CHệễNG II ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT
1.2 CÁC THUỐC LÂN HỮU CƠ (LHC)
LHC là những loại thuốc chứa phospho. Tính chất diệt côn trùng được phát hiện ở Đức trong thế chiến thứ II từ những nghiên cứu về các chất có liên hệ đến các chất độc sarin, soman, tabun, là những chất đều có gốc lân, và những nghiên cứu tìm chất thay thế cho nicotine lúc bấy giờ khan hiếm ở Đức.
Acid Ortho Phosphoric Sarin
O
O (CH3)2 CHO
OH P OH P F
O H3C
H
Soman Tabun
CH3
O O
(CH3)3CCHO (CH3)2N
P F P CN H3C C2H5O
Các LHC có hai đặc tính nổi bật: (1) thuốc độc đối với động vật có xương sống hơn là CHC, và (2) không tồn lưu lâu. Nhờ đặc tính thứ nhì, các LHC được dùng thay thế các CHC. Các LHC gây độc chủ yếu thông qua sự ức chế men acetylcholine esterase làm tích lũy quá nhiều acetylcholine tại vùng synap làm cho cơ bị co giật mạnh và cuối cùng bị tê liệt. Có 6 dạng este chính của acid phos phoric như sau:
phosphate phosphonate phosphorothioate O
O O
O S
phosphorothiolate phosphoroditioate phosphoramidate
Các LHC được chia thành ba nhóm dẫn xuất của aliphatic, phenyl, và heterocyclic.
2.1 Các dẫn xuất của aliphatic: Tất cả các dẫn xuất aliphatic là những dẫn xuất của acid phosphoric mang chuỗi carbon thẳng. Chất LHC đầu tiên được dùng trong nông nghiệp vào năm 1946 là TEPP. Loại thuốc này dễ bị thủy phân trong nước và biến mất sau khi phun 12-24 giờ. Malathion là chất được dùng nhiều nhất bắt đầu từ năm 1950. Ngoài phạm vi nông nghiệp, Malathion còn được dùng trong nhà, trên súc vật, và thậm chí trên cả con người để trừ các ký sinh. Malathion thường được trộn với đường và đạm để làm bả tiêu diệt côn trùng.
Monocrotophos là một LHC aliphatic chứa nitrogen. Đó là loại thuốc lưu dẫn, có độc tính cao đối với động vật máu nóng. Năm 1988 các nhà sản xuất đã tình nguyện đình chỉ sản xuất loại thuốc này.
Trong số các dẫn xuất aliphatic có nhiều chất khác lưu dẫn trong cây như:
dimethoat, dicrotophos, oxydemetonmethyl, và disulfoton. Các loại này đều có thể dùng trong vườn nhà ở dạng loãng rất thích hợp.
Dichlorvos là một dẫn xuất aliphatic có áp suất hơi rất lớn, có thể dùng để xông hôi.
Mevinphos là một LHC rất độc nhưng rất mau phân hủy, dùng tốt trong sản xuất rau thương phẩm. Thuốc này có thể dùng một ngày trước khi thu hoạch mà không để lại dư lượng trên rau thu hoạch ngày sau.
Methamidophos và Acephate là 2 LHC dùng nhiều trong nông nghiệp , đặc biệt để trừ côn trùng trên rau. Ngoài ra còn các thuốc khác cùng loại là Phosphamidon (Dimecron), Crotoxyphos (Ciodrin), Naled (Dibrom), và Propretamphos (Safrotin).
O P O
O
O P O
S O
O P O
S
Sebutos (Apache, Rugby) là loại thuốc diệt côn trùng và tuyến trùng có hiệu quả trên bắp, đậu phụng, mía và khoai tây.
Nói chung, các dẫn xuất aliphatic đều có cấu trúc đơn giản, độ độc thay đổi rất nhiều, khá hòa tan trong nước, có tính lưu dẫn tốt.
Pyrophosphate TEPP
O O O O
O P O P O (C2H5O)2 P O P(OC2H5)2
O O
Malathion Trichlorfon
O
S CH2 C OC2H5 O OH (CH3O)2P S CH C OC2H5 (CH3O)2P CHCCl3
O
Monocrotophos
O CH3 O
(CH3O)2P O C CHC NH CH3
Dimethoate
S O
(CH3O)2P S CH2C NH CH3
Oxydemetonmethyl
O O
(CH3O)2P S CH2CH2 S C2H5
Dicrotophos (Bidrin)
O CH3 O
(CH3O)2P O C CHC N(CH3)2
Disulfoton (Di -Syston)
S
(C2H5O)2P S CH2CH2 S C2H5
Dichlorvos (Vapona)
O
(CH3O)2P O CH CCl2
Mevinphos (Phosdrin)
O CH3 O
(CH3O)2P O C CHC OCH3
Methamidophos (Monitor)
O CH3O
P NH2
CH3S
Acephate(Orthene)
O O
CH3O
P NH C CH3
CH3S
2.2 Các dẫn xuất phenyl: Các thuốc nhóm này có một phenyl gắn vào phân tử acid phosphoric, các vị trí còn lại của phân tử acid phosphoric thường mang các nhóm Cl, NO2 , CH3, CN hoặc S. Các LHC phenyl thường bền hơn các LHC aliphatic do đó dư lượng cũng cao hơn.
Parathion là một LHC phenyl quen thuộc nhất và là chất LHC thứ nhì được đưa vào dùng trong nông nghiệp năm 1947 sau TEPP. Ethyl parathion là dẫn xuất phenyl đầu tiên được sử dụng rộng rãi nhưng do quá độc nên đã bị nhà nước Việt Nam cấm từ tháng 5/1996 (Ở Mỹ cấm từ năm 1991)
Năm 1949 Methyl Parathion xuất hiện và tỏ ra ưu việt hơn Ethyl Parathion ở chỗ nó ít độc cho người và gia súc và tiêu diệt được nhiều loài côn trùng. Độ tồn lưu của nó cũng ngắn hơn Ethyl Parathion. Có hai loại dẫn xuất phenyl khác là profenophos và sulprofos đều có phổ tiêu diệt rộng và hiện được chỉ định dùng cho các hoa màu khác rau.
Isofenphos dùng làm thuốc sát trùng trong đất cho các loại cây trồng để chống các loại sâu đất. Các LHC khác như: Fenitrothion (Sumithion);
Fenthion (Baytex); Fensulfothion (Dasanit); và Famphur (Cyflee, Warbex).
Ethyl Parathion S
(CH2H5O)2P O NO2
Methyl Parathion
S
(CH3O)2P O NO2
Ronnel (Korlan)
Cl
S
(CH3O)2P O Cl
Cl
Crufomate (Ruelene)
Cl
S
CH3O P O C(CH3)3
NH CH3
Profenofos (Curacron)
Cl
O
C2H5O
P O Br
C3H7S
Sulprofos (Bolstar)
Cl
S
C2H5O
P O SCH3
C3H7S
Tetrachlorvinphos (Gardona,Rabon)
Cl O
(CH3O)2P O C Cl
CHCl
Cl
Isofenphos (Oftanol,Pryfon)
S
C2H5O
P O
(CH3)2CHNH
COOCH(CH3)2
2.3 Các dẫn xuất dị vòng:
Trong phân tử các thuốc dị vòng các cấu trúc vòng có nhiều carbon bị oxygen hoặc nitơ thế chỗ. Chất đầu tiên trong nhóm này là Diazinon, xuất hiện năm 1952. Diazinon là một chất tương đối khá an toàn và có nhiều coõng duùng.
Azinphosmethyl là chất thứ hai ra đời sau Diazinon vừa là thuốt diệt côn trùng vừa là thuốc diệt nhện. Các thuốc khác là Chlorpyrifos, Methidathion, Phosmet và Pirimiphos, Isazophos, Chlorpyrifos-methyl, azinphod-ethyl, Phosalone...
Các LHC dị vòng là những phân tử phức hợp và thường có tính tồn lưu cao hơn các LHC thuốc nhóm aliphatic và phenyl. Vì phân tử thuốc dị vòng
phức tạp nên khi phân rã sẽ tạo ra nhiều sản phẩm khó có thể xác định hoàn toàn chính xác.
Diazinon
S
N
(C2H5O)2P O CH(CH3)2
N
CH3
Azinphosmethyl (Guthion)
S O
(CH3O)2P S CH2 N
N
N
Chlorpyrifos (Dursban, Lorsban)
Cl Cl
S
(C2H5O)2P O
N Cl
Methidathion (Supracide)
O S OCH3
S
(CH3O)2P S CH2 N N
Phosmet (Imidan)
O
S
(CH3O)2P S CH2 N
O
Pirimiphos-methyl (Actellic)
CH3 N N (CH2CH3)2
N
O P (OCH3)2
S