膦酸（鹽）類農(nóng)藥離子對探針篩選與分析方法開發(fā)-2013

SCREENINGOFION-PAIRINGPROBESANDDEVELOPMENTOFANALYSIS

METHODFORPHOSPHONICACIDANDPHOSPHONATEPESTICIDES專業(yè)：分析化學(xué)研究生：張

暉導(dǎo)師：范志先膦酸(鹽)類農(nóng)藥離子對探針篩選與分析方法開發(fā)目錄緒論

1以RP色譜柱為反應(yīng)器的離子對探針作用機(jī)理研究

2基于納克有機(jī)合成間接光度色譜法的建立及優(yōu)化

3草甘膦的離子對探針法測定

4三乙膦酸鋁的間接光度色譜法測定

5樣品中陰離子含量對間接光度色譜法的影響

6第一章緒論農(nóng)藥漂白穩(wěn)定劑水處理劑阻燃劑催化劑植物生長調(diào)節(jié)劑除草劑

殺菌劑

殺蟲劑草甘膦、三乙膦酸鋁1.1.1草甘膦中文名稱：草甘膦；英文名稱：glyphosate；化學(xué)名稱：N-(膦羧甲基)-甘氨酸；分子式：C3H8NO5P；相對精確分子質(zhì)量：169.01401；CAS登錄號：1071-83-6；化學(xué)結(jié)構(gòu)式：1.1膦酸（鹽）類代表性農(nóng)藥品種概況1.1.2三乙膦酸鋁中文名稱：三乙膦酸鋁；英文名稱：fosetyl-aluminium；化學(xué)名稱：三（乙基膦酸）鋁；分子式：C6H18AlO9P3；相對精確分子質(zhì)量：353.99791；CAS登錄號：39148-24-8；化學(xué)結(jié)構(gòu)式：1.3膦酸（鹽）類農(nóng)藥常量分析方法研究進(jìn)展

MethodsHPLC-UVHPLC-ELSD

LC/MS/MSpre-columnderivatization

IEC-CDIodometry1.4間接光度色譜分析方法研究進(jìn)展現(xiàn)在上世紀(jì)80年代后期上世紀(jì)80年代初期上世紀(jì)70年代液液分配色譜法正相間接光度色譜法-離子型正相間接光度色譜法-非離子型反相間接光度色譜法2.2.1三電層的構(gòu)建及工作過程第一層第二層第三層第二章以反相色譜柱為反應(yīng)器的離子對探針作用機(jī)理研究圖2-4固定相三電層示意圖固定相＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋＋-------------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋＋-------------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋--＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋＋----------固定相三電層工作過程微觀示意圖-------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋＋-------------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋-------------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋＋-------------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋流動(dòng)相方向Flow間接光度色譜法親核加成反應(yīng)區(qū)ReactionzoneofIPCna共價(jià)鍵離子對化合物分離區(qū)SeparationzoneofCovalentlyionpaircompoundH+H+

圖2-5固定相三電層工作過程示意圖2.2.3膦酸（鹽）類化合物親核加成反應(yīng)機(jī)理與新化合物圖2-8草甘膦與二苯胍反應(yīng)機(jī)理圖圖2-9三乙膦酸鋁與二苯胍反應(yīng)機(jī)理圖2.2.4ELSD離子對化合物同步信號監(jiān)測圖2-10DAD、ELSD雙通道同時(shí)監(jiān)測草甘膦親核加成間接光度色譜分離圖A/AUt/minF/LS圖2-11DAD、ELSD雙通道同時(shí)監(jiān)測三乙膦酸鋁親核加成間接光度色譜分離圖A/AUF/LSt/min2.2.5離子對化合物精確相對分子質(zhì)量的在線測定

圖2-12草甘膦離子對化合物的質(zhì)譜圖Intensitym/z圖2-13三乙膦酸鋁離子對化合物的質(zhì)譜圖Intensitym/z第三章基于納克有機(jī)合成間接光度色譜法的建立及優(yōu)化3.1.1儀器與設(shè)備HPLCWaters600高壓泵；Waters2996紫外可見光二極管陣列檢測器；Waters2420型蒸發(fā)光散射檢測器；Rheodyne7725i六通閥進(jìn)樣器；EmpowerPro中文版色譜工作站；WatersSymmetryShield

RP8，3.5

m（4.6mm×150mm）色譜柱。流動(dòng)相：

0.12mmol﹒L-1二苯胍/2mmol﹒L-1丙酸水溶液；流動(dòng)相流速：1.2mL﹒min-1；氦氣鼓泡脫氣30mL﹒min-1；進(jìn)樣量：10

L；定量波長：232nm；保留時(shí)間：草甘膦約5min；流動(dòng)相：

0.12mmol﹒L-1二苯胍/30mmol﹒L-1乙酸水溶液；流動(dòng)相流速：1.2mL﹒min-1；氦氣鼓泡脫氣30mL﹒min-1；進(jìn)樣量：10

L；定量波長：232nm；保留時(shí)間：三乙膦酸鋁約8min；草甘膦三乙膦酸鋁3.1.3分析條件3.1.4離子對探針試劑的篩選芐基三甲基溴化銨磺胺胍……

鹽酸苯肼鹽酸吖啶二鄰聯(lián)甲苯基胍二苯胍

新離子對探針二苯胍基本信息

中文名稱：二苯胍；英文名稱：diphenylguanidine；化學(xué)名稱：1,3-二苯胍；分子式：C13H13N3；分子量：211.11095；CAS登錄號：102-06-7；化學(xué)結(jié)構(gòu)式：3.1.5分析條件的優(yōu)化色譜柱最佳條件草甘膦、三乙膦酸鋁離子對試劑濃度改性劑種類改性劑濃度有機(jī)溶劑改性劑種類3.2.2.1色譜柱3.2.2草甘膦分析條件——RP18(250mm)——RP18(150mm)——

RP8——Xbridge色譜柱——XselectColumn——XTrra——HypersilGOLDaQC18——SinoChromODS-BPC18——VenusilMPC18圖3-1幾種典型色譜柱的草甘膦間接光度色譜法分離圖t/minA/AU3.2.2.2離子對試劑濃度——

0.04mmol﹒L-1

——

0.06mmol﹒L-1

——

0.08mmol﹒L-1——

0.10mmol﹒L-1

二苯胍——

0.12mmol﹒L-1——

0.14mmol﹒L-1

Diphenylguanidine——

0.16mmol﹒L-1

——0.18mmol﹒L-1

圖3–2不同濃度離子對試劑草甘膦間接光度色譜分離圖A/AUt/min3.2.2.3改性劑種類圖3–3不同種類改性劑的草甘膦間接光度色譜法分離圖——甲酸Methanoicacid——

乙酸Aceticacid——

丙酸

Propanoicacid——

丁酸Butyricacid——

戊酸Pentanoicacid——

己酸HexanoicacidA/AUt/min3.2.2.4改性劑濃度——1.0mmol﹒L-1——

1.5mmol﹒L-1——

2.0mmol﹒L-1——

2.5mmol﹒L-1丙酸——

3.0mmol﹒L-1

Propanoicacid——

3.5mmol﹒L-1——

4.0mmol﹒L-1——

4.5mmol﹒L-1圖3–4不同濃度改性劑的草甘膦間接光度色譜法分離圖A/AUt/min3.2.3.1色譜柱3.2.3三乙膦酸鋁分析條件圖3-5幾種典型色譜柱的三乙膦酸鋁間接光度色譜法分離圖——RP18(250mm)——RP18(150mm)——

RP8——Xbridge色譜柱——XselectColumn——XTrra——HypersilGOLDaQC18——SinoChromODS-BPC18——VenusilMPC18A/AUt/min3.2.3.2離子對試劑濃度圖3–6

不同濃度離子對試劑對三乙膦酸鋁保留時(shí)間、響應(yīng)值的影響3.2.3.3改性劑種類——甲酸Methanoicacid——

乙酸Aceticacid——

丙酸Propanoicacid——

丁酸Butyricacid——

戊酸Pentanoicacid——

己酸Hexanoicacid圖3–8

不同種類改性劑的三乙膦酸鋁間接光度色譜法分離圖A/AUt/min3.2.3.4改性劑濃度——14mmol﹒L-1——

18mmol﹒L-1——

22mmol﹒L-1——

26mmol﹒L-1乙酸——

30mmol﹒L-1Aceticacid——

34mmol﹒L-1——

38mmol﹒L-1——

42mmol﹒L-1A/AUt/min圖3–9

不同濃度改性劑的三乙膦酸鋁間接光度色譜法分離圖第四章草甘膦的離子對探針法測定PERFECT！檢出限的測定：LOD10ng標(biāo)準(zhǔn)曲線：Y=-1.20076×105＋1.5464×106

X，相關(guān)系數(shù)r=0.999620mg﹒L-1：

99.79%~100.83%200mg﹒L-1

：

99.87%~101.78%精密度試驗(yàn)：RSD0.41%

添加回收4.2.2方法學(xué)數(shù)據(jù)4.2.3草甘膦樣品含量的測定圖2-10草甘膦原藥親核加成間接光度色譜分離圖A/AUt/min圖4-3草甘膦異丙胺鹽水劑色譜分離圖A/AUt/min圖4-5草甘膦銨鹽親核加成間接光度色譜分離圖t/minA/AU表4-3草甘膦原藥、草甘膦異丙胺鹽的測定數(shù)據(jù)樣品Samples草甘膦含量/%contentofglyphosate草甘膦平均含量/%AveragecontentofglyphosateRSD/%IPCnaIECIPCnaIECIPCnaIEC草甘膦原藥glyphosatetechnical93.7193.1593.6193.080.610.1893.0093.2094.1392.89草甘膦異丙胺鹽glyphosateisopropylaminesalt42.4241.1142.3340.670.291.7042.1941.0242.3839.87

RSD0.77%

標(biāo)準(zhǔn)曲線添加回收精密度

LOD10ng

Y=-5.91067×105＋3.2255×103

X，r=0.9945

20mg﹒L-1：99.21~101.13%

200mg﹒L-1

：99.09~100.85%第五章三乙膦酸鋁的間接光度色譜法測定

5.2.2方法學(xué)數(shù)據(jù)VERYGOOD!5.2.3三乙膦酸鋁樣品含量的測定圖5-5三乙膦酸鋁80%可濕性粉劑間接光度色譜分離圖t/minA/AU表5-3三乙膦酸鋁原藥、可濕性粉劑的測定數(shù)據(jù)樣品Samples三乙膦酸鋁含量/%Contentoffosetyl-Al三乙膦酸鋁平均含量/%Averagecontentoffosetyl-AlRSD/%IPCnaIECIPCnaIECIPCnaIEC80%可濕性粉劑1（2007）fosetyl-AlWP164.7864.3064.9664.530.380.3364.8564.7465.2464.5580%可濕性粉劑2（2012）fosetyl-AlWP276.3678.1276.8678.210.570.3877.1577.9677.0878.5490%原藥1（2007）fosetyl-Altechnical181.9983.6782.0083.780.340.1481.7383.7782.2983.90樣品Samples三乙膦酸鋁含量/%Contentoffosetyl-Al三乙膦酸鋁平均含量/%Averagecontentoffosetyl-AlRSD/%IPCnaIECIPCnaIECIPCnaIEC95%原藥2（2012）fosetyl-Altechnical289.2891.3889.2491.350.040.5089.2091.8089.2490.8896%原藥3（2007）fosetyl-Altechnical387.1388.5087.3787.600.411.0387.7886.6987.2187.6195%原藥4（2007）fosetyl-Altechnical458.3156.8858.0357.010.720.4258.2356.8657.5557.28續(xù)表5-3三乙膦酸鋁原藥、可濕性粉劑的測定數(shù)據(jù)第六章樣品中無機(jī)陰離子含量對間接光度色譜法的影響明確樣品背景中陰離子含量在樣品中添加不同濃度陰離子離子含量對測定結(jié)果的影響樣品SamplesCl-/%Br-/%NO2-/%H2PO4-/%SO42-/%草甘膦原藥Glyphosatetechnical0.14——0.160.16草甘膦銨鹽Ammoniumglyphosate0.840.630.08—0.03草甘膦異丙胺鹽N-(phosphono-methyl)glycine0.29—0.050.220.06表6–1~3草甘膦樣品中陰離子測定數(shù)據(jù)表6–4~5三乙膦酸鋁樣品中陰離子測定數(shù)據(jù)樣品SamplesH2PO3-/%SO42-/%三乙膦酸鋁原藥Fosetyl-Altechnical5.884.74三乙膦酸鋁可濕性粉劑Fosetyl-AlWP8.4911.22表6–6~10不同離子對草甘膦間接光度色譜法測定結(jié)果的影響各種離子/Theions測定結(jié)果無影響含量/%Cl-≤4.31Br-≤4.98NO2-≤4.31H2PO4-≤4.98SO42-

≤13.04表6–11~12不同離子對三乙膦酸鋁間接光度色譜法測定結(jié)果的影響各種離子/Theions測定結(jié)果無影響含量/%H2PO3-

≤31.03SO42-

≤31.03結(jié)論1以純水相RP高效液相色譜柱為微反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了親核加成納克有機(jī)合成并同步將生成的具有紫外吸收的離子對化合物用于膦酸（鹽）類化合物的定量分析。2發(fā)現(xiàn)了1,3-二苯胍的新用途，可作為膦酸（鹽）類化合物離子對探針使用。二者在柱上發(fā)生親核加成反應(yīng)，LC-Q/TOF定性確證生成了2個(gè)新共價(jià)鍵化合物。3首次提出并證實(shí)了三電層離子對探針作用機(jī)理模式。創(chuàng)造液液分離界面形成非勻相體系是納克有機(jī)合成的關(guān)鍵，也是親核加成間接光度色譜法得以應(yīng)用的前提。4建立了草甘膦、三乙膦酸鋁原藥、制劑的間接光度色譜定量分析方法。方法的準(zhǔn)確度和精密度滿足了常量分析的要求，測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠，且操作簡便、快速、分析成本低、環(huán)境保護(hù)相容性好，具有很強(qiáng)的實(shí)用性與指導(dǎo)性。

5明確了常見無機(jī)陰離子，對膦酸（鹽）類化合物間接光度色譜法測定結(jié)果的影響。Cl-離子含量較高時(shí)（＞0.35%）對草甘膦測定結(jié)果會造成干擾。樣品中H2PO4-、SO42-、NO2-的含量影響可忽略不計(jì)。三乙膦酸鋁原藥、可濕性粉劑樣品中所含雜質(zhì)陰離子H2PO3-、SO42-對測定結(jié)果沒有干擾。6親核