膦酸（盐）类农药离子对探针筛选与分析方法开发-2013

SCREENINGOFION-PAIRINGPROBESANDDEVELOPMENTOFANALYSIS

METHODFORPHOSPHONICACIDANDPHOSPHONATEPESTICIDES专业：分析化学研究生：张

晖导师：范志先膦酸(盐)类农药离子对探针筛选与分析方法开发目录绪论

1以RP色谱柱为反应器的离子对探针作用机理研究

2基于纳克有机合成间接光度色谱法的建立及优化

3草甘膦的离子对探针法测定

4三乙膦酸铝的间接光度色谱法测定

5样品中阴离子含量对间接光度色谱法的影响

6第一章绪论农药漂白稳定剂水处理剂阻燃剂催化剂植物生长调节剂除草剂

杀菌剂

杀虫剂草甘膦、三乙膦酸铝1.1.1草甘膦中文名称：草甘膦；英文名称：glyphosate；化学名称：N-(膦羧甲基)-甘氨酸；分子式：C3H8NO5P；相对精确分子质量：169.01401；CAS登录号：1071-83-6；化学结构式：1.1膦酸（盐）类代表性农药品种概况1.1.2三乙膦酸铝中文名称：三乙膦酸铝；英文名称：fosetyl-aluminium；化学名称：三（乙基膦酸）铝；分子式：C6H18AlO9P3；相对精确分子质量：353.99791；CAS登录号：39148-24-8；化学结构式：1.3膦酸（盐）类农药常量分析方法研究进展

MethodsHPLC-UVHPLC-ELSD

LC/MS/MSpre-columnderivatization

IEC-CDIodometry1.4间接光度色谱分析方法研究进展现在上世纪80年代后期上世纪80年代初期上世纪70年代液液分配色谱法正相间接光度色谱法-离子型正相间接光度色谱法-非离子型反相间接光度色谱法2.2.1三电层的构建及工作过程第一层第二层第三层第二章以反相色谱柱为反应器的离子对探针作用机理研究图2-4固定相三电层示意图固定相＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋＋-------------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋＋-------------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋--＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋＋----------固定相三电层工作过程微观示意图-------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋＋-------------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋-------------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋＋-------------＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋流动相方向Flow间接光度色谱法亲核加成反应区ReactionzoneofIPCna共价键离子对化合物分离区SeparationzoneofCovalentlyionpaircompoundH+H+

图2-5固定相三电层工作过程示意图2.2.3膦酸（盐）类化合物亲核加成反应机理与新化合物图2-8草甘膦与二苯胍反应机理图图2-9三乙膦酸铝与二苯胍反应机理图2.2.4ELSD离子对化合物同步信号监测图2-10DAD、ELSD双通道同时监测草甘膦亲核加成间接光度色谱分离图A/AUt/minF/LS图2-11DAD、ELSD双通道同时监测三乙膦酸铝亲核加成间接光度色谱分离图A/AUF/LSt/min2.2.5离子对化合物精确相对分子质量的在线测定

图2-12草甘膦离子对化合物的质谱图Intensitym/z图2-13三乙膦酸铝离子对化合物的质谱图Intensitym/z第三章基于纳克有机合成间接光度色谱法的建立及优化3.1.1仪器与设备HPLCWaters600高压泵；Waters2996紫外可见光二极管阵列检测器；Waters2420型蒸发光散射检测器；Rheodyne7725i六通阀进样器；EmpowerPro中文版色谱工作站；WatersSymmetryShield

RP8，3.5

m（4.6mm×150mm）色谱柱。流动相：

0.12mmol﹒L-1二苯胍/2mmol﹒L-1丙酸水溶液；流动相流速：1.2mL﹒min-1；氦气鼓泡脱气30mL﹒min-1；进样量：10

L；定量波长：232nm；保留时间：草甘膦约5min；流动相：

0.12mmol﹒L-1二苯胍/30mmol﹒L-1乙酸水溶液；流动相流速：1.2mL﹒min-1；氦气鼓泡脱气30mL﹒min-1；进样量：10

L；定量波长：232nm；保留时间：三乙膦酸铝约8min；草甘膦三乙膦酸铝3.1.3分析条件3.1.4离子对探针试剂的筛选苄基三甲基溴化铵磺胺胍……

盐酸苯肼盐酸吖啶二邻联甲苯基胍二苯胍

新离子对探针二苯胍基本信息

中文名称：二苯胍；英文名称：diphenylguanidine；化学名称：1,3-二苯胍；分子式：C13H13N3；分子量：211.11095；CAS登录号：102-06-7；化学结构式：3.1.5分析条件的优化色谱柱最佳条件草甘膦、三乙膦酸铝离子对试剂浓度改性剂种类改性剂浓度有机溶剂改性剂种类3.2.2.1色谱柱3.2.2草甘膦分析条件——RP18(250mm)——RP18(150mm)——

RP8——Xbridge色谱柱——XselectColumn——XTrra——HypersilGOLDaQC18——SinoChromODS-BPC18——VenusilMPC18图3-1几种典型色谱柱的草甘膦间接光度色谱法分离图t/minA/AU3.2.2.2离子对试剂浓度——

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

图3–2不同浓度离子对试剂草甘膦间接光度色谱分离图A/AUt/min3.2.2.3改性剂种类图3–3不同种类改性剂的草甘膦间接光度色谱法分离图——甲酸Methanoicacid——

乙酸Aceticacid——

丙酸

Propanoicacid——

丁酸Butyricacid——

戊酸Pentanoicacid——

己酸HexanoicacidA/AUt/min3.2.2.4改性剂浓度——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图3–4不同浓度改性剂的草甘膦间接光度色谱法分离图A/AUt/min3.2.3.1色谱柱3.2.3三乙膦酸铝分析条件图3-5几种典型色谱柱的三乙膦酸铝间接光度色谱法分离图——RP18(250mm)——RP18(150mm)——

RP8——Xbridge色谱柱——XselectColumn——XTrra——HypersilGOLDaQC18——SinoChromODS-BPC18——VenusilMPC18A/AUt/min3.2.3.2离子对试剂浓度图3–6

不同浓度离子对试剂对三乙膦酸铝保留时间、响应值的影响3.2.3.3改性剂种类——甲酸Methanoicacid——

乙酸Aceticacid——

丙酸Propanoicacid——

丁酸Butyricacid——

戊酸Pentanoicacid——

己酸Hexanoicacid图3–8

不同种类改性剂的三乙膦酸铝间接光度色谱法分离图A/AUt/min3.2.3.4改性剂浓度——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图3–9

不同浓度改性剂的三乙膦酸铝间接光度色谱法分离图第四章草甘膦的离子对探针法测定PERFECT！检出限的测定：LOD10ng标准曲线：Y=-1.20076×105＋1.5464×106

X，相关系数r=0.999620mg﹒L-1：

99.79%~100.83%200mg﹒L-1

：

99.87%~101.78%精密度试验：RSD0.41%

添加回收4.2.2方法学数据4.2.3草甘膦样品含量的测定图2-10草甘膦原药亲核加成间接光度色谱分离图A/AUt/min图4-3草甘膦异丙胺盐水剂色谱分离图A/AUt/min图4-5草甘膦铵盐亲核加成间接光度色谱分离图t/minA/AU表4-3草甘膦原药、草甘膦异丙胺盐的测定数据样品Samples草甘膦含量/%contentofglyphosate草甘膦平均含量/%AveragecontentofglyphosateRSD/%IPCnaIECIPCnaIECIPCnaIEC草甘膦原药glyphosatetechnical93.7193.1593.6193.080.610.1893.0093.2094.1392.89草甘膦异丙胺盐glyphosateisopropylaminesalt42.4241.1142.3340.670.291.7042.1941.0242.3839.87

RSD0.77%

标准曲线添加回收精密度

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%第五章三乙膦酸铝的间接光度色谱法测定

5.2.2方法学数据VERYGOOD!5.2.3三乙膦酸铝样品含量的测定图5-5三乙膦酸铝80%可湿性粉剂间接光度色谱分离图t/minA/AU表5-3三乙膦酸铝原药、可湿性粉剂的测定数据样品Samples三乙膦酸铝含量/%Contentoffosetyl-Al三乙膦酸铝平均含量/%Averagecontentoffosetyl-AlRSD/%IPCnaIECIPCnaIECIPCnaIEC80%可湿性粉剂1（2007）fosetyl-AlWP164.7864.3064.9664.530.380.3364.8564.7465.2464.5580%可湿性粉剂2（2012）fosetyl-AlWP276.3678.1276.8678.210.570.3877.1577.9677.0878.5490%原药1（2007）fosetyl-Altechnical181.9983.6782.0083.780.340.1481.7383.7782.2983.90样品Samples三乙膦酸铝含量/%Contentoffosetyl-Al三乙膦酸铝平均含量/%Averagecontentoffosetyl-AlRSD/%IPCnaIECIPCnaIECIPCnaIEC95%原药2（2012）fosetyl-Altechnical289.2891.3889.2491.350.040.5089.2091.8089.2490.8896%原药3（2007）fosetyl-Altechnical387.1388.5087.3787.600.411.0387.7886.6987.2187.6195%原药4（2007）fosetyl-Altechnical458.3156.8858.0357.010.720.4258.2356.8657.5557.28续表5-3三乙膦酸铝原药、可湿性粉剂的测定数据第六章样品中无机阴离子含量对间接光度色谱法的影响明确样品背景中阴离子含量在样品中添加不同浓度阴离子离子含量对测定结果的影响样品SamplesCl-/%Br-/%NO2-/%H2PO4-/%SO42-/%草甘膦原药Glyphosatetechnical0.14——0.160.16草甘膦铵盐Ammoniumglyphosate0.840.630.08—0.03草甘膦异丙胺盐N-(phosphono-methyl)glycine0.29—0.050.220.06表6–1~3草甘膦样品中阴离子测定数据表6–4~5三乙膦酸铝样品中阴离子测定数据样品SamplesH2PO3-/%SO42-/%三乙膦酸铝原药Fosetyl-Altechnical5.884.74三乙膦酸铝可湿性粉剂Fosetyl-AlWP8.4911.22表6–6~10不同离子对草甘膦间接光度色谱法测定结果的影响各种离子/Theions测定结果无影响含量/%Cl-≤4.31Br-≤4.98NO2-≤4.31H2PO4-≤4.98SO42-

≤13.04表6–11~12不同离子对三乙膦酸铝间接光度色谱法测定结果的影响各种离子/Theions测定结果无影响含量/%H2PO3-

≤31.03SO42-

≤31.03结论1以纯水相RP高效液相色谱柱为微反应器，实现了亲核加成纳克有机合成并同步将生成的具有紫外吸收的离子对化合物用于膦酸（盐）类化合物的定量分析。2发现了1,3-二苯胍的新用途，可作为膦酸（盐）类化合物离子对探针使用。二者在柱上发生亲核加成反应，LC-Q/TOF定性确证生成了2个新共价键化合物。3首次提出并证实了三电层离子对探针作用机理模式。创造液液分离界面形成非匀相体系是纳克有机合成的关键，也是亲核加成间接光度色谱法得以应用的前提。4建立了草甘膦、三乙膦酸铝原药、制剂的间接光度色谱定量分析方法。方法的准确度和精密度满足了常量分析的要求，测定结果准确可靠，且操作简便、快速、分析成本低、环境保护相容性好，具有很强的实用性与指导性。

5明确了常见无机阴离子，对膦酸（盐）类化合物间接光度色谱法测定结果的影响。Cl-离子含量较高时（＞0.35%）对草甘膦测定结果会造成干扰。样品中H2PO4-、SO42-、NO2-的含量影响可忽略不计。三乙膦酸铝原药、可湿性粉剂样品中所含杂质阴离子H2PO3-、SO42-对测定结果没有干扰。6亲核