Способ определения гербицида бентазона

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРБИ ЩЩА БЕНТАЗОНА путем экстракции анализируемого вещества из пробы, очистки экстракта с последующей его обработкой и газожидкостной хроматографией , отличающийс я тем, что, с целью упрощения способа и повышения его селективности , обработку экстракта ведут последовательно путем гидролиза его в среде соляной кислоты, диазотирования нитритом натрия и обработки солянокислым раствором хлористой : меди. оэ со ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И ФПН

PECllYEiËÈÍ (19) 01) amG 01N 3108

ЯГ"..- " ;"; г У q,1

I . i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTQPCHOWlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 3570647/23-04 (22) 28.03.83 (46) 23.08.84. Бюл. N- 31 (72) П.М. Кислушко, А.Ф. Скурьят и В.П. Субоч (71) Белорусский научно-исследовательский институт защиты растений и Ордена Трудового Красного Знамени институт физики АН Белорусской CCP (53) 543.54.45(088.8) (56) 1. Кписенко М.А. Хроматографическое определение базаграна в объектах окружающей среды. — "Химия всельском хозяйстве", 1981, У 9, с. 59.

2. Кислушко П.М., Скурьят А.Ф. и Мыштык Ф.Е. Определение бентазона в почве и растениях методом газожидкостной хроматографии. — "Агрохимия", 1980, Ф 4, с, 141-143.

3. Методы анализа остатков бентазона в растениях сои (зеленая масса, солома, бобы, масло) и почве.

Фирма БАСФ, ФРГ, 1972 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРБИ

ЦИДА БЕНТАЗОНА путем экстракции анализируемого вещества из пробы, очистки экстракта с последующей его обработкой и газожидкостной хроматографией, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа и повышения его селективности, обработку экстракта ведут последовательно путем гидролиза его в среде соляной кислоты, диазотирования нитритом натрия и обработки солянокислым раствором хлористой . меди.

1 1109635 3

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам анализа микроколичеств пестицидов с помощью газожидкостной хроматографии, и может быть использовано для определения остаточных количеств гербицида бентаэона в воде, почве и сельскохозяйственных растениях, Бентазон представляет собой

3-изопропил-2,1;3-бензотиадиазинон- 10

- (4)-2, 2-диоксид.

Известен способ определения бентазона, основанный на экстракции

его из пробы, очистке экстракта с последующим определением с помощью тонкослойной хроматографии (1 ).

Этот способ относительно прост в исполнении, но позволяет проводить лишь полуколичественное определение. 20

Известен также газожидкостнохроматографический способ определения микроколичеств бентазона, в котором гербицид извлекают из анализируемого объекта, очищают с помощью колоночной хроматографии и метилируют с использованием диметилсульфата (2).

Недостатками этого способа являются низкая экспрессность и невысокая селективность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является газожидкостнохроматографический способ, основанный на извлечении гербицида из пробы органическим растворителем, очистке экстракта, обработке его диазометаном и определении полученного N-метилпроизводного с помощью газожидкостной хроматографии (Зj.

Недостатками известного способа являются малая экспрессность, контактирование с высокотоксичными веществами, недостаточная специфичность определения.

Эти недостатки обусловлены тем, что для перевода бентазона в летучую форму используется такой энергичный алкилируннций реагент, как диазометан, который метилирует не только азотсодержащие гетероциклы (к которым относится бентазон), но и другие соединения с подвижным атомом водорода (карбоновые кисло-, ты, фенолы, сахара). В этой связи предусмотрена громоздкая и многостадийная очистка экстрактов от сопутствукнцих веществ, включая очистку на колонке, что удлиняет и усложняет анализ, а также снижает специфичность определения. Использование в процессе определения метилового спирта и диаэометана нежелательно, ввиду их Высокои токсичности и канцерогенности.

Целью изобретения является упрощение способа и повышение его селективности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в том, что обработку экстракта ведут последовательно путем гидролиза его в среде соляной кислоты, диазотирования нитритом натрия и обработки солянокислым раствором хлористой меди.

В результате укаэанной обработки бентазон переводится в изопропиламид 2-хлорбензойной кислоты (ИХБК).

В связи с отсутствием в молекуле полярных групп, ИХБК полностью элюируется из колонки при относительно низких температурах, а наличие,атома хлора обеспечивает высокую чувствительность детектирования при использовании электронно-захватного или аналогичного детекторов.

В техническом препарате бентазон находится в виде натриевой соли, которая хорошо растворяется в воде и не растворяется в несмешивающихся с водой органических растворителях.

Поэтому для перевода бентазона из водного слоя в органический необходимо разрушить соль, что достигается подкислением водного слоя. При этом величина рН имеет значение для полноты извлечения гербицида.

Так, при рН-7 бентазон не экстрагируется органическим растворителем из водного слоя, при подкислении до рН-2-3 определяется до 907 вещества. При рН-1 достигается практически количественное извлечение бентазона. Дальнейшее подкисление нецелесообразно, поскольку не влияет на чувствительность способа и ведет к напрасному расходованию кислоты.

Приготовление солянокислого раствора хлористой меди (медного катализатора) .

Медный катализатор представляет собой раствор хлористой меди (Cu ) 1109635 в соляной кислоте. Одновалентная медь катализирует реакцию замещения диаэогруппы на хлор (реакция Зандмейера).

В, круглодонной колбе растворяют при нагревании 249 r медного купороса в 800 мл воды, к раствору добавляют 88 г хлорида натрия, затем медленно при перемешивании приливают раствор 63 r сульфита натрия в 200 мп воды. Смесь охлаждают, оса-. док промывают, декантацией с водой и растворяют в 400 мл концентрированной соляной кислоты. Поскольку одновалентная медь быстро окисляется, раствор хранят в хорошо закрытом сосуде в холодильнике. Срок хранения 1 мес. Полученного катализатора достаточно для выполнения не менее

100 анализов.

ГЖХ анализ проводят с использованием неподвижных жидких фаз различной полярности (табл . 1), при этом пики определяемого вещества являются симметричными и узкими с небольшими временами удерживания.

Абсолютные времена удерживания иэопропиламида 2-хлорбензойной кислоты приведены в табл. 1.

Количественное определение проводят путем сравнения высоты пиков проб и стандартных растворов бентазона.

Пример 1. 10 r измельченной растительной массы (зерно раэмалывают до муки) экстрагируют в микроизмельчителе тканей со 100 мл

1Х-ного раствора NaOH в течение 3 мин, Жидкость декантируют, остаток повторно экстрагируют со 100 мл раствора NaOH. Объединенный щелочной экстракт подкисляют Н S04 до рН-1, затем добавляют 25 мп 40Х.-ной фосфоровольфрамовой кислоты. Через 15 мин жидкость фильтруют через плотный бумажный складчатый фильтр, остаток на фильтре промывают 20 мл подкисленной воды. Из кислого раствора бентазон экстрагируют хлороформом (3 50 мл), осушают безводным Na S04 и упаривают досуха.

Сухой остаток переносят с помощью 3 ип 17.-ного раствора NaOH в пробирку, добавляют 5 мп конц. HCt и выдерживают 60 мин на кипящей водяной бане. После охлаждения в бане со льдом в пробирку добавляют 2 мл

27-ного раствора NANO . Через 15 мин

2 приливают 4 мп раствора медного катализатора, после чего пробирку выдерживают 25 мин на кипящей водяной бане. После охлаждения в пробирку вносят 2 мл бензола, смесь энергично встряхивают в 2-5рФсл бензольного раствора вводят в хроматограф с детектором электронного saxвата или аналогичным.

Пример 2. 10гпочвыэкстрагируют смесью ацетона и воды (1:3 по объему) трижды по 50 мп путем встряхивания каждый раз по

15 мин. Ж щкость отделяют от твердого остатка, подкисляют до рН 1

15 и экстрагируют хлороформом (3 ° 40 мл).

Хлороформный экстракт сушат безводным сернокислым натрием и упаривают досуха. Далее поступают как в примере 1.

Пример 3. Анализируют речную воду, в которую предварительно вносят натриевую соль бентазона в количествах 20, 40 и 100 мкг/л, опи25 сываемым в примере 1 способом.

Пример 4. Анализируют образцы растений озимой ржи (зеленая масса), в которые вносят 40, 80 и 200 мкг/кг бентазона.

Пример 5. Анализируют об30 разцы зерна ячменя, в которые вносят 40, 80 и 200 мкг/кг бентазона.

Пример 6 . .Анализируют зер" но ячменя на содержание остаточных количеств бентаэона.

35 Пример 7. Анализируют образцы дерново-подзолистой, среднесуглинистой почвы на содержание бентазона (модельный опыт с внесением 30 и 100 MKr/кг). Результаты

40 анализа бентаэона в различных образцах приведены в табл . 2.

В табл. 3 приведены метрологические характеристики предлагаемого и известного способов.

45 Как видно из табл. 3, предлагаемый способ не уступает по чувствительности и точности определения из вестному, вместе с тем имеет ряд преимуществ перед ним. Основное

50 преимущество предлагаемого способа улучшение условий и повышение производительности труда, обусловлены отличающейся от известного способа схемой получения летучего производ5 ного бентазона, которая исключает использование высокотоксичного, взрывоопасного и канцерогенного вещества — диаэометана. Предлагаемый способ более селективея, поскольку

1109635

Т а б л и ц а 1

Неподвижная фаза

Длина колонки, м

1 5

170

2,3

1,0

170

3,0

190

f 5

4,3

Внесено бентазона, мкг/кг(л) Найдено бентазона, мкг/кг(л) Объект анализа

Процент определе ния

Речная вода (пример 3) 20

85,0

37

92,5

100

87,0

Озимая рожь (пример 4) 40

80,0

75

93,7

200

158

79,0

Зерно ячменя (пример 5) 40

62,5

72,5

200

133

66,5

Зерно ячменя (пример 6) Остатков бентаэона не обнаружено значительно сужается круг веществ, имеющих близкие врейена удерживания с определяемым соединением. Так например, ароматические амины природного происхождения не могут помешать определению в связи с тем, что в процессе экстракции не переходят из кислого водного раствора в хлороформ. Отказ от энергичного

Е-301

Карбовакс 20 И

ХЕ "60 и неспецифичного метилирующего реагента - диазометана позволяет значительно упростить процесс очистки экстракта, полностью отказаться от дополнительной очистки с использованием колоночной хроматографии, в результате чего общее время выполнения анализа снижается по сравнению с известным в 1,5-2 раза.

Температура колонки, Время удерживаа

С ния мин

1109635

Продолжение .табл. 2

Почва .(пример 7) 80,0

30

88,0

100

Та блица 3, Известный способ

Предлагаемый способ

0,02

90,3 +

+ 2,3

Вода

873+

+ 5,68

0,03

89,0+7,0 0,03

Почва

84,2 +

+ 6,3

0,04

Озимая рожь

0,05

Ячмень (sepно) 71,0+8,3 0,05

67,5 +

+ 3,7

0,07

Составитель В. Шкилькова

Техред Л.Мартяшова Корректор M. Шароши

Редактор Г. Волкова

Заказ 6021/28 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Объект анали- Процент Чувствиза опреде- тельность, ления мг/кг

Количество анализов в день

Процент определе ния

Чувствительность мг/кг

Количество анализов в день