TÌM HIỂU VỀ THUỐC TRỪ SÂU MALATHIONs1.downloadmienphi.net/file/downloadfile1/211/1407053.docx · Web viewTrong những năm gần đây, ( đặc biệt sau chiến tranh

TÌM HIỂU VỀ THUỐC TRỪ SÂU MALATHION

ĐỀ TÀI BÁO CÁOTìm hiểu về thuốc trừ sâu

Malathion

Page 1


MỤC LỤC

Lời Mở Đầu.......................................................................................................4

1. TỔNG QUAN VỀ THUỐC TRỪ SÂU...................................................5

2. THUỐC TRỪ SÂU MALATHION........................................................7

2.1. Tính chất Malathion..........................................................................7

2.1.1. Tên................................................................................................7

2.1.2. Tính chất vật lý.............................................................................7

2.1.3. Tính chất hóa học.........................................................................8

2.1.4. Tác dụng dược lý .........................................................................9

2.1.5. Tiêu chuẩn dược điển( EUROPEAN PHARMACOPOEIA 5.0 ) 14

2.1.6. Các loại phổ................................................................................17

2.2. Ứng dụng.........................................................................................20

2.2.1. Đối tượng tác động.....................................................................20

2.2.2. Lĩnh vực tác động.......................................................................20

2.2.3. Ảnh hưởng tới môi trường sinh thái và con người.....................21

2.3. Các sản phẩm thương mại...............................................................23

2.4. Phương pháp điều chế.....................................................................24

2.4.1. Tính chất lý hóa của các nguyên liệu.........................................24

2.4.2. Sơ đồ phản ứng điều chế.............................................................25

Page 2


2.5. Một số công nghệ sản xuất đã được công bố..................................25

2.5.1. Phương pháp 1 ...........................................................................25

2.5.2. Phương pháp 2 ...........................................................................27

2.5.3. Phương pháp 3 ...........................................................................31

2.6. Xây dựng sơ đồ công nghệ của quy trình lựa chọn.........................32

2.6.1. Sơ đồ khối...................................................................................33

2.6.2. Sơ đồ dây chuyền sản xuất..........................................................34

2.6.3. Thuyết minh dây chuyền sản xuất...............................................34

Kết Luận..........................................................................................................36

TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................37

Page 3


Lời Mở Đầu

Kể từ trước năm 2000 trước Công nguyên, con người đã sử dụng thuốc trừ

sâu để bảo vệ mùa màng của họ. Đầu tiên được biết thuốc trừ sâu là nguyên tố lưu

huỳnh được sử dụng ở Sumer khoảng 4.500 năm TCN ở vùng Lưỡng Hà cổ đại. Đến

thế kỷ 15, các hóa chất độc hại như asen , thủy ngân và chì đã được áp dụng cho cây

trồng để diệt sâu bệnh. Vào thế kỷ 17, sulfate nicotine được chiết xuất từ thuốc

lá được sử dụng như là thuốc diệt côn trùng. Thế kỷ 19 người ta biết đến 2 loại thuốc

dạng tự nhiên là pyrethrum tìm thấy từ loài cây chi Cúc đại đóa (Chrysanthemum) và

Rotenon tìm thấy từ rễ các loài cây nhiệt đới thuộc họ Đậu. Đến những năm 1950,

thuốc bảo vệ thực vật chứa asen chiếm ưu thế. Paul Müller phát hiện ra DDT là một

loại thuốc trừ sâu rất hiệu quả nhưng chúng được thay thế bởi các thuốc trừ sâu

nhóm organophosphates và carbamates năm 1975.

Trong những năm qua, việc nghiên cứu tổng hợp và sử dụng các hóa chất có

tác dụng phòng trừ sâu bệnh gây hại trên toàn thế giới đã phát triển không ngừng.

Hàng triệu hóa chất với các dạng gia công khác nhau được đưa vào sử dụng. Sử dụng

hóa chất bảo vệ thực vật trong công tác phòng trừ dịch hại đã, đang và sẽ trở thành

cộng cụ không thể thiếu với nước ta và các nước trên thế giới.

Do những lợi ích của thuốc phòng trừ dịch hại ThS. Lê Thị Thùy đã giao cho

em đề tài “Tìm hiểu về thuốc trừ sâu Malathion”- một chất đang được sử dụng rộng

rãi hiện nay ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới. Em xin chân thành cảm ơn

giảng viên Lê Thị Thùy đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này.

Page 4

http://en.wikipedia.org/wiki/DDT

http://en.wikipedia.org/wiki/Paul_Hermann_M%C3%BCller

http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%8D_%C4%90%E1%BA%ADu

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotenon&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Chrysanthemum&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Pyrethrum&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%E1%BA%BF_k%E1%BB%B7_19

http://en.wikipedia.org/wiki/Tobacco

http://en.wikipedia.org/wiki/Tobacco

http://en.wikipedia.org/wiki/Nicotine

http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfate

http://en.wikipedia.org/wiki/Lead

http://en.wikipedia.org/wiki/Mercury_(element)

http://en.wikipedia.org/wiki/Arsenic

http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur

http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur


1. TỔNG QUAN VỀ THUỐC TRỪ SÂU

Trong những năm gần đây, ( đặc biệt sau chiến tranh thế giới thứ II) thuốc trừ

sâu hóa học đã trở thành phương pháp quan trọng nhất để quản lý dịch hại.

"Thế hệ đầu tiên" thuốc trừ sâu chủ yếu là các hợp chất có độc tính cao, chẳng

hạn như asen và hydrogen cyanide. Chúng phần lớn đã bị cấm sử dụng trên thế giới

do không còn hiệu quả hoặc quá độc hại.

"Thế hệ thứ hai" thuốc trừ sâu chủ yếu gồm các hợp chất hữu cơ tổng hợp,

đặc biệt sự ra đời thuốc trừ sâu DDT. DDT là thuốc trừ sâu hydrocarbon clo (clo hữu

cơ): dichlorodiphenyltrichloroethane. DDT được phát hiện vào năm 1939 bởi nhà

hóa học Thụy Sĩ Paul Muller. Trong những ngày đầu, nó đã được sử dụng rộng rãi

do:

Phổ tác động rộng, độc tính thấp với động vật có vú.

Bền vững trong môi trường, phân hủy chậm, nên không phải dùng thường

xuyên.

Không hòa tan trong nước, nên không bị rửa trôi sau những trận mưa.

Không tốn kém và dễ áp dụng.

Do hiệu quả tiêu diệt các loài gây hại nên nó thúc đẩy năng suất cây trồng và

rất rẻ tiền khiến DDT được sử dụng một cách nhanh chóng trên toàn thế giới. Năm

1948, Muller được trao giải Nobel nhờ khám phá ra DDT. DDT còn được sử dụng

cho nhiều mục đích khác. Ví dụ, nó được sử dụng diệt rận cho binh sĩ trong Thế

chiến II, và, cho đến năm 1960 vẫn được dùng để kiểm soát muỗi trong khu dân cư

của Hoa Kỳ.

Tuy nhiên sau này người ta phát hiện ra độc tính của DDT với cá, cua. Do

DDT tích tụ tại các mô mỡ sinh vật gây nên tình trạng tích lũy sinh học, và nó là

nguyên nhân làm biến mất nhiều quần thể sinh vật. Tiếp xúc vời DDT ở nồng độ cao

trong thời gian dài có thể gây ung thư gan, sinh sản bất thường (ví dụ như mức độ

cực kỳ cao estrogen hoặc ở mức độ thấp của steroid thượng thận, như progesterone).

Page 5


Những mối quan tâm, và sự phản đối kịch liệt khiến Cơ quan Bảo vệ Môi

trường Hoa Kỳ (EPA) phải hủy bỏ việc đăng ký DDT ở Mỹ vào năm 1972. Hiện tại

không có sản xuất của DDT ở Mỹ. Tuy nhiên DDT vẫn còn được sử dụng ở các

nước kém phát triển để phòng chống bệnh sôt rét ( 1 đến 3 triệu người chết mỗi năm

do sốt rét - số người chết tương đương AIDS.

Sau khi DDT và các thuốc thuộc dẫn xuất clo hữu cơ ra đời, các loại thuốc

thuộc các nhóm chức khác cũng được tổng hợp như thuốc trừ sâu phosphor hữu cơ

và cacbamat. Các hợp chất này có tác dụng trừ sâu rất tốt, và có tính chọn lọc cao.

Trong vài chục năm gần đây, một số hợp chất tổng hợp bắt chước cấu trúc các sản

phẩm tự nhiên được nghiên cứu, điển hình là các pyethroid ( dựa trên cấu trúc của

pyrethrum có trong dịch chiết cây cúc sát trùng Chrysanthemum cinerariaefolium ).

Hiện nay, việc sử dụng các chế phẩm sinh học hoặc có nguồn gốc tự nhiên

trong công tác phòng trừ dịch hại nói chung và trừ sâu nói riêng ngày càng được

khuyến khích. Tuy nhiên, trong một thời gian dài nữa các hóa chất tổng hợp có tác

dụng trừ sâu vẫn chiếm một vị trí quan trọng trong công tác phòng trừ dịch hại, bảo

vệ mùa màng trên toàn thế giới. [1]

Giới thiệu về Malathion

Malathion là thuốc trừ sâu lân hữu cơ được đăng ký sử dụng tại Hoa Ký

những năm 1956. Malathion được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp, khu dân cư,

khu vui chơi công cộng và trong những chương trình y tế cộng đồng kiểm soát dịch

hại. Tại Mỹ, nó là thuốc trừ sâu lân hữu cơ được sử dụng phổ biến nhất. Nó được sử

dụng trong những năm 1980 tai California để chống lại ruồi giấm Địa Trung Hải.

Malathion được rải ở nhiều thành phố để diệt virus Tây sông Nile. Trong mùa thu

năm 1999 và mùa xuân năm 2000, Long Island và năm quận của thành phố New

York đã được phun nhiều loại thuốc trừ sâu trong đó có malathion.

Malathion cũng có thể được tìm thấy trong các sản phẩm thuốc bảo vệ thực

vật sử dụng trong nhà và trên các vật nuôi để kiểm soát bọ ve và các loài côn trùng

như bọ chét và kiến kiểm soát muỗi và nhiều loại côn trùng tấn công trái cây, rau

Page 6


quả, cây cảnh, và cây bụi. Những sản phẩm kiểm soát dịch muỗi có chứa malathion

hơn 95% và thường không pha loãng. Malathion được bào chế thành các dạng huyền

phù đậm đặc, bột, bột thấm ướt... Malathion cũng có thể được tim thấy trong công

thức các loại thuốc trừ sâu khác.

2. THUỐC TRỪ SÂU MALATHION

2.1. Tính chất Malathion

2.1.1. Tên

IUPAC: diethyl (2RS) -2 - (dimethoxyphosphinodithioyl) butanedioate

Công thức phân tử: C10H19O6PS2

Phân loại: phosphor hữu cơ

Malathion còn được gọi là carbophos, maldison và mercaptothion. Tên

thương mại cho các sản phẩm có chứa malathion bao gồm Celthion, Cythion,

Dielathion, El 4049, Emmaton, Exathios, Fyfanon và Hilthion, Karbofos và

Maltox.

2.1.2. Tính chất vật lý

Malathion kỹ thuật là một chất lỏng màu hổ phách ở nhiệt độ phòng.

Mùi khó chịu giống mùi chồn hôi hoăc tỏi.

Trọng lượng phân tử: 330,36

Độ tan trong nước: 130 mg / L

Độ tan trong dung môi: tan hầu hết trong các dung môi hữu cơ.

Nhiệt độ sôi: 156 – 157oC

Page 7


Điểm kết tinh: 2.85oC

Áp suất hơi: 1.78 x 10-4 mmHg tại 25 ºC hoặc 5.3 mPa tại 30 ºC

Hệ số phân bố ( octanol – water ): 2.7428

Độ bay hơi của Malathion ở nhiệt độ phòng tương đối cao. Độ bay hơi biểu lộ

tác động xông hơi của Malathion trong phòng chống côn trùng.

2.1.3. Tính chất hóa học

Oxy hóa tới Malaoxon:

Trong đa số những ete dithiophotphoric, nguyên tử lưu huỳnh liên kết với

photpho bằng liên kết đôi có thể thay thế bằng nguyên tử oxy khi bị oxy hóa, do đó

malathion chuyển thành Malaoxon là hợp chất chứa oxy, có liên kết đôi với oxy

bằng cách xử lý với acid nitric ở 25 - 30°C:

Sự phân giải trong môi trường kiềm và acid

Trong môi trường kiềm, bị phân giải thành acid dimethyl dithiophotphoric và

ete của acid fumaric . Trong môi trường acid, tạo acid dimethylmonothiophotphoric

và ete ethyl của acid α-mercaptosuccinic và đây là phương pháp trong công nghiệp

điều chế ete ethyl này

Page 8


Sự đồng phân hóa malathion

Những ete của acid O,O-diethylthion photphoric bị đồng phân hóa khi đun

nóng. S liên kết với P bằng nối đôi bị chuyển vào nhánh bên cạnh và vị trí của nó

được thay thế bằng oxy.

Dẫn xuất của malathion

Khi tương tác ete dimetyl của acid α-closuccinic với muối Na của acid O,O

dialkylthiolphotphoric thu được dẫn xuất malathion

2.1.4. Tác dụng dược lý [5]

Cơ chế tác động:

Malathion và thuốc trừ sâu phosphor hữu cơ khác liên kết với enzyme

acetylcholinesterase (AChE) của côn trùng. Trong những trường hợp bình thường,

AChE liên kết với các chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine (ACh) ở ngã ba thần

kinh, chấm dứt sự kích thích của tế bào thần kinh tiếp theo. Khi AChE liên kết với

malaoxon, chất chuyển hóa của malathion, ACh tích lũy ở đầu dây thần kinh, kết

quả kích thích hệ thần kinh. Tác động sinh học của malathion do enzyme trung gian

cytochrome P450 trong gan, tạo ra chất chuyển hóa hoạt động malaoxon. Malaoxon

Page 9


độc gấp 22 lần so với malathion bằng con đường tiếp xúc và gấp 33 lần bằng con

đương vị độc. Các enzym trong gan có thể chuyển hóa malathion dẫn đến sự hình

thành của isomala-thion, là chất ức chế men AChE mạnh.

Đối với động vật có vú, động vật lưỡng cư, cá, bò sát, và các loài chim. Trong

những sinh vật này, liên kết giữa AChE và malathion cũng gây ra sự tích tụ ACh tại

các ngã ba dây thần kinh. Tích lũy của ACh này dẫn đến sự kích thích các tế bào

tuyến, hạch, hệ thống thần kinh trung ương, hệ vận động cơ vân.

Sự hấp thu và chuyển hóa các organophosphates như malathion ở động vật có

vú tương tự côn trùng.Ở động vật có vú và các loài chim hoạt động của men

carboxylesterase lớn hơn so với mức ở côn trùng. Điều này cho phép các loài chim

và động vật có vú làm suy giảm malathion nhanh hơn nó bị oxy hóa thành malaoxon.

Do đó, các loài động vật có xương sống giải độc và bài tiết malathion dễ dàng hơn so

với các loài côn trùng. Vì vậy độc tính của malathion tương đối thấp ở động vật có

vú và các loài chim.

Malathion được coi là không độc hại cho thực vật hoặc tảo bởi vì chế độ hoạt

động của nó nhắm mục tiêu đến hệ thống thần kinh.

Con đường tác động: tiếp xúc, vị độc, xông hơi.

Vị độc:

Malathion cá độ độc thấp khi tác động bằng con đường vị độc. LD50 là 5400

mg / kg ở chuột đực và 5700 mg / kg ở chuột cái. Độc tính thấp là do quá trình trao

đổi chất nhanh chóng của malathion nhờ enzyme carboxylesterase.

LD50 ở chuột dao động từ 400-4000 mg/kg.

Tiếp xúc:

Malathion ít độc tính khi tiếp xúc với da. LD50 ở chuột là> 2000 mg / kg.

Dựa trên giá trị này, EPA ( Environmental Protection Agency – cơ quan bảo vệ môi

trường ) xem xét malathion là chất có độ độc thấp. LD50 qua da có giá trị lớn hơn

4000 mg / kg trong chuột và 4100-8800 mg / kg trong thỏ. Trong một nghiên cứu

gây kích ứng da, malathion gây kích ứng da nhẹ trên thỏ.

Xông hơi:

Page 10


Malathion có độ độc rất thấp khi hít vào, LC50 ở chuột> 5,2 mg / L. Trong một

nghiên cứu khác, thỏ và chim cút được tiếp xúc với hơi malathion kỹ thuật ở nồng độ

6, 34, 65, và 123 mg/m3 thông qua thiết bị phun tia cho thấy có sự giảm hoạt động

plasma ChE sau khi tiếp xúc với nồng độ malathion 34 mg/m3 hoặc cao hơn, mặc dù

không có chim cút chết và không cho thấy dấu hiệu bên ngoài của nhiễm độc.

Số phận trong cơ thể:

Hấp thụ

Sau khi tiếp xúc, malathion được hấp thu nhanh chóng vào cơ thể. Malathion

dễ dàng hấp thụ qua da, tùy thuộc % liều dùng và bộ phận tiếp xúc. Các nhà nghiên

cứu đã cho malathion tiếp xúc với da của các tình nguyện viên nam giới tại các điểm

khác nhau của cơ thể của họ, bao gồm cả nách, cánh tay, chân, bụng, trán, và góc

hàm. Hấp thụ lớn nhất ở nách. Sự hấp thụ qua da ở vùng nách và trán gấp 4,2 và 3,4

lần tương ứng với sự hấp thụ ở da cẳng tay. Malathion dự đoán sẽ hấp thu dễ dàng

khi hít phải hơi hoặc phun sương.

Phân chia

Các nhà nghiên cứu thí nghiệm malathion với một nhóm chuột đực ở 28 mg /

kg, và một nhóm khác ở 41 mg / kg bằng con đường vị độc. Trong cả hai trường

hợp, hơn 90% liều dùng được bài tiết qua nước tiểu trong vòng 24 giờ. Malathion

còn lại được tìm thấy trong phân, máu, ruột, gan. Các nhà nghiên cứu tiêm malathion

vào chuột qua đường tĩnh mạch, ba mươi phút sau khi tiêm vào tĩnh mạch, malathion

có trong gan, thận, ruột non, đường tiết niệu và phổi. Bốn giờ sau khi uống, 75% các

malathion vẫn còn trong dạ dày, trong khi 8% trong ruột non, và 7% trong nước bọt.

Tám giờ sau khi tiếp xúcvới da, 28% liều dùng vẫn còn trên vị trí tiếp xúc, 29% đã

lan đến phần da xung quanh, và 23% đã hấp thụ và đi xuống ruột non và bàng quang.

Sự trao đổi chất

Các nhà nghiên cứu phát hiện thấy 10 chất chuyển hóa trong nước tiểu và

phân của chuột sau khi dùng malathion bằng phương pháp đánh dấu phóng xạ. Nước

tiểu chứa chủ yếu các axit dicarboxylic malathion, mono axit α-malathion. Chất

chuyển hóa nhỏ có malaoxon, malathion desmethyl, O, O-dimethylphosphorothioate,

Page 11


monoetyl fumarate, O, O-dimethyl phosphorodithioate, và thiomalic acid. Chất

chuyển hóa được phát hiện ở người cơ bản giống như ở chuột, ngoại trừ phosphate

monomethyl và dimethyl được tìm thấy ở người, nhưng thiomalic axit và monoetyl

fumarate không thấy.

Một số tạp chất trong các sản phẩm malathion có thể có độc tính mạnh hơn

malathion do ức chế men carboxylesterases có tác dụng chuyển hóa malathion và

malaoxon trong cơ thể. Những tạp chất này có thể hình thành trong quá trình sản

xuất hoặc sau một thời gian dài bảo quản. Lưu trữ malathion ở nhiệt độ cao cũng có

thể dẫn đến sự hình thành isomalathion, cs độ độc hơn nhiều hơn malathion.

Isomalathion là một chất ức chế mạnh AChE. Cả hai malathion và malaoxon được

phân chia nhỏ thành các hợp chất hòa tan trong nước bởi các enzyme

carboxylesterase. Những enzyme này được tìm thấy trong các cơ quan nội tạng khác

nhau ở chuột, bao gồm cả gan, huyết thanh, và thận. Ở người, gan có men

carboxylesterase hoạt động mạnh nhất, nhưng enzyme này không có trong máu. Ở

côn trùng, kháng malathion xuất hiện là do khả năng gia tăng các hoạt động men

carboxylesterase.Sự giảm tỷ lệ hấp thu và bài tiết cũng tăng lên.

Bài tiết

Trong một nghiên cứu quá trình trao đổi chất được tiến hành trên chuột,

malathion qua đường uống được bài tiết chủ yếu trong nước tiểu (80 - 90%) trong

vòng 24 giờ đầu tiên. Các nhà nghiên cứu quan sát thấy 10 chất chuyển hóa khác

nhau của malathion trong nước tiểu của chuột liều lượng, nồng độ không xác định.

Tổng cộng có 85-89% liều dùng được bài tiết trong nước tiểu, trong khi 4-15% liều

dùng được bài tiết trong phân sau 72 giờ. Malathion được tiếp xúc với da cẳng tay,

bụng của người tình nguyện nam 4 mg / cm2. Bài tiết của hợp chất ở đỉnh điểm 4-8

giờ sau khi dùng thuốc, mặc dù chỉ có 8% liều sử dụng được thu hồi trong nước tiểu

sau 120 giờ. Malathion đã được phát hiện trong sữa mẹ, mặc dù không có nghiên

cứu nào xem xét sự hiện diện của nó có thể gây ra tác dụng phụ cho trẻ bú mẹ.

Dấu hiệu độc tính

Ở động vật

Page 12


Malathion phá vỡ hệ cholinergic, dấu hiệu lâm sang ở người tương tự các

động vật có vú khác. Thụ thể Cholinergic bao gồm các thụ thể muscarinic, nicotinic,

và hệ thống thần kinh trung ương bị ảnh hưởng do tiếp xúc với malathion. Khi kích

thích hệ Muscarinic, đặc biệt là thụ thể hậu hạch giao cảm sẽ gây ra các hiệu ứng bao

gồm tiết nước bọt, chảy nước mắt, tiểu tiện và đại tiện (hội chứng SLUD), nôn mửa,

khó thở (thở nhanh), nhịp tim chậm (giảm nhịp tim), đau bụng, co đồng tử. Kích

thích các thụ thể nicotinic gây ra chứng run, cứng và yếu cơ. mất của tính di động

chân tay. Hệ thống thần kinh trung ương bị kích thích quá có thể dẫn đến trầm cảm,

hiếu động thái quá, lo lắng hay bồn chồn, hô hấp giảm, co giật.

Ở người

Các triệu chứng kích thích hệ muscarinic ở người bao gồm đổ mồ hôi quá

nhiều, co thắt đồng tử, chảy nước mắt, tiết nước bọt, đau bụng, tiêu chảy, buồn nôn,

nôn mửa, đau thắt ngực, và khó thở. Triệu chứng khi kích thich hệ Nicotinic do tiếp

xúc với malathion có thể gồm yếu cơ, chuột rút, cơ bắp co giật, mất điều hòa. Tiếp

xúc với malathion có thể gây ra những thay đổi huyết áp, nhịp tim hoặc nhanh hoặc

giảm. Ảnh hưởng trên trung tâm tế bào thần kinh của hệ cholinergic cũng có thể bao

gồm nhức đầu, lú lẫn, mất ngủ, giảm hô hấp, co giật.

Trẻ em có thể có dấu hiệu hơi khác hơn so với người lớn sau khi tiếp xúc với

malathion và các thuốc trừ sâu lân hữu cơ khác. Trẻ em ít có khả năng biểu hiện

giảm nhịp tim, đổ mồ hôi, run cơ, và chảy nước mắt hơn người lớn, và nhiều khả

năng hôn mê, co giật, ép đồng tử, tiết nước bọt quá nhiều, yếu cơ. Sau khi tiếp xúc

với liều rất cao của một số hợp chất lân hữu cơ gồm malathion, con người có thể yếu

cơ cổ, liệt hô hấp, Phản xạ gân yếu, liệt dây thần kinh, yếu hoặc tê liệt các chi, đặc

biệt là chân.

Độ độc mãn tính

Động vật

Các nhà nghiên cứu cho ăn chó malathion trong 1 năm liều 0, 62,5, 125,0

hoặc 250,0 mg / kg / ngày. Những con chó này được xét nghiệm huyết tương và

Page 13


hồng cầu, sự ức chế men cholinesterase xảy ra ở tất cả các liều nhưng không có dấu

hiệu lâm sàng của ngộ độc.

Trong một nghiên cứu khác, cho malathion tiếp xúc với da của thỏ trong vòng

21 ngày, liều 0, 50, 300, hoặc 1000 mg / kg / ngày trong 6 giờ / ngày, 5 ngày / tuần

trong ba tuần. Các nhà khoa học phát hiện giảm hoạt động của cholinesterase tại hai

liều cao nhất (300 và 1000 mg / kg / ngày), nhưng không có dấu hiệu lâm sàng của

ức chế ChE. Một con thỏ chết ở liều cao nhất (1000 mg / kg / ngày).

Nghiên cứu khi cho chuột đực và cái hít hơi malathion trong 13-tuần, nồng

độ 0; 0,10; 0,45, hoặc 2,01 mg / L trong sáu giờ / ngày, 5 ngày / tuần trong 13 tuần.

Các nhà khoa họcghi nhận tổn thương mũi và thanh quản ở liều lớn nhất và đo ức

chế ChE ở tất cả các liều. Ngoài ra, các dấu hiệu của sự ức chế cholinesterase trong

một số loài động vật bao gồm tăng tiết nước bọt, xuất hiện các vết bầm màu đỏ xung

quanh khu vực niệu sinh dục.

Con người

Trong một nghiên cứu thực nghiệm, 5 tình nguyện viên uống malathion lên

đến 16 mg / ngày (0,23 mg / kg / người / ngày) cho 47 ngày không có sự giảm đáng

kể hoạt động cholinesterase. Khi tiêu thụ 24 mg / ngày (0,34 mg / kg / ngày) cho 56

ngày, hoạt động cholinesterase giảm sau khi dùng thuốc hai tuần.

Bốn tình nguyện viên nam mỗi lần thử nghiệm hít vào malathion ở mức 5,3,

21,0 hoặc 85,0 mg / m3 một giờ một hoặc hai lần mỗi ngày trong 42 ngày liên tiếp.

Các đối tượng kiểm tra báo cáo có kích ứng mũi và mắt ở liều lượng cao nhất trong

thời gian 5-10 phút đầu tiên tiếp xúc. Các nhà khoa học kết luận rằng không có ảnh

hưởng với hoạt động cholinesterase xảy ra, nhưng một trong hai nhóm liều cao giảm

hoạt động plasma cholinesterase.

2.1.5. Tiêu chuẩn dược điển( EUROPEAN PHARMACOPOEIA 5.0 )

MALATHION

Malathionum

Page 14


C10H19O6PS2

Mr 330.4

ĐỊNH NGHĨA

Malathion chứa không ít hơn 98,0% và không vượt quá 102,0% diethyl (2RS)

-2 - (dimethoxyphosphinodithioyl) butanedioate tính theo khối lượng khan của chất.

TÍNH CHẤT

Chất lỏng trong suốt, không màu hoặc hơi vàng, ít hòa tan trong nước, trộn

được với rượu, acetone, cyclohexane và các loại dầu thực vật. Đóng băng ở khoảng

3° C.

NHẬN DẠNG

Xác định bằng quang phổ hấp thụ hồng ngoại (2.2.24), so với quang phổ thu

được CRS malathion.

KIỂM TRA

Mật độ tương đối (2.2.5): 1,220 đến 1,240.

Độ quay quang học (2.2.7). Hòa tan 2,50 g trong rượu R và pha loãng thành

25,0 ml với cùng dung môi. Góc quay quang học -0,1 ° đến + 0,1 °.

Chất liên quan. Xác định bằng sắc ký lỏng (2.2.29) như quy định được khảo

nghiệm.

Page 15


Lấy 20 ml dung dịch thử (a) và 20ml trong phần tham khảo của phương pháp

(d). Trên sắc ký đồ thu được bằng các thử nghiệm phương pháp (a): diện tích đỉnh

bất kỳ do tạp chất không lớn hơn ba lần diện tích đỉnh tương ứng trong sắc ký đồ thu

được với dung dịch tham chiếu (d) (0,3%), khu vực cao điểm bất kỳ của tạp chất B

không lớn hơn diện tích của pic tương ứng trong sắc ký đồ thu được với dung dịch

tham chiếu (d) (0,1%) tổng của các khu vực của tất cả các đỉnh ngoài cao điểm chính

và cao điểm bất kỳ do tạp chất A hoặc tạp chất B không lớn hơn gấp hai lần diện tích

của pic chính trong sắc ký đồ thu được với dung dịch tham chiếu (b) (1%). Bỏ qua

bất kỳ đỉnh cao với diện tích nhỏ hơn 0,1 lần diện tích của pic chính trên sắc ký đồ

thu được với dung dịch tham chiếu (b).

Nước (2.5.12). Không được quá 0,1%.

KHẢO NGHIỆM

Xác định bằng sắc ký lỏng (2.2.29).

Dung dịch thử: (a). Hoà tan 0,10 g chế phẩm kiểm tra trong một hỗn hợp nước R và

acetonitril R 1:3 (v/v), pha loãng đến 5,0 ml với cùng hỗn hợp dung môi.

Dung dịch thử (b). Lấy 1,0 ml dung dịch thử (a) và pha loãng thành 10,0 ml với một

hỗn hợp nước R và acetonitril R 1:3 (v/v)

Dung dịch đối chiếu (a). Hòa tan 0,100 g chế phẩm của malathion CRS trong một

hỗn hợp nước R và acetonitril R 1:3 (v/v) pha loãng thành 50,0 ml với cùng hỗn hợp

dung môi.

Dung dịch đối chiếu (b). Lấy 0,5 ml dung dịch thử (a) và pha loãng thành 100,0 ml

với một hỗn hợp nước R và acetonitril R 1:3 (v/v)

Dung dịch đối chiếu (c). Hòa tan 5,0 mg malathion tạp chất A CRS và 5,0 mg

malathion tạp chất B CRS trong một hỗn hợp nước R và acetonitril R 1:3 (v/v) và

pha loãng thành 50,0 ml với cùng hỗn hợp dung môi.

Dung dịch đối chiếu (d). Lấy 2,0 ml dung dịch tham chiếu (c) và pha loãng thành

10,0 ml với một hỗn hợp nước R và acetonitril R 1:3 (v/v).

Page 16


Điều kiện sắc ký có thể được thực hiện bằng cách sử dụng: Cột thép không gỉ dài

0,15 m đường kính 4.6 mm trong chứa silica gel octadecylsilyl sắc ký R (10 mm),

tốc độ dòng chảy của hỗn hợp acetonitrile R và nước R 45:55 (v/v) 1 ml / phút. Một

máy dò quang phổ đặt ở 210 nm, duy trì nhiệt độ của cột ở 35 ° C.

Cho 20 ml dung dịch đối chiếu (b) và 20ml dung dịch của tài liệu tham khảo phương

pháp (c). Sắc ký được ghi lại trong các điều kiện quy định, thời gian lưu: tạp chất B

3,5 phút; tạp chất A khoảng 5 và malathion khoảng 16 phút. Phép thử chỉ có giá trị

khi trên sắc ký đồ thu được dung dịch đối chiếu (c) độ phân giải giữa các đỉnh tương

ứng với tạp chất A và tạp chất B ít nhất là 2,0, cho dung dịch đối chiếu (a) là sáu lần.

Khảo sát có giá trị khi độ lệch chuẩn tương đối của diện tích đỉnh malathion nhiều

nhất là 1,0%. Tính hàm tỷ lệ phần trăm của malathion.

BẢO QUẢN

Lưu trữ trong một container kín, tránh ánh sáng.

Tạp chất

A. X = S: diethyl (2RS) -2 - [(methoxy) (methylsulphanyl)-S-

phosphinothioyl] butanedioate (isomalathion)

B. X = O: diethyl (2RS) -2 - (dimetoxy-S-phosphinothioyl) bu-tanedioate

(maloxon)

Page 17


C. ethyl and methyl (2RS)-2-(dimethoxyphosphin-odithioyl)butanedioate

(methyl analogue).

2.1.6. Các loại phổ

Phổ hồng ngoại [6]

Page 18


Phổ khối [7]

Page 19


3.93

1.29

4.003.78

3.78

3.02;2.77

4.13

1.29

OO

SP

OO

S

O

O

012345PPM

Page 20


2.2. Ứng dụng

2.2.1. Đối tượng tác động

Sinh vật tác động: bao gồm kiến, rệp vừng, bọ cánh cứng, sâu đục thân, sâu

bướm, gián, sâu ăn lá và đọt cây bông, bọ chét, ruồi, ruồi giấm, rệp hại rễ nho, châu

chấu, ong bắp cày, sâu vẽ bùa, rết, ve, muỗi (trưởng thành, ấu trùng), sâu bướm, sâu

cam, bọ cạp, nhện, bọ trĩ, bọ ve, đậu tằm, ong bắp cày, mọt ngũ cốc, ruồi trắng, và

sâu lúa hoang…

2.2.2. Lĩnh vực tác động

Năm 2000, khoảng 11-13.000.000 lbs malathion đã được sử dụng hàng năm ở

Mỹ. Tỷ lệ phần trăm sử dụng malathion bao gồm:

Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) - 59 - 61%

Page 21


Ngành nông nghiệp nói chung 16 - 20%

Y tế công cộng 8 - 15%

Mục đích khác 10%.

Nông nghiệp

Malathion được đăng ký cho thực phẩm và thức ăn chăn nuôi cây trồng như

cỏ linh lăng; mai, măng tây; bơ; lúa mạch, đậu, củ cải (vườn), bông cải xanh, bắp

cải, cà rốt, súp lơ, cần tây, anh đào, hạt dẻ, cỏ ba lá, ngô, bông, nho, bồ công anh, cà

tím, rau đắng, khoai tây, tỏi,nho, bưởi, ổi, cỏ, hoa bia, cải ngựa, cải xoăn, su hào,

quất, tỏi tây,…

Phi nông nghiệp

Malathion được cho phép sử dụng trên một loạt các trang web sử dụng phi

nông nghiệp bao gồm: cá khu vực liên tục bị ngập nước, kết cấu xây dựng ngoài trời,

khu vực bỏ hoang, cây cảnh (cây, loại cây thân cỏ, cây không hoa, cây bụi thân gỗ và

cây nho), đầm lầy,nước tù đọng, sử dụng diện rộng y tế công cộng (EPA 2006b).

2.2.3. Ảnh hưởng tới môi trường sinh thái và con người

Gây ung thư:

Động vật

Các nghiên cứu đã được tiến hành với chuột để xác định xem malathion có

khả năng gây ung thư có kết quả khác nhau. Trong một thí nghiệm, chế độ ăn uống

của chuột trong 80 tuần, liều 0; 359; và 622 mg / kg / ngày, không tìm thấy dấu hiệu

gì. Các nhà nghiên cứu quản lý chế độ ăn uống liều từ 0, 166, hoặc 332 mg / kg /

ngày cho những con chuột trong 103 tuần, không có bằng chứng rằng malathion là

gây ung thư cho chuột. Tiến hành một nghiên cứu khác, chế độ ăn uống ở những con

chuột với liều 0, 1490, hoặc 2980 mg / kg / ngày của malathion 80-tuần, không tìm

thấy bằng chứng về mối liên quan giữa tỷ lệ mắc khối u và tiếp xúc với malathion.

Trong một nghiên cứu liên quan đến phơi nhiễm lâu dài chế độ ăn uống có

malathion, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy sự gia tăng khối u ở gan và mũi /

miệng. Trong một xét nghiệm sinh học trên chuột, các nhà nghiên cứu quản lý

Page 22


malathion ở những liều lượng khác nhau, kết luận rằng có bằng chứng về tính gây

ung thư ở liều 1476 và 2978 mg / kg / ngày ở chuột đực và 1707 và 3448 mg / kg /

ngày ở chuột cái dựa trên tỷ lệ mắc u tuyến tế bào gan.

Con người

Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) đã kết luận vào năm 1987 rằng

khả năng gây ung thư của malathion chưa phân loại và đặt nó trong Nhóm 3,40. EPA

Hoa Kỳ phân loại malathion là "có bằng chứng gây ung thư nhưng chưa đủ để đánh

giá chất gây ung thư của con người ". Phân loại này được dựa trên sự xuất hiện của

các khối u gan ở liều lượng quá mức trong chuột và sự hiện diện của các khối u ở

miệng và mũi chuột đã xảy ra sau khi tiếp xúc với liều rất lớn. Từ năm 1993 và

1997, một phần của nghiên cứu sức khỏe nông nghiệp, các nhà nghiên cứu đã khảo

sát phơi nhiễm thuốc trừ sâu trong lịch sử y tế của họ. Không có sự liên quan rõ ràng

giữa phơi nhiễm và ung thư do malathion được báo cáo lại.

Sinh sản hoặc tác dụng gây quái:

Động vật

Trong một nghiên cứu ở chuột, liều 0, 5, 50, hoặc 150 mg / kg /ngày cho

những con chuột mang thai từ ngày thứ 6 đến sau khi sinh 10 ngày. Con của chúng

sau đó được dùng malathion từ sau khi sinh 11 ngày đến 21. Tăng phản ứng giật

mình đã được ghi nhận ở tất cả các liều thử nghiệm. Các nhà nghiên cứu lưu ý dáng

đi bất thường tại 50 và 150 mg / kg / ngày và phản ứng phản xạ giảm trong chuột cái

ở mức 150 mg /kg/ngày.

Malathion không ảnh hưởng đến chức năng sinh sản ở chuột cái trong một

nghiên cứu sinh sản thế hệ hai. Tuy nhiên, quan sát thấy hiệu ứng cai sữa trước tăng

ở liều 394-451 mg / kg / ngày. Malathion hoặc các chất chuyển hóa của nó được

truyền qua nhau thai và ảnh hưởng đến hoạt động cholinesterase trong huyết tương

của bào thai thỏ khi thỏ mẹ được dùng đường uống liều lượng 180 mg / kg trong 3

ngày liên tiếp.

Con người

Page 23


Không có dữ liệu được tìm thấy các hiệu ứng ảnh hưởng đến sự phát triển

hoặc sinh sản của malathion ở người.

Hủy diệt môi trường:

Malathion có thể được giữ lại trong hầu hết các loại đất, bao gồm cát, đất

mùn, phù sa mùn. Malaoxon là chất chuyển hóa chính của malathion trong điều kiện

môi trường. Malaoxon có thể hình thành từ môi trường suy thoái của các hợp chất

gốc, đặc biệt là nếu malathion được lắng đọng trên đất cứng, hình thành bề mặt khô

Malaoxon. Malaoxon ít ổn định hơn so với malathion và có thể nhanh chóng bị suy

thoái. Malathion ổn định trong nước cất trong 3 tuần. Trong nước sông, chu kỳ này

là ít hơn 1 tuần. Trong nước muối vô trùng, suy giảm tăng khi độ mặn tăng lên. Các

sản phẩm phân hủy trong nước là mono-dicarboxylic axit.

2.3. Các sản phẩm thương mại

1 số sản phẩm thương mại:

Hi - Yield

Malathion 55% thuốc xịt diệt côn trùng (1 gal)

Sử dụng cho trái cây, rau quả và động vật được liệt kê

trên nhãn.

Diệt rệp vừng, bọ trĩ, nhện nhện, bọ ren, bọ cánh

cứng Nhật Bản, sâu bướm lều.

Nhãn hiệu: Hi-Yield

Các trường hợp trên nhãn: 36

Số sản phẩm: 31.083

Kích thước: 1 gal

Số UPC: 7-32221-31083-4

Page 24


Spectracide®Malathion Insect Spray Concentrate

Bảo vệ các loại cây như hoa, cây bụi, trái cây và rau quả từ các loài côn trùng

gây hại.

Giết chết sâu bọ trong vườn như được liệt kê

Bảo vệ hoa, trái cây và rau quả

48 lít phun

UCP – 071121109002, 071121309006

2.4. Phương pháp điều chế

Malathion được tổng hợp dựa vào phản ứng của O,O-Dimethyldithio-

phosphoric acid (DMDP) và diethyl maleate.

2.4.1. Tính chất lý hóa của các nguyên liệu

O,O dimethyl dithiophosphoric acid

Một số tên gọi khác:

Diethylphosphorodithioate

O,O'-Diethyl dithiophosphate

O,O-diethyl hydrogen dithiophosphate

Page 25


O,O-Diethyl hydrogen phosphorodithioate [ACD/IUPAC Name]

phosphorodithioic acid, O,O-diethyl ester

Tính chất vật lý

Mật độ: 1.214g/cm3

Nhiệt độ sôi: 232.669 °C at 760 mmHg

Áp suất hóa hơi: 0.0890000015497208 mmHg at 25°C

Enthalpy hóa hơi: 45.03 kJ/mol

Diethyl maleate

Tính chất vật lý:

Lỏng không màu

Nhiệt độ nóng chảy: -12 đến -10ºC

Nhiệt độ sôi: 221-224ºC

Điểm bắt cháy: 93ºCo

o

o

2.4.2. Sơ đồ phản ứng điều chế

Page 26

Dung môi ethyl maleate

Pha chứa dm

TBPƯ69-90ºC

O,O DMDP dư

Chiết

Chưng cấtp<80mbar

Pha chứa DMDP

malathion

hh đẳng phí O,O DMDP và dm

Làm mát15-40ºC


2.5.Một số công nghệ sản xuất đã được công bố

2.5.1. Phương pháp 1 [2]

Quá trình tổng hợp malathion bao gồm các bước sau:

Page 27


a) Phản ứng giữa ethyl maleate với O,O dimethyl dithiophosphoric acid dư

có thể tạo hỗn hợp đẳng phí với O,O dimethyldithiophosphoric acid

b) Chưng cất hỗn hợp đẳng phí của O,O dimethyl dithiophosphoric acid và

dung môi.

c) Làm mát hỗn hợp chưng cất, chiết

d) Tuần hoàn pha chứa dung môi (có chứa một lượng nhỏ O,O dimethyl

dithiophosphoric acid quay lại thiết bị phản ứng)

e) Loại bỏ pha chứa chủ yếu O,O dimethyl dithiophosphoric acid và một

lượng nhỏ dung môi.

Dung môi tạo hỗn hợp đẳng phí với O,O dimethyl dithiophosphoric acid tại

nhiệt độ phòng có thể tạo hỗn hợp không đồng nhất với O,O dimethyl

dithiophosphoric acid và có thể phân tách bằng phương pháp chiết. Sử dụng các

dung môi có nhiệt độ sôi trong khoảng 160-240oC. Sử dụng một dung môi hoặc một

hỗn hợp dung môi.

Tỉ lệ mol tương đối giữa O,O dimethyl dithiophosphoric acid dư và ethyl

maleate có thể nằm trong khoảng 1.05 đến 2, tốt nhất 1.15 đến 1.6. Sử dụng acid dư

cho hiệu suất cao hơn so với dùng dư ethyl maleate.

Phản ứng thực hiện giữa O,O dimethyl dithiophosphoric acid và ethyl maleate

tiến hành ở nhiệt độ 50-100ºC, tốt nhất từ 69-90ºC. Độ chuyển hóa của ethyl maleate

có thể đạt từ 90-99%. Lượng dung môi tính theo % khối lượng O,O dimethyl

dithiophosphoric acid khoảng từ 1-15%, tốt nhất từ 3-8%.

Chưng cất hỗn hợp đẳng phí (b) cuối phản ứng mục đích để duy trì O,O

dimethyl dithiophosphoric acid dư. Quá trình được thực hiện ở áp suất thấp nhỏ hơn

80millibar. Làm lạnh hỗn hợp đẳng phí (c) O,O dimethyldithiophosphoric acid và

dung môi (hydrocarbon no) co thể phân tách thành hai pha. Nhiệt độ làm mát có thể

từ 0-50ºC, tốt nhất từ 15-40ºC. Trong quá trình chiết hỗn hợp, pha trên là pha chứa

dung môi và một lượng nhỏ O,O dimethyl dithiophosphoric acid được tuần hoàn lại

thiết bị phản ứng.

Page 28

toluen P2S5

P2S5

Trộn, tạo huyền phù 60oC

Lọc

TBPƯ55 – 60oC, 1h

Chưng chân không

CH3OH

Làm mát18-25ºC

O,O DMDP + dm không



Page 29

O,O DMDP + dm

Pha nước

Chiết

Rửa

TBPƯ

Malathion

Diethyl maleate

Tinh chếMlathion, 2h

Nước Pha dầu

Dd O,O DMDP

hydroquinone

Tác nhân sunfua

Nước

NaOH 5%

Nước


Trong patent này, quá trình tổng hợp Malathion tiến hành qua 4 giai

đoạn:

Bước a: Chuẩn bị O,O – dimethyldithiophosphoric acid trong dung môi hữu

cơ, có thể chọn các chất: toluene, benzene, xylene.

Page 30


Bước b: Chiết O,O – dimethyldithiophosphoric acid trong nước để tạo dung

dịch O,O – dimethyldithiophosphoric acid.

Bước c: phản ứng giữa dung dịch O,O – dimethyldithiophosphoric acid với

diethyl maleate tạo malathion.

Bước d: Xử lý malathion với tác nhân sulfur, pH<7.0.

O,O – dimethyldithiophosphoric acid ở bước a có thể được chuẩn bị

dựa trên những bước sau:

(i): Cho phosphorous pentasulfide (P2S5) vào toluene tạo huyền phù.

(ii): Gia nhiệt huyền phù đến 60oC.

(iii): Thêm methanol vào huyền phù.

(iv): Khuấy huyền phù sau khi thêm methanol ít nhất 1h, giữ nhiệt độ trong

khoảng 55 – 60oC.

(v): Làm mát hỗn hợp thu được đến 18 – 25oC, lọc.

(vi): Chưng chân không.

- Tỉ lệ giữa nước và O,O – dimethyldithiophosphoric acid ở bước b có thể 1:1

đến 10:1. Trong trường hợp này là khoảng 3:1.

- Tỉ lệ diethyl maleate với O,O – dimethyldithiophosphoric acid ở bước c có thể

1:1 đến 2:1. Trong trường hợp này là 1:1.

- Tác nhân chống polymer hóa có thể thêm vào trong bước c. Tỉ lệ của DM với

chất chống polyme hóa khoảng 50:1 đến 500:1. Ở đây sử dụng hydroquinone

tỉ lệ giữa DM với hydroquinone là 300:1.

- Tác nhân sulfur được chọn trong nhóm kim loại kiềm hoặc kiềm thổ

bisulfites. Ở đây sử dụng Natri bisulfite 20% pH từ 6,1 – 6,3. Malathion ở

bước d có thể xử lý với NaHSO3 20% trong 2h.

- Sau khi xử lý với NaHSO3 20%, malathion có thể được rửa với H2O, NaOH

5% sau đó rửa lại với nước ít nhất 2 lần.

- Sau khi rửa, malathion được kiểm nghiệm tạp chất MeOOSPS, malaoxon,

diethyl fumarate, dimethyl malathion, methyl malathion, isomalathion, … và

1 số hợp chất khác.

Page 31


- Nếu malathion chứa hơn 5,0% (w/w) diethyl fumarate, lặp lại quá trình rửa

trên để thu được malathion tinh khiết.

- Malathion sau khi tinh chế chứa hơn 98,5% (w/w) malathion.


Phương pháp này liên quan đến quy trình sản xuất tạo malathion có độ tinh

khiết cao thông qua hợp chất trung gian O,O dimethyldithiophosphoric acid- nguyên

liệu để tổng hợp malathion.

Có nhiều phương pháp tổng hợp và/hoặc tinh chế malathion. Malathion {CAS

121-75-5} là thuốc trừ sâu nhóm organophosphate tác dụng ức chế men

cholinesterase, độ độc thấp với con người. malathion có thể được tổng hợp bởi phản

ứng giữa O,O dimethyldithiophosphoric acid (OODMDTPA) với diethyl maleate.

Nhưng một số lượng lớn tạp chất vẫn được tìm thấy trong malathion. Một vài chất

được tạo ra trong quá trình bảo quản. Những tạp chất được tìm thấy trong malathion

đều có độc tính.

Quá trình tổng hợp malathion gồm các bước sau:

i) Thêm methanol vào phosphorous sulfide trong dung môi hữu cơ ở 25-

50ºC. Quá trình tiến hành trong 1.5-2h.

ii) Khuấy hỗn hợp huyền phù trên trong 5-6h tại nhiệt độ 50-55ºC

iii) Đuổi khí H2S nhở N2 sau khi làm lạnh hỗn hợp huyền phù xuống 25-

28oC

iv) Lọc hỗn hợp huyền phù trên để tách loại các hợp chất không tan trong

pha dầu O,O-DMDTPA

v) O,O-DMDTPA được hòa tan trong dung môi thích hợp, sục khí NH3

kết tủa muối O,O-DMDTPA.NH3

vi) Muối O,O-DMDTPA.NH3 trên được chuyển về dạng O,O-DMDTPA

bằng acid H2SO4 đậm đặc.

vii) O,O-DMDTPA thu được ở bước trên được tinh chế lại một lần nữa để

thu được O,O-DMDTPA tinh khiết.

Page 32


viii) Thêm diethyl maleate vào O,O-DMDTPA thu được ở trên ở nhiệt độ

thấp -30 đến -25oC trong 20 phút

ix) Duy trì nhiệt độ phản ứng trong 4 h

x) Rửa tách loại O,O-DMDTPA bằng nước

xi) Xử lý malathion với tác nhân sulfur ở 5 đến 10oC trong 13h

xii) Kết tinh malathion bằng methanol ở nhiệt độ thấp.

xiii) Làm khan bằng NaHSO4 trong isopropanol thu được malathion tinh

khiết.

Trong bước (i) phosphorous sulfide sử dụng cho phản ứng có thể là

phosphorus pentasulfide, tetraphosphorus heptasulfide, tetraphosphorus decasulfide

ở đây sử dụng phosphorus pentasulfide. Dung môi sử dụng có thể là hexane,

benzene, toluene, diethyl ether, chloroform, ethyl acetate, dichloromethane, ở đây

dùng toluene.

Trong bước (iii) đuổi khí H2S bằng N2 sau khi làm lạnh hỗn hợp huyền phù

xuống 25-28oC. nếu H2S tồn tại trong hỗn hợp, nó sẽ phản ứng với diethyl maleate

tạo diethyl-2-mercaptosuccinate và dime hóa tạo tetraethyl dithiosuccinate.

Trong bước (iv) tạp chất không tan có thể là các chất rắn không phản ứng. Ví

dụ phosphorus sulfide.

Trong bước (v) dung môi sử dụng có thể là hexane, benzene, toluene, diethyl

ether, chloroform, ethyl acetate, dichloromethane, ở đây dùng ethyl acetate. Trong

bước này, khí ammonia sục vào bình phản ứng -10 đến 5o C pH duy trì 9.5 đến 9.8.

Thời gian của quá trình có thể thay đổi từ 1-4h tốt nhất 2h.

Trong bước (viii) tỉ lệ mol O,O-DMDTPA so với diethyl maleate là 1:2.0

Trong bước (x) dung nước rửa các tạp chất tan trong nước ở 10-15oC, pH

nước sau khi rửa từ 6.5 đến 7.0.

2.6. Xây dựng sơ đồ công nghệ của quy trình lựa chọn

Lựa chọn quy trình theo phương pháp 2, đảm bảo được độ tinh khiết sản

phẩm, nguyên liệu đầu vào rẻ, dễ mua, quy trình thực hiện không quá phức tạp.

Page 33

toluen P2S5

P2S5

Trộn, tạo huyền phù 60oC

Lọc

TBPƯ55 – 60oC, 1h

Chưng chân không

CH3OH

Làm mát18-25ºC

O,O DMDP + dm không


2.6.1. Sơ đồ khối

Page 34

O,O DMDP + dm

Pha nước

Chiết

Rửa

TBPƯ

Malathion

Diethyl maleate

Tinh chếMlathion, 2h

Nước Pha dầu

Dd O,O DMDP

hydroquinone

Tác nhân sunfua

Nước

NaOH 5%

Nước


2.6.2. Sơ đồ dây chuyền sản xuất

2.6.3. Thuyết minh dây chuyền sản xuất

Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ (lựa chọn phương pháp 2)

Chuẩn bị Dimethyl Dithiophosphoric acid

Cho P2S5, toluene, N2 vào nồi hai vỏ có cánh khuấy tạo huyền phù, gia nhiệt

đến 60oC. Methanol được thêm vào nhỏ giọt trong 4h, nhiệt độ được giữ ở 67oC. H2S

sinh ra được hấp thụ bằng NaClO/NaOH. Sau khi cho hết methanol hỗn hợp được

giữ ở nhiệt độ 55 – 65oC được khuấy trong 1h. Hỗn hợp được làm lạnh đến 22 –

Page 35


30oC, lọc để loại P2S5. Thêm toluene vào dịch lọc, hỗn hợp được chưng chân không

dưới áp suất < 200mbar, nhiệt độ 50 – 60oC để tách toluene. Dịch cô đặc được làm

lạnh 22 – 30oC, thêm nước, sau 20 phút 2 pha được phân tách. Pha nước được rửa

với toluene, tách pha nước, pha nước chứa dimethyl dithiophosphoric acid.

Điều chế malathion.

Dung dịch dimethyl dithiophosphoric acid được thêm vào diethyl maleate (tỉ

lệ của dimethyl dithiophosphoric acid với diethyl maleate xấp xỉ 1-1.25:1.2). Thêm

hydroquinone vào hỗn hợp. Hỗn hợp phản ứng phân tách thành hai pha, pha hữu cơ

của diethyl maleate và pha nước của dimethyl dithiophosphoric acid được khuấy trộn

trong 8h ở 53oC dưới áp suất của N2. Sau khi phản ứng, hỗn hợp được làm lạnh đến

nhiệt độ phòng, phân tách pha nước và pha hữu cơ. Pha hữu cơ (hay diethyl maleate)

chứa malathion được rửa hai lần với nước.

Tinh chế malathion

Pha hữu cơ chứa malathion được xử lý với dung dịch natri bisulfide 20% (pH

6.1-6.3) trong 2h.

Hỗn hợp được làm lạnh đến nhiệt độ phòng, phân tách thành hai lớp, pha hữu

cơ được rửa với nước, sau đó pha hữu cơ được rửa tiếp dung dich NaOH 0.5%, rồi

được rửa lại với nước hai lần. Độ tinh khiết của malathion được kiểm tra bằng

HPLC, Nếu có diethyl fumarate nhiều hơn 5%(w/w) tồn tại trong malathion, phải xử

lý lại với natri bisulfide và rửa với nước cho đến khi đạt.

Làm khan malathion bằng Na2SO4

Page 36


Kết Luận

Thuốc bảo vệ thực vật là các loại hoá chất do con người sản xuất ra để trừ sâu

bệnh và cỏ dại có hại cho cây trồng. Các loại thuốc này có ưu điểm là diệt sâu bệnh,

cỏ dại nhanh, sử dùng lại đơn giản, nên được nông dân ưa thích. Nhưng thuốc bảo vệ

thực vật cũng có rất nhiều tác hại.

Trong tự nhiên có rất nhiều loại sâu hại khác nhau, nên phải dùng nhiều loại

thuốc khác nhau để tiêu diệt chúng. Các loại thuốc trừ sâu thường có tính năng rộng,

nghĩa là có thể diệt được nhiều loại côn trùng. Khi dùng thuốc diệt sâu hại, một số

côn trùng có ích cũng bị diệt luôn, sau khi phun thuốc trừ sâu, số lượng thiên địch

của nhiều loại sâu cũng giảm. Ðiều đó có lợi cho sự phát triển của sâu hại.

Các loại thuốc trừ sâu đều có tính độc cao. Trong quá trình dùng thuốc, một

lượng thuốc nào đó có thể đi vào trong thân cây, quả, hoặc dính bám chặt trên lá,

quả. Người và động vật ăn phải các loại nông sản này có thể bị ngộ độc tức thời đến

chết, hoặc nhiễm độc nhẹ, từ từ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ.

Một số loại thuốc trừ sâu có tính năng hoá học ổn định, khó phân huỷ, nên sẽ

tích luỹ trong môi trường. Sau nhiều lần sử dụng lượng tích luỹ này có thể cao đến

mức gây độc cho môi trường đất, nước, không khí và con người. Do thuốc tồn đọng

lâu không phân huỷ, nên có thể theo nước và gió phát tán tới các vùng khác, theo các

loài sinh vật đi khắp mọi nơi. Thuốc diệt cỏ được dùng ở mức ít hơn. Tuy nhiên do

có tính độc, chúng cũng gây nên những tác hại tới môi trường giống như thuốc trừ

sâu.

Nói tóm lại, thuốc trừ sâu, diệt cỏ không chỉ có tác dụng tích cực bảo vệ mùa

màng, mà còn gây nên nhiều hệ quả môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng tới hệ sinh

thái và con người. Do vậy cần phải thận trọng khi dùng thuốc và phải dùng đúng

liều, đúng loại, đúng lúc theo chỉ dẫn của cán bộ kỹ thuật.

Page 37


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Kỹ thuật tổng hợp các hóa chất bảo vệ thực vật – NXB Khoa học và Kỹ thuật

2. Noel Rouy, Yerres, Georges Gros, Bourg la Reine, both of France, (Jan. 4,

1983), Process for the preparation of malathion, United States Patent

4367180

3. Daniella Gutman, Rishon Lezion, Wael Baidusso, Hamisholash, (May 14,

2009), Process for preparing malathion for pharmaceutical use, United States

Patent 0124823 A1

4. Veera Reddy Arava, Vaishali Nadkarni, Venkateswarlu Jasti, (Mar. 20, 2012),

Process for the preparation of malathion and its intermediate, United States

Patent 8138366

5. http://extoxnet.orst.edu/pips/malathio.htm

6. http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?

Spec=C121755&Index=0&Type=IR&Large=on

7. http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?

Spec=C121755&Index=0&Type=Mass&Large=on

Page 38

http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Spec=C121755&Index=0&Type=Mass&Large=on

http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Spec=C121755&Index=0&Type=Mass&Large=on

http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Spec=C121755&Index=0&Type=IR&Large=on

http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Spec=C121755&Index=0&Type=IR&Large=on

http://extoxnet.orst.edu/pips/malathio.htm

methanol dmhc

N2

Chất không tan

Khí NH3

Hỗn hợp huyền phù

H2SO4 đđ

P2S5

Lọc

O,O-DMDTPA

Tạo muối O,O-MDTPA.NH3

TBPƯ -30O--25OCDiethyl maleate

Làm khan

Kết tinh

Malathion

Rửa

methanol


Page 39

Documents

TÌM HIỂU VỀ THUỐC TRỪ SÂU MALATHIONs1.downloadmienphi.net/file/downloadfile1/211/1407053.docx · Web viewTrong những năm gần đây, ( đặc biệt sau chiến tranh