草甘膦
物理性質
性狀:白色晶體。
密度(g/mL,25℃):1.74
熔點(oC):230
折射率(n
閃點(oC):230
溶解性:溶于水,1.2g/100mL
作用與用途
常溫常壓下穩定,避免氧化物接觸
性質與穩定性
1.內吸傳導型廣譜滅生性除草劑。主要抑制植物體內的烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶,從而抑制莽草素向苯丙氨酸、酷氨酸及色氨酸的轉化,使蛋白質合成受到干擾,導致植物死亡。
最初應用于橡膠園防除茅草及其他雜草,可使橡膠樹提早1年割膠,老橡膠樹產產。現逐步推廣于林業、果園、桑園、茶園,稻麥、水稻和油菜輪作地等。各種雜草對草甘膦的敏感程度不同,因而用藥量也不同。如稗、狗尾草、看麥娘、牛筋草、馬唐、豬殃殃等一年生雜草,用藥量以有效成分計為6~10.5 g/100m2。對車前子、小飛蓬、鴨跖草等用藥量以有效成分計為11.4~15g/100m2。對白茅、硬骨草、蘆葦等則需18~30g/100m2,一般對水3~4.5kg,對雜草莖葉均勻定向噴霧。草甘膦是有機磷除草劑,其除草性質是1971年美國D.D.貝爾德等發現的,至20世紀80年代,已成為世界除草劑的重要品種。廣泛應用于農林牧、工業交通等各方面,包括森林、橡膠園、農田、茶桑、果園、甘蔗田、邊境防大道、森林防火隔離帶,以及鐵路、機場、倉庫、油庫、電站等非農耕的除草。草甘膦在土壤中迅速分解,沒有持效期。
2.草甘膦是有機磷除草劑。內吸傳導型廣譜滅生性除草劑。主要抵制植物體內的烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶,從而抑制莽草素向苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的轉化,使蛋白質合成受到干擾,導致植物死亡。對40多科的植物包括單子葉和雙子葉、一年生和多年生、草本和灌木等植物有防除作用。對多年生深根雜草的地下組織破壞力很強。廣泛應用于農林牧、工業交通等各方面,包括森林、橡膠園、農田、茶桑、果園、甘蔗田、森林防火隔離帶以及鐵路、機場、倉庫、油庫、電站等非農耕的除草。
3.廣譜的旱地芽前除草劑。可用于棉花、大豆、豌豆、油菜、花生、土豆、冬小麥、大麥、蓖麻、向日葵、甘蔗、蔬菜、果樹等,主要用于防除單子葉雜草和年生闊葉雜草,如稗草、大畫眉、馬唐、狗尾草、蟋蟀草、早熟禾、千金子、牛筋草、看麥娘、野燕麥等,也可防除小粒種子的馬齒莧、繁縷等雙子葉雜草。對龍葵、蒼耳、苘麻等宿根性多年生雜草防效差或基本無效。對成株雜草無效。高粱、谷子等敏感作物不能使用;甜菜、番茄、馬鈴薯、黃瓜等抗性不強。
合成方法
亞磷酸二烷基酯法
以甘氨酸、亞磷酸二烷基酯、多聚甲醛為原料經加成、縮合、水解制得,產品純度95%,總收率80%,成本較低。
氯甲基膦酸法
氯甲基膦酸的制備 三氯化磷和多聚甲醛在200~250℃(相應壓力2.5~3.0MPa)反應3~5h,得氯甲基膦酰二氯。文獻報道配比為三氯化磷:聚甲醛為(1.2~1.5):1 (mol)。在沒有催化劑條件下收率67%,以Lewis酸作催化劑收率可提高到80%~89%。國內研究尚未達到文獻水平。
水解可得氯甲基膦酸。
Cl2P(O)CH2Cl+H2O→(HO)2P(O)CH2Cl+HCl
草甘膦的合成 等摩爾的氯甲基膦酸和甘氨酸,在氫氧化鈉水溶液中(pH>10),回流反應10~20h,然后用鹽酸酸化得草甘膦。
如酸化至pH值4,即為一鈉鹽;pH值8.5為二鈉鹽。若將草甘膦溶液加等摩爾二甲胺,即成草甘膦二甲胺鹽的溶液。
亞氨基二乙酸法
亞氨基二乙酸的制備 將氯乙酸在氫氧化鈣存在下,與氨水反應,經酸化,再用氫氧化鈉中和制得,收率85%。
或以氫氰酸為原料,與甲醛和氨反應制得,收率90%。
雙甘膦的制備 將亞氨基二乙酸與甲醛、亞磷酸在硫酸存在下加熱反應制得雙甘膦,收率90%。
草甘膦的合成 將雙甘膦與水混合,與過量的過氧化氫在等摩爾硫酸存在下,加熱反應制得草甘磷,收率在90%~95%。
雙甘磷氧化方法很多,除了用過氧化氫外,還可用濃硫酸、貴金屬(鈀、銠等)氧化物,也可用活性碳空氣氧化或電解等方法。例如,將10份雙甘膦、170份水及0.6份5%鈀-活性炭催化劑置于高壓釜中,通氧至2.07×105Pa,于90~100℃反應制得。收率96%,純度97%。
以甘氨酸、亞磷酸二烷基酯、多聚甲醛為原料經縮合、水解制得。或者先由三氯化磷和多聚甲醛制備氯甲基膦酰二氯,經水解得氯甲基膦酸,然后將其與甘氨酸,在氫氧化鈉水溶液中回流反應,用鹽酸酸化得草甘磷。一般加工為胺鹽水劑。
甲苯經催化制得氯甲苯,再在光催化下通氯,制得對氯三氯化芐,然后與氟化氫作用,制得對氯三氟甲苯,經硝化成4-三氟甲基2,4-二硝基氯苯。另由乙烯經羰基合成得丙醛,還原得丙醇,再與氨作用制得二丙胺。上面得到的4-三氟甲基-2,4-二硝基氯苯與二丙胺于100℃反應2h,經后處理得氟樂靈。
貯存方法
保持容器密封,儲存在陰涼,干燥的地方
毒理學數據
大鼠、小鼠經口LD50為4873mg/kg、1568mg/kg。以2000mg/kg劑是喂養大鼠90d,無異常癥狀,動物試驗未見致畸、致癌、致突變作用。虹鱒魚LC50>1000mg/L,水蚤為780mg/L。對蜂和鳥類低毒。
分子結構數據
1、 摩爾折射率:31.05
2、 摩爾體積(m3/mol):100.6
3、 等張比容(90.2K):306.8
4、 表面張力(dyne/cm):86.3
5、 介電常數:無可用
6、 偶極距(10-24cm3):無可用
7、 極化率:12.30
計算化學數據
1、 疏水參數計算參考值(XlogP):-4.6
2、 氫鍵供體數量:4
3、 氫鍵受體數量:6
4、 可旋轉化學鍵數量:4
5、 拓撲分子極性表面積(TPSA):107
6、 重原子數量:10
7、 表面電荷:0
8、 復雜度:162
9、 同位素原子數量:0
10、 確定原子立構中心數量:0
11、 不確定原子立構中心數量:0
12、 確定化學鍵立構中心數量:0
13、 不確定化學鍵立構中心數量:0
14、 共價鍵單元數量:1