调环酸钙属于环己烷羧酸类的一种新型的植物生长调节剂，由日本组合化学工业株式会社和德国巴斯夫公司联合开发，主要用于控制禾谷类作物生长，能缩短作物茎秆长度，有能增强植株的抗病害、抗寒冷，抗逆性能力，并且具有明显的抗倒伏作用，达到增产和改善品质的目的。

图1  调环酸钙化学结构式

1  作用机理

       调环酸钙通过干扰植物体内赤霉酸的合成，抑制GA19和GA20的活性，阻断GA1的合成，同时提高GA4的活性，并可使脱落酸、玉米素和异戊烯腺苷型的细胞分裂素水平增加，从而起到抑制植物的上部营养生长，促进植物生殖生长，并且其具有较好的抗病害能力。

2  合成路线

       合成路线1：以马来酸酐为原料，经Michael加成、Claisen缩合、水解、酰化等7步反应得到调环酸钙，该法反应路线如图2所示。

       此方法虽然原料易得，反应条件温和，但得到的产物要经过水解脱羧，再酰化重排，反应路线较长，总收率较低。以马来酸酐为原料的合成路线步骤较长，共有7步，操作较繁琐，一般工业化生产不易用此法。

图2  调环酸钙合成路线1

       合成路线2：以顺丁烯二酸二乙酯为起始原料，经Michael加成、Claisen缩合、酰化反应、重排等5步反应得到调环酸钙，该法反应路线如图3所示。

       该合成工艺具有原料廉价易得、反应条件温和、环境污染小、总收率高等优点，具有工业应用价值。

图3  调环酸钙合成路线2

       合成路线3：以3,5-二羟基苯甲酸为起始原料，经催化转移加氢反应、酯化、水解、重排等反应制得调环酸钙，该法反应路线图4所示。

       该发明方法简短了合成路线，提高了收率，能够实现工业化大生产。

图4  调环酸钙合成路线3

3  登记情况

       截至目前，在我国登记有效期内的调环酸钙产品有22个（见表1），其中，原药登记2个；单剂产品14个，剂型以悬浮剂和水分散粒剂为主；复配剂产品6个，制剂混配的有效成分有烯效唑（4个）、氟节胺（1个）、S-诱抗素（1个）。

       中国农业农村部农药登记数据显示，调环酸钙登记作物主要有小麦、马铃薯、水稻、花生、棉花、甘薯、果树、姜等。

表1  调环酸钙在我国的登记情况

4  优缺点分析

       优点：

       （1）调环酸钙只抑制茎叶的生长，对作物的果实籽粒的生长发育没有影响，而多效唑等植物生长调节剂抑制所有的赤霉素的合成途径，包括作物的果实、籽粒。

       （2）调环酸钙的半衰期短，易降解代谢，对下茬作物没有影响。矮壮素等植物生长调节剂半衰期长。

       （3）调环酸钙作用多样，既能控制植株徒长，促进块根、块茎膨大，提高座果率，增加产量，优化品质，也能增强植株的抗逆性和抗病性，防止植株早衰。

       缺点：

       （1）调环酸钙的价格偏贵，如果使用量过大成本过高，而量小了控旺效果较差，并且会导致叶片变黄、影响作物的光合作用。

       （2）调环酸钙是一种植物生长调节剂，活性很高，在长势较差，土壤比较贫瘠的作物田中使用，会完全抑制作物的生长，导致作物减产。

5  市场前景

       调环酸钙的发现不同于季铵盐类（矮壮素）、三唑类（多效唑、烯效唑）等植物生长延缓剂，开创了赤霉素生物合成后期抑制的新领域。

       目前，调环酸钙受国内企业的广泛关注，其主要原因就是调环酸钙与三唑类延缓剂相比，对轮作植物无残留毒性，对环境无污染，具有很强的优势，在未来，其有可能取代三唑类生长延缓剂。绿色属性是调环酸钙最大的特点，它在土壤中的半衰期不超过24小时，低毒低残留，这是其他调节剂产品无可比拟的优势。

       调环酸钙能够对植物的光合作用进行直接调节，在几乎所有作物上都有广阔的应用前景，同时调环酸钙能够对活性赤霉素、乙烯、生长素、水杨酸、脱落酸等植物激素有广泛的调节作用，具有显著的抗病、抗虫和抗逆作用，该产品必将成为未来国内登记热点产品。