手性农药毒氟磷外消旋体及其对映单体在土壤中的立体选择性降解途径和机理研究

The enantioselective degradation of dufulin racemate and enantiopure enantiomers will be studied through indoor simulation experiments. The tested soils collected from eight different locations including guiyang, hefei, nanning, harbin, wuhan, haikou, beijing and changsha in China.The possible degradation products and degradation mechanisms will be speculated using LC-MS/MS. The results will provide scientific basis on the enantioselective degradation of dufulin in different types of soil.

本项目以手性农药毒氟磷为试验主体，在对映体水平上研究毒氟磷外消旋体及其对映单体在贵州贵阳、安徽合肥、广西南宁、黑龙江哈尔滨、湖北武汉、海南海口、北京和湖南长沙八种不同土壤中的降解是否存在立体选择性以及不同试验之间的差异；使用液质质联用技术实时监测并确定毒氟磷在降解过程中产生的降解产物，推测可能的降解机理；分析试验数据和结果，为手性农药毒氟磷在土壤环境中的立体选择性归属提供科学依据。

本项目中，课题组利用正相高效液相色谱法研究了手性农药毒氟磷外消旋体及其对映单体在八种不同质地土壤中的立体选择性降解，并使用超高效液相色谱-高分辨质谱联用仪初步研究了毒氟磷在土壤中的降解机理。.以八种不同类型的土壤为环境介质，向其中添加毒氟磷外消旋体及其对映单体进行培养，定期取样、处理，研究了毒氟磷外消旋体及其对映单体在土壤中的降解动态和选择性降解情况。结果表明，第一，微生物降解是毒氟磷在土壤中降解的主要方式，土壤有机质含量、土壤pH值、培养温度和土壤含水量均对毒氟磷在土壤中的微生物降解有影响；第二，光学纯S-(+)-毒氟磷在土壤中降解速度较光学纯R-(-)-毒氟磷快；第三，毒氟磷外消旋体和及其对映单体在八种土壤中的降解符合一级动力学规律，在25℃和35℃时毒氟磷外消旋体在安徽合肥、湖北武汉、湖南长沙、北京和海南海口土壤中发生立体选择性降解，S-(+)-对映体亦优先降解；第四，含水量32%和40%的八地土壤中的毒氟磷外消旋体的降解存在立体选择性，即S-(+)-对映体优先降解；最后，毒氟磷在土壤中可能的代谢产物是2-氨基-4-甲基苯并噻唑，可能的代谢机理为毒氟磷分子中的碳-磷胆碱断裂后脱去亚磷酸乙二酯，形成了一个不稳定的具有亚胺结构的中间产物，然后脱去邻氟苯甲醛，最终生成2-氨基-4-甲基苯并噻唑。