Page 210 - 《精细化工》2020年第1期

·196· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

系统、肝脏都有一定毒性，动物实验表明它还有间 DV-菊酰氯、间苯氧基苯甲醛以及氰化钠在相转移
接致癌作用 [1-4] 。 催化剂存在下反应合成氯氰菊酯。第三种方法是目
中国现行国家标准 GB2763—2016《食品安全国 前工业生产氯氰菊酯的主要方法，日本专利 [20-21] 较
家标准食品中农药最大残留限量》中明确规定了氯 早报道了该法，所选用的催化剂有苄基三乙基氯化
氰菊酯的残留限量，世界卫生组织将其定为中等毒 铵（TEBA）、四丁基溴化铵（TBA）等。此外，合
性，欧盟农药 Maximum Residue Limits（MRLs） 成氯氰菊酯的方法还有 α-溴代氰苄法、α-羟基磺酸
（农药最大残留量限量）数据库、美国联邦法规 钠法等 [22-25] 。
MRLs 数据库中对氯氰菊酯在各种农作物、烟草、 本文结合文献中对于天然丰度氯氰菊酯的合成
食品等的最大残留量都有限量，受限范围广、数量 方法，设计出适合稳定同位素氘标记氯氰菊酯的合
多、种类全、分类精细，其限量范围多数为 0.02~ 成路线。本法的特点是：制备得到标记关键中间体
0.05 mg/kg。中国在该领域的检测水平相对落后，例 D 5 -间苯氧基苯甲醛，再进一步得到 D 5 -氯氰菊酯；
如：中国氯氰菊酯限量种类仅有 70 多种，而欧盟有 结合拟除虫菊酯化合物的共性结构，基于关键中间
将近 400 种；中国仅有约 13 种氯氰菊酯限量范围在 体 D 5 -间苯氧基苯甲醛，可以通过其成醇后与不同
0.01~0.07 mg/kg，而欧盟有将近 122 种。氯氰菊酯 结构的酰氯反应，或与卤代烷直接醚化，从而得
残留量检测水平的落后会形成一定的技术壁垒并最 到一系列稳定同位素标记的拟除虫菊酯化合物。关
终演变为国家间的贸易壁垒。例如：1999~2000 年 键标记中间体与各拟除虫菊酯共性结构对比如下
间，欧盟对茶叶中氯氰菊酯含量进行了大幅修改， 所示。
将 MRL 直接改为 0.1 mg/kg，直接导致中国茶叶出
口量由 1998 年的 21.74 万 t 降到 1999 年的 19.96
万 t，下降了 8.2%。
目前，对于氯氰菊酯的检测，中国仍主要采用
气相色谱-质谱联用（GC-MS）方法 [5-7] ，该法虽较
为成熟，但容易受到基质效应的制约，当基质组成
复杂，样本基质难处理时，往往不能准确测定样品
中氯氰菊酯含量；另外，氯氰菊酯有多个手性中心，
存在多种异构体，异构体的组成及比例也会影响气
相色谱-质谱方法的准确定量。
同位素稀释质谱法（IDMS）是将同位素内标物
和待测物均匀混合后，用质谱仪测定样品中内标物
和待测物混合前后同位素丰度的变化来测定目标物
残留量的方法。该法很少受到多种物理和化学因素
的干扰，能够有效消除基质效应和前处理等因素对
分析结果的影响 [8-15] 。发达国家对于具有复杂、难
以 D 6 -苯酚（98% atom D）为原料，经氘氧化
处理基质的样本中残留氯氰菊酯的检测，往往使用
钾回流脱水得到氘代苯酚钾（Ⅱ），然后Ⅱ在氯化亚
稳定同位素稀释质谱法进行测量和校正，已开发出
针对 17 种拟除虫菊酯类化合物的检测方法 [16-19] 。 铜催化下，与间溴苯甲醛经优化后的乌尔曼缩合反
应，得关键标记中间体 D 5 -间苯氧基苯甲醛（Ⅲ）；
利用同位素稀释质谱法检测氯氰菊酯的残留含
量，稳定同位素标记氯氰菊酯是一种不可或缺的重 Ⅲ与氰化钠形成氰醇，经相转移催化与氯氰菊酰氯
要工具。当下，中国所使用的同位素标记氯氰菊酯 合成 D 5 -氯氰菊酯（Ⅳ），其合成路线如下所示。
完全依赖进口，价格昂贵。例如，Sigma-Aldrich 公
司 D 5 -氯氰菊酯价格 154 元/mg，CIL 公司 13 C 标记
的氯氰菊酯价格 4.25 美元/μg，严重限制了同位素稀
释质谱法在中国相关领域的应用。
天然丰度拟除虫菊酯如氯氰菊酯的合成方法主
要有以下 3 种：（1）氰醇法，即 DV-菊酰氯与氰醇
反应直接得到氯氰菊酯；（2）DV-菊酸盐与 α-卤代
腈反应得到氯氰菊酯；（3）相转移催化一步法，即