吡蚜酮有关杂质的分离鉴定(附件)
本文介绍了94.6%吡蚜酮原药杂质分离及杂质鉴定。首先采用1：1的甲醇-DMF和甲醇-水混合溶剂重结晶提高吡蚜酮杂质的含量，经过重结晶处理，其中两种杂质含量分别提高到23%和27%，其中包含1种主要杂质。其次运用高效液相制备色谱分离纯化吡蚜酮杂质，在BIO-RAD中低压层析系统上经过多次进样，最终得到一号杂质0.10 g、二号杂质0.05 g、三号杂质0.02 g。最后运用红外吸收光谱、离子肼质谱两种仪器检测，确定一号杂质的分子量为270且含有羟基、甲基、吡啶环、酰胺的物质；二号杂质分子量为210，三号杂质分子量为306。在重结晶过程中还得到了乙腈、甲醇、DMF、丙酮、四氢呋喃、异丙醇、丙酮等溶剂对吡蚜酮的溶解度，并且绘制出吡蚜酮在甲醇、DMF、乙腈、异丙醇中的溶解度曲线。 关键词 吡蚜酮，重结晶，高效液相色谱，高效液相制备色谱，分离，HPLC-MS，杂质目录
1 引言 1
1.1 吡蚜酮简介 1
1.2 实验室分离纯化有机物技术 3
1.3 本文研究内容 5
2 实验部分 5
2.1仪器与试剂 5
2.2 吡蚜酮杂质的确定 6
2.3 重结晶法富集杂质 6
2.4 制备色谱 8
2.5 杂质检测 9
3 结果与讨论 10
3.1 HPLC流动相的确定 10
3.2 吡蚜酮原药含量确定 11
3.3 重结晶溶剂的选择 12
3.4 重结晶富集杂质 13
3.5 制备型HPLC分离杂质 14
3.6 红外光谱分析 17
3.7 杂质的质谱分析 22
结论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 引言
1.1 吡蚜酮简介
1.1.1 吡蚜酮概况
吡蚜酮(pymetrozine)分子式：C10H11N5O，化学名称：4，5-二氢-6-甲基-4-(3-吡啶亚甲基氨基)-1，2，4-三嗪-3(2H) -酮[1]，结构式（如图1所示），属于吡啶杂环类化合物。
图1 吡蚜酮结构式
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
考 文 献 26
1 引言
1.1 吡蚜酮简介
1.1.1 吡蚜酮概况
吡蚜酮(pymetrozine)分子式：C10H11N5O，化学名称：4，5-二氢-6-甲基-4-(3-吡啶亚甲基氨基)-1，2，4-三嗪-3(2H) -酮[1]，结构式（如图1所示），属于吡啶杂环类化合物。
图1 吡蚜酮结构式
吡蚜酮，又名吡嗪酮是一种全新结构的吡啶杂环类杀虫剂，由瑞士先正达作物保护有限公司(原瑞士汽巴-嘉基公司)于1988年发现，并开发用于各类作物上的蚜虫、粉虱、叶蝉及各种飞虱的防治。由于其独特的杀虫机理，吡蚜酮一经出现，就成为国内外农药界生产开发的热点。?
吡蚜酮杀虫剂对蚜虫、飞虱、粉虱活性优异，具有高效、低毒、高选择性、对环境生态安全等特点，特别适用于抗性治理和综合防治，符合当今农药发展方向。自1997年入市以来，先后在土耳其、德国、捷克、巴拿马、马来西亚、台湾、日本、美国和南欧等10多个国家和地区登记，并陆续上市。中国农业部将吡蚜酮列为重点推广无公害农药。
1.1.2 吡蚜酮的合成与理化性质
目前，国内外主要以乙酸乙酯和水合肼为起始原料，通过缩合、环合、烷基化、缩合、水解、缩合的合成路线（如图2所示）生产吡蚜酮[2]。?
图2 吡蚜酮合成路线
吡蚜酮的理化性质见表1。
表1??吡蚜酮的理化性质表
吡蚜酮别名
吡嗪酮
外观
无色或白色结晶粉末
分子式
C10H11N5O
分子量
217.23
熔点
217℃
密度
1.36（20℃）
溶解性（g/L）
水0.29（25℃）
稳定性
对光、热稳定，弱酸弱碱条件下稳定
乙醇2.25（20℃）
在pH＝1时水解DT50为4.3天
正已烷＜0.01
在pH＝5时水解DT50为25天
吡蚜酮属非杀伤性新型杀虫剂，其制剂可用于防治大部分同翅目害虫，尤其是蚜虫科、粉虱科、叶蝉科及飞虱科害虫，适用于蔬菜、水稻、棉花、果树及多种大田作物。
1.1.3 吡蚜酮原药杂质
在吡蚜酮生产过程中，往往会有多种杂质产生。一般来说，杂质来源一般是三种，（1）上一步未反应完的原料或中间体，有时候是更前面步骤的反应原料或中间体。（2）反应过程中的副产物。（3）反应结束后的后处理，在有机溶剂，水等因素也有可能引起杂质的产生。?吡蚜酮原药中杂质的存在直接影响原药质量，而对于杂质的确定将有助于生产工艺的优化完善，提高原药质量。
1.1.4 吡蚜酮分析现状
对于吡蚜酮的分析方法，目前尚没有国家标准或行业标准，生产厂家均执行各自备案的企业标准，多采用高效液相色谱分析法。吡蚜酮分子中有多个不饱和双键，具有较强的紫外吸收，在实验中一般采用紫外-可见光检测器对其进行研究。方法不统一[3]。当采用不同方法测定同一项目时就会产生结果不可比的问题，HPLC分析法受操作条件的影响较大，使分析结果的重现性不够理想。
所查文献中的分析条件也有很大不同，目前关于吡蚜酮的杂质介绍文献更是少之又少。曹莉娜的《吡蚜酮HPLC分析方法的研究》的研究表明，吡蚜酮中杂质的HPLC-MS初步分析结果表明吡蚜酮中主要含有3个杂质，准分子离子为274.0，278.8，338.1的物质[4]。但其具体物质尚待研究，无法确定。故考虑先分离出纯杂质，再鉴定其结构。
1.2 实验室分离纯化有机物技术
1.2.1 分离技术的分类
不同的有机化合物样品有不同的纯化方法，依据有机化合物的性质和杂质的性质差别选择不同的分离纯化方法。对于有机化合物的纯化分离，目前主要有方法有萃取、结晶与重结晶、色谱、蒸馏与精馏等技术[5]。
1.2.1.1萃取技术
萃取是利用不同物质在溶剂中具有不同的溶解度或分配比，依据这一原理选取两种不同的溶剂可以将混合物进行有效的分离，包括液-液萃取、液-固萃取两种[5]。此方法快捷简单，但对溶剂和被萃取的物质有较高要求，其应用受到溶剂的限制。
1.2.1.2 重结晶与蒸馏技术
固体有机化合物一般选择重结晶法提纯，固体有机化合物的溶解度随温度变化有较大变化。在较高温度时趁热过滤除去不溶性杂质，将母液放冷时有机化合物以晶体析出，过滤，可溶性杂质留在母液中。反复重结晶可以提高可溶性杂质在母液中的含量，也可以提高有机物的纯度。重结晶法成功与否的关键因素在于选取合适的溶剂。当然溶剂也可以是混合溶剂，混合溶剂应该可以互相混溶，对于溶解物而言，一种是良好溶剂，一种是不良溶剂[6]。
液体有机物分离提纯一般采用蒸馏法，这里不做详述。但减压蒸馏可以降低溶液的沸点，缩短蒸馏时间。
1.2.1.3 色谱技术
色谱法又称为柱层析，该方法目前已广泛应用于
1 引言 1
1.1 吡蚜酮简介 1
1.2 实验室分离纯化有机物技术 3
1.3 本文研究内容 5
2 实验部分 5
2.1仪器与试剂 5
2.2 吡蚜酮杂质的确定 6
2.3 重结晶法富集杂质 6
2.4 制备色谱 8
2.5 杂质检测 9
3 结果与讨论 10
3.1 HPLC流动相的确定 10
3.2 吡蚜酮原药含量确定 11
3.3 重结晶溶剂的选择 12
3.4 重结晶富集杂质 13
3.5 制备型HPLC分离杂质 14
3.6 红外光谱分析 17
3.7 杂质的质谱分析 22
结论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 引言
1.1 吡蚜酮简介
1.1.1 吡蚜酮概况
吡蚜酮(pymetrozine)分子式：C10H11N5O，化学名称：4，5-二氢-6-甲基-4-(3-吡啶亚甲基氨基)-1，2，4-三嗪-3(2H) -酮[1]，结构式（如图1所示），属于吡啶杂环类化合物。
图1 吡蚜酮结构式
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
考 文 献 26
1 引言
1.1 吡蚜酮简介
1.1.1 吡蚜酮概况
吡蚜酮(pymetrozine)分子式：C10H11N5O，化学名称：4，5-二氢-6-甲基-4-(3-吡啶亚甲基氨基)-1，2，4-三嗪-3(2H) -酮[1]，结构式（如图1所示），属于吡啶杂环类化合物。
图1 吡蚜酮结构式
吡蚜酮，又名吡嗪酮是一种全新结构的吡啶杂环类杀虫剂，由瑞士先正达作物保护有限公司(原瑞士汽巴-嘉基公司)于1988年发现，并开发用于各类作物上的蚜虫、粉虱、叶蝉及各种飞虱的防治。由于其独特的杀虫机理，吡蚜酮一经出现，就成为国内外农药界生产开发的热点。?
吡蚜酮杀虫剂对蚜虫、飞虱、粉虱活性优异，具有高效、低毒、高选择性、对环境生态安全等特点，特别适用于抗性治理和综合防治，符合当今农药发展方向。自1997年入市以来，先后在土耳其、德国、捷克、巴拿马、马来西亚、台湾、日本、美国和南欧等10多个国家和地区登记，并陆续上市。中国农业部将吡蚜酮列为重点推广无公害农药。
1.1.2 吡蚜酮的合成与理化性质
目前，国内外主要以乙酸乙酯和水合肼为起始原料，通过缩合、环合、烷基化、缩合、水解、缩合的合成路线（如图2所示）生产吡蚜酮[2]。?
图2 吡蚜酮合成路线
吡蚜酮的理化性质见表1。
表1??吡蚜酮的理化性质表
吡蚜酮别名
吡嗪酮
外观
无色或白色结晶粉末
分子式
C10H11N5O
分子量
217.23
熔点
217℃
密度
1.36（20℃）
溶解性（g/L）
水0.29（25℃）
稳定性
对光、热稳定，弱酸弱碱条件下稳定
乙醇2.25（20℃）
在pH＝1时水解DT50为4.3天
正已烷＜0.01
在pH＝5时水解DT50为25天
吡蚜酮属非杀伤性新型杀虫剂，其制剂可用于防治大部分同翅目害虫，尤其是蚜虫科、粉虱科、叶蝉科及飞虱科害虫，适用于蔬菜、水稻、棉花、果树及多种大田作物。
1.1.3 吡蚜酮原药杂质
在吡蚜酮生产过程中，往往会有多种杂质产生。一般来说，杂质来源一般是三种，（1）上一步未反应完的原料或中间体，有时候是更前面步骤的反应原料或中间体。（2）反应过程中的副产物。（3）反应结束后的后处理，在有机溶剂，水等因素也有可能引起杂质的产生。?吡蚜酮原药中杂质的存在直接影响原药质量，而对于杂质的确定将有助于生产工艺的优化完善，提高原药质量。
1.1.4 吡蚜酮分析现状
对于吡蚜酮的分析方法，目前尚没有国家标准或行业标准，生产厂家均执行各自备案的企业标准，多采用高效液相色谱分析法。吡蚜酮分子中有多个不饱和双键，具有较强的紫外吸收，在实验中一般采用紫外-可见光检测器对其进行研究。方法不统一[3]。当采用不同方法测定同一项目时就会产生结果不可比的问题，HPLC分析法受操作条件的影响较大，使分析结果的重现性不够理想。
所查文献中的分析条件也有很大不同，目前关于吡蚜酮的杂质介绍文献更是少之又少。曹莉娜的《吡蚜酮HPLC分析方法的研究》的研究表明，吡蚜酮中杂质的HPLC-MS初步分析结果表明吡蚜酮中主要含有3个杂质，准分子离子为274.0，278.8，338.1的物质[4]。但其具体物质尚待研究，无法确定。故考虑先分离出纯杂质，再鉴定其结构。
1.2 实验室分离纯化有机物技术
1.2.1 分离技术的分类
不同的有机化合物样品有不同的纯化方法，依据有机化合物的性质和杂质的性质差别选择不同的分离纯化方法。对于有机化合物的纯化分离，目前主要有方法有萃取、结晶与重结晶、色谱、蒸馏与精馏等技术[5]。
1.2.1.1萃取技术
萃取是利用不同物质在溶剂中具有不同的溶解度或分配比，依据这一原理选取两种不同的溶剂可以将混合物进行有效的分离，包括液-液萃取、液-固萃取两种[5]。此方法快捷简单，但对溶剂和被萃取的物质有较高要求，其应用受到溶剂的限制。
1.2.1.2 重结晶与蒸馏技术
固体有机化合物一般选择重结晶法提纯，固体有机化合物的溶解度随温度变化有较大变化。在较高温度时趁热过滤除去不溶性杂质，将母液放冷时有机化合物以晶体析出，过滤，可溶性杂质留在母液中。反复重结晶可以提高可溶性杂质在母液中的含量，也可以提高有机物的纯度。重结晶法成功与否的关键因素在于选取合适的溶剂。当然溶剂也可以是混合溶剂，混合溶剂应该可以互相混溶，对于溶解物而言，一种是良好溶剂，一种是不良溶剂[6]。
液体有机物分离提纯一般采用蒸馏法，这里不做详述。但减压蒸馏可以降低溶液的沸点，缩短蒸馏时间。
1.2.1.3 色谱技术
色谱法又称为柱层析，该方法目前已广泛应用于
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