化學(xué)性質(zhì)
中文名草銨膦
外文名Glufosinate ammonium
別名草胺磷銨鹽
草銨磷
草丁膦別 名保試達(dá)
百速頓
分子式C5H15N2O4P
分子量198.1574
CAS號77182-82-2
EINECS登錄號278-636-5
物理性質(zhì)
草銨膦又稱草丁膦，商品名為保試達(dá)(basta)、百速頓，化學(xué)名為4-[羥基(甲基)膦?；鵠-DL-高丙氨酸或2-氨基-4-[羥基(甲基)膦?；鵠丁酸銨(2-amino-4-(hydroxymethylphosphinyl)butyric acid ammonium salt)。
草銨膦為白色結(jié)晶，有輕微氣味。熔點(diǎn)為210°C，760 mmHg下沸點(diǎn)為519.1°C。易溶于水，22℃時在水中溶解度為1370 g/L，在常見的有機(jī)溶劑中溶解度較低。
草銨膦具有手性，通常生產(chǎn)的是L型和D型的外消旋體，后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)只用L-草銨膦具有除草作用，而D型則幾乎無活性。若制成僅有L-草銨膦純光學(xué)異構(gòu)體的產(chǎn)品進(jìn)行使用，可使草銨膦的用量減少一半，提高經(jīng)濟(jì)性、降低使用成本減輕環(huán)境壓力。
安全信息
環(huán)境影響
降解與殘留
草銨膦在土壤中能通過微生物降解而迅速失效，產(chǎn)生3-(甲基磷酸亞基)丙酸(MPP)和2-(甲基磷酸亞基)乙酸(MPA)并釋放出二氧化碳。在大多數(shù)土壤中淋溶不超過15厘米，土壤有效水含量以土壤含氧量對草銨膦吸附與降解有一定的影響。草銨膦的降解半衰期(DT50)為4~10天。
對土壤影響
草銨膦對土壤中的一些微生物能夠產(chǎn)生一定的影響。不同濃度(0、2、4、6、8L/hm2)草銨膦對麥田土壤微生物(細(xì)菌、放線菌、真菌)數(shù)量及其土壤酶(過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶、脫氫酶)活性的影響呈現(xiàn)先增加后減少趨勢。在草銨膦施用量為6L/hm2時，微生物總量達(dá)到最高。其中，細(xì)菌和放線菌數(shù)量較對照增加，而真菌數(shù)量變化不顯著。在低濃度(2、4和6L/hm2)草銨膦處理下，被測土壤酶活性均隨著草銨膦施用量的增加而增大，而在高濃度(8L/hm2)草銨膦處理下，酶活性均受到抑制。
對水環(huán)境影響
由于草銨膦在水中的溶解性極好，而在水環(huán)境中水解和光解過程均較為緩慢，同時也容易在環(huán)境介質(zhì)中流動轉(zhuǎn)移，美國環(huán)境保護(hù)署已將其歸屬于流動持久性污染物。水生生物急性毒性試驗(yàn)結(jié)果表明，草銨膦對小球藻、大型溞和斑馬魚的半數(shù)有效濃度(EC50)或半數(shù)致死濃度(LC50)均大于100mg/L，屬于低毒化合物。因此，短期內(nèi)草銨膦不會對水生態(tài)系統(tǒng)平衡產(chǎn)生明顯影響，而在水中長期存在時對水生生物的繁殖和后代生長的影響則有待于進(jìn)一步的研究。
動物毒性
草銨膦對植物以外的其他生物毒性較小，安全性高。草銨膦在動物體內(nèi)吸收很少且能被迅速清除，經(jīng)口染毒時80%~90%不能被吸收，而吸收的部分主要集中在肝臟和腎臟。急性毒性實(shí)驗(yàn)證明：雄大鼠草銨膦急性經(jīng)口的半數(shù)致死劑量(LD50)為2000mg/kg，雌大鼠為1620mg/kg；雄小鼠急性經(jīng)口LD50431mg/kg，雌小鼠為416mg/kg；狗急性經(jīng)口LD50200～400mg/kg。雄大鼠急性經(jīng)皮LD50>2000mg/kg，雌大鼠為4000mg/kg。因此按照急性毒性分級標(biāo)準(zhǔn)，草銨膦屬于低毒或中等毒。慢性毒性實(shí)驗(yàn)證明：草銨膦無致癌作用，也不具有生殖毒性和致畸作用，遺傳毒性、免疫毒性等也不存在。
草銨膦在進(jìn)入動物體內(nèi)后也能發(fā)揮抑制谷氨酰胺合成酶的作用，但低劑量時不表現(xiàn)出強(qiáng)烈的癥狀。而若大劑量攝入草銨膦，則腦內(nèi)谷氨酰胺合成酶會受到較多的抑制，產(chǎn)生主要以神經(jīng)系統(tǒng)的表現(xiàn)為主的中毒癥狀：嗜睡、異常體態(tài)、體毛豎起、易激惹、震顫、抽搐、癲癇、流涎、共濟(jì)失調(diào)等。
合成方法
將O，O-二乙基甲基膦酸與二溴乙烷反應(yīng)，于80℃加熱2h得BrCH2CH2P(O)(OC2H5)CH3,再與(C2H5O2C)2CNa(NHCOCH3)于85℃反應(yīng)制得(C2H5O2C)2C(NHCOCH3)CH2CH2P(O)(OC2H5)CH3，后者與鹽酸回流，所得化合物與28%氫氧化銨在60～70℃反應(yīng)8h制得草銨膦。
此外，草銨膦合成還有高壓催化合成法、低溫定向合成法、采用斯特累克爾反應(yīng)和密切爾加成法等。
上下游產(chǎn)品信息
表征圖譜
相關(guān)文獻(xiàn)
用途
由于草銨膦具有殺草譜廣、在土壤中迅速失活降解、對非靶標(biāo)生物低毒的特性，可以通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)使作物對草銨膦產(chǎn)生抗性，從而使草銨膦能夠選擇性地殺死雜草而不危害作物。艾格福公司的研究人員分別從吸水鏈霉菌(S. hygroscopicus)的菌株中分離得到bar基因和綠色產(chǎn)色鏈霉菌(S.viridochromogenes)的菌株分離得到pat基因。這兩個基因具有80%的同源性，都能夠編碼草銨膦乙?；?Phosphinothricin acetyltransferase)，這種酶能使草銨膦乙酰化而失活。在作物中轉(zhuǎn)入這兩個抗性基因，便能使作物表達(dá)草銨膦乙?；?，使進(jìn)入作物體內(nèi)的草銨膦失活，降低草銨膦對作物的危害。
草銨膦的抗性基因已經(jīng)被導(dǎo)入了水稻、小麥、玉米、甜菜、煙草、大豆、棉花、馬鈴薯、番茄、油菜、甘蔗等20多種作物中，已經(jīng)成功商業(yè)化種植的耐草銨膦作物系列Liberty Link幾乎包括了所有主要作物，拜耳作物科學(xué)、陶氏益農(nóng)、孟山都均不斷開發(fā)出耐草銨膦的轉(zhuǎn)基因作物，給草銨膦帶來廣大的市場增量。
草銨膦殺草譜廣，幾乎對絕大多數(shù)農(nóng)田一年生乃至多年生的雜草有較好的防除效果?？捎糜诠麍@、葡萄園、馬鈴薯田、非耕地等防治一年生和多年生雙子葉及禾本科雜草，如鼠尾看麥娘、馬唐、稗、野生大麥、多花黑麥草、狗尾草、金狗尾草、野小麥、野玉米、鴨芽、曲芒發(fā)草、羊茅等等。也可防除藜、莧、蓼、薺、龍葵、繁縷、馬齒莧、豬殃殃、苦苣菜、田薊、田旋花、蒲公英等闊葉雜草，對莎草和蕨類植物也有一定效果。
當(dāng)闊葉草在生長旺盛始期及禾本科雜草分蘗始期將0.7～1.2千克/公頃的藥量噴于雜草群體上，控草期為4～6周，必要時可再次施藥，可顯著延長有效期。馬鈴薯田宜在芽前施用，亦可在收獲前噴施，殺除地上殘茬，便于收獲。防除蕨類植物，每公頃用藥量1.5～2千克。一般為單用，有時也可與西馬津、敵草隆或2甲4氯等混用。
