ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИРЕТРОИДНОГО ИНСЕКТИЦИДА ЦИПОТРИНА НА ОСНОВЕ С9 ФРАКЦИИ ЖПП
Во фракции С9 жидких продуктов пиролиза (далее - ЖПП) бензина в существенном количестве содержится инден, на основе которого разработана удобная схема синтеза пиретроидного инсектицида ципотрина.
Ципотрин
Пиретроиды – современные синтетические инсектициды, аналоги природных веществ пиретринов, содержащихся в растениях рода пиретрум (ромашка, пижма, хризантемы и др.). Пиретроиды имеют широкий спектр действия и эффективны при незначительных нормах расходов, составляющих десятки или сотни граммов на гектар площади. Эти препараты воздействуют на нервную систему насекомых, вызывая паралич и смерть. Для теплокровных пиретроиды малотоксичны.
В настоящее время в России отсутствуют производства пиретроидов. Отечественные предприятия, выпускающие товарные формы пиретроидных инсектицидов, используют импортные субстанции.
Согласно литературным данным ципотрин (cypothrin, CAS 60148-52-9) обладает высокой инсектицидной активностью против клещей домашнего скота и животных, насекомых-вредителей сельскохозяйственных культур, личинок комаров. За рубежом имеется опыт использования ципотрина в виде инъекций, таблеток, добавок в корм.
Выявлена высокая активность ципотрина в отношении:
1. Tobacco bud worm – табачный червь (яйца и личинки), совка
2. Cotton Boll Weevil – хлопковый долгоносик,
3. Western Potato Leafhopper – картофельная цикадка,
4. Bean Aphid – бобовая тля или тля свекловичная
5. Southern armyworm – южная гусеница
6. Boophilus microplus – боофилус микропулус - род клещей из семейства иксодовых. Преимущественно паразиты копытных.
7. Mosquito larvae – личинки комаров
8. Ticks – клещи
Так как пиретроиды используются в незначительных дозах, вероятность их накопления в растительной продукции значительно ниже по сравнению с другими химическими соединениями. При попадании в организм человека пиретроиды быстро разлагаются и выводятся на протяжении 40 часов.
Преимущества пиретроидов:
· селективная токсичность;
· возможность модификaции каждой части молекулы при сохранении активности;
· высокой инсектицидная эффективность;
· возможность создания почвенных инсектицидов и эффективных фумигантов.
Существенным недостатком пиретроидов является их высокая стоимость в связи с использованием дорогого сырья и сложностью синтеза.
Кроме того, при длительном применении пиретроида у насекомых вырабатывается резистентность к препарату. Для решения этой проблемы к пиретроиду добавляют синергист – вещество, не обладающим инсектицидной активностью, но за счет ингибирования определенных ферментов усиливающее действие пиретроида. Это увеличивает негативное воздействие на окружающую среду инсектицида и приводит к его удорожанию.
В России в настоящее время нет предприятий, производящих пиретроиды. Те из них, которые реализуют препараты на основе пиретроидов, закупают действующее вещество (ДВ) за границей и не могут полностью обеспечить потребности рынка. Доля импорта синтетических пиретроидов постоянно увеличивается.
В связи с вышесказанным, производство и внедрение новых пиретроидных инсектицидов является актуальным и перспективным.
Фракция С9 жидких продуктов пиролиза содержит до 20% индена 1, который является одним из исходных реагентов для получения ципотрина. Вакуумной перегонкой выделяют фракцию, содержащую порядка 45-50% индена 1, в которую добавляют ацетон и катализатор (метилат натрия). Реакция проходит селективно в мягких условиях при невысоких температурах (55-70оС). Образующийся бензофульвен 2 выделяют вакуумной перегонкой и далее используют в синтезе пиретроида по приведенной ниже схеме.
Выделяющийся в технологическом процессе диметилсульфид Me2S используется в рецикле для синтеза одного из реагентов – илида серы 3:
Ципотрин может выпускаться в двух формах – без цианогруппы CN (cypothrin 1) и с цианогруппой CN (cypothrin 2), – проявляющих различную инсектицидную активность.