甲基磺草酮
CAS: 104206-82-8
中文同义词: 甲基磺草酮;2-[4-(甲基磺酰)-2-硝基苯]-1,3-环已胺酮;2-(4-甲磺酰基-2-硝基苯甲酰基)环已烷-1,3-二酮;2-(4-甲磺酰基-2-硝基苯甲酰基)环己烷-1,3-二酮;甲基磺草酮480G/LSC;甲基磺草酮100G/LSC;甲基磺草酮/硝磺草酮;硝磺草酮
英文名称: Mesotrione
英文同义词: 2-(4-MESYL-2-NITROBENZOYL)-1,3-CYCLOHEXANEDIONE;MESOTRIONE;MESOTRION,PESTANAL;MESOTRION;1,3-Cyclohexanedione,2-4-(methylsulfonyl)-2-nitrobenzoyl-;mesotrione(bsi,paiso);(4-(METHYLSULFONYL)-2-NITROBENZOYL)-1,3-CYCLOHEXANEDIONE;mesotrione2-[4-(methylsulfonyl)-2-nitrobenzoyl]-1,3-cyclohexanedione
分子式: C14H13NO7S
分子量: 339.32
标准: 企标
天然/合成: 合成
级别: 农药级
含量: 98%
外观: 白色粉状
包装: 25KG/纸板桶可拆分
类别: 化工·日化
行业: 农药
领域: 除草剂
下延产品: 硝磺草酮悬浮剂
运用: 芽前和苗后广谱选择性除草剂
制备方法:
采用成本较低的对甲基苯酰氯作为起始原料,以氯乙酸钠取代硫酸二甲酯等剧毒试剂作为甲基化试剂,合成了反应的重要中间体对甲砜基甲苯,通过硝化、氧化、氯化、缩合等反应合成本品,该合成共分5步,包括甲基化、硝化、氧化、氯化与重排。
1.甲基化反应
将35.0gNaHCO3、27.0gNa2SO3、100.0mL水加入到装有温度计和磁力搅拌器的1L四口烧瓶,缓慢搅拌升温使固体完全溶解后缓慢加入40.0g的对甲苯磺酰氯(a),加毕,继续缓慢加热到75℃,恒温搅拌反应3h,得到对甲苯亚磺酸钠(b),加入35.0g的氯乙酸钠,加热回流18h,反应完全后趁热将反应溶液取出冷却,盐酸酸化,冷却抽滤,得到粗品,用乙醇重结晶,抽滤干燥得到32.3g对甲磺酰基甲苯(c),收率90.5%。
甲基化反应过程见图2。
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图2为甲基化反应过程
2.硝化反应
在反应瓶中加入25.0g对甲磺酰基甲苯(c),良好搅拌下缓慢滴加35.0mL98%的浓硫酸,并用冰水浴进行冷却。浓硫酸滴加完毕后,保持体系5℃下缓慢滴加混酸(12.0mL65%浓硝酸/12.0mL98%浓硫酸),滴加完毕,室温下搅拌反应3h后,将大量的冰水加入到烧瓶中,搅拌30min后取出物料,过滤所得固体,水洗,50℃下干燥,得到2-硝基-4-甲磺酰基甲苯(d)28.4g,收率89.6%。反应过程见图3。
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图3为硝化反应过程
3.氧化反应
将20.0g2-硝基-4-甲磺酰基甲苯(d)和一定量70%的硫酸加入到反应瓶中,待固体完全溶解之后,加入少量的V2O5,并向反应瓶中缓慢滴加50.0mL的浓硝酸,滴加完成后室温搅拌1h,之后在高压反应釜150℃下搅拌反应10h,反应完毕,向体系中加入冰水进行冷却结晶,过滤得粗品。将粗品加入到氢氧化钠溶液中,溶解过滤,滤液滴加盐酸至沉淀完全,过滤干燥,得到2-硝基-4-甲砜基苯甲酸(e)19.8g,收率86.9%。反应过程见图4。
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图4为氧化反应过程
4.氯化反应
反应瓶中加入10.0g的2-硝基-4-甲砜基苯甲酸(e)、50.0mL的氯化亚砜,搅拌溶解后,加入5.0mL的DMF,回流反应5h,反应完毕得到呈淡棕色溶液,蒸馏出轻组分后,余液加入3.0mL乙醇,冷却结晶,得到淡黄色晶体:2-硝基-4-甲磺基苯甲酰氯(g)10.3g,收率96.2%。反应过程见图5。
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图5为氯化反应过程
5.缩合重排反应
将10.3g2-硝基-4-甲磺基苯甲酰氯(g)和5g的1,3-环己二酮(h)加入到反应瓶中,加入30mL二氯乙烷作为溶剂,搅拌溶解,并加入18.0mL乙二胺作为缚酸剂,在常温下进行缩合反应1.5h,待生成烯醇酯后,加入5.0mL的乙腈作为重排催化剂和少量缚酸剂,于室温下搅拌反应3h,使烯醇式产物充分转化为酮式产物。反应完毕,加入200mL水,搅拌30min后静置分层,有机层脱除溶剂后,用甲醇重结晶,过滤,干燥,得到黄色固体甲基磺草酮(j)12.3g,收率90.4%。反应过程见图6。
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图6为缩合重排反应过程
作用特性 甲基磺草酮是HPPD(4-羟苯基丙酮酸双氧化酶)的有效抑制剂,此种酶广泛存在于各种有机体内并催化质体醌与生育酚生物合成的起始反应(图7)。此种酶在磷酸缓冲液中的最适pH为7.3,但活性范围较广;温度从23℃提高至最适温度30℃时,活性提高2倍,玉米体内HPPD的分子质量为43kDa,酶活性需还原剂谷胱甘肽、二氯酚或抗坏血酸。当存在抗坏血酸时,玉米此种酶活性提高2倍。在植物体内,酪氨酸代谢是一种重要过程,其代谢产物尿黑酸是光合色素醌与生育酚合成的前体物质,而尿黑酸生物合成包括一个脱羧阶段、双氧化作用与丙酮酸侧链重排作用,这种复合反应系由HPPD诱导。HPPD受抑制,从而造成植物分生组织中酪氨酸积累及质体醌衰竭,植物白化而逐渐死亡。
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图7为植物体内HPPD与α-生育酚及质体醌的生物合成路径
茎叶喷洒甲基磺草酮后,杂草迅速吸收,向上与向下传导,到达分生组织,造成杂草产生白化而死亡。玉米具有抗性的原因在于:(1)玉米叶片吸收比杂草缓慢,吸收及传导剂量低,藜在喷药后吸收量的48%从处理叶片传导至其它部位,而玉米向其它部位传导仅14%;(2)HPPD酶敏感性差异很大,单子叶植物如小麦HPPD对甲基磺草酮的敏感性比阔叶杂草低数百倍;(3)玉米能迅速将甲基磺草酮代谢为无活性化合物,特别是通过细胞色素P450催化的4-羟基化作用。在植物与土壤中测出了两种降解产物MNBA与AMBA,根据美国环保局分析,AMBA仅存在于土壤与水中(图2)。在玉米籽粒、茎与叶以及甘蔗中测出了MNBA,而在土壤与水中则测出了MNBA与AMBA,测定极限:作物为0.1mg/kg、土壤0.005mg/kg、水为0.10μg/L。
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图8为甲基磺草酮向MNBA与AMBA的转变
使用方法
(1)甲基磺草酮土壤处理
在150g/hm时,对大部分供试阔叶杂草防效达90%,对禾本科杂草防效80%以上。甲基磺草酮的生物活性约为同类药剂磺草酮的2倍。
(2)甲基磺草酮茎叶处理
在100g/hm时,对阔叶杂草的防效可达90%,对禾本科杂草的防效达70%。甲基磺草酮茎叶处理的生物活性约为同类药剂磺草酮的3倍。
(3甲基磺草酮混配莠去津
弥补增效甲基磺草酮对禾本科杂草的药效,加入莠去津后能明显提高对禾本科杂草的防效,降低甲基磺草酮用量。
储存条件
储存条件:0-6°C[1]
急救措施
急救治疗:可采取洗胃、活性碳吸附及稀释等办法救治
98%,97%,189元
99%/207元
关键字: 甲基磺草酮
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