CN100479657C - 氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物形成的包结物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物所形成的包结物，本发明还涉及所述的氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物所形成的包结物的制备方法，包含所述的氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物所形成的包结物的农药组合物，以及所述的氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物所形成的包结物作为杀虫剂的用途。本发明的包结物具有遇热稳定的特点，很好地解决了氯胺磷农药的贮存不稳定问题。

Description

氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物形成的包结物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种氯胺磷农药组合物，特别是涉及一种氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物所形成的包结物，本发明还涉及所述的氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物所形成的包结物的制备方法，包含所述的氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物所形成的包结物的农药组合物，以及所述的氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物所形成的包结物作为杀虫剂的用途。

背景技术

氯胺磷是我国拥有自主知识产权的杀虫剂新品种，是目前国内最新开发并得到推广应用的高效、安全的有机磷杀虫剂。目前市场上销售的产品类型是30％的氯胺磷乳油。氯胺磷的化学名称为：O，S-二甲基(2，2，2-三氯-1-羟基-乙基)硫代磷酰胺，其通过甲胺磷与三氯乙醛反应而制得，其化学结构为：

氯胺磷的制备方法已经公开在CN1203237A中。氯胺磷是属于通过创新农药途径开发出的甲胺磷取代品种，它对稻纵卷叶螟、螟虫、稻飞虱、叶蝉、蓟马、棉铃虫等害虫的防治效果优于乙酰甲胺磷，与甲胺磷相当(参见，新杀虫剂氯胺磷，李坚等，《世界农药》，Vol.27，No.2，2005，第44-46页)。但是目前市售的30％的氯胺磷乳油在生产及贮存过程中易产生沉淀，而且由于存在一定比例的甲醇，样品会发生分解。另外，氯胺磷的分子结构中存在羟基、醚键等，在水、氧气、高温等条件下也会快速降解，不利于农药的保存及害虫的防治。现在市场上销售的氯胺磷农药存在遇热分解的缺点，人们试图解决氯胺磷农药的稳定性的问题。

本发明人通过多次试验，现已令人吃惊地发现，氯胺磷通过与环糊精或其衍生物发生包结作用，形成的包结物不仅很好地增强了氯胺磷农药的稳定性，而且对杀虫活性基本没有影响，因此很好地解决了氯胺磷农药长期以来由于保存时间短所带来的使用不便的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物的包结物，其中所述的包结物不仅可以提高氯胺磷的稳定性，而且避免原有剂型中甲醇对氯胺磷造成的不稳定影响。

本发明的另一目的是提供一种包含所述的包结物的农药组合物。

本发明的还有一个目的是提供一种所述的包结物的制备方法。

本发明还涉及所述的包结物作为杀虫剂在农药领域中的用途。

本发明提供一种氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物形成的包结物，其特征在于，氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物的包结比为1:1，其中所述的环糊精或其衍生物是α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、全甲基化-β-环糊精、2，6-二甲基-β-环糊精或2-羟丙基-β-环糊精。

上述氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物的包结比为1:1的含义是每个氯胺磷分子被一个环糊精或环糊精衍生物分子所包结。

本发明的包结物可以通过以下方法制备得到：将环糊精或环糊精衍生物加入少量水调成糊状，将氯胺磷溶于有机溶剂中，将氯胺磷溶液缓慢滴加到糊状的环糊精或环糊精衍生物中，并同时进行共碾磨，共碾磨1-4小时，共碾磨完成后，将所得产物放入烘箱中在25℃-35℃下干燥3小时以上，制得氯胺磷的环糊精包结物。

在本发明的一种优选实施方案中，所述的有机溶剂是丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇或乙腈中的任何一种。

在本发明尤其优选的一种实施方案中，所述的有机溶剂是丙酮。

在本发明的另一种优选实施方案中，所述的环糊精或其衍生物是β-环糊精。

在本发明的另一种优选实施方案中，将所得产物放在烘箱中在30℃下干燥至少3小时以上。

在本发明的另一种优选实施方案中，所述的氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物的摩尔比为5:1-1:1。

在本发明尤其优选的一种实施方案中，所述的氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物的摩尔比为4:1。

附图说明

图1：实施例2产物的差示扫描量热(DSC)谱图；

图2：实施例2产物的紫外分光光谱图。

本发明所述的包结物通过以下方法进行表征：

用差示扫描量热法(DSC)测定氯胺磷与环糊精或其衍生物是否发生包结，结果如附图1，测试实验过程中使用本发明实施例2的产物。

图1表明：氯胺磷在351.72K处出现一吸收峰，该峰是氯胺磷的熔点；β-环糊精在381.35K处出现一吸收峰，为β-环糊精的晶型转变温度；氯胺磷与β-环糊精的物理混合物的峰形基本为两组DSC图形的叠加，这表明混合物为机械混合；包结物完全是一个新曲线，吸收峰出现在370.46K，这表明氯胺磷与β-环糊精已经形成了包结物。

包结比的测定

采用紫外分光光度法测定二者包结比及包结常数。具体方法如下：用二次重馏水作为参比，将溶于二次重馏水中的0.5mmol/L的氯胺磷水溶液在194nm处有一吸收峰，固定氯胺磷溶液的浓度，逐渐加入一定量的β-环糊精。随着β-环糊精浓度的不断增加，在该处的吸光度(A)逐渐下降(如图2示)，这表明氯胺磷与β-环糊精发生作用形成包结物。

可用下式计算求其包结比和包结常数：

$\frac{1}{\mathrm{\ΔA}}=\frac{1}{\mathrm{\α}}+\frac{1}{\mathrm{\α}\×K{\left[\mathrm{CD}\right]}_i^n}---\left(1\right)$

其中，ΔA为环糊精浓度为零和环糊精浓度为[CD]_i时的吸光度之差，α在一定条件下是常数，n为包结比，[CD]_i为环糊精的浓度，K为包结常数。以1/ΔA对1/[CD]_i ⁿ作n取不同值时的线性方程，选取线性最好时的n值，确定包结比，由直线的截距与斜率的比值计算出包结常数。由计算结果可知，1/ΔA对1/[CD]的线性关系较好，相关系数r>0.999。说明氯胺磷和β-环糊精形成1:1包结物，包结常数K为203.5L/mol。

本发明为一种氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物的包结物，包结物的结构特征为，氯胺磷的分子与环糊精或环糊精衍生物发生络合，形成一环糊精为主体分子、氯胺磷为客体分子的包结物。其中，氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物的包结比为1:1，即为每个氯胺磷分子被一个环糊精或环糊精衍生物分子所络合。

在氯胺磷与环糊精及环糊精的共碾磨法中，反应物中氯胺磷与环糊精的摩尔比为1:1-5:1，其中最佳比率为4:1。这是因为氯胺磷的包结率随氯胺磷比例的增加而增大，当氯胺磷与环糊精的摩尔比达到4:1后，再增加氯胺磷的比率，氯胺磷的包结率无明显增大。在同时考虑生产成本和包结率的情况下，氯胺磷与环糊精的摩尔比为4:1时最佳。

将氯胺磷原药与由本发明实施例2制得的氯胺磷与β-环糊精的包结物在59℃下进行热贮稳定性测试。测试方法如下：将测试物质避光贮存于59±1℃的恒温箱中，每隔一定时间取出，用乙腈超声波萃取后，采用高效液相色谱法测定残留的氯胺磷含量，结果见表1。

表1 氯胺磷及其β-环糊精包结物固体在不同时间下在59℃热贮的残余浓度百分比(％)。

从表1中给出的数据表明，氯胺磷与β-环糊精形成包结物后，很好地增加了氯胺磷作为杀虫剂的稳定性，与氯胺磷原药相比，氯胺磷与β-环糊精的包结物在7天后的热贮稳定性得到显著提高，氯胺磷原药7天后的残余浓度仅为58.2％，而氯胺磷的β-环糊精包结物7天后的残余浓度还有96.1％；，在14天后，没有与环糊精包结的氯胺磷的残余物仅为1％，而本发明实施例2的氯胺磷的残余物为63.5％。这是由于氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物发生包结后，氯胺磷的部分活性基团通过氢键等与环糊精分子发生作用，从而延缓了氯胺磷的光照降解，水解，热解等降解方式，增强了氯胺磷的稳定性。而且，由于环糊精易被环境或生物分解，使氯胺磷缓慢释放，相应延长了杀虫剂的持效期。

对靶标酶电鳐乙酰胆碱酯酶的影响

与氯胺磷原药(纯度>98％)相比，氯胺磷形成环糊精包结物后，电鳐乙酰胆碱酯酶购自美国sigma公司，将一定量的氯胺磷原药(纯度>98％)或氯胺磷环糊精包结物溶于水，加入到溶有乙酰胆碱酯酶的缓冲液中，在37℃抑制30分钟后，取出部分，用Ellman分光光度法测定剩余的乙酰胆碱酯酶的活性。测试结果表明，氯胺磷及氯胺磷环糊精包结物的半抑制浓度分别为7.18、7.52(换算至氯胺磷当量)mg/L，t检验显示两组数据没有显著差异，由此可见，氯胺磷与环糊精形成包结物后，不会影响氯胺磷对靶标酶电鳐乙酰胆碱酯酶的抑制活性。

大型蚤48h急性毒性试验

试验方法参照BG/T 13266-91，测试氯胺磷原药(纯度>98％)与β-环糊精-氯胺磷对大型蚤48h急性毒性的影响，结果表明，β-环糊精-氯胺磷的毒性略大于氯胺磷原药，相应的48h半致死浓度分别为1.01±0.08、1.31±0.12mg/L。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，现举例如下，本发明可以通过包括但不限于下列实例实现：

实施例

本发明实施例中所使用的氯胺磷来自武汉化工学院，纯度>98％，其也可以由市售产品通过本领域技术人员已知的常规提纯方法获得，β-环糊精购自上海伯奥生物科技有限公司。

实施例1

取β-环糊精重结晶两次，在110℃下干燥至恒重，将干燥至恒重后的β-环糊精(1.135g，1mmol)置于玻璃碾钵中，加入少量水将其调成糊状；将氯胺磷(577mg，2mmol)溶于丙酮(25ml)中。向糊状的环糊精中缓慢滴加氯胺磷的丙酮溶液，边滴加边碾磨，滴加时间为1小时，滴加完毕后再碾磨1小时。碾磨完成后，将所得产物放入烘箱中在30℃下烘干至少3小时。用少量有机溶剂除去未包结的氯胺磷，即可获氯胺磷与β-环糊精包结物，产物为白色粉末。

实施例2

取β-环糊精重结晶两次，在110℃下干燥至恒重，将干燥至恒重后的β-环糊精(1.135g，1mmol)置于玻璃碾钵中，加入少量水将其调成糊状；将氯胺磷(1.154g，4mmol)溶于甲醇(25ml)中。向糊状的环糊精中缓慢滴加氯胺磷的丙酮溶液，边滴加边碾磨，滴加时间为1小时，滴加完毕后再碾磨1小时。碾磨完成后，将所得产物放入烘箱中在30℃下烘干至少3小时。用少量有机溶剂除去未包结的氯胺磷，即可获氯胺磷与β-环糊精包结物，产物为白色粉末。

实施例3

取2-羟丙基-β-环糊精重结晶两次，在110℃下干燥至恒重，将干燥至恒重后的β-环糊精(1.425g，1mmol)置于玻璃碾钵中，加入少量水将其调成糊状；将氯胺磷(1.154g，4mmol)溶于丙酮(50ml)中。向糊状的环糊精中缓慢滴加氯胺磷的丙酮溶液，边滴加边碾磨，滴加时间为1小时，滴加完毕后再碾磨1小时。碾磨完成后，将所得产物放入烘箱中在30℃下烘干至少3小时。用少量有机溶剂除去未包结的氯胺磷，再次干燥即可获氯胺磷与2-羟丙基-β-环糊精的包结物，产物为白色粉末。

Claims (10)

1、一种氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物形成的包结物，其特征在于，在所述的包结物中，氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物的包结比为1:1，其中所述的环糊精或环糊精衍生物是α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、全甲基化-β-环糊精、2，6-二甲基-β-环糊精或2-羟丙基-β-环糊精。

2、权利要求1的包结物，其特征在于，所述的环糊精或环糊精衍生物为β-环糊精。

3、一种权利要求1的包结物的制备方法，它包括：将环糊精或环糊精衍生物加入少量水调成糊状，将氯胺磷溶于有机溶剂中，将所述的氯胺磷溶液缓慢滴加到糊状的环糊精或环糊精衍生物中，并同时进行共碾磨，共碾磨1-4小时，共碾磨完成后，将所得产物放入烘箱中在25℃-35℃下干燥3小时以上，制得氯胺磷的环糊精包结物。

4、权利要求3的方法，其中所述的有机溶剂是丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇或乙腈中的任何一种。

5、权利要求3的方法，其中所述的有机溶剂是丙酮。

6、权利要求3的方法，其中所述的环糊精或环糊精衍生物是β-环糊精。

7、权利要求3的方法，其中所述的氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物的摩尔比为5:1-1:1。

8、权利要求3的方法，其中所述的氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物的摩尔比为4:1。

9、一种农药组合物，其特征在于它含有权利要求1的氯胺磷与环糊精或环糊精衍生物形成的包结物。

10、权利要求1的包结物作为杀虫剂在农药中的用途。

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