Способ определения гербицида бентазона Советский патент 1984 года по МПК G01N31/08 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам анализа микроксличеств пестицидов с помощью газожидкостной хроматографии, и может быть использовано для определения остаточных количест гербицида бентазона в воде, почве и сельскохозяйственных растениях. Бентазон представляет собой З-изопропил-2,1;3-бензотиадиазинон-(4)-2,2-диоксид. Известен способ определения бентазона, основанный на экстракции его из пробы, очистке экстракта с последующим определением с помощью тонкослойной хроматографии 1 J. Этот способ относительно прост в исполнении, но позволяет проводит лишь полуколичественное определение . 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. I Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является газожидкостнохроматографический способ, основанный на извлечении гербицида из пройз органическим растворителем, очистке экстракта, обработке его диазометаном и определении полученного N-метилпроизводного с помощью газожидкостной хроматографии 3 J . Недостатками известного способа являются малая экспрессность, контактирование с высокотоксичными ве ществами, недостаточная специфичность определения. Эти недостатки обусловлены тем, что для перевода бентазона в летучую форму используется такой энергичный алкилирующий реагент, как диаэометан, который метилирует не только азотсодержащие гетероциклы (к которым относится бентазон), но и другие соединения с подвижным атомом водорода (карбоновые кислоты, фенолы, сахара). В этой связи предусмотрена громоздкая и многостадийная очистка экстрактов от сопутствующих веществ, включая очистку на колонке, что удлиняет и усложняет анализ, а также снижает специфичность определения. Использование в процессе определения метилового спирта и диазометана нежелательно, ввиду их высокой 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 последов1тельно путем гидролиза его в среде соляной кислоты, диазотирования нитритом натрия и обработки солянокислым раствором хлористой меди. В результате указанной 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 90% 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 (Си)

в соляной кислоте. Одновалентная медь катализирует реакцию замещения диазогруппы на хлор (реакция Зандмейера).

Б, круглодонной колбе растворяют при нагревании 249 г медного купороса в 800 мл воды, к раствору добавляют 88 г хлорида натрия, затем медленно при перемешивании приливают раствор 63 г сульфита натрия в 200 МП воды. Смесь охлаждают, осадок промывают декантацией с водой и pactвopяют 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 вьшолнения 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 изрпропиламида 2-хлорбензойной кислоты приведены в табл. 1.

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

Пример 1. Юг измельченной растительной массы (зерно размалывают до муки) экстрагируют в микроизмельчителе тканей со 100 мл 1%-ного раствора NaOH в течение 3 ми Жидкость декантируют, остаток повторно экстрагируют со 100 мл раствора NaOH. Объединенный щелочной экстракт подкисляют H2S04 до рН-1, затем добавляют 25 мл 40%-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 Na250 и упаривают досуха.

Сухой остаток переносят с помощью 3 МП 1 -ного раствора NaOH в пробирку, добавляют 5 мл конц. НС и выдерживают 60 мин на кипящей водяной бане. После охлаждения в бане со льдом в пробирку добавляют 2 мл 2%-ного раствора NaNO . Через 15 мин припивают 4 мп раствора медного

катализатора, после чего пробирку вьщерживают 25 мин на кипящей водяной бане. После охлаждения в пробирку вносят 2 мл бензола, смесь энергично встряхивают в бензольного раствора вводят в хроматограф с детектором электронного захвата или аналогичным.

Пример 2. Юг почвы экстрагирзпот смесью ацетона и воды (1:3 по объему) трижды по 50 мп путем встряхивания каждый раз по 15 мин. Жидкость отделяют от твердого остатка, подкисляют до рН 1 и экстрагируют хлороформом (3-40 мл). Хлороформный экстракт сушат безводным сернокислым натрием и упаривают досуха. Далее поступают как в примере 1 .

0

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

5

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

Пример 5. Анализируют об0разцы зерна ячменя, в которые вносят 40, 80 и 200 мкг/кг бентазона.

Пример 6. Анализируют зерно ячменя на содержание остаточных количеств бентазона.

5

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

0 анализа бентазона в различных образцах приведены в табл. 2.

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

Как видно из табл. 3, предлагае5мый способ не уступает по чувствительности и точности определения известному, вместе с тем имеет ряд преимуществ перед ним. Основное преимущество предлагаемого способа 0улучшение условий и повьсшение производительности труда, обусловлены отличающейся от известного способа схемой получения летучего производного бентазона, которая исключает

5 использование высокотоксичного, взрывоопасного и канцерогенного вещества - диазометана. Предлагаемый способ более селективен, поскольку $ значительно сужается круг веществ, имеющих близкие времена удерживания с определяеьолм соедимением. Та например, ароматические амины природного происхождения не могут помешать определению в связи с тем, что в процессе экстракции не перех дят из кислого водного раствора в хлороформ. Отказ отэнергичного 5 и неспецифичного метилирующего ргеагента - диазометана позволяет значительно упростить процесс очистки экстракта, полностью отказаться от дополнительной очистки с использованием колоночной хроматографии, в результате чего общее время вьшолнения анализа снижается по сравнению с известным в 1,5-2 раза. Таблица 1

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

Зерно ячменя (пример 6)

Остатков бентазона не обнаружено

Почва (пример 7)

30 100

1109635

8 Продолжение табл. 2

24 88

80,0 88,0

Таблица 3.