心、瘙痒、头晕、唾液分泌增加、呕吐、麻木和口干。报告了一例工人将吡虫啉溅入眼睛。临床症状是眼睛烧灼感和角膜擦伤。在两个死亡病例中发现的肌内注射血药浓度分别为 12.5 和 2.05 ug/mL。吡虫啉在HepG2细胞中诱导的损伤是由这种杀虫剂的致碎作用引起的 [6]。
动物研究：吡虫啉（纯度，94.2%）不会刺激兔子的眼睛或皮肤，也不会使豚鼠的皮肤敏感。单剂量口服肌注对大鼠和小鼠具有中等毒性。在分别以大于或等于200毫克/千克体重和大于或等于71毫克/千克体重的剂量口服治疗的大鼠和小鼠中观察到行为和呼吸体征、运动障碍、睑裂狭窄、短暂性颤抖和痉挛。临床症状在6天内逆转。在大鼠进行的慢性实验中，肝脏是主要的靶器官，仅在高剂量雄性中出现肝细胞肥大和散发性细胞坏死。研究结束时肝脏病理学是轻微的，并且在恢复期内是完全可逆的。吡虫啉治疗的雄性大鼠在睾丸和附睾中显示出组织病理学改变。在大鼠的发育研究中，男性胎儿的比例很高，并且观察到波浪肋骨的发生率增加。在一项发育兔的研究中，根据观察到的流产、总窝产物吸收以及由于晚期吸收增加而增加的植入后损失，高剂量的繁殖力降低。然而，这种剂量水平也导致体重下降和体重增加，并导致死亡率增加。早期发育暴露于吡虫啉对斑马鱼的神经行为功能有早期和持续的影响。用170 mg/kg肌注在体内对大鼠进行尿布，在骨髓细胞中显微镜下测定染色体结构畸变、异常细胞和有丝分裂指数。雄性大鼠更容易对吡虫啉的遗传毒性作用表现出易感性 [6]。
生态毒性研究：吡虫啉对蜜蜂等有益昆虫的影响仍然存在争议。一旦带有吡虫啉痕迹的花蜜流入蜂巢内分布，它可能会损害室内职责，对蜂群性能产生负面影响。当实验室饲养的成年工蜂用亚致死剂量的吡虫啉处理时，使用TUNEL技术检测神经元凋亡进行DNA标记。在一年中的两个时期使用长鼻伸展反应的嗅觉条件研究了吡虫啉和 5-OH-吡虫啉的行为影响。在吡虫啉和5-OH-吡虫啉长期治疗中幸存下来的冬季蜜蜂的学习表现有所下降。在夏季蜜蜂（12ug/kg）中观察到的吡虫啉效应浓度最低，低于冬季蜜蜂（48 ug/kg），这表明与冬季蜜蜂相比，夏季蜜蜂的蜜蜂行为更敏感。研究了吡虫啉及其主要代谢产物（5-羟基吡虫啉、4,5-二羟基吡虫啉、去硝基吡虫啉、6-氯烟酸、烯烃和尿素衍生物）在蜜蜂中的口服急性和慢性毒性。肌内注射或其代谢物急性中毒导致神经毒性症状的快速出现，如高反应性、多动和颤抖，并导致反应迟钝和活动迟钝。与未经处理的蜂群相比，暴露于吡虫啉的大黄蜂（Bombusterrestris audax）菌落在蜂群生长和巢穴状况方面存在缺陷 [6-7]。
急救措施
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不慎吸入，应将病人移至空气流通处。不慎溅入眼睛，用大量清水冲洗15分钟，并送医院治疗。如发生误服中毒，应立即携此标签将病人送医院治疗。本品无特效解毒药，医生应对症治疗 [6]。
储存和运输
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始终将杀虫剂存放在原来的容器中，并附上标签，列出成分、使用说明和意外中毒时的急救步骤。切勿将杀虫剂存放在装有食物、动物饲料或医疗用品的柜子中或附近。不要将杀虫剂存放在可能发生洪水的地方或可能溢出或泄漏到井、排水沟、地下水或地表水的地方 [6]。
环境影响
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吡虫啉的生产可能导致其通过各种废物流释放到环境中；它用作杀虫剂和体外寄生虫杀虫剂将导致其直接释放到环境中。
如果释放到空气中，25°C时蒸气压为3.0*10-12毫米汞柱，表明吡虫啉将仅存在于大气中的颗粒相中。颗粒相吡虫啉将通过湿沉降和干沉降从大气中去除。吡虫啉在水和土壤中分别在数小时和数月内光降解，因此容易受到阳光的直接光解。
如果释放到土壤中，吡虫啉预计具有中度至低的流动性，基于156至800的Koc范围。吡虫啉的pKa=11.12，表明该化合物在环境中几乎完全以阳离子形式存在，并且阳离子通常比中性化合物更强地吸附在含有有机碳和粘土的土壤中。预计不会从潮湿的土壤中挥发，因为该化合物以阳离子形式存在并且阳离子不会挥发。吡虫啉在土壤中的光降解发生，半衰期约为数月。吡虫啉在植被下的土壤中降解得更快；在有植被和无植被的实验中分别确定了48天和190天的半衰期，这表明土壤中确实发生了生物降解，但受到植物覆盖的影响。
如果释放到水中，吡虫啉预计将吸附在基于Koc范围的悬浮固体和沉积物上。没有水中的生物降解数据。pKa表明吡虫啉在pH值为5至9时几乎完全以阳离子形式存在，因此，水面的挥发预计不会是一个重要的命运过程。估计BCF为3表明水生生物的生物富集潜力较低。水解预计不会是一个重要的环境归宿过程，因为这种化合物在pH值5至11下水解稳定。
在生产或使用吡虫啉的工作场所，通过与该化合物的皮肤接触，可以职业暴露于吡虫啉。监测数据表明，一般人群可能通过吸入环境空气、摄入食物和饮用水以及皮肤接触含有吡虫啉的消费品而接触吡虫啉 [6]。
作物（或范围） | 防治对象 | 制剂用药量 | 使用方法 |
棉花 | 蚜虫 | 11.25-18.75克/公顷 | 喷雾 |
国家标准
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国家强制标准代号 [8] | 国家强制标准名称 | 实施时间 |
GB 28141-2011 | 吡虫啉可溶液剂 [8] | 2012/4/15 |
GB 28142-2011 | 吡虫啉可湿性粉剂 [8] | 2012/4/15 |
GB 28143-2011 | 吡虫啉乳油 [8] | 2012/4/15 |
GB 28132-2011 | 吡虫啉微乳剂 [8] | 2012/4/15 |
GB 28144-2011 | 吡虫啉悬浮剂 [8] | 2012/4/15 |
GB 28126-2011 | 吡虫啉原药 [9] | 2012/4/15 |
GB 28139-2011 | 70%吡虫啉水分散粒剂 [9] | 2012/4/15 |
