18%L-草铵膦水剂的制备

2020-08-13汪娇周寿芳王佳李文兵刘皇见吴李瑞

安徽化工 2020年4期

汪娇，周寿芳，王佳，李文兵，刘皇见，吴李瑞

（安徽国星生物化学有限公司，安徽省杂环重点实验室，安徽马鞍山243100）

二十世纪70年代，市场上开发了一批又一批的有机磷除草剂，在80年代初，日本明治制果公司在从放线菌发酵液中筛选杀菌剂时发现有药害，得到启发从而开发出除草剂双丙氨膦。1981年（Hoechst）AgrEvo公司根据双丙氨膦的化学结构开发了草铵膦，实验得到该种物质具有很好的除草性质。常用化学法合成的草铵膦具有D-、L-两种结构，而只有L-草铵膦具有除草效果。为了获得更好的除草效果，目前，研究者从精制草铵膦转到合成单独存在的L-草铵膦[1-2]。

L-草铵膦属于磷酸类除草剂，是谷胺酰胺抑制剂，具有部分内吸作用的非选择性触杀除草剂。与传统的除草剂相比，具备高效灭生除草活性，能够明显减少化学农药施用量，且不会使土壤板结；L-草铵膦对部分多年生、耐受草甘膦的恶性杂草的去除效果更好。L-草铵膦不仅低毒、高效、杀草广谱，且环境兼容性好，在土壤中易降解、用量少、杀草迅速；药效只在叶内传导，不转移，对土壤及后续植物生长无影响；L-草铵膦还兼具杀虫、杀菌活性，可以与杀虫剂、杀菌剂等混配，达到协同防治的效果，应用前景广阔[3-5]。

近年来，学者们对L-草铵膦的生物法合成进行了一系列研究。本文在生物法制备L-草铵膦原药的基础上，研究了以L-草铵膦为原料，通过加入表面活性剂、增效剂、防腐剂等组分，制备出除草性能较高的L-草铵膦水剂[6-8]。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

0.01 g电子天平、磁力搅拌器、pH计、旋转粘度计，均购自上海精密仪器仪表有限公司；粒径分析仪，英国马尔文仪器有限公司。

98%L-草铵膦原药（自制），表面活性剂包括SP-27001、SP-3265、SP-3200、HA、LV、OP-10、OP-9、AES，AEF-3168、385、386、387等消泡剂，防冻剂有乙二醇、丙三醇，增稠剂有黄原胶、硅酸镁铝、硅酸镁锂、聚乙二醇20000（PEG-20000）、聚乙烯醇1799（PVA-1799）和羟甲基纤维素钠（CMS）。

1.2 18%L-草铵膦水剂的制备

称取9.18 g L-草铵膦原药，依次向其中加入表面活性剂、增稠剂、消泡剂、pH调节剂、防冻剂并加水补全，置于磁力搅拌器中常温搅拌15 min，即可得到18%L-草铵膦水剂。

1.3 产品性能指标检测

依据水剂的特性，对水剂的有效含量、水剂粘度、水剂稳定性、热贮和低温稳定性、持久起泡性、pH值、表面张力等进行了测试。

2 结果与讨论

2.1 配方筛选

2.1.1 表面活性剂的筛选

依据实验经验，首先应用吐温20、吐温80、司班20、司班80制备水剂，计算出所需表面活性剂的亲水亲油平衡值（即HLB值），对比常用表面活性剂的HLB值，初步筛选出SP-27001、SP-3265、SP-3200、HA、LV、OP-10、OP-9、AES共8种表面活性剂。在此基础上，运用上述8种表面活性剂制备L-草铵膦水剂，制得的水剂外观现象如表1所示，其中，以SP-27001、SP-3200配制的水剂，析出白色絮状物，不能稳定存在；SP-3265、OP-10、OP-9、AES配制的水剂，在搅拌静置后出现分层现象，重新搅拌，会使水剂变浑浊，而表面活性剂LV则使得L-草铵膦在水中沉淀，这5种表面活性剂均不适合制备L-草铵膦水剂；表面活性剂HA配制的水剂呈现澄清透明的状态，可以作为L-草铵膦水剂的助剂进行后续实验。

表1 表面活性剂的筛选

2.1.2 增稠剂筛选

为了提高水剂在植物表面的附着力，向水剂配方中加入增稠剂来降低水剂的表面张力。本水剂选用的增稠剂有黄原胶、硅酸镁铝、硅酸镁锂、PEG-20000、PVA-1799和CMS。如表2所示，在5%HA助剂存在下，黄原胶等四种增稠剂的加入使得水剂变浑浊，且表面张力也较大；比较PVA-1799和CMS两种增稠剂配制的水剂表面张力，选择PVA-1799作为制剂的增稠剂。