噻蟲胺的水解和光化學(xué)降解研究.pdf

1、噻蟲胺(clothianidin)，分子式C6H8CIN5O2S，化學(xué)名稱:(E)-1-(2-氯-1，3-噻唑-5-基甲基)-3-甲基-2-硝基胍，是一種由日本武田公司和德國拜耳公司聯(lián)合開發(fā)的新型煙堿類殺蟲劑。它具有殺蟲效率高、使用劑量少、施用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。然而任何農(nóng)藥都存在一定的環(huán)境風(fēng)險，我們希望通過研究噻蟲胺的水解和光解規(guī)律，為人們合理使用噻蟲胺，減少其環(huán)境危害提供科學(xué)參考。
　　 在噻蟲胺的水解試驗(yàn)中，我們考察了不同溫度和

2、pH值條件對噻蟲胺水解的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:噻蟲胺的水解符合一級動力學(xué)方程;同一溫度下，隨著堿性的增強(qiáng)噻蟲胺的水解變快，在中性附近及酸性條件下，噻蟲胺難以水解;同—pH條件下，隨著溫度的升高噻蟲胺的水解速率均顯著增大，噻蟲胺的活化熵與溫度表現(xiàn)出明顯的相關(guān)性。
　　 以氙燈為光源，通過實(shí)驗(yàn)室模擬的方法，研究了噻蟲胺在六種有機(jī)溶劑（三氯甲烷、正己烷、甲醇、乙酸乙酯、乙醇和丙酮）中的光解情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:噻蟲胺的光解符合一級動力學(xué)方

3、程;在三氯甲烷中降解最快，丙酮中最慢，其光降解半衰期分別為10.2min、14.9min、23.1min、25.8min、27.2min、693.1min。究其原因，主要是因?yàn)椴煌挠袡C(jī)溶劑與噻蟲胺對光的競爭性性吸收能力不同。
　　 考察了不同光源、不同環(huán)境因子等對噻蟲胺水溶液中光解的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:噻蟲胺在水中的光解符合一級動力學(xué)方程;噻蟲胺在pH≤5的條件下光解最快，而在中性以及堿性條件下光解較慢;在添加濃度范圍內(nèi)，F(xiàn)e

4、3+、NO2-均對噻蟲胺的光解起到促進(jìn)作用。其中Fe3+對噻蟲胺光解有顯著的光敏化作用，隨著其濃度的增大噻蟲胺的光解明顯加快;HA、Cu2+對噻蟲胺的光解有抑制作用，并且隨著添加濃度的升高抑制作用顯著增強(qiáng);在添加濃度范圍內(nèi)，隨著NO3-濃度的升高，其對噻蟲胺的光解由促進(jìn)轉(zhuǎn)為抑制;在氙燈照射下，三種表面活性劑十二烷基磺酸鈉(SDS)、十六烷基三甲基溴化銨(C-TAB)和四丁基溴化銨(TBAB)在低濃度時對光解起到光敏化作用。在紫外燈照射下

5、，三種表面活性劑對噻蟲胺的光解均起到光猝滅作用;由氙燈、太陽光、紫外燈三種光源對四種不同水質(zhì)配制的噻蟲胺的光解起到基本一致的效果，其中池塘水中噻蟲胺降解最慢，地下水與去離子光解最快。
　　 采用UPLC-MS法，對噻蟲胺水解、甲醇和水中光解的產(chǎn)物進(jìn)行鑒定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:噻蟲胺堿性水解的產(chǎn)物為N-(2-氯-1，3-噻唑-5-基甲基)-N-甲基脲(N-(2-chloro-1，3-thiazole-5-ylmethyl)-N-methy

6、lurea)和2-氯-5-氨基甲基噻唑(2-chloro-5-aminomethylthiazole);噻蟲胺在甲醇中光解產(chǎn)物為N-(2-氯-1，3-噻唑-5-基甲基)-N-甲基胍(N-2-chloro-1，3-thiazole-5-ylmethyl-N-methylurea)-N-(2-氯-1，3-噻唑-5-基甲基)-N-甲基脲(N-2-chloro-1，3-thiazole-5-ylmethyl-N-methylguanidine)

7、、(E)-1-(2-羥基-1，3-噻唑-5-基甲基)-3-甲基-2-硝基胍((E)-1-(2-hydroxy-1，3-thiazol-5-ylmethy)-3-methyl-2-nitroguanidine);噻蟲胺水中光解產(chǎn)物主要為N-(2-氯-1，3-噻唑-5-基甲基)-N-甲基脲(N-(2-chloro-1,3-thiazole-5-ylmethyl)-N(c)-methylu-rea)、N-(5-基甲基)-N-硝基胍(N-(5-