104206-82-8
中文名稱
甲基磺草酮
英文名稱
Mesotrione
CAS
104206-82-8
分子式
C14H13NO7S
MDL 編號
MFCD04112617
分子量
339.32
MOL 文件
104206-82-8.mol
更新日期
2025/01/21 08:38:36
104206-82-8 結構式
基本信息
中文別名
甲基磺草酮2-[4-(甲基磺酰)-2-硝基苯]-1,3-環(huán)已胺酮
2-(4-甲磺?；?2-硝基苯甲?；?環(huán)已烷-1,3-二酮
英文別名
2-(4-MESYL-2-NITROBENZOYL)-1,3-CYCLOHEXANEDIONEMESOTRIONE
MESOTRION, PESTANAL
MESOTRION
1,3-Cyclohexanedione, 2-4-(methylsulfonyl)-2-nitrobenzoyl-
mesotrione (bsi, pa iso)
(4-(METHYLSULFONYL)-2-NITROBENZOYL)-1,3-CYCLOHEXANEDIONE
mesotrione 2-[4-(methylsulfonyl)-2-nitrobenzoyl]-1,3-cyclohexanedione
Messotrione
所屬類別
化學農(nóng)藥原藥：其他除草劑物理化學性質(zhì)
熔點165°
沸點643.3±55.0 °C(Predicted)
密度1.474±0.06 g/cm3(Predicted)
儲存條件0-6°C
溶解度氯仿（微溶）、甲醇（微溶、加熱）
酸度系數(shù)(pKa)pKa (20°): 3.12
形態(tài)neat
顏色White to off-white
BRN8999656
InChIKeyKPUREKXXPHOJQT-UHFFFAOYSA-N
LogP-0.700 (est)
CAS 數(shù)據(jù)庫104206-82-8(CAS DataBase Reference)
EPA化學物質(zhì)信息Mesotrione (104206-82-8)
安全數(shù)據(jù)
警示詞警告
危險性描述H361d-H373-H410
危險品標志N
危險類別碼R50/53
安全說明S60-S61
危險品運輸編號UN 3077
WGK Germany2
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù)104206-82-8(Hazardous Substances Data)
毒性LD50 in rats (mg/kg): >5000 orally; >2000 dermally; LC50 in rats (mg/l): >5 by inhalation; LC50 (96 hr) in bluegill sunfish, rainbow trout (mg/l): >120, >120
應用領域
用途1
甲基磺草酮作用特點：甲基磺草酮是HPPD(4一羥苯基丙tong酸雙氧化酶)的有效抑制劑，此種酶廣泛存在于各種有機體內(nèi)并催化質(zhì)體醌與生育酚生物合成的起始反應。此種酶在磷酸緩沖液中的最適pH為7．3，但活性范圍較廣；溫度從23℃提高至最適溫度30℃時，活性提高2倍。HPPD受抑制，從而造成植物分生組織中酪氨酸積累及質(zhì)體醌衰竭．植物白化而逐漸死亡。常見問題列表
概述
甲基磺草酮原藥為褐色或淡黃色固體，英文通用名為mesotrion，化學名稱是 2-(4-甲磺酰基-2-硝基-苯甲?；?環(huán)已烷-1,3-二酮，是由Zeneca農(nóng)化公司開發(fā)的新三酮類除草劑，可用于玉米田苗前或苗后防除一年生闊葉雜草和若干禾本科雜草，其中主要包括蒼耳、苘麻、藜、莧、蓼、龍葵、三裂葉豚草等大多數(shù)田間重要闊葉雜草及幼齡稗、馬唐、狗尾草、臂形草、等部分禾本科雜草。藥品概況
名稱：甲基磺草酮 英文名：mesotrion 別名：磺草酮、米斯通化學名稱：2-(4-甲砜基-2-硝基-苯甲?；?環(huán)己烷-1,3-二酮
化學式：C14H13NO7S
分子量：339.32
圖1為甲基磺草酮的結構式
物化性質(zhì)
褐色或淡黃色固體，熔點165℃,密度1.46g/ml(20℃), 蒸氣壓4.27×10-8mmHg (20℃)。溶于二氯甲烷、乙腈與丙酮, 它是一種弱酸，pKa3.12(20℃), 由于其弱酸性, 故離子化程度因pH而異,水溶度系pH依賴型, 從20℃時2.2g/L(pH4.8)、15g/L (pH6.9)至22g/L(pH9.0)，pH4～9時抗水解。制備方法
采用成本較低的對甲基苯酰氯作為起始原料，以氯乙酸鈉取代硫酸二甲酯等劇毒試劑作為甲基化試劑，合成了反應的重要中間體對甲砜基甲苯，通過硝化、氧化、氯化、縮合等反應合成本品，該合成共分5步,包括甲基化、硝化、氧化、 氯化與重排。1.甲基化反應
將35.0 g NaHCO3、27.0g Na2SO3、100.0 mL水加入到裝有溫度計和磁力攪拌器的1 L四口燒瓶，緩慢攪拌升溫使固體完全溶解后緩慢加入40.0 g的對甲苯磺酰氯(a)，加畢，繼續(xù)緩慢加熱到75℃，恒溫攪拌反應3 h，得到對甲苯亞磺酸鈉(b)，加入35.0g的氯乙酸鈉，加熱回流18 h，反應完全后趁熱將反應溶液取出冷卻，鹽酸酸化，冷卻抽濾，得到粗品，用乙醇重結晶，抽濾干燥得到32.3 g對甲磺?；妆?c)，收率90.5%。
甲基化反應過程見圖2。
圖2為甲基化反應過程
2.硝化反應
在反應瓶中加入25.0 g對甲磺?；妆?c)，良好攪拌下緩慢滴加35.0 mL 98%的濃硫酸，并用冰水浴進行冷卻。濃硫酸滴加完畢后，保持體系5 ℃下緩慢滴加混酸(12.0 mL 65%濃硝酸/12.0 m L 98%濃硫酸)，滴加完畢，室溫下攪拌反應3 h后，將大量的冰水加入到燒瓶中，攪拌30 min后取出物料，過濾所得固體，水洗，50 ℃下干燥，得到2-硝基-4-甲磺酰基甲苯(d)28.4 g，收率89.6%。反應過程見圖3。
圖3為硝化反應過程
3.氧化反應
將20.0g 2-硝基-4-甲磺?；妆?d)和一定量70%的硫酸加入到反應瓶中，待固體完全溶解之后，加入少量的V2O5，并向反應瓶中緩慢滴加50.0 mL的濃硝酸，滴加完成后室溫攪拌1 h，之后在高壓反應釜150℃下攪拌反應10h，反應完畢，向體系中加入冰水進行冷卻結晶，過濾得粗品。將粗品加入到氫氧化鈉溶液中，溶解過濾，濾液滴加鹽酸至沉淀完全，過濾干燥，得到2-硝基-4-甲砜基苯甲酸(e)19.8 g，收率86.9%。反應過程見圖4。
圖4為氧化反應過程
4.氯化反應
反應瓶中加入10.0 g的2-硝基-4-甲砜基苯甲酸(e)、50.0 mL的氯化亞砜，攪拌溶解后，加入5.0 mL的DMF，回流反應5 h，反應完畢得到呈淡棕色溶液，蒸餾出輕組分后，余液加入3.0 mL乙醇，冷卻結晶，得到淡黃色晶體：2-硝基-4-甲磺基苯甲酰氯(g)10.3 g，收率96.2%。 反應過程見圖5。
圖5為氯化反應過程
5.縮合重排反應
將10.3 g 2-硝基-4-甲磺基苯甲酰氯(g)和5 g的1,3-環(huán)己二酮(h)加入到反應瓶中，加入30 mL二氯乙烷作為溶劑，攪拌溶解，并加入18.0 mL乙二胺作為縛酸劑，在常溫下進行縮合反應1.5 h，待生成烯醇酯后，加入5.0 mL的乙腈作為重排催化劑和少量縛酸劑，于室溫下攪拌反應3 h，使烯醇式產(chǎn)物充分轉化為酮式產(chǎn)物。反應完畢，加入200 mL水，攪拌30 min后靜置分層，有機層脫除溶劑后，用甲醇重結晶，過濾，干燥，得到黃色固體甲基磺草酮(j)12.3 g，收率90.4%。反應過程見圖6。
圖6為縮合重排反應過程
作用特性
甲基磺草酮是 HPPD (4-羥苯基丙酮酸雙氧化酶)的有效抑制劑, 此種酶廣泛存在于各種有機體內(nèi)并催化質(zhì)體醌與生育酚生物合成的起始反應（圖7）。此種酶在磷酸緩沖液中的最適pH為7.3 , 但活性范圍較廣;溫度從23 ℃提高至最適溫度30℃時,活性提高2倍,玉米體內(nèi)HPPD的分子質(zhì)量為43kDa , 酶活性需還原劑谷胱甘肽、二氯酚或抗壞血酸 。當存在抗壞血酸時, 玉米此種酶活性提高2倍。在植物體內(nèi), 酪氨酸代謝是一種重要過程, 其代謝產(chǎn)物尿黑酸是光合色素醌與生育酚合成的前體物質(zhì), 而尿黑酸生物合成包括一個脫羧階段、雙氧化作用與丙酮酸側鏈重排作用, 這種復合反應系由HPPD誘導。HPPD受抑制, 從而造成植物分生組織中酪氨酸積累及質(zhì)體醌衰竭, 植物白化而逐漸死亡。
圖7為植物體內(nèi)HPPD與α-生育酚及質(zhì)體醌的生物合成路徑
莖葉噴灑甲基磺草酮后, 雜草迅速吸收, 向上與向下傳導, 到達分生組織, 造成雜草產(chǎn)生白化而死亡。玉米具有抗性的原因在于:(1)玉米葉片吸收比雜草緩慢,吸收及傳導劑量低, 藜在噴藥后吸收量的48 %從處理葉片傳導至其它部位, 而玉米向其它部位傳導僅14%;(2)HPPD 酶敏感性差異很大, 單子葉植物如小麥 HPPD對甲基磺草酮的敏感性比闊葉雜草低數(shù)百倍 ;(3)玉米能迅速將甲基磺草酮代謝為無活性化合物, 特別是通過細胞色素P450催化的4-羥基化作用。在植物與土壤中測出了兩種降解產(chǎn)物MNBA與AMBA , 根據(jù)美國環(huán)保局分析 , AMBA僅存在于土壤與水中(圖 2)。在玉米籽粒、莖與葉以及甘蔗中測出了MNBA,而在土壤與水中則測出了MNBA與AMBA, 測定極限：作物為0.1mg/kg、土壤0.005mg/kg、水為0.10μg/L。
圖8為甲基磺草酮向MNBA與AMBA的轉變
使用方法
用于玉米田可芽前土表處理或苗后莖葉噴霧,種子、幼根、幼芽與葉片吸收, 木質(zhì)部與韌皮部傳導,芽前用量200～300g/hm2, 苗后100～150g/hm2。考慮到我國北方春玉米地區(qū)“十年九春旱”的氣候特點,建議甲基磺草酮最好進行莖葉噴霧。甲基磺草酮70～ 80g/hm2+1%甲酯化植物油即可取得滿意的除草效果。而華北及華中的夏玉米則既可進行土壤處理 , 也可莖葉噴霧。
甲基磺草酮在使用中可混性強,芽前處理可與莠去津、乙草胺、異丙草胺、 異丙甲草胺等混用。苗后莖葉噴霧可與煙嘧磺隆(玉農(nóng)樂)、砜嘧磺隆(rimsuluron)、莠去津、溴本腈等混用。
應用
可用于玉米芽前或芽后防除一年生闊葉雜草和若干禾本科雜草，其中主要包括蒼耳、苘麻、藜、莧、蓼、龍葵、三裂葉豚草等大多數(shù)田間重要闊葉雜草及幼齡稗、馬唐、狗尾草、臂形草、等部分禾本科雜草。