XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR MỤC LỤC 1. TỔNG QUAN VỀ THUỐC TRỪ CỎ HỮU CƠ • Thuốc trừ cỏ hữu cơ [1] Thuốc trừ cỏ được dùng để diệt trừ các loại thực vật hoang dại (cỏ dại, cây dại) mọc lẫn với cây trồng, tranh chấp nước, chất dinh dưỡng, ánh sáng với cây trồng, khiến cho cây sinh trưởng và phát triển kém, ảnh hưởng xấu đến năng suất cây trồng và phẩm chất nông sản. Thuốc diệt cỏ thường được sử dụng ở các khu đất trống, các khu công nghiệp, đường sắt,… tiêu diệt các loại cây mà chúng tiếp xúc. Một lượng nhỏ được sử dụng trong lâm nghiệp, đồng cỏ, cá khu vực bên ngoài khu vực sống của động vật hoang dã. Thuốc trừ cỏ được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Tại Mỹ, nó chiếm khoảng 70% lượng tiêu thụ của thuốc phòng trừ dịch hại. Trước khi thuốc trừ cỏ hóa học được sử dụng rộng rãi, người ta đã sử dụng các biện pháp như thay đổi độ pH của đất, độ mặn, để kiểm soát cỏ dại. Thuốc diệt cỏ được sử dụng rộng rãi đầu tiên là 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, thường được viết tắt là 2,4-D vào cuối những năm 1940. Nó dễ dàng sản xuất, không tốn kém, giết chết nhiều loại cỏ trong khi phần lớn cây không bị ảnh hưởng, mặc dù ở liều cao 2,4-D có thể gây hại cho các loài chẳng hạn như ngô hoặc các loại ngũ cốc. Nhóm thuốc diệt cỏ triazine, trong đó bao gồm atrazine, được giới thiệu vào những năm 1950, nó gây ra mối quan tâm lớn vì liên quan đến ô nhiễm nước ngầm. Atrazine khó phân hủy (trong vòng một vài tuần) sau khi được sử dụng cho đất trung tính. Trong điều kiện đất phèn, atrazine có thể xâm nhập và nước ngầm do nước mưa trên vùng đất ô nhiễm. Nhiều thuốc diệt cỏ hóa học hiện đại cho nông nghiệp được gia công đặc biệt để phân hủy trong một thời gian ngắn sau khi ứng dụng. Tuy nhiên, thuốc diệt cỏ với Page 1 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR các hoạt chất còn lại thấp (tức là phân hủy nhanh chóng) thường không được sử dụng để kiểm soát cỏ lưu niên. Thuốc diệt cỏ có độc tính lớn, ngoài độ độc cấp tính với các mức độ tác động cao, nó có thể gây ra ung thư. Một số thuốc diệt cỏ gây ra một loạt các ảnh hưởng về sức khỏe khác nhau, từ phát ban da cho đến chết. Con đường tác động có thể từ tiếp xúc, vị độc, xông hơi. Hầu hết các loại thuốc diệt cỏ phân hủy nhanh chóng trong đất thông qua vi sinh vật đất, thủy phân, hoặc quang phân. Thuốc trừ cỏ hữu cơ rất đa dạng, các dãy hợp chất đều có đại diện có tác dụng trừ cỏ, đặc biệt dãy hợp chất dị vòng. Hiện nay trên thế giới có gần một ngàn hoạt chất có tác dụng trừ cỏ trong đó chủ yếu là các hợp chất hữu cơ. Các nhóm thuốc trừ cỏ hữu cơ - Dẫn xuất thề halogen của acid no - Nhóm acid benzoic - Acid phenoxyalkanoic và dẫn xuất - Các amide - Nhóm phenol - Nhóm hợp chất cacbamat - Các thuốc trừ cỏ urea - … Tất cả những thuốc trừ cỏ đang được sử dụng ở nước ta đều là những hợp chất hữu cơ tổng hợp. Những thuốc trừ cỏ thông dụng trong sản xuất nông nghiệp hiện nay thường ít độc hơn với người và gia súc so với thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh. Tuy nhiên không ngoại trừ có một số ít thuốc trừ cỏ có độ độc thấp như thuốc Paraquat. Thuốc trừ cỏ dại là nhóm thuốc BVTV dễ gây hại cho cây trồng hơn cả. Chỉ một sơ xuất nhỏ như chọn thuốc không thích hợp, sử dụng không đúng lúc, không đúng liều lượng, không đúng cách, … là thuốc dễ có khả năng gây hại cho cây trồng.  Giới thiệu về butachlor BUTACHLOR TECHNICAL [3] • Hoạt chất: Không được ít hơn 800g/kg Page 2 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR • Tạp chất - Acetone-insolubles (MT 27, CIPAC 1, p.894) Không quá 0.2g/kg - Nước (MT 30.1, CIPAC 1, p.897) Không quá 3g/kg - 2-chloro-2',6'-diethylacetanilide (2-chloro-N-(2,6-diethylphenyl)acetamide) Không quá 20g/kg - Dibutoxymethane Maximum: 13 g/kg - Butyl chloroacetate Maximum: 10 g/kg - N-butoxymethyl-2'-sec-butyl-2-chloro-6'-ethylacetanilide (2-chloro-N-[2-ethyl-6-(1-methylpropyl)phenyl]-N-butoxymethyl) acetamide) Maximum: 14 g/kg. • Các dạng gia công: - Nhũ tương đậm đặc ( nước không quá 2g/kg ) - Dạng hạt 2. THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR 2.1. TÍNH CHẤT 2.1.1. Tên • IUPAC: N-butoxymethyl-2-chloro-2’,6’-diethylacetanilide • REG.NO: 23184-66-9 • CTPT: C 17 H 26 ClNO 2 • Phân loại: Thuốc trừ cỏ chloroacetanilide 2.1.2. Tính chất vật lý • CTPT: C 17 H 26 ClNO 2 • M = 311,9 Page 3 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR • Dầu, màu vàng nhạt • Mùi ngọt • Nhiệt độ nóng chảy: -5 o C • Nhiệt độ sôi: 156 o C ở 0.5 mmHg • Tỉ trọng: 1.070 g/ml ở 25 o C • Hệ số phân bố octanol/nước: log Kow = 4.5 • Hòa tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ: diethyl ete, aceton, benzene, etanol, hexan, ethyl acetate • Áp suất hơi: 2.90X10-6 mm Hg ở 25 o C • Độ nhớt: 37 cP ở 25 o C • Ổn định với ánh sáng cực tím, phân hủy ở nhiệt độ lớn hơn 165 o C 2.1.3. Tính chất hóa học • Phản ứng thủy phân Trong quá trình sản xuất bảo quản và trong môi trường sau khi phun, butachlor có thể bị thủy phân bởi nước ở môi trường xung quanh. Sản phẩm tách loại có thể là n-butanol, hoặc etanol, … • Phản ứng thế vòng benzen Nhóm –C 2 H 5 là nhóm thế loại 1, –N(COCH 2 Cl)CH 2 OC 4 H 9 là nhóm thế loại 2. Phản ứng thế ở nhân benzene, tác nhân thế tấn công vào vị trí 3,5 • Phản ứng cộng nucleophin N còn 1 cặp e chưa chia, tuy nhiên do hiệu ứng không gian, khó thực hiện phản ứng A N Page 4 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR • Quá trình chuyển hóa butachlor trong môi trường sau khi phun. 2.1.4. Tác dụng dược lý • Cơ chế diệt cỏ Butachlor có độc tính thấp với con người và động vật, kích thích da, mắt, rất độc hại cho cá. Được hấp thụ chủ yếu thông qua rễ cỏ dại. Sau khi hấp thụ vào cơ thể thực vật, butachlor ức chế cơ thể và phá hủy men protease ảnh hưởng đến hình thành protein, ức chế chồi cỏ dại, ảnh hưởng đến sự tăng trưởng bình thường và phát triển rể nhỏ, khiến cỏ dại chết. Hiệu quả với cỏ dại nảy mầm và giai đoạn 2- lá, có thể được sử dụng cho lúa mạch mùa đông, lúa mì để kiểm soát cỏ cứng, đuôi chồn, cỏ Benn, cỏ cây bồ hoàng Polypogon và cỏ dại khác. Phụ thuộc vào hàm Page 5 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR lượng chất hữu cơ trong đất, nó có thể được hấp thụ bởi các keo đất và không dễ dàng bị rửa trôi đến 1-2 tháng. • Phytotoxicity (ngộ độc thực vật) Cây lúa có khả năng đồng hóa và di hóa nhanh chóng trong cơ thể, do đó cây lúa có sức kháng thuốc mạnh. Tuy nhiên, trong trường hợp sử dụng thuốc quá mức lúa sẽ bị phytotoxicity (ngộ độc thực vật ) xuất hiện các triệu chứng ức chế tăng trưởng, sưng rễ và các triệu chứng khác. Sử dụng trong quá trình trồng mạ và cấy lúa không quá 90 gram hoạt chất/ mẫu ruộng, nếu không sẽ gây ra tác động tới lúa giống. Triệu chứng ngộ độc thực vật Butachlor có thể được chia thành ba loại nhẹ, trung bình, nặng: Tác động nhẹ: lá ngắn, cây lùn. Tác động vừa: các cây lùn, lá vàng rõ ràng. Tác động nghiêm trọng: các cây lùn, lá biến dạng, hoặc phiến lá sẫm màu, màu xanh đậm, gốc lúa vàng, sự phát triển rễ mới bị ức chế. Tác động nhẹ không có ảnh hưởng đáng kể vào tăng trưởng và sản lượng lúa gạo. Tác động vừa và nghiêm trọng ức chế khả năng đẻ nhánh ra đòng của cây, do đó tác động lớn hơn về năng suất lúa. Ngộ độc Butachlor: phun quá nhiều thuốc trừ sâu không đồng đều, khi phun lớp nước quá sâu, ngập lá lúa. Biện pháp cần thiết để giảm ngộ độc cây: kiểm soát chặt chẽ việc sử dụng các liều để phun, khi phun thuốc duy trì lớp nước phù hợp (3-5 cm). Sau khi thấy xuất hiện triệu chứng ngộ độc cây, rửa với nước nhiều lần, thay thế nước ban đầu và bón thêm kali dihydrogen phosphate và phân bón khác nhanh chóng để giảm bớt ảnh hưởng. • Độc tính Page 6 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR Độ độc cấp tính trung bình đường miệng LD 50 3300mg/kg, Độ độc cấp tính qua da thỏ LD 50 4080mg/kg. Động vật thí nghiệm không có triệu chứng gây ung thư, quái thai, tác dụng gây đột biến. LC 50 cá chép 0,81 mg / L (48h), 0,32 mg / L (96h), Ong uống LD 50 > 100μg có kích ứng mắt và da 2.1.5. Số phận thuốc trong cơ thể sinh vật • Chuyển hóa Thí nghiệm: Butachlor ngâm trong formaldehyde 20-60 % mol cùng với các tế bào gan chuột trong điều kiện tiêu chuẩn. Sự chuyển hóa của butachlor đã được nghiên cứu trong gan chuột và hocmon thận. Trong ống nghiệm, butachlor tạo ra một lượng đáng kể butachlor glutathione liên hợp. Sự chuyển hóa Butachlor ở chuột phức tạp do thải trừ qua mật, sự trao đổi chất của vi sinh vật đường ruột, ruột,…Sự chuyển hóa butachlor ở chuột qua ba đường chính: ban đầu liên hợp với glutathione tiếp theo là quá trình trao đổi đường axit mercapturic cytochrome P-450 qua quá trình trung gian hydroxyl hóa vòng thơm, các nhóm ethyl và nhóm N-butoxymethylene phân cắt của các amide bằng enzim amidase aryl để tạo thành 2,6-diethyl anilin, tiếp tục oxy hóa thành 4-amino-3 ,5- diethylphenol. • Hấp thụ, phân phối và bài tiết: Các kết quả nghiên cứu sự thâm nhập qua da với khỉ nâu cho thấy butachlor kém hấp thụ qua da. Sau 6 giờ tiếp xúc tại chỗ, chỉ có 0,02% liều dùng được được hấp thu đối với dạng hạt, và 5% liều dùng được hấp thụ với dạng nhũ tương đậm đặc EC. Khoảng 85% liều dùng đường uống được bài tiết trong 48 giờ; 60% chất tìm thấy trong phân và 40% trong nước tiểu. Sau khi tiếp xúc 24-giờ, một lượng butachlor Page 7 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR trung bình khoảng 5,00% của liều áp dụng được hấp thụ qua da. Tỷ lệ hấp thụ cao nhất là 0,7% liều áp dụng cho mỗi giờ. Da giữ lại 1,40 đến 8,10% butachlor. • Bán phân hủy Thời gian bán phân hủy sinh học của butachlor ở nồng độ cao và thấp là 11,6 và 23,1 ngày.[3] 2.1.6. Phổ Phổ IR: [4] Phổ khối: [5] Page 8 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR Page 9 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR Page 10 [...]... dịch formaldehyde 40% rẻ, dễ mua trên thị trường 2.6.1 Sơ đồ khối Page 23 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR formaldehyde chloroacetyl chloride n-butanol H2O Page 24 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR 2.6.2 Sơ đồ dây chuyền sản xuất 2.6.3 Thuyết minh dây chuyền sản xuất Các giai đoạn trong công nghệ sản xuất butachlor 1 Tổng hợp 2,6-diethyl N-methyleneaniline: Cho 2,6 diethylaniline,...XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR C1 C2,6 C3,5 C4 C7,9 C8,10 C11 139.6ppm 130.8ppm 122.0ppm 124.1ppm 23.7ppm 14.5ppm 165.6ppm C12 C13 C14 C15 C16 C17 Page 11 43.2ppm 71.3ppm 69.5ppm 31.9ppm 19.0ppm 14.1ppm XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR 2.2 ỨNG DỤNG 2.2.1 Ứng dụng trong nông nghiệp Butachlor là thuốc trừ cỏ giai đoạn đầu và gần cuối có chọn lọc trong kiểm soát cỏ dại và... CÁC SẢN PHẨM THƯƠNG MẠI Butachlor 60g/l EC Hàm lượng hoạt chất 600g/l Nước: 2g/kg Ứng dụng: Dùng để trừ sâu bệnh trên lúa Liều lượng: 750 – 1275 g/ha Phương pháp: phun hoặc tẩm độc Page 13 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR JOlt Butachlor 50% EC Tác dụng: Diệt cỏ hàng năm, cỏ dại lá rộng Áp dụng cho bông, lạc, lúa mì, cải bắp, kiểm soát cỏ trong ruộng lúa BUTAN Thuốc trừ cỏ tiền nẩy mầm trừ. .. tuần hoàn lại thiết bị trích ly Pha hữu cơ nhẹ hơn tập trung ở trên chứa sản phẩm butachlor được chuyển sang thiết bị chưng cất tách loại xylene tuần hoàn về thiết bị phản ứng một Sản phẩm có nhiệt độ sôi lớn hơn ở dưới đáy thiết bị được qua thiết bị làm mát trước khi vào thùng chứa sản phẩm Page 25 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR Phân tích sắc ký khí thấy 94.8% N-butoxymethyl-2’,6’ diethyl-2-chloroacetanilide,... phun thuốc, sau khi phun 4–7 ngày nên vô nước lại đối với lúa sạ, tránh để đất bị khô nứt trong giai đoạn này Giữ nước trong ruộng 3–5 cm, ít nhất 3 ngày sau khi phun đối với lúa cấy Hạt giống phải được ngâm ủ có đủ rễ và thân mầm khi phun thuốc Page 14 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR Sau khi phun nếu bị mưa nên giữ nước lại trong ruộng, đánh rãnh để tránh đọng vũng BUTANIX Thành phần: Butachlor. .. CH3COO C4H9 + H2O C4H9O C4H9 + H2O C4H9OH + 6O2 - → Phản ứng loại nước; 2C4H9OH - C4H9ONa + ½ H2 → C4H8 + H2O MỘT SỐ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ 2.5.1 Phương pháp 1 • Điều chế N-butoxymethyl-2’,6’ diethyl-2-chloroacetanilide: Page 20 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR Là phản ứng của 2,6-diethyl N-mehyleneaniline với chloroacetyl chloride sau đó phản ứng với n-butanol SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG... Tăng tỷ lệ mắc của mũi và các khối u tuyến giáp xảy ra chỉ ở mức 1000 ppm trở lên Độc tính trong quá trình sinh sản: Nghiên cứu độc tính trên chuột và thỏ, liều từ 49 đến 490 mg / kg / ngày và 50 đến 250 mg / kg / ngày, tương ứng Ở chuột, độc tính Page 12 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR của chuột mẹ đã được quan sát thấy ở liều cao nhất được thử nghiệm, nhưng không có tác dụng đối với thai... cơ được đun với K2CO3 10% Sau đó hỗn hợp được làm nguội, rửa với nước, làm khô bằng MgSO4 khan, lọc bỏ MgSO4 Dịch lọc được chưng cất thu được sản phẩm có nhiệt độ sôi 165°C/0.5mm Hg.[6] 2.5.2 Phương pháp 2 SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG Page 21 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR Cho 149kg ( 1kmol ) 2,6 diethylaniline vào nồi hai vỏ có cánh khuấy Thêm 200kg xylene, dung dịch formaldehyde 40% 60kg ( 2kmol ) Nhiệt... Page 17 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR Phản ứng cộng H2 tạo rượu: HCHO + H2 = CH3OH Phản ứng aldol: CH3CHO + HCHO = CH3CH(OH)CHO Phản ứng tráng gương: HCHO + 4[Ag(NH3)2]OH → (NH4)2CO3 + 4Ag + 6NH3 + 2H2O Tác dụng được với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm cho kết tủa Cu2O màu đỏ gạch : HCHO + 4Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2CO3 + 2Cu2O + 6H2O Phản ứng với amin: Cộng hidro xianua: CH3-CHO + HCN = CH-3CH(OH) -CN. .. HCHO + 4Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2CO3 + 2Cu2O + 6H2O Phản ứng với amin: Cộng hidro xianua: CH3-CHO + HCN = CH-3CH(OH) -CN Phản ứng Cannizaro: R-CHO + CH2O + H2O = R-CH2OH + HCOOH Phản ứng hỗn hợp: Ar-H + CH2O + HCl = Ar-CH2-Cl 2.4.2.3 Cloroacetyl chloride Page 18 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR Tính chất vật lý: - Là chất lỏng không màu, có mùi hắc - Điểm sôi: 106oC - Điểm chảy: -21,77 độ - Tan . khối: [5] Page 8 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR Page 9 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR Page 10 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR C 1 C 2,6 C 3,5 C 4 C 7,9 C 8,10 C 11 139.6ppm 130.8ppm 122.0ppm 124.1ppm 23.7ppm 14.5ppm 165.6ppm C 12 C 13 C 14 C 15 C 16 C 17 43.2ppm 71.3ppm 69.5ppm 31.9ppm 19.0ppm 14.1ppm Page. XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR MỤC LỤC 1. TỔNG QUAN VỀ THUỐC TRỪ CỎ HỮU CƠ • Thuốc trừ cỏ hữu cơ [1] Thuốc trừ cỏ được dùng để diệt trừ các loại thực vật hoang dại (cỏ dại,. BUTACHLOR C 1 C 2,6 C 3,5 C 4 C 7,9 C 8,10 C 11 139.6ppm 130.8ppm 122.0ppm 124.1ppm 23.7ppm 14.5ppm 165.6ppm C 12 C 13 C 14 C 15 C 16 C 17 43.2ppm 71.3ppm 69.5ppm 31.9ppm 19.0ppm 14.1ppm Page 11 XÂY DỰNG CN SẢN XUẤT THUỐC TRỪ CỎ BUTACHLOR 2.2. ỨNG DỤNG 2.2.1. Ứng dụng trong nông nghiệp Butachlor là thuốc trừ cỏ giai đoạn đầu và gần cuối có chọn lọc trong kiểm soát cỏ dại và