三种手性农药对映体分离及立体选择性环境行为研究

论文摘要

目前使用的农药中有大约25%为手性农药,此比例随着更多复杂化合物的应用而不断增加。大多数手性农药仍以消旋体形式进行生产和使用,虽然不同对映体在生物活性、毒性、新陈代谢、生物富集以及降解行为并不相同,因此,发展手性分析方法在识别、定量以及控制环境中的对映体在手性农药发展过程中起着重要作用。本论文系统地研究了正相条件下,手性农药在纤维素手性固定相的分离,在土壤中的选择性降解、淋溶以及在动物体内的立体选择性降解行为,主要研究内容如下：在正相高效液相色谱条件下,利用纤维素-三-（3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯）手性固定相拆分了茚虫威、高效氯氟氰菊酯及硅氟唑三种手性农药,考察了流动相中醇改性剂的类型及浓度、流动相流速和柱温对手性分离的影响,并对热力学拆分机理及手性识别机制进行了探讨。结果显示：分别用20%的丙醇、2%异丁醇和20%的异丙醇为改性剂拆分茚虫威、高效氯氟氰菊酯及硅氟唑时,能获得最佳分离因子：1.69、1.82、1.70。在流速为0.4-1.1 mL·min-1时,分离度随着流速的增加而减小。温度在15-35℃的范围内,容量因子（κ’）和分离因子（α）随着温度的升高而减小,1nα与1/T呈良好的线性关系,手性分离过程受焓的控制。对映体与手性固定相之间不同的氢键、π-π、偶极-偶极作用在手性识别过程中起着重要作用。通过向四种不同类型的农田土壤中添加外消旋高效氯氟氰菊酯培养,研究了高效氯氟氰菊酯在土壤中的降解动态和选择性降解情况。结果表明,高效氯氟氰菊酯在土壤中的消解符合一级动力学规律,在土壤中的消解速度受土壤有机质含量和pH值等特性的影响较大。高效氯氟氰菊酯对映体在土壤中的降解行为与土壤的有机质含量有很大的相关性,其降解顺序为：4#>1#>3#>2#,说明在有机质含量低的土壤中降解更快,高pH值有利于其降解；在四种土壤中均出现了选择性降解,其中在1#土壤中随着培养时间的增加,EF值逐渐减小,证明第一个对映体被优先降解。研究了茚虫威在四种不同类型的农田土壤中的降解动态和选择性降解情况。结果表明,该化合物在土壤中的消解符合一级动力学规律,消解受土壤有机质含量和pH值等的影响较大。对映体在四种供试土壤中的降解速率都存在明显的差异性,其降解顺序为：3#>4#>1#>2#,茚虫威在偏碱性的土壤中的降解要快于其酸性土壤,半衰期差异在有机质含量较高的土壤中表现得更加明显；茚虫威对映体在四种供试土壤中除了1#土壤外都存在明显的选择性,其中,3#土壤中的EF值随着时间的增加呈增大趋势,说明第二个对映异构体被优先降解。采用土壤薄层层析法研究了高效氯氟氰菊酯和茚虫威对映体在供试土壤中的淋溶。高效氯氟氰菊酯在供试土壤中的Rf值大小顺序为：4#>1#>3#>2#,证明土壤有机质含量越高,其淋溶性越差；茚虫威对映体在四种土壤中的Rf值的大小顺序均为：4#>3#>2#>1#,可见,其移动性大小与供试土壤的pH值大小一致；阳离子交换量大的土壤,移动性较差。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 手性农药应用
• 2 手性农药对映体分离
• 2.1 高效液相色谱法
• 2.2 气相色谱法
• 2.3 毛细管电泳法
• 3 手性农药在环境中的降解
• 4 手性农药在生物体的富集
• 5 本论文立题依据及研究目的、意义
• 第二章 高效液相色谱法拆分手性农药
• 1 引言
• 2 实验试剂及仪器
• 2.1 实验试剂
• 2.2 实验仪器
• 2.3 色谱条件与计算
• 3 结果与讨论
• 3.1 流动相组成对手性拆分的影响
• 3.2 流速对手性分离的影响
• 3.3 柱温对手性拆分的影响
• 4 讨论
• 5 小结
• 第三章 高效氯氟氰菊酯在土壤中的选择性降解研究
• 1 引言
• 2 试验材料与方法
• 2.1 药品与试剂
• 2.2 实验仪器
• 2.3 色谱条件
• 2.4 供试土样
• 2.5 土样的药剂处理
• 2.6 样品前处理
• 2.7 线性范围与方法确证
• 2.8 数据处理
• 3 结果与分析
• 3.1 前处理和分析方法的检验
• 3.2 高效氯氟氰菊酯对映体在各供试土壤中的降解动态
• 3.3 高效氯氟氰菊酯对映体在土壤中的选择性降解
• 4 讨论
• 5 小结
• 第四章 茚虫威对映体在土壤中的立体选择性降解研究
• 1 试验材料与方法
• 1.1 药品与试剂
• 1.2 实验仪器
• 1.3 色谱条件
• 1.4 供试土样
• 1.5 土样的药剂处理
• 1.6 样品前处理
• 1.7 线性范围与方法确证
• 1.8 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 前处理和分析方法的检验
• 2.2 茚虫威对映体在各供试土壤中的降解动态
• 2.3 茚虫威对映体在土壤中的选择性降解
• 3 讨论
• 4 小结
• 第五章 高效氯氟氰菊酯和茚虫威在土壤中的淋溶性研究
• 1 引言
• 2 试验材料及方法
• 2.1 药品与试剂
• 2.2 供试土样
• 2.3 实验仪器
• 2.4 实验方法
• 2.5 色谱条件
• 3 结果与分析
• 3.1 高效氯氟氰菊酯在土壤中的淋溶
• 3.2 茚虫威在土壤中的淋溶
• 4 讨论
• 5 小结
• 第六章 结论与展望
• 1 三种手性农药在CDMPC手性固定相上的拆分
• 2 高效氯氟氰菊酯和茚虫威在土壤中的选择性降解
• 3 高效氯氟氰菊酯和茚虫威在土壤中的淋溶
• 4 总结及展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介