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唑啉草酯的水解及光解特性

欧将 刘开林 滕玉婷 曾利红 张贵群 聂春林 欧晓明

欧将, 刘开林, 滕玉婷, 曾利红, 张贵群, 聂春林, 欧晓明. 唑啉草酯的水解及光解特性[J]. 农药学学报. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0020
引用本文: 欧将, 刘开林, 滕玉婷, 曾利红, 张贵群, 聂春林, 欧晓明. 唑啉草酯的水解及光解特性[J]. 农药学学报. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0020
OU Jiang, LIU Kailin, TENG Yuting, ZENG Lihong, ZHANG Guiqun, NIE Chunlin, OU Xiaoming. Hydrolysis and photolysis characteristics of pinoxaden[J]. Chinese Journal of Pesticide Science. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0020
Citation: OU Jiang, LIU Kailin, TENG Yuting, ZENG Lihong, ZHANG Guiqun, NIE Chunlin, OU Xiaoming. Hydrolysis and photolysis characteristics of pinoxaden[J]. Chinese Journal of Pesticide Science. doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0020

唑啉草酯的水解及光解特性

doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0020
基金项目: 湖南省自然科学基金项目(2019JJ50270).
详细信息
    作者简介:

    欧将,bestjiang@foxmail.com

    通讯作者:

    欧晓明,xmouhn@163.com.

  • 中图分类号: O657.63;TQ457.2

Hydrolysis and photolysis characteristics of pinoxaden

Funds: the Natural Science Foundation of Hunan Province (2019JJ50270)
  • 摘要: 在实验室条件下,采用高效液相色谱和高效液相色谱-串联质谱研究了唑啉草酯在不同条件下的水解和光解特性。结果表明:在pH值分别为4.0、7.0和9.0的缓冲溶液中,25 ℃时唑啉草酯的半衰期分别为347、40.8和1.08 h,50 ℃时则分别为57.8、11.6和0.498 h,均为易水解;唑啉草酯在碱性条件下易水解,酸性条件下水解较慢;其水解速率随温度升高而升高,温度效应系数为2.18~6.00。在模拟太阳光氙灯辐射下,唑啉草酯在缓冲溶液中的光解速率随其pH值的升高而加快,在pH值为8.0时最短,为10.0 h;唑啉草酯在自然水体中的光解速率依次为池塘水>稻田水>河水>纯水,4种条件下的半衰期分别为5.17、7.79、8.56和38.5 h。唑啉草酯水解的主要产物是 M2 (8-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)-9-羟基-1,2,4,5-四氢吡唑[1,2-d][1,4,5]噁二氮杂卓-7-酮),其降解机理主要是酯水解反应, M2 在光照条件下进一步降解,表明光解为唑啉草酯降解的一个重要途径。研究结果可为唑啉草酯在水体中的环境行为及其环境安全性评价提供参考。
  • 1  唑啉草酯和M2结构式

    1.  The structural formula of pinoxaden and M2

    图  1  水解条件下唑啉草酯和M2随时间变化曲线(pH 7.0,25 ℃)

    Figure  1.  The variation curve of pinoxaden and M2 with time under hydrolysis conditions (pH 7.0, 25 ℃)

    图  2  唑啉草酯降解为M2的反应

    Figure  2.  Reaction of the degradation of pinoxaden to M2

    图  3  光解条件下唑啉草酯和M2随时间变化曲线(pH 7.0,25 ℃)

    Figure  3.  The variation curve of pinoxaden and M2 with time under photolysis conditions (pH 7.0, 25 ℃)

    表  1  供试水样的理化性质

    Table  1.   Physical and chemical properties of tested water samples

    水体   
    Water sample   
       
    pH值
    pH value
    电导率
    Conductivity/
    (μS/cm)
    溶解氧
    Dissolved oxygen/
    (mg/L)
    纯水 Pure water6.2604.609.18
    河水 River water6.84427112.64
    池塘水 Pond water8.00325013.77
    稻田水 Paddy water7.39317613.10
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    表  2  唑啉草酯水解试验取样时间表

    Table  2.   Sampling time for hydrolysis test of pinoxaden

    pH温度
    Temperature/
    取样时间
    Sampling time
    4.0 25 0、3、7、11、15、19、23、30、42、51 d
    50 0、1、2、3、4、5、6、7、8 d
    7.0 25 0、8、22、29、37、45、49、54、81、
    95、120、169、190、210 h
    50 0、4、8、18、21、24、28、32、42 h
    9.0 25 0、0.5、0.75、1、1.25、1.5、1.75、2、3、4 h
    50 0、10、20、25、30、40、50、60、90、120 min
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    表  3  唑啉草酯在不同pH值和不同温度条件下的水解动力学参数

    Table  3.   Hydrolytic kinetics parameters of pinoxaden under different pH value and temperatures

    pH温度
    t/℃
    动力学方程
    Kinetic equation
    决定系数
    R2
    半衰期
    t1/2/h
    活化能
    Ea/(kJ/mol)
    温度效应系数
    Q
    4.025Ct = 10.12e−0.002t0.980234757.36.00
    50Ct = 11.84e−0.012t0.926457.8
    7.025Ct = 9.53e−0.017t0.995940.840.43.53
    50Ct = 9.47e−0.06t0.990211.6
    9.025Ct = 9.07e−0.64t0.98431.0824.92.18
    50Ct = 12.35e−1.392t0.96520.498
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    表  4  唑啉草酯在不同缓冲溶液中的光解动力学参数

    Table  4.   Photolysis kinetics parameters of pinoxaden in different buffer solutions

    pH动力学方程
    Kinetic equation
    决定系数
    R2
    半衰期
    t1/2/h
    3.0Ct = 10.21e−0.011t0.942263.0
    4.0Ct = 10.04e−0.011t0.961763.0
    5.0Ct = 10.33e−0.014t0.958249.5
    6.0Ct = 10.44e−0.013t0.959453.3
    7.0Ct = 10.18e−0.028t0.993924.8
    8.0Ct = 9.54e−0.069t0.992510.0
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    表  5  唑啉草酯在自然水体中的光解动力学参数

    Table  5.   Photolysis kinetics parameters of pinoxaden in natural water

    水体  
    Water sample  
    动力学方程
    Kinetic equation
    决定系数
    R2
    半衰期
    t1/2/h
    纯水 Pure water Ct = 10.72e−0.018t 0.9872 38.5
    河水 River water Ct = 10.43e−0.081t 0.9782 8.56
    池塘水 Pond water Ct = 11.85e−0.134t 0.9828 5.17
    稻田水 Paddy water Ct = 11.54e−0.089t 0.9636 7.79
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-16
  • 录用日期:  2021-12-17
  • 网络出版日期:  2022-03-01

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