Imidaclopridlà một loại thuốc trừ sâu quan trọng được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp, làm vườn và kiểm soát tại nhà. Cấu trúc hóa học của nó là azacyclic methylpyrimidine, và nó là một loại thuốc trừ sâu nitơ clorua mới. Bài viết này sẽ mô tả chi tiết tất cả các phương pháp tổng hợp của Imidacloprid. Nó là một loại thuốc trừ sâu phổ rộng thuộc nhóm nitrobenzimidazole clo hóa. Được biết đến với tác dụng diệt côn trùng phổ rộng, loại thuốc này thường được sử dụng trong nông nghiệp, làm vườn và bãi cỏ. Dưới đây là bảng phân tích về việc sử dụng Imidacloprid.
1. Nông nghiệp:
Imidacloprid được sử dụng rộng rãi trên cây trồng để kiểm soát nhiều loại sâu bệnh, chẳng hạn như rệp vừng, cào cào di cư, sâu xanh da láng, rầy, bọ trĩ, rệp kén, v.v. Thuốc có thể được áp dụng cho nhiều loại cây trồng, bao gồm ngô, lúa, lúa mì, hạt cải dầu , bông, khoai tây, cà chua, đậu, quả sung, thuốc lá, v.v. Imidacloprid tác động lên côn trùng bằng cách can thiệp vào hệ thần kinh, ngăn chặn sự dẫn truyền thần kinh của côn trùng, làm giảm hoạt động của côn trùng và cuối cùng đạt được mục đích tiêu diệt côn trùng.
2. Làm vườn:
Imidacloprid thường được sử dụng trong thuốc trừ sâu và xử lý cây trồng làm vườn, chẳng hạn như xử lý phun để kiểm soát bọ cánh cứng, rệp và các loài gây hại khác. Ngoài ra còn dùng để diệt côn trùng và bón lót cho bãi cỏ làm tăng tính thẩm mỹ cho bãi cỏ.
3. Hộ gia đình và nơi công cộng:
Là một tác nhân trong nhà, Imidacloprid có thể được sử dụng trong nhà hoặc những nơi công cộng để kiểm soát các loài gây hại khác nhau như kiến, nhện, muỗi và ruồi, đồng thời cải thiện vệ sinh trong nhà.
4. Dược lý thần kinh:
Ngoài thuốc trừ sâu, imidacloprid còn cho thấy một số tác dụng dược lý thần kinh. Nó là một loại hợp chất benzimidazole mới, có thể tương tác với thụ thể acetylcholine trong não côn trùng và ngăn chặn sự truyền tín hiệu của nó, do đó cản trở sự thèm ăn, vị giác, thị giác và khả năng vận động của côn trùng. Đồng thời, nó cũng có thể ảnh hưởng đến các chức năng thần kinh cao hơn như hành vi, nhận thức và cảm giác bằng cách can thiệp vào quá trình dẫn truyền qua synap qua trung gian acylcholine ở tủy sống và não.
5. Ruộng lúa:
Trong quá trình gieo cấy lúa, nước trong ruộng không được thay mới kịp. Do đó, việc sử dụng imidacloprid trên ruộng lúa có thể kiểm soát rầy lúa một cách hiệu quả. Loài vật gây hại này có tuổi thọ ngắn và khó kiểm soát bằng thuốc trừ sâu truyền thống, nhưng imidacloprid có thể được xử lý thiếu kinh nghiệm.
6. Rau củ quả:
Ứng dụng của imidacloprid không chỉ giới hạn trong cây trồng mà còn có thể được sử dụng trong trái cây và rau quả. Ví dụ, trong thời gian dưỡng sung, có thể phun thuốc để khảo sát những vùng đã xuất hiện sâu bệnh. Đồng thời cũng có thể bảo vệ đàn ong trong quá trình nuôi ong.
7. Con dao quân đội Thụy Sĩ:
Imidacloprid cũng có thể được sử dụng như một con dao của Quân đội Thụy Sĩ. Do tính ổn định về vật lý và hóa học của nó, nó có thể được sử dụng trong sản xuất nhiều sản phẩm hàng ngày như da, sản phẩm sợi, keo dán, giấy, v.v.
8. Khác:
Imidacloprid cũng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác như làm vườn, bảo vệ rừng, bảo vệ động vật hoang dã, thuốc tây, v.v. Trong bảo vệ rừng có thể dùng để xử lý sâu hại rễ cây trồng. Trong lĩnh vực y tế, imidacloprid cũng đã được sử dụng như một chất chủ vận trong các nghiên cứu in vitro về con đường phosphorylase -cell và trong sự tương tác của tế bào động vật với môi trường thụ thể estrogen.
Nhìn chung, imidacloprid được sử dụng rộng rãi và thường cho kết quả tốt. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý rằng việc ứng dụng rộng rãi của nó cũng mang đến những nguy cơ nhất định đối với côn trùng và môi trường nên cần có biện pháp đảm bảo an toàn khi sử dụng. Ví dụ: tuân theo Liều lượng khuyến cáo để kiểm soát số lượng và tần suất sử dụng; đồng thời dung nạp một số lượng sinh vật không phải dịch hại nhất định để duy trì sự cân bằng của hệ sinh thái.
1. Pyridazin:
Phương pháp pyridazine là một trong những phương pháp tổng hợp sớm nhất của imidacloprid. Quy trình tổng hợp cụ thể phương pháp pyridazine role như sau:
Bước 1: Hợp chất tiền chất 2-amino-5-chloropyridin của imidacloprid được ngưng tụ với 4,5-diethylamino-1H-pyridin-2-one để thu được N trung gian -(2-amino-5-chloro pyridin)-N'-(4,5-diethylamino-1H-pyridin-2-one).
Bước 2: Thực hiện phản ứng thế nucleophin trên 1 bằng natri hypoclorit, loại bỏ một nhóm etylamino trong chất trung gian và tạo ra N-(2-amino-5-chloropyridin)-N'-(4- methyl-5-chloro-2 -pyridyl)-1,2-dihydropyridin-6-one.
Bước 3: Phản ứng acyl hóa 2 với chloropropionitril để thu được Imidacloprid.
Ưu điểm của phương pháp pyridazine để tổng hợp imidacloprid là nguyên liệu dễ kiếm, nhưng nhược điểm là điều kiện phản ứng khắc nghiệt và độ tinh khiết của sản phẩm thấp.
2. Phương pháp axit polyboric:
Phương pháp axit polyboronic là một phương pháp tổng hợp phổ biến khác của imidacloprid. Quá trình tổng hợp của phương pháp axit polyboric như sau:
Bước đầu tiên: phản ứng 2-amino-5-chloropyridin với dipropyl cacbonat trong các điều kiện cơ bản để thu được chất trung gian N-(2-amino-5-chloropyridin)-2-propionylaminopropionate .
Bước thứ hai: với sự có mặt của axit polyboric, thực hiện phản ứng etyl hóa 4 để thu được chất trung gian N-(2-amino-5-chloropyridin)-N'-(2-ethoxycarbonyl{ {7}}ethoxycyanide base)-1,2-dihydropyridin-6-one.
Bước thứ ba: phản ứng hydro hóa 5 với deacetamidase để loại bỏ các nhóm ethoxycarbonyl và ethoxycyano để tạo ra Imidacloprid.
Ưu điểm của phương pháp tổng hợp imidacloprid bằng axit polyboric là điều kiện phản ứng nhẹ nhàng, sản phẩm có độ kết tinh tốt, có thể sử dụng trực tiếp trong sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, axit polyboric dễ bị ảnh hưởng bởi độ ẩm trong không khí và cần kiểm soát chặt chẽ các điều kiện độ ẩm.
3. Phương pháp pyridin:
Phương pháp pyridin là một phương pháp tổng hợp khác của imidacloprid, thu được bằng phản ứng ngưng tụ sử dụng nhóm pyridin điện di. Quy trình tổng hợp cụ thể của phương pháp pyridin như sau:
Các chất đẩy oxazoline được phản ứng với 2,3,5-collidine để thu được N-benzidine-2,3,5-collidine-4-amine trung gian (7). Sau đó, 7 được ngưng tụ với cyanomethylbenzene, cyanomethylhexane và chloroacetonitril để thu được chất trung gian N-(2,6-dimethylpyridin-4-yl)-N′-methylnitro- 1,2-Dihydropyridin{ {18}}một (8). Cuối cùng, epoxid hóa 8 bằng ethylene oxide thu được imidacloprid (9).
Ưu điểm của quá trình tổng hợp pyridin của Imidacloprid là điều kiện phản ứng tương đối nhẹ và sản phẩm có độ tinh khiết cao. Tuy nhiên, phương pháp pyridin yêu cầu sử dụng chất xúc tác amoni anilin và việc lựa chọn lượng chất xúc tác sẽ ảnh hưởng đến năng suất và độ tinh khiết của sản phẩm.
Ba phương pháp trên là phương pháp tổng hợp chính của Imidacloprid, trong đó phương pháp axit polyboric là phương pháp tổng hợp công nghiệp được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Thông qua việc tìm hiểu phương pháp tổng hợp imidacloprid sẽ hiểu rõ hơn về cấu trúc cũng như quy trình điều chế của hợp chất, từ đó có thể ứng dụng và phát triển tốt hơn loại thuốc trừ sâu quan trọng này.