环丙虫酰胺是日本石原产业株式会社开发的双酰胺类杀虫剂，具有邻甲酰氨基苯甲酰胺结构。其2017年上市，现已在美国、加拿大、澳大利亚、巴西等多个国家登记和上市。
环丙虫酰胺广谱、高效，用量少，持效期长，用于果树、蔬菜、马铃薯、茶树、大豆、棉花等作物，防除鳞翅目、鞘翅目、缨翅目、双翅目、半翅目害虫等，且对抗性害虫有效。
1 理化性质及毒理学
环丙虫酰胺，又称环溴虫酰胺，其英文通用名为cyclaniliprole，开发代号为IKI-3106。IUPAC名称：2′,3-二溴-4′-氯-1-(3-氯-2-吡啶基)-6′-{[(1RS)-1-环丙基乙基]氨基甲酰基}-1H-吡唑-5-甲酰苯胺；CAS登录号：1031756-98-5；分子式：C21H17Br2Cl2N5O2；相对分子质量602.113。环丙虫酰胺为外消旋化合物，结构中有1个手性碳原子，2个手性异构体，两者比例为1∶1。研究结果显示，环丙虫酰胺2个手性异构体活性相当。其结构式如图1。
图1 环丙虫酰胺的结构式
环丙虫酰胺纯品（95%）为白色粉末状固体。熔点：241℃；溶解后很快分解，分解温度246℃；蒸气压：1.65×10-6 Pa（20℃）；Henry常数（25℃）：6.6×10-3 Pa·m3·mol-1。水中溶解度（20℃，mg/L）：水0.15（纯净水）、0.12（pH 5）、0.10（pH 7）、0.18（pH 9）；有机溶剂中溶解度（20℃，g/L）：二甲苯0.17、丙酮11、甲醇4.5、1,2-二氯乙烷4.4、正辛醇1.4、乙酸乙酯3.6。分配系数logPow为2.7（40℃），离解常数pKa（25℃）为8.6。
环丙虫酰胺在土壤中具有持久性，难降解，DT50为1,161 d（典型土壤；实验室，20℃）、209 d（大田）；DT90为3,856 d（实验室，20℃）、1,176 d（大田）。在水中稳定，难光解，水解DT50为554.4 d（水-沉积物系统）、39.94 d（水相）。
环丙虫酰胺对大鼠低毒。大鼠急性经口毒性LD50＞2,000 mg/kg，急性经皮LD50为2,000 mg/kg，急性吸入LD50（4 h）＞4.62 mg/L。对皮肤无刺激性，也无致敏性，对眼睛有轻微刺激，无致畸、致突变作用。
环丙虫酰胺对鸟类急性毒性为低毒，风险较低，山齿鹑（Colinus virginianus）急性经口LD50＞2,000 mg/kg。对鱼类毒性中等，虹鳟（Oncorhynchus mykiss）急性LC50值（96 h）＞0.192 mg/L，黑头呆鱼（Pimephales promelas）NOEC（慢性，21 d）为0.2 mg/L。水生无脊椎动物：大型溞（Daphnia magna）急性EC50（48 h）为0.081 mg/L，NOEC值（慢性，21 d）为0.01 mg/L；对摇蚊（Chironomus riparius）急性LC50（96 h）＞0.0532 mg/L，NOEC值（慢性，28 d，静态水）＞0.061 mg/L。对水生植物和藻类毒性中等，膨胀浮萍（Lemna gibba）急性EC50＞0.196 mg/L，月牙藻（Pseudokirchneriella subcapitata）EC50（72 h）＞0.168 mg/L。对赤子爱蚯蚓（Eisenia foetida）急性LC50（14 d）＞500 mg/kg，慢性繁殖NOEC为500 mg/kg。对蜜蜂高毒，意蜂（Apis mellifera）急性经口LD50为0.66 μg/蜂。
环丙虫酰胺对捕食性螨（Typhlodromus pyri）无影响，在高剂量下对斯氏钝绥螨（Amblyseius swirskii）、智利小植绥螨（Phytoseiulus persimilis）、丽蚜小蜂（Encarsia formosa）和蚜茧蜂（Aphidius rhopalosiphi）等有益节肢动物和家蚕（Bombyx mori）有一定的抑制作用。
2 作用机理及应用
环丙虫酰胺归属于双酰胺类杀虫剂，但与其他双酰胺类杀虫剂主要作用于鱼尼丁受体不同，其主要作用位点为鱼尼丁受体变构体，通过与线粒体膜内鱼尼丁受体上的特定位点相结合，打开钙离子通道，使细胞内的钙离子持续释放，并与肌浆中的基质蛋白结合，迅速引起靶标害虫肌肉持续收缩和萎缩，表现出抽搐、麻痹、拒食，最终导致死亡。国际杀虫剂抗性行动委员会（IRAC）将其归入第28组，鱼尼丁受体调节剂，同组成员还包括氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、氟苯虫酰胺和四唑虫酰胺。
环丙虫酰胺具有胃毒、触杀和内吸作用，通过摄食和皮肤渗透进入害虫体内而表现出快速、高效的杀虫活性。
环丙虫酰胺应用范围广泛，不仅用于果树、蔬菜、马铃薯、茶树、大豆、棉花等农作物，也可用于非农领域；其防治谱广，对鳞翅目、鞘翅目、缨翅目、双翅目、半翅目害虫的幼虫和成虫均具有较高生物活性，且不受温度影响。除了可以直接杀死靶标害虫的幼虫和成虫外，环丙虫酰胺还可抑制雌成虫产卵。
环丙虫酰胺用量少，持效期长，且对作物安全。室内生测结果显示：在50 mg/L浓度下，环丙虫酰胺对银叶粉虱（Bemisia argentifolii）大龄若虫和蛹的致死率＞80%，对棉蚜（Aphis gossypii）幼虫的致死率＞90%，对棕榈蓟马（Thrips palmi）幼虫的致死率＞90%；在12.5 mg/L浓度下，对斑潜蝇（Liriomyza trifolii）的大龄若虫和蛹的致死率＞90%，对茄二十八星瓢虫（Epilachna vigintioctopunctata）幼虫的致死率＞90%；在3.1 mg/L浓度下，对斜纹夜蛾（Spodoptera litura）幼虫的致死率＞90%。在200 mg/L浓度下，对家蝇（Musca domestica）成虫的致死率＞90%；在5.3 mg/L浓度下，对猫栉首蚤（Ctrnocephalides felis）成虫的致死率＞90%；在500 mg/L浓度下，对家白蚁（Coptotermes formosanus）的致死率＞90%。
田间药效试验结果显示，50 g/L环丙虫酰胺可溶液剂对水稻稻纵卷叶螟和甘蓝斜纹夜蛾防效较好，且持效期长。用于叶面处理，有效成分用量为16～24 g/hm2。
环丙虫酰胺作用机理新颖，因此对抗性害虫，如抗性小菜蛾等均有效，可用于抗性治理。为了克服和延缓农药抗药性，延长农药生命周期，复配行之有效的方法。目前，除了单剂产品外，环丙虫酰胺与氟啶虫酰胺、啶虫脒等复配的产品已商业化。此外，其复配制剂的研究也在进行中：环丙虫酰胺与三氟甲吡醚或虫螨腈组合，具有协同增效作用；与丁醚脲组合，具有明显的增效作用，且可降低农药使用成本；与茚虫威组合，适用范围广，效果好；与甲氧虫酰肼复配，减少农药用量，对小菜蛾、二化螟等鳞翅目害虫具有协同增效作用；与苦参碱组合，防效明显提高；与阿维菌素、多杀霉素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐组合，提高了药效。
3 市场开发
环丙虫酰胺由日本石原产业株式会社于2005年发现，2017年上市的双酰胺类杀虫剂。其2017年全球销售额为0.12亿美元，2018年全球销售额为0.18亿美元，2019年全球销售额为0.22亿美元。环丙虫酰胺首先在韩国登记，并于2017年初在该国上市。
环丙虫酰胺已在中国开展田间登记试验，截至当前，尚未获得我国登记。2013年底，石原产业向欧盟提交了登记申请，奥地利为文件起草国，2017年撤回登记申请，因此，其尚未在欧盟登记。
3.1 在日本的登记
2017年底，基于环丙虫酰胺的单剂和复配剂在日本登记。单剂Teppan®、Soheki®用于防除苹果金纹细蛾、卷叶蛾、毛虫、银纹潜叶蛾和蠹蛾等，梨长卷蛾、蝽蟓等，桃潜叶蛾、卷叶蛾、蝽蟓等，油桃毛虫等，李子毛虫等，黄桃卷叶蛾、蝽蟓、斑翅果蝇、日本金龟子等，葡萄毛虫等，茶树黄蓟马、甲虫、卷叶蛾、茶小绿叶蝉、茶尺蠖、茶细蛾等，草坪拟茎草螟、小地老虎、狩猎瓢虫、淡剑灰翅夜蛾、蝼蛄、金龟子等。
复配剂Double Trigger®登记用于苹果、梨，防除蚜虫等害虫，稀释倍数为2,000倍，每季使用次数不超过2次。
环丙虫酰胺在日本的登记情况见表1。
表1 环丙虫酰胺在日本的登记
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登记号 |
商品名 |
有效成分及剂型 |
登记日期 |
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24023 |
Teppan®、Soheki® |
4.5%可溶液剂 |
2017-12-25 |
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24024 |
Double Trigger® |
环丙虫酰胺4.5% + 氟啶虫酰胺6%可溶液剂 |
2017-12-25 |
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24187 |
4.5%可溶液剂 |
2019-1-30 |
3.2 在美国的登记
2017年8月，环丙虫酰胺原药及其可溶液剂获得美国登记。美国EPA评估认定其为低风险产品，按照标签使用不会对人类健康产生威胁。但需要注意的是，其具有流动性和持久性，需要关注地下水和地表水，以保护环境。环丙虫酰胺在美国的登记产品及应用情况见表2。
表2 环丙虫酰胺在美国的登记
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农药名称 |
有效成分及剂型 |
登记号 |
首次登记时间 |
应用 |
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Cyclapryn® Technical |
96.4% TC |
71512-27 |
2017-8-3 |
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Cyclaniliprole 50 SL |
50 g/L SL |
71512-26 |
2017-8-3 |
用于柑橘类（包括葡萄柚、柠檬、枳、广柑、立花橘、甜橙、蜜柑、青柠等），梨果（包括苹果、山楂、海棠、枇杷、梨、木瓜等），木本坚果（包括非洲油果树、山毛榉坚果、杏仁、巴西胡桃、大果栎、矮黄栗栎、栗树、椰树、马拉巴栗、银杏、榛树、胡桃、山核桃、夏威夷果等），核果（包括杏、桃、李、樱桃、黑刺李等），叶菜（包括苋菜、甘蓝、大白菜、茼蒿、菠菜、豆瓣菜等），芸苔属蔬菜（包括花椰菜、球芽甘蓝等），果菜（包括非洲茄、灯笼椒、醋栗番茄、木龙葵、枸杞、地樱桃、奎东茄、秋葵等），瓜菜（包括佛手瓜、冬瓜、瓠瓜、西瓜、黄瓜、苦瓜、甜瓜、南瓜、西葫芦等），球茎蔬菜（包括胡萝卜、洋蓟、木薯、芋头等），浆果（包括黑莓、覆盆子、蓝莓、番石榴、蔓越莓等），草莓等，防除柑橘木虱、潜叶蛾、蓟马、苹果蠹蛾、Obliquebanded leafroller、绿果夜蛾、梨木虱、蝽蟓、果实蝇、西花蓟马、梨小食心虫、欧洲玉米螟、欧洲苹果叶蜂、苹白小叶蜂、脐橙蠕虫、桃条麦蛾、核桃鞘蛾、斑翅果蝇、日本金龟子、甜菜夜蛾、粉纹夜蛾、白菜蛾、棉铃虫、小菜蛾、菜青虫、跳甲、草地贪夜蛾、黄条粘虫、潜叶蝇、白粉虱、瓜蚜、马铃薯甲虫、螟蛉、番茄天蛾、番茄木虱、胡椒茎象甲、潜叶蝇、白粉虱、甜瓜野螟、瓜条叶甲、烟蓟马、尺蠖、地老虎、夜蛾、欧洲玉米螟、天蛾、马铃薯麦蛾、尖翅木虱、钻心虫、金龟子、蓝莓瘿蚊、葡萄蔓蛾、浅褐卷叶蛾等 |
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Cyclaniliprole 50SL Ornamental |
50 g/L SL |
71512-32 |
2019-4-18 |
用于温室或室外苗圃中观赏植物、圣诞树、松柏、坚果树、葡萄等，防除夜蛾、尺蠖、白蛾、日本金龟子、跳甲、叶甲、棉蚜、瓜蚜、网蝽、潜叶蝇、粉蚧、摇蚊、亚洲柑橘木虱、锯蝇、甜菜象甲、白粉虱、软蚧、蝽蟓等 |
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Cyclaniliprole-Flonicamid 117SL Ornamental |
氟啶虫酰胺67 g/L +环丙虫酰胺50 g/L |
71512-33 |
2019-4-18 |
用于温室或室外苗圃种植的观赏植物，包括松柏，防除蚜虫、盲蝽、夜蛾、尺蠖、白蛾、日本金龟子、跳甲、叶甲、棉蚜、瓜蚜、网蝽、潜叶蝇、粉蚧、摇蚊、亚洲柑橘木虱、锯蝇、甜菜象甲、白粉虱、软蚧、蝽蟓等 |
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Cyclaniliprole 100SL |
100 g/L SL |
71512-34 |
2019-9-20 |
用于杏、山毛榉坚果、苹果、覆盆子、黑莓、蓝莓、胡桃、腰果、樱桃、栗子、北美矮栗树、番石榴、佛手、柑橘、椰子、海棠、蔓越莓、醋栗果、柠檬、罗甘莓、枇杷、夏威夷果、油桃、榛子、柑桔、桃、梨、山核桃、阿月浑子、李、仁果、西梅、柚、树莓、橘柚、蜜柑、草莓、广柑、核桃等，防除果实蝇、粘虫、果蝇、瘿蚊、潜叶蝇、蓟马、蠹蛾、棉铃虫、葡萄蔓蛾、小地老虎、小卷叶蛾、麦蛾、绿果夜蛾、日本金龟子、浅褐卷叶蛾、瓜蚜、脐橙螟、梨小食心虫、桃条麦蛾、鞘蛾、梨木虱、蝽蟓、苹白小叶蜂等 |
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Cyclaniliprole-Acetamiprid 130SL |
啶虫脒80 g/L +环丙虫酰胺50 g/L |
71512-45 |
2020-9-24 |
用于梨果（包括苹果、山楂、海棠、枇杷、梨、木瓜等），木本坚果（包括非洲油果树、山毛榉坚果、杏仁、巴西胡桃、大果栎、矮黄栗栎、栗树、椰树、马拉巴栗、银杏、榛树、胡桃、山核桃、夏威夷果等），核果（包括杏、桃、李、樱桃、黑刺李等），叶菜（包括苋菜、甘蓝、大白菜、茼蒿、菠菜、豆瓣菜等），芸苔属蔬菜（包括花椰菜、球芽甘蓝等），果菜（包括非洲茄、灯笼椒、醋栗番茄、木龙葵、枸杞、地樱桃、奎东茄、秋葵等），瓜菜（包括佛手瓜、冬瓜、瓠瓜、西瓜、黄瓜、苦瓜、甜瓜、南瓜、西葫芦等），葡萄等，防除蚜虫、茶小绿叶蝉、瓜条叶甲、蓟马、番茄螟蛉、木虱、绿果夜蛾、梨木虱、蝽蟓、果实蝇、西花蓟马、梨小食心虫、欧洲玉米螟、欧洲苹果叶蜂、苹白小叶蜂、脐橙蠕虫、桃条麦蛾、核桃鞘蛾、斑翅果蝇、日本金龟子、甜菜夜蛾、粉纹夜蛾、白菜蛾、棉铃虫、小菜蛾、菜青虫、跳甲、草地贪夜蛾、黄条粘虫、潜叶蝇、白粉虱、瓜蚜、马铃薯甲虫、番茄天蛾、胡椒茎象甲、潜叶蝇、白粉虱、甜瓜野螟、烟蓟马、尺蠖、地老虎、夜蛾、欧洲玉米螟、天蛾、马铃薯麦蛾、尖翅木虱、钻心虫、金龟子、蓝莓瘿蚊、葡萄蔓蛾、浅褐卷叶蛾等 |
3.3 在加拿大的登记
2017年，环丙虫酰胺获得加拿大登记，目前仅有原药和50 g/L可溶液剂获得登记。具体登记情况见表3。
表3 环丙虫酰胺在加拿大的登记
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农药名称 |
有效成分及剂型 |
登记号 |
登记时间 |
截至时间 |
应用 |
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TECHNICAL CYCLANILIPROLE INSECTICIDE |
93.2%原药 |
32861 |
2017-10-23 |
2022-12-31 |
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CYCLANILIPROLE 50SL INSECTICIDE |
50% SL |
32862 |
2017-10-23 |
2026-12-31 |
用于苹果、山楂、海棠、枇杷、梨等仁果，山毛榉、杏、大果栎、核桃、北美矮栗、银杏、榛子、胡桃、山核桃、文冠果、松子等树坚果，油桃、美洲李、杏李、黑刺李等核果，苋菜、马兰头、芥兰、大白菜、茼蒿、羽衣甘蓝、香菜、芥菜、花椰菜、球芽甘蓝等叶菜或芸苔属蔬菜，灯笼椒、醋栗番茄、木龙葵、枸杞、茄子、秋葵等果菜，冬瓜、西瓜、黄瓜、甜瓜、南瓜等瓜菜，葡萄，黑莓、覆盆子、蓝莓、番石榴、蔓越莓、五味子、熊果等浆果或小果植物，洋蓟等球茎类蔬菜，防除苹果蠹蛾、梨小食心虫、西花蓟马、桃条麦蛾、Obliquebanded leafroller、Threelined leafroller、Omnivorous leafroller、斑翅果蝇、果蝇、甜菜夜蛾、粉纹夜蛾、小菜蛾、潜叶虫、白粉虱、马铃薯甲虫、草地贪夜蛾、潜叶蝇、黄瓜甲虫、小卷叶蛾等 |
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HARVANTA 50SL INSECTICIDE |
50% SL |
32889 |
2017-11-16 |
2026-12-31 |
用于苹果、山楂、海棠、枇杷、梨等仁果，山毛榉、杏、大果栎、核桃、北美矮栗、银杏、榛子、胡桃、山核桃、文冠果、松子等树坚果，油桃、美洲李、杏李、黑刺李等核果，苋菜、马兰头、芥兰、大白菜、茼蒿、羽衣甘蓝、香菜、芥菜、花椰菜、球芽甘蓝等叶菜或芸苔属蔬菜，灯笼椒、醋栗番茄、木龙葵、枸杞、茄子、秋葵等果菜，冬瓜、西瓜、黄瓜、甜瓜、南瓜等瓜菜，葡萄，黑莓、覆盆子、蓝莓、番石榴、蔓越莓、五味子、熊果等浆果或小果植物，洋蓟等球茎类蔬菜，防除苹果蠹蛾、梨小食心虫、西花蓟马、桃条麦蛾、Obliquebanded leafroller、Threelined leafroller、Omnivorous leafroller、斑翅果蝇、果蝇、甜菜夜蛾、粉纹夜蛾、小菜蛾、潜叶虫、白粉虱、马铃薯甲虫、草地贪夜蛾、潜叶蝇、黄瓜甲虫、小卷叶蛾等 |
3.4 在其他国家登记
大豆、玉米、咖啡在巴西的农业生产中占据重要地位，2019年环丙虫酰胺进入该市场。其制剂产品Goemon用于防控玉米、大豆、咖啡和番茄作物中的害虫。开发公司表示，环丙虫酰胺具有选择性，能够高效并稳定防控害虫，对难防害虫也有效，包括草地贪夜蛾、棉铃虫等。此外，其还具有广谱性和长效性，适用于害虫综合管理（IPM），可用作轮换药剂。目前该产品在巴西的市场由日本石原产业与Ourofino Agrociência合作开发。环丙虫酰胺在巴西的登记产品见表4。
表4 环丙虫酰胺在巴西的登记
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农药名称 |
有效成分及剂型 |
登记号 |
登记时间 |
应用 |
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Goemon |
50 g /L SL |
21221 |
2019-5-10 |
用于棉花、咖啡、玉米、大豆、番茄等，防除棉铃虫、大豆夜蛾、潜叶蛾、草地贪夜蛾、小食心虫等 |
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Hayate |
50 g/L SL |
24221 |
2021-8-26 |
用于棉花、咖啡、玉米、大豆、番茄等，防除棉铃虫、尺蠖、大豆夜蛾、潜叶蛾、草地贪夜蛾、斑潜蝇、小食心虫等 |
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Muteki |
50 g/L SL |
24421 |
2021-9-2 |
用于棉花、咖啡、玉米、大豆、番茄等，防除棉铃虫、尺蠖、大豆夜蛾、潜叶蛾、草地贪夜蛾、斑潜蝇、小食心虫等 |
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Tatius |
50 g/L SL |
25221 |
2021-9-23 |
用于棉花、咖啡、玉米、大豆、番茄等，防除棉铃虫、尺蠖、大豆夜蛾、潜叶蛾、草地贪夜蛾、斑潜蝇、小食心虫等 |
2018年7月20日，基于环丙虫酰胺的原药和制剂产品50 g/L可溶液剂获得澳大利亚登记。原药登记证号70026；制剂产品登记证号68689，商品名TEPPAN，有效期至2025年6月30日，登记应用作物为苹果，包括金冠苹果、澳洲青苹、格拉文施泰因苹果、蛇果、嘎啦果等，防治苹果蠹蛾。
2019年，石原产业环丙虫酰胺产品先后获得墨西哥、秘鲁、越南等国家登记；2020年初，获得危地马拉和洪都拉斯登记。此外，环丙虫酰胺还在智利、哥伦比亚、新西兰和泰国登记。
4 专利概况
环丙虫酰胺是石原产业株式会社开发的一个专利品种，其化合物专利，包括PCT、欧洲专利、美国专利、中国专利等均将于2025年2月期满。其专利概况如下：
PCT：WO2005077934，申请于2005年2月16日，2025年2月15日到期。发明名称Anthranilamides, process for the production thereof, and pestcontrollers containing the same。
欧洲专利：EP1717237，申请于2005年2月16日，2025年2月15日到期。发明名称：Anthranilamides, process for the production thereof, and pestcontrollers containing the same。
美国专利：US2007129407，申请于2005年2月16日，2025年2月16日到期。发明名称：Anthranilamides, process for the production thereof, and pestcontrollers containing the same。
中国专利：CN101508692，申请于2005年2月16日，2025年2月15日到期。发明名称：邻氨基苯甲酰胺类化合物、其制造方法及含有该类化合物的有害生物防除剂。
5 小结
环丙虫酰胺作为一种新型双酰胺类杀虫剂，其杀虫谱广，用量低，持效期长，对多虫态鳞翅目、半翅目、缨翅目、双翅目、鞘翅目害虫及其抗性害虫均有效。同时，环丙虫酰胺对哺乳动物、有益节肢动物，以及环境影响较小。随着新烟碱类杀虫剂在部分国家和地区的禁限用，环丙虫酰胺可作为新烟碱类杀虫剂在部分市场的代替品种，也可视为氯虫苯甲酰胺的重要补充。
环丙虫酰胺作用机理有别于其他双酰胺类杀虫剂，未来在抗性害虫防治领域市场潜力巨大。目前，环丙虫酰胺已在世界多个国家和地区登记和上市，且化合物专利将在2025年期满。
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