环嗪酮

环嗪[qín]（英文：HEXAZINONE），具有三嗪结构的环状有机化合物，分子式为，摩尔质量为252.31g/摩尔，常温下密度为1.25g/cm³，熔点为117.2°C，高温易分解。具有酰胺、亚胺、胺等官能团。常温下为白色晶体，无味，可溶于水，也可溶于三氯甲烷、苯、甲苯等有机溶剂。兑水后是稍微有危害的，不能让未稀释或大量的产品接触地下水、水道或者污水系统。若无政府许可，勿将材料排入周围环境。环嗪酮作用机理是抑制被防除植物的光合作用，植物根系和叶片都能吸收环嗪酮，通过木质部传导，使代谢紊乱，导致死亡。环嗪酮作为触杀型除草剂可用于造林前整地、开设和维护森林防火道、中幼林抚育、林分改良、像道路两侧、铁路两侧、房前屋后禾本科杂草杂灌、飞机场和油库与芦苇丛的恶性藤本以及杂竹等空旷地带的除草与灭灌。环嗪酮对人畜危害小，对眼睛有强烈刺激作用。

发现历史

环嗪酮在1974年由杜邦开发为除草剂，在1995年才首次在中国登记。环嗪酮作为除草剂在中国发展时间较短，在1980-1990年间，主要对环嗪酮的合成进行研究，并取得一定成功，但是并未工业化。1990年森泰即环嗪酮的研究被列入国家“八五”重点攻关项目。1995年500t/a森泰原药项目被列入国家农药技改专项。1996年8月该项目建成并生产，1997年被评为国家级高新技术产品。1998年10月又进行了技术改革，并在1999年试用成功。

理化性质

物理性质

环嗪酮在常温下是白色无味的晶体，环嗪酮的化学式是，其结构如下图所示，密度为1.25 g/mol，熔点是117.2 ℃，环嗪酮高温易分解，达到沸点前就分解。环嗪酮能溶于水，25 ℃下溶解度为33 g/L，也可溶于氯仿，苯，甲苯等有机溶剂。油水分离系数log P=1.85，常温下蒸汽压为0.000225毫米汞柱，电离常数pKa=2.2。

化学性质

环嗪酮如果遵照规格使用和储存则不会分解，未有已知危险反应，遇到强酸或强碱将分解，受热不稳定，会分解出氮氧化合物。环嗪酮的结构具有酰胺，亚胺，胺等官能团，因此具有酰[xiān]胺和亚胺和胺的性质，同时基于环嗪酮具有三嗪的结构，因而也具有三嗪的化学性质。环嗪酮具有毒性，LD50（大鼠）=1690 mg/kg，对人畜具有低毒性，对眼睛有严重刺激作用，对皮肤无致敏作用。

作用机理

环嗪酮主要作用在植物的根部并且逐渐传到叶片，同时也可通过叶面的直接吸收，对植物的光合作用形成干扰并且造成植物的代谢紊乱，从而营养供给不足导致死亡，其在土壤中会被微生物分解。对禾本科杂草使用环嗪酮后的7天，嫩叶就会开始出现枯斑，从出现枯斑到烂根，则至少1个月。而对于灌木从嫩叶开始出现枯斑到灌木烂根则至少需要2个月，烂根出现所需要的时间比杂草更长。乔木在受药之后，一个月内就会出现第一次脱叶，随后会重新长出新叶，如果再脱落则再长新叶，同时叶片的大小是一次比一次小，第二年秋天乔木的根系就会开始腐烂。如果对土壤点射环嗪酮之后，植物则将会从喷射的中心开始死亡，随时间推移逐渐向边缘扩展，大约在一个月之后形成无草圈。如果用量小于致死剂量的情况下，只会造成植物的生长受抑制，植物的高生长明显降低。

代谢情况

大鼠中己嗪酮的主要尿代谢物/包括以下内容/：3-（4-羟基环己基）-6-（二甲氨基）-1-甲基-1，3，5-三嗪2，4-（1H，3H）-二酮（代谢物A）;3-环己基-6-甲氨基1-甲基-1，3，5-三嗪-2，4-（1H，3H）-二酮（代谢物B）;和3-（4-羟基环己基）-6-（甲基氨基）-1-甲基-1，3，5-三嗪-2，4-（1H，3H）-二酮（代谢物C）。在尿液中检测到的这些代谢物的百分比分别为46.8%，11.5和39.3%。主要的粪便代谢产物分别为A（26.3%）和C（55.2%）。在尿液或粪便中检测到不到1%不变的六嗪酮。

制备方法

路线一

该路线由单氰胺出发先经过N-甲基化然后加入二甲胺和环己基异氰酸酯，在此基础上环合得到目标产物。该路线的起始原料价格高，毒性大，运输不便利，环保污染高，但是在技术和经济效益方面有巨大的优势，中国大多数厂家采用该路线。

路线一的工业化生产步骤为：合成甲基物，合成胍衍生物，胍衍生物萃取，胍衍生物脱溶，加成反应，环嗪酮制备，提纯干燥环嗪酮。

路线二

该路线以S-甲基异硫脉为原料先经过N-酞化生成N-1-氨基-1-甲基硫亚甲基-甲酸甲醋在酞化过程中要控制好溶液的值。在此基础上在进行N-酞化、环合、S-甲基化最后与二甲胺反应生成目标化合物。该路线起始原料易得反应不复杂工艺操作简单。

相对于路线一，路线二的工艺不够成熟，工业上采用的较少。工业生产主要采用路线一。

应用领域

环嗪酮的主要的应用范围是：造林前整地、开设和维护森林防火道、中幼林抚育、林分改良。环嗪酮杀草灭灌的范围很广，并且它是林地的除草剂中杀草谱最广的一种，是唯一能灭除如杂竹类的药剂。

林地除草剂

环嗪酮在最初是被用作林地的除草剂，其拥有非常广泛的除草范围。环嗪酮主要作用在植物的根部并且逐渐传到叶片，同时也可通过叶面的直接吸收，对植物的光合作用形成干扰并且造成植物的代谢紊乱，从而营养供给不足导致死亡，其在土壤中会被微生物分解。

林业整地

环嗪酮同时还可以广泛地应用于造林前的林地禾本科杂草清理，保证林地的健康生长。对于防治了1年生或者和多年生杂草如含有白顶早熟禾、野泰、狼尾草、杂竹、榛子等的混生植被，使用环嗪酮水剂，其除草效果可以达到91%~95%，而其他的除草剂诸如草甘膦防对于混生植被的效果仅为46%~75%，远不如环嗪酮，并且在灌木与蕨类比较多的地段而不能用。因此，对于林业整地的方面，环嗪酮是应用范围最广的优良除草剂。

中幼林抚育

对于很多的中幼林的生长过程中，会产生许多的杂草，严重地影响了树木的发育，而需要适合的除草剂对杂草清理，保证树木更好的生长。许多树木，诸如果子松、长白松、樟子松、云杉等树木都对环嗪酮有选择性、安全性。用环嗪酮水剂就能十分有效地杀死1年生或者多年生的单、双叶禾本科杂草，并且喷射方式多为点射或喷雾，点射或喷雾对幼树无药害。环嗪酮是中幼林抚育的过程中十分优良除草剂。

同时环嗪酮还可以广泛应用于茶树、果树林以及香椿幼林等树木，防除各种多年生的恶性杂草比如金竹、苦竹、铁芒萁、五节芒等，除草效果几乎均可以达到95%，大幅度降低除草成本。对于环嗪酮，其最佳应用时间为7月初至8月中旬，这样可以保证环嗪酮的除草效益最大化。

开辟和维护防火线

防火线对于林区具有很大的作用，而环嗪酮可以用以开辟和维护防火线，环嗪酮在开辟与维护防火线上具有省时与省工的优点，其可以有效地除去各种各样的禾本科杂草及灌木，与此同时还可以保持防火线在2年以内不用施加其他种类的药等特点。具体来说，环嗪酮水分散粒剂在森林防火线对野菊、三方草、构树、芒萁骨、狗尾草、野蔷薇等杂草或灌木草，环嗪酮的除草率可以高达90%以上，并且其防效的数量与总体防除的效果随着剂量的增高而提高。

促进甘蔗生长

环嗪酮对于甘蔗田的杂草比如喜旱莲子草、狗牙根、双穗雀稗等多年生杂草防效尤其显著。

与此同时，环嗪酮对甘蔗的生长也具有很大的促进作用，比如在一定的浓度下，环嗪酮对于甘蔗的生长无抑制作用，反而具有一定生长促进作用，但如果达一定浓度之后，反而对于甘蔗的生长呈现出了正相关的抑制作用。并且甘蔗对于环嗪酮的敏感性，与其品种、品系、施药量的多少均具有一定的关系。因此对于甘蔗大田的生产过程中，诸如环嗪酮一类的蔗田除草剂不单单要适量使用，同时还要根据不同的甘蔗品种而合理选择，进行使用。

灭竹效果

对于残次竹林的改造过程,环嗪酮是目前唯一的有效的除草剂。环嗪酮对于如竹类植物，竹类植物吸收此除草剂后传导到叶绿体，环嗪酮则会影响植物正常的光合作用中电子的传递，从而使得植物正常的光合作用无法进行,最终导致受药的植物因供给不足而死亡。使用环嗪酮在6周后，可以观察到个别竹鞭已经开始腐烂发黑。经1年后检查，统计环嗪酮灭竹的总有效率98%。效果非常好，并且从经济角度看，也是价廉物美的。

果园除草

如果使用25%环嗪酮水剂防治山地果园中的铁芒萁、蕨类等禾本科杂草，对于不同的浓度与不同的施药时间对芒箕与蕨的死亡率有非常明显的差异。25%环嗪酮水剂在山地的果园中的应用，可以有效地解决山地果园防除芒箕，蕨类费工大、同时成本高等方面的问题。如果在全国范围内可以全面有效地推广应用使用环嗪酮除草的技术，则除草方面的经济效益则会更为显著。

使用范围

环嗪酮用于中幼林抚育，对樟子松、果子松、长白松、云衫等安全，对落叶松敏感。施药量1.0~1.1 mg/平方米。防效99%以上。

安全事宜

消防方面

环嗪酮应该在密闭的容器并同时在干燥通风的条件下进行保存，保存温度保持在0摄氏度以上。备用泡沫、干粉或二氧化碳灭火器。

毒性

环嗪酮对于人畜等危害较小，对人类来说，对眼睛有严重刺激作用，应使其避免与眼睛接触，如果有接触应当立刻用大量的水进行冲洗。而在皮肤的慢性毒性试验中并没有发现异常，因此被认为对皮肤无致敏效果。环嗪酮对鱼类、鸟类以及多种陆生动物均低毒。就比如对于小白鼠，环嗪酮对小鼠的急性毒性经口为1264毫克/公斤。同时对于接触过任何剂量的环嗪酮的小白鼠，其微核发生率与睾丸染色体畸变率方面与正常的小白鼠无明显差异，也就是说环嗪酮并不会引起小白鼠的变异发生。

注意事项

水污染

如果对杂草使用环嗪酮，环嗪酮随水流还会造成对水资源的污染。但环嗪酮可代谢性强，经过一定的时间之后，各个地区所允许地下水中环嗪酮的浓度远高于环嗪酮在地下水中的实际浓度，这说明使用环嗪酮后，地下水几乎不会受到污染，同时也可以认为在短期内，地下水中不会有环嗪酮的残留，因而不会对水造成污染。所以环嗪酮的使用是安全的，并不需要额外的担心。

土壤污染

如果在甘蔗田或山地的果园中使用环嗪酮，则会造成环嗪酮在土壤中残留，影响土壤的安全性，同时还可能会造成农作物农药的残留。但通过研究表明，如果对于甘蔗使用环嗪酮，经过一定的时间后，甘蔗中的环嗪酮最终残留为\u003c0.004 mg/kg，长期膳食摄入风险评估值也很小，因此说明环嗪酮在不同类型的各类人群中均为可接受风险。

参考资料

PubChem COMPOUND SUMMARY: Hexazinone.pubchem.2023-06-04

Hexazinone.echa.2023-06-04