คลอไพรฟอส

1.คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ

1.1 อัตลักษณ์ทางเคมี

• ชื่อสามัญ: คลอร์ไพริฟอส
• ชื่อเคมี (IUPAC): O,O-diethyl O-(3,5,6-trichloro-2-pyridinyl) phosphorothioate
• หมายเลขทะเบียน CAS: 2921-88-2
• ชั้นเคมี: สารกำจัดแมลง/ไรฟอสเฟตอินทรีย์
• สูตรโมเลกุล: C₉H₁₁Cl₃NO₃PS
• น้ำหนักโมเลกุล: 350.59 กรัม/โมล

1.2 คุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญ

• ลักษณะ: คลอร์ไพริฟอสบริสุทธิ์เป็นของแข็งผลึกสีขาวหรือไม่มีสี วัสดุเกรดเทคนิคมักเป็นของแข็งหรือของเหลวที่มีสีเหลืองถึงน้ำตาล
• กลิ่น: กลิ่นอ่อนของเมอร์แคปแทนหรือกระเทียม
• จุดหลอมเหลว: 42-43.5°C
• จุดเดือด: สลายตัวที่อุณหภูมิสูงกว่า ~160°C ก่อนเดือดที่ความดันบรรยากาศ
• ความดันไอ: 2.5 mPa (1.87 x 10⁻⁵ mmHg) ที่ 25°C ถือว่าเป็นสารกึ่งระเหย หมายความว่าสามารถระเหยจากพื้นผิวที่ผ่านการบำบัดและมีส่วนร่วมในการขนส่งทางบรรยากาศ
• ความหนาแน่น: 1.398 กรัม/ซม.³ ที่ 43.5°C
• ความสามารถในการละลาย:
  • น้ำ: ต่ำมาก; ประมาณ 1.4 มก./ลิตร (ppm) ที่ 25°C
  • ตัวทำละลายอินทรีย์: ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่ รวมถึงอะซิโตน ไซลีน เมทานอล และไดคลอโรมีเทน
• Log K_ow (สัมประสิทธิ์การแบ่งส่วนออกทานอล-น้ำ): ~4.7 - 5.3 บ่งชี้ว่ามีความชอบไขมันสูงและมีศักยภาพสูงในการสะสมในเนื้อเยื่อไขมันของสิ่งมีชีวิต

1.3 คุณสมบัติทางเคมีที่สำคัญ

• ความเสถียร:
  • ค่อนข้างเสถียรในสภาวะเป็นกลางและกรด
  • ไฮโดรไลซ์อย่างรวดเร็วภายใต้สภาวะด่าง (pH สูง)
  • เสื่อมสภาพด้วยแสงในแสงแดด

2.เทคโนโลยีการผลิต

2.1 ภาพรวมการสังเคราะห์

1. การสังเคราะห์สารกลาง 3,5,6-trichloro-2-pyridinol (TCP): นี่คือสารตั้งต้นที่สำคัญ โดยทั่วไปผลิตจากไพรีดีนหรือ 2-พิโคลีนผ่านกระบวนการคลอรีนและไฮโดรไลซิสหลายขั้นตอน
2. ปฏิกิริยาการควบแน่น: TCP ทำปฏิกิริยากับ O,O-diethyl phosphorochloridothioate (DECTP) ในที่มีตัวทำละลายและเบส (เช่น โพแทสเซียมคาร์บอเนตหรือเอมีน) เพื่อทำให้กรดไฮโดรคลอริกที่เป็นผลพลอยได้เป็นกลาง จากนั้นคลอร์ไพริฟอสดิบที่ได้จะถูกทำให้บริสุทธิ์

2.2 วัตถุดิบสำคัญ

• ไพรีดีนหรือ 2-พิโคลีน
• ก๊าซคลอรีน
• ไธโอฟอสฟอริลคลอไรด์ (PSCl₃) หรือ ฟอสฟอรัสออกซีคลอไรด์ (POCl₃)
• เอทานอล
• เบส (เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ โพแทสเซียมคาร์บอเนต)
• ตัวทำละลาย

2.3 การเตรียมสูตร

• สารเข้มข้นที่สามารถทำให้เป็นอิมัลชัน (EC): เป็นสูตรของเหลวที่พบได้บ่อยมาก
• เม็ด (GR): สำหรับการใช้ในดิน
• ผงที่สามารถทำให้เปียกได้ (WP)
• สารแขวนลอยเข้มข้น (SC)
• สารแขวนลอยที่บรรจุในไมโครแคปซูล (CS): ออกแบบมาเพื่อการปล่อยที่ช้าลงและลดการสัมผัสของผู้ใช้
• เหยื่อ ฝุ่น และการบำบัดเมล็ดพันธุ์

3.การใช้งาน

3.1 โหมดการทำงาน

• คลอร์ไพริฟอสเป็นสารกำจัดแมลงที่ไม่เป็นระบบและมีสเปกตรัมกว้าง มีการทำงานแบบสัมผัส กระเพาะอาหาร และการรมควัน ความสามารถในการทำหน้าที่เป็นสารรมควันทำให้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับศัตรูพืชที่อาศัยอยู่ในดิน
• มันเป็นตัวยับยั้งอะเซทิลโคลีนเอสเตอเรส (AChE) มันจับกับเอนไซม์ AChE ในระบบประสาทอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ ป้องกันการสลายของสารสื่อประสาทอะเซทิลโคลีน สิ่งนี้นำไปสู่การสะสมของอะเซทิลโคลีนที่ไซแนปส์ของเส้นประสาท ทำให้เกิดการยิงของเส้นประสาทอย่างต่อเนื่อง ชัก อัมพาต และในที่สุดแมลงก็ตาย
• จัดอยู่ในกลุ่ม 1B โดยคณะกรรมการปฏิบัติการต่อต้านการดื้อยาของแมลง (IRAC)

3.2 พืชและการใช้งาน

• การใช้ทางการเกษตร (ประวัติศาสตร์): ข้าวโพด ถั่วเหลือง ฝ้าย ข้าวสาลี ข้าว ส้ม แอปเปิ้ล ถั่ว ผลไม้และผักต่างๆ
• การใช้งานที่ไม่ใช่การเกษตร: สนามหญ้าในสนามกอล์ฟ การควบคุมปลวกในอาคาร การควบคุมยุง (สารฆ่าลูกน้ำ) และการควบคุมศัตรูพืชในร่ม (เช่น แมลงสาบ มด) หมายเหตุ: การใช้ในร่มและกลางแจ้งทั้งหมดในสหรัฐอเมริกาถูกห้ามในปี 2000

3.3 ศัตรูพืชที่ควบคุม

• ศัตรูพืชในดิน: หนอนรากข้าวโพด หนอนลวด หนอนกรับ หนอนตัด
• แมลงกัด: หนอนผีเสื้อ (เช่น หนอนกองทัพ หนอนบอลล์) ด้วง (เช่น ด้วงงวง)
• แมลงดูด: เพลี้ยอ่อน เพลี้ยกระโดด แมลงเกล็ด แมลงหวี่ขาว
• ศัตรูพืชอื่นๆ: ปลวก แมลงวัน ยุง ไร

3.4 วิธีการใช้งาน

• การพ่นทางใบ
• การกระจายดินหรือการใช้ในร่อง
• การบำบัดเมล็ดพันธุ์
• การแช่กำแพงปลวกสำหรับฐานรากอาคาร

4.การวิเคราะห์ตลาด

4.1 ภาพรวมตลาดโลก

• เป็นเวลาหลายทศวรรษ คลอร์ไพริฟอสเป็นหนึ่งในสารกำจัดแมลงที่ขายดีที่สุดในโลกเนื่องจากประสิทธิภาพและราคาต่ำ
• ตลาดได้ล่มสลายอย่างมากในอเมริกาเหนือและยุโรปหลังจากการห้ามทางกฎระเบียบ
• ยังคงผลิตและใช้ในบางประเทศในเอเชีย อเมริกาใต้ และแอฟริกา แต่ส่วนแบ่งตลาดโลกกำลังลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากประเทศต่างๆ เคลื่อนไหวเพื่อจำกัดหรือห้ามใช้

4.2 พลวัตตลาดที่สำคัญ

• ตัวขับเคลื่อน (ประวัติศาสตร์): การควบคุมสเปกตรัมกว้าง ราคาต่ำ ประสิทธิภาพต่อศัตรูพืชหลัก (โดยเฉพาะในดินและสำหรับปลวก)
• ข้อจำกัด/ความท้าทาย (ปัจจุบันและท่วมท้น):
  • ความเป็นพิษต่อการพัฒนาระบบประสาทในเด็กที่มีการบันทึกไว้
  • การห้ามและการยกเลิกทางกฎระเบียบที่แพร่หลาย
  • ความเป็นพิษอย่างรุนแรงต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ นก และผึ้ง
  • การพัฒนาความต้านทานในประชากรศัตรูพืชบางกลุ่ม
  • การคัดค้านจากสาธารณะอย่างรุนแรงและการฟ้องร้อง

5.การเชื่อมโยงต้นน้ำและปลายน้ำ

5.1 การเชื่อมโยงต้นน้ำ (ปัจจัยนำเข้าการผลิต)

• สารเคมีพื้นฐาน: ไพรีดีน คลอรีน สารประกอบที่มีฟอสฟอรัส
• สารเคมีระหว่างกลาง: 3,5,6-trichloro-2-pyridinol (TCP), O,O-diethyl phosphorochloridothioate (DECTP)
• ซัพพลายเออร์ของวัสดุเหล่านี้อยู่ในอุตสาหกรรมเคมีจำนวนมากและเคมีเฉพาะทางทั่วโลก

5.2 การเชื่อมโยงปลายน้ำ (ผลผลิตและผู้บริโภค)

• ผู้เตรียมสูตรเคมีเกษตร: ซื้อคลอร์ไพริฟอสเกรดเทคนิคเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่ใช้ปลายทาง (ในประเทศที่ยังอนุญาต)
• ผู้จัดจำหน่ายและผู้ค้าปลีก: จัดหาผลิตภัณฑ์ที่เตรียมสูตรให้กับผู้ใช้ปลายทาง
• ผู้ใช้ปลายทาง:
  • เกษตรกร (ในภูมิภาคที่ยังอนุญาต)
  • ผู้ปฏิบัติงานควบคุมศัตรูพืช (PCOs) สำหรับการควบคุมปลวกและการใช้งานที่ไม่ใช่อาหารอื่นๆ
  • ผู้ดูแลสนามกอล์ฟ