草甘膦的合成及危害

草甘磷的合成及危害

08级药学专业 刘振振 20084173

指导教师 孙云明

摘要：草甘膦的除草性质是1971年由美国D.D.贝尔德等发现的，由孟山都公司开发生产的，到上世纪80年代已经成为世界除草剂的重要品种。随着林业产业化的发展和规模经营的不断扩大，除草剂的使用越来越频繁。草甘磷在农作物上使用已多年，是苗圃地里除草使用得较多的一种除草剂。正确地使用除草剂能够降低劳动强度和成本，可是每年都有一些农户因使用不当而引起药害，造成很大的经济损失，同时也给生态环境造成不良影响.

关键词：杀虫剂 草甘磷 发展 药害

Glyphosate compose ang endanger

Student majoring in Pharmaceutical Science0801 Name Liu Zhenzhen Tutor Name Sun Yunming

Abstrate：

Nature is the weeding glyphosate 1971 by American D.D. he found, such as by Monsanto

develop production, to the 1980s has become the world's herbicide importantvarieties.Along with the development of forestry industrialization and scale operation ceaselessly Expand, herbicide used more frequently. Glyphosate in farming The thing on use has for many years, is nursery field weed use morer A kind of herbicides. Correctly using herbicide could reduce labor intensity Degrees and cost, but every year some improper use of the farmers Cause phytotoxicity, which caused great economic losses, but also to the ecology Environmental adverse impact .

Keywords: pesticides glyphosate development phytotoxicity

草甘磷，通用名：glyphosate，白色固体。熔点230℃。25℃时在水中的溶解度为1.2％，不溶于一般有机溶剂，其异丙胺盐可完全溶于水。大鼠急性经口LD504320mg/kg，家兔急性经皮LD50>7940mg/kg，虹鳟鱼LC50(96h)86mg/L。制剂有异丙胺盐水剂。灭生性除草剂。由亚磷酸二甲酯，多聚甲醛及甘氨酸一步合成。为短残效的芽后除草剂，对多年生深根杂草和一年生及二年生的禾本科杂草、莎草和阔叶杂草非常有效，用于经济作物田中，用量0.7～5.6kgha。

1 草甘磷的基本信息

英文通用名：glyphosate

化学名称：N-（膦酸甲基）甘氨酸

分子式：C3H8NO5P

分子量：169.07

农药有效成份类别：杀虫剂

结构式：

2草甘磷的作用机理

喷药后由杂草的叶片和绿色的茎秆吸收, 使叶片失去光合作用的功能, 根部不能吸收水分和养分, 中止碳水化合物的合成。农田内喷用草甘磷药液只要6h 内不下雨, 阳光作用下, 5～7d 慢慢萎蔫枯死,或叫“饿死”。

3 草甘磷的合成方法 3.1亚磷酸二烷基酯法

以甘氨酸、亚磷酸二烷基酯、多聚甲醛为原料经加成、缩合、水解制得，产品纯度为95%，总收率为80%，成本较低。

3.2 氯甲基膦酸法

3.21氯甲基膦酸的制备

用三氯化磷和多聚甲醛在200-250℃（相应压力为2.5-3.0MPa）反应3-5小时，得氯甲基膦酰二氯。文献报道配比为三氯化磷：聚甲醛为1.2-1.5：1摩尔，在没有催化剂条件下收率67%，以Lewis酸作催化剂收率可提高到80%-89%。水解可得氯甲基膦酸。

3.22草甘膦的合成

等摩尔的氯甲基膦酸和甘氨酸，在氢氧化钠水溶液中（pH值＞10），回流反应10-20小时，然后用盐酸酸化的草甘膦。如酸化至pH=4，即为一钠盐，pH=8.5为二钠盐。

3.3 亚氨基二乙酸法

3.31亚氨基二乙酸的制备

将氯乙酸在氢氧化钙存在下，与氨水反应，经酸化，再用氢氧化钠中和制得，收率为85%。或以氰氢酸为原料，与甲醛和氨反应制得，收率为90%。

3.32双甘膦的制备

将亚氨基二乙酸与甲醛、亚磷酸在硫酸存在下加热反应制得双甘膦，收率为90%。

3.33草甘膦的合成

将双甘膦与水混合，与过量的过氧化氢在等摩尔硫酸存在下，加热反应制得草甘膦，收率在90%-95%

4 草甘磷的使用方法

为维持作物正常生长所需的良好生长环境，切实保护好生态环境，必须合理用药。草甘磷为灭生性除草剂，在行间喷雾，要防止喷施到苗木绿色部位。苗木对除草剂的耐药性是有一定的限度的，不能随意加大用量，一般浓度是每平方米用10%草甘膦1.125-1.5 克，加水75 克作定向喷雾。不同苗木的耐药性不同，阔叶树种比针叶树种敏感，用药量宜小些。刚移栽苗木地，因苗木自生新根未长好，生长势弱，抗性差，应特别慎用。苗木速生期对除草剂较敏感，要特别慎用。苗圃土壤温度高、湿度大、沙质土壤，药效反应快，用药量可减少。因此苗圃地使用除草剂应注意安全用药，应严格按产品说明使用。

5 草甘磷的的药害

5.1 草甘磷的药害症状（以马褂木为例）

从柯城区苗圃地中有2hm2 的马褂木是2004年1 月移栽而来，移栽地土壤为壤土，质地疏松，腐植质较丰富，排水良好。马褂木移栽半个月后，陆续开始喷施除草剂草甘磷，到7 月10 日已喷施草甘磷三次，基本是2 个月一次，结果马褂木在半年内基本停止生长，出现枯萎甚至死亡。7 月12 日经调查确认为草甘磷药害，具体症状为：与正常相比叶片明显变小且稀少，有的叶片会变形、皱缩，老叶逐渐蕉枯脱落；植株因生长受抑制而严重营养不良，严重的甚至成光杆或仅顶芽边上有一小簇枝叶，植株明显变矮小，不发或很少发新芽，分枝少而短；新根系生长受抑制，新根不发，但老根不腐；更严重的少数已开始枯萎死亡。

5.2 草甘磷药害的原因

主要原因是对除草剂特性了解不深，使用不当引起。

5.21 二次或二次以上施用时间间隔太短。有的苗农从不进行人工除草，见有草就用除草剂，除草心切，半年、一年内多次施用除草剂，结果造成土壤累积除草剂超标而，进而影响林木生长。

5.22 施用时随意加大浓度。因盲目加大浓度，超过了作物的耐药程度而造成药害，尤其是马褂

5.23 喷施不当造成重复喷施。苗农有时一次喷施后药有剩余，弃之可惜又在重复喷施，造成反复喷施而超标。

5.24 与其它农药或除草剂不当混用也可造成药害。另外天气寒冷易引起药害。

5.3 草甘磷药害的解救

针对药害后的作物体内正常生理功能受到破坏，表现出根系生长点的生长受抑制甚至停止生长等症状特点，在生产实际活动中，探索出药害解救措施。即首先合理、及时地给药害作物施用作物生长调节剂，然后结合其它方法进行。具体措施有：

5.31 施用作物生长调节剂。一般可用芸苔素3000倍液喷洒作物，也可用“植物动力2003”1000 倍液喷洒作物。另用一些叶面激素复合肥、喷施宝等叶面喷施也有一定作用。目的是缓解作物药害，尽快恢复作物生理机制，促进正常生长发育。

5.32 在喷施芸苔素等的同时，要加强管理和抚育，加强病虫害的防治。

5.33 发现除草剂药害后，一年内必须停止施用一切除草剂，改用人工除草。且

以后每年同一田块施用除草剂最多只能一次。经过以上措施抢救，一周后症状就有明显缓解和改善，到7 月24 日，不到半月，柯城区蔬菜办马褂木苗圃地的苗木已发新芽展新叶。实践证明抢救技术是有效的。

7 草甘磷在未来的发展

目前，草甘膦大部分用于抗草甘膦作物的田间除草。据ISAAA统计，全球转基因作物主要有大豆、玉米、棉花、油菜，其中大豆、玉米主要为抗草甘膦品种，因此大豆、玉米的主要产区——巴西、美国、阿根廷对草甘膦的需求很大。

近年来，草甘膦由于其高效、广谱、低毒以及无残留等特点，市场需求迅速增长，销售量以每年接近15％的速度递增，已连续多年占据世界农药销售额的首位，占整个除草剂市场的30%。今年从1月到8月，我国草甘膦出口价从30000元／吨一路飙升到了40000元／吨。我们预计2010.2011年草甘膦的需求将增加8万吨、9万吨，2015年，全球需求量将达到90—100万吨。

致谢

本论文是在孙云明老师的关心和指导下完成的，得到了孙云明老师大量的指导和帮助，全文凝结了老师的心血和辛勤的劳动。老师严谨的教学态度，丰富的学术知识值得我学习，让我受益颇丰。在论文结束之际，谨向孙云明老师表示崇高的敬意和真诚的感谢!

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