磺化富马酸胺的合成及表面活性和杀虫性能研究
2013-08-15吕俊凡
吕俊凡,钟 明,黄 奋
(1.广西大学,广西 南宁 530001;2.南宁凯林杰机械化工有限公司,广西 南宁 530001)
我国是一个农业大国,农作物病虫草害常年发生,受害面积大约4 亿m2,每年需生产和使用农药150万t 以上,农药已成为农业生产中不可缺少的部分。
富马酸价格便宜,来源丰富,其衍生物与环境相容性高,抗氧化能力强,对热和酸碱稳定,将其改性制备对人畜比较安全且害虫不易产生抗药性的新型农药,将是一个新的应用领域。
以硫酸、富马酸和一乙醇胺为原料,开发一条合成磺化富马酸一乙醇胺的技术路线,探求反应的最佳工艺条件,研究所得产品表面活性和杀虫性能,以期开发一种新型杀虫农药。
1 实验材料与方法
1.1 实验材料
富马酸(工业品98%),硫酸 (工业品98%;工业品75%),一乙醇胺(工业品98%)。
1.2 实验方法
1.2.1 磺化反应
反应式如下:
1.2.2 成盐反应
1.2.3 配制工艺
首先将富马酸进行磺化,此时要控制温度与时间,然后再进行胺盐反应,中和溶液pH 值为8~9,即为成品。
2 最佳合成工艺
我们采用了因素水平表的正交试验确定其最佳反应条件。最佳反应条件如下:富马酸∶硫酸∶一乙醇胺=1∶0.4∶2,反应分两步进行,第一步为用硫酸打开富马酸的双键制备磺化富马酸,第二步用富马酸的羧酸和一乙醇胺反应,生成磺化富马酸胺盐。第一步的反应温度为40℃,第二步反应温度为100℃,第一步反应时间为5h,第二步为2h,反应到pH=8~9,即为产品[1-7]。
3 产品表面张力的测定
表1 磺化富马酸胺样品水溶液的表面张力
由表1 可知,磺化富马酸胺样品能显著降低水的表面张力,且溶液浓度越高,其表面张力越低。
4 杀虫活性实验
采用浸虫法进行农业害虫甜菜夜蛾的杀虫活性试验,药后1d 调查、活虫数、中毒虫数、死虫数,结果如表2 所示。
表2 杀虫活性试验
由表2 可见合成产物在1~10g·L-1的浓度范围具有良好的杀虫效果[8-11]。
5 结论
本实验对磺化富马酸的2个活性基团共轭双键和羧基进行化学修饰,合成目标产物——磺化富马酸胺,探究目标产品的表面活性和杀虫性能。结果表明该产物表面活性优良,并对农业害虫具有良好的防治杀虫效果。
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