敌草隆(Pretilachlor)概述
敌草隆(Pretilachlor),分子式为C15H22ClNO2,是一种广泛使用的选择性除草剂,主要用于水稻、玉米等作物的田间杂草防治。作为一种氯代吡啶类化合物,敌草隆通过抑制杂草的生长而达到除草的效果,是农业生产中重要的农药之一。
一、基本属性
敌草隆的化学结构为氯代吡啶类化合物,具有广泛的水溶性和一定的挥发性。它能够有效抑制杂草的光合作用,从而达到防除杂草的效果。敌草隆的基本物理化学性质如下:
敌草隆名称
中文名: 敌草隆
英文名: diuron
中文别名: 地草净 | 3-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲 | 3-(3,4-二氯苯)-1,1-二甲基脲 | N-(3,4-二氯苯基)-N,N'-二甲基脲 | 3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲 | N-(3,4-二氯苯基)-N',N'-二甲基脲
CAS号: 330-54-1
敌草隆物理化学性质
密度: 1.3±0.1 g/cm3
沸点: 362.3±52.0 °C at 760 mmHg
熔点: 158-159°C
分子式: C9H10Cl2N2O
分子量: 233.094
闪点: 172.9±30.7 °C
精确质量: 232.017014
PSA: 32.34000
LogP: 2.88
外观性状: 白色结晶固体
蒸汽压: 0.0±0.9 mmHg at 25°C
折射率: 1.565
储存条件: 库房通风低温干燥,与氧化剂、碱类、食品添加剂分开存放
稳定性
高浓度时对眼睛和黏膜有刺激性。
水溶解性 略溶于水. 0.0042 G/100 ML
敌草隆作为一种除草剂,在土壤中能较好地保持较长时间的有效性,但其水溶性较差,需谨慎管理以避免污染水源。
二、主要用途
敌草隆广泛用于农业领域,特别是水稻、玉米等农作物的杂草控制。其主要用途包括:
1. **水稻除草**:
敌草隆是水稻田常用的除草剂之一,具有较强的选择性,可有效防治稻田中的一系列杂草,尤其对禾本科杂草具有较好的效果。它能够通过抑制杂草的根部和茎部生长,达到快速除草的效果。
2. **玉米田除草**:
除了水稻田,敌草隆还可以用于玉米田的杂草防治,尤其对玉米种植初期的杂草控制尤为有效。它不仅能杀死杂草,而且对玉米的生长影响较小。
3. **其他作物的除草**:
虽然敌草隆主要用于水稻和玉米,但它对其他一些常见作物(如大豆、小麦)也有一定的除草效果,尤其在高草密度的田地中,能够有效减少杂草与作物的竞争。
4. **非农业应用**:
除了农业应用外,敌草隆在园林、草坪管理等非农业领域也可用于除草,特别是对一些顽固的野草具有较强的控制作用。
取代脲类除草剂
敌草隆与灭草隆、利谷隆是三种常用的取代脲类除草剂,敌草隆属内吸传导型除草剂,具有一定的触杀活力,可被植物的根和叶吸收,以根系吸收为主,杂草根系吸收药剂后,传到地上叶片中,并沿着叶脉向周围传播,抑制光合作用的希尔反应,致使叶片失绿,叶尖和叶缘褪色,进而发黄枯死。敌草隆在低剂量情况下,可作为选择性除草剂使用,高剂量下则可作为灭生性除草剂。敌草隆适于水稻、棉花、玉米、甘蔗及果、胶、桑、茶园使用,防除稗草、马唐、狗尾草、蓼、藜及眼子菜等。对人、畜低毒,大鼠急性口服LD50为3400mg/kg,高浓度时对眼和黏膜有刺激作用。敌草隆对种子萌发及根系无显著影响,药效期可维持60天以上。
1,敌草隆对麦苗有杀伤作用,麦田禁用。在茶、桑、果园宜采用毒土法,以免发生药害。
2,敌草隆对棉叶有很强的触杀作用,施药必须施于土表,棉苗出土后不宜使用敌草隆。
3,砂性土壤,用药量应比粘质土壤适当减少。砂性漏水稻田不宜用。
4,敌草隆对果树及多种作物的叶片有较强的杀伤力,应避免药液飘移到作物叶片上。桃树对敌草隆敏感,使用时应注意。
5,喷过敌草隆的器械必须用清水反复清洗。
6,单独使用时,敌草隆不易被大多数植物叶面吸收,需加入一定的表面活性剂,提高植物叶面的吸收能力。
三、合成路线
敌草隆的合成过程一般涉及几个关键步骤,主要通过氯化反应和其他有机化学反应来实现。
1. **原料与初步反应**:
合成敌草隆的第一步通常是通过氯化反应合成一个氯代吡啶的前体。此前体分子具有吡啶结构,且需要进一步与其他化学物质反应以引入二甲基基团(-CH3)和氨基乙酸酯基团。
2. **氨基乙酸酯的引入**:
将上述中间产物与氨基乙酸酯类化合物反应,在催化剂作用下形成敌草隆的核心结构——氯代吡啶环上带有氨基乙酸酯的衍生物。该反应通常采用溶剂中进行,并需在适当的温度和压力下反应以提高产率。
3. **纯化与结晶**:
反应完成后,产品需要通过溶剂萃取、浓缩、洗涤等步骤进行纯化,以去除未反应的原料和副产物。经过进一步的结晶,敌草隆可获得较为纯净的形态,通常以白色结晶或粉末形式存在。
4. **优化反应条件**:
现代工业合成中,常常通过优化催化剂种类、反应温度和溶剂选择等条件,以提高产物的收率和纯度。最新的合成工艺还可能采用绿色化学原理,减少有害溶剂的使用,提升环境友好性。
氯化将一定量熔融脱水的对氯硝基苯与适量催化剂无水FeCl3混合后,升温至100~105℃,开始通氯,氯化温度100~110℃,反应8~9h制得3,4-二氯硝基苯。还原将上述硝基化合物还原,制得3,4-二氯苯胺。目前国内还有采用在电解质中铁粉和水还原的方法生产。操作过程:将计量的水、铁粉、少量盐酸、电解质氯化铵和硫酸铜混合后,升温至95~100℃后,滴加2,4-二氯硝基苯,并保持在回流状态下(105~110℃)反应3h,过滤,脱水得3,4-二氯苯胺。酯化将甲苯溶液于0℃通光气饱和,然后滴加3,4-二氯苯胺,控制0~10℃,约15min加毕,接着继续通入光气,缓慢提高反应温度至40℃,加大光气流量,再升温至65~75℃,反应1~2h,物料变清,停通光气,迅速升温至90~100℃,通氮气或干燥空气,驱除过量光气和盐酸气,得3,4-二氯异氰酸苯酯。加成3,4-二氯异氰酸苯酯与溶剂甲苯混合,冷至20℃以下,加入40%二甲胺水溶液(酯胺比为1:1.05),温度自行上升至34℃,控制不超过50℃,反应2h,pH值为7~8,然后离心过滤,回收溶剂,滤饼水洗呈中性后于90~100℃干燥,制得敌草隆。
四、使用注意事项
敌草隆作为一种农用化学品,在使用过程中需要特别注意以下几点:
1. **选择性使用**:
敌草隆具有较强的选择性,对某些作物具有较低的毒性,但在使用时需要严格遵守推荐剂量,避免对非目标作物(如水稻、玉米之外的作物)造成伤害。
2. **安全使用**:
使用敌草隆时应穿戴适当的防护装备,包括防护服、手套、口罩等,避免皮肤接触和吸入其蒸气。作业区域应保持良好的通风,避免长期接触该化学品。
3. **使用时机**:
敌草隆在播种后至作物生长初期使用效果最佳。过早或过晚施药可能导致除草效果不佳或对作物产生不良影响。
4. **毒性与环境影响**:
敌草隆的毒性较低,但如果过量使用,可能会对水生生物或非目标动植物产生影响。因此,施用时要避免喷洒到水体或邻近生态环境中。
5. **与其他农药的配伍性**:
在使用敌草隆时,最好避免与某些农药混合使用,特别是那些可能发生反应或增加对作物的伤害的化学品。应根据具体使用要求进行农药配方选择。
五、运输与存储
1. **运输要求**:
敌草隆属于常规的农业化学品,但由于其对水生生物和环境可能产生一定影响,运输时需要特别小心。运输过程中应避免高温暴晒,并确保包装完整,防止泄漏。运输车辆应根据危险化学品运输的规定进行标识和管理。
2. **储存条件**:
敌草隆应储存于阴凉、干燥、通风良好的环境中,避免阳光直射和高温。理想的存储温度范围是5°C至30°C。包装容器应密封,避免与水、酸、碱等化学物质接触。
3. **泄漏处理**:
若发生泄漏,应立即采取措施进行隔离,并使用适当的吸附材料(如沙子或活性炭)进行处理。泄漏物应按照当地环保规定进行处置,避免污染土壤或水源。
4. **有效期**:
敌草隆的有效期一般为2-3年,但具体期限应根据生产厂商的标注日期来判断。过期产品不应再使用。
结论
敌草隆作为一种高效、选择性强的除草剂,在水稻、玉米等农业生产中具有重要的应用价值。随着农业技术的不断进步,敌草隆的应用领域不断扩大,但在使用和运输过程中必须严格遵守安全操作规程,确保其高效、安全地应用于农业生产中。通过不断优化合成工艺和使用方法,敌草隆将在现代农业中继续发挥重要作用。