植物生长调节剂

植物生长调节剂——乙烯利

综述：20世纪40年代以来，植物生长调节剂广泛应用与调控作物生长发育，其主要功能有：调节植物内部的化学组成或果实的颜色；启动或终止种子芽的休眠；促进发根或根的生长；控制植物或器官的大小；提前或阻止开花及诱导或控制叶片或果实的脱落；改变作物发育的起始时间；增加植物的抗病虫能力和抗逆能力。本文仅对植物生长调节剂的历史对植物新陈代谢的调节和对开花及果实发育的调节等做一些简要介绍。

乙烯利（ethephon）,其化学名称为2-氯乙基膦酸，为纯白色针状结晶，密度1.58g/cm3，熔点74-75℃，易溶于水、乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯等极性溶剂，微溶于苯、甲苯等非极性溶剂；工业品为淡棕色水溶液，市售一般是40%的乙烯利水剂。

植物生长调节剂的发展历史

植物生长调节剂应用的历史可以追溯到基督时代，那时人们把橄榄油滴在无花果树上可以促进无花果的发育，后来人们知道高温时橄榄油分解，释放出的乙烯影响了无花果的发育。40年代，生长素被发现具有乙烯利类似的作用。80年代初，单一植物生长调节剂的最大市场是美国的棉花脱落

剂，其次可能是乙烯，用于马来西亚及东南亚橡胶割胶，以及热带地区甘蔗的催熟。90年代，控制作物顶端生长优势，促进侧芽滋生的多效唑被广泛应用于中国的稻作物以及果树园艺等方面。

植物生长调节剂的应用研究现状

乙烯利水稻催熟技术是我国创新技术，乙烯利是乙烯气体释放剂，可用于提高橡胶树的流胶产量，已成为橡胶生产常规技术措施，它能延长流胶时间，减少割胶次数，有助于延长橡胶树的寿命，对于大部分橡胶树的干胶产量可以增加100%。

植物生长调节剂可影响果实的品质。乙烯利可以增加徐国苹果品种着红色，并可以加速青苹果成熟提早上市。乙烯利和B9也用于桃子的催熟，在樱桃葡萄和梨子也有应用。乙烯利还用于香蕉胡椒海枣洋李的催熟。

乙烯利的合成

1．1 环氧乙烷与三氯化磷的合成路线

1946年Kabachnik MI和Rossiiskaya PA首次报告了乙烯利的合成，以三氯化磷和环氧乙烷为起始原料，在低温下发生酯化反应得到亚磷酸三（2-氯乙基）酯，然后加热发生自身重排反应得到2-氯乙基膦酸二（2-氯乙基）酯，最后在加热条件下与HCL发生酸解反应得到乙烯利。该方法是国内外学者研究的生产乙烯利的主要方法，经国内外化学工作者的

不断努力使该方法得到逐步完善，并应用于工业生产。该法具有原料成本较低、工艺操作比较简单等优点，但同时也存在各步反应的选择性较低、杂质较多等缺点。其各步反应的具体工艺条件如下：

1.1.1三氯化磷与环氧乙烷的酯化反应

在冰水浴条件下将环氧乙烷通入到盛有三氯化磷的三口烧瓶中，环氧乙烷与三氯化磷的摩尔比为3.05-3.15:1，将反应温度控制在40℃以下，待环氧乙烷通入完毕后再保温1-2h，亚磷酸三酯的质量收率可达90%以上。也可将三氯化磷滴加环氧乙烷中，但环氧乙烷易气化，使反应较难控制并增加能耗。该反应剧烈放热且环氧乙烷在较高温度下易发生自聚，控制较低温度有利于抑制副反应的发生，另外也可以加入溶剂以加强传热。因三氯化磷易于空气中的水发生反应生成亚磷酸，且易于氧化生成三氯氧磷，因此保证无水无氧操作也是比较关键的。

1.1.2亚磷酸三酯的重排反应

亚磷酸三酯加热至140-160℃反应约17h后发生Michaelis Arbuzov重排反应得到2-氯乙基磷酸二酯。此反应机理较为

复杂，易发生副反应。在无溶剂条件下反应液温度会发生飙升的现象，因反应热不能及时移走，反应液温度短时间内可由160℃升至250℃以上，使副反应增加。加入二氯苯作溶剂可明显抑制这种反应的发生，有效提高反应的选择性，使加入溶剂会增加一步分离操作，增加成本。

1．1.3 2-氯乙基磷酸二酯的酸解

在140-160℃条件下直接将HCL气体通入2-氯乙基磷酸二酯中或在100-140℃下加入浓盐酸发生酸解反应得到乙烯利，通过蒸馏水出去副产二氯乙烷。此反应可在负压、常压或加压条件下进行。

原上海彭浦化工厂采用轻微负压进行酸解，在140-150℃条件下通入HCL气体的同时，滴加盐酸以促进2-氯乙基磷酸二酯的分解。该方法可较快除去产物二氯乙烷使反应向右进行，反应约40h后可得到纯度约为60%的乙烯利产品。该法存在反应时间较长以及乙烯利产品纯度较低的缺点。

国外关于加压酸解的报道较多，大都采用纯度在90%以上的2-氯乙基磷酸二酯为原料，在温度为110-150℃、压力为0.3-0.6Mpa的条件下反应约15-30h后可得到纯度在90%以上的乙烯利产品。加压酸解虽然能提高反应速率和选择性，可得到纯度相对较高的乙烯利产品，并能缩短反应时间，但同时也会增加设备成本的操作费用。

1.2 其他合成方法

除过上文所述的方法外，还有以下几种合成的方法：（1）乙烯和三氯化磷的合成路线（2）二氯乙烷和三氯化磷合成方法（3）氯乙烯合成路线（4）亚磷酸三酯合成路线，此处不做过多的赘述。

乙烯利的应用

2.1促进果实成熟

2.1.1番茄催熟，可采用涂花梗、浸果和涂果的方法。

涂花梗：番茄果实在白熟期，用300毫克/千克的乙烯利涂于花梗上即可。

涂果：用400毫克/千克的乙烯利涂在白熟果实花的萼片及其附近果面即可。

浸果：转色期采收后放在200毫克/千克乙烯利溶液中浸泡1分钟，再捞出于25摄氏度下催红。

大田喷果催熟：后期一次性采收时，用1000毫克/千克乙烯利溶液在植株上重点喷果实即可。

2.1.2西瓜用100-300毫克/千克乙烯利溶液喷洒已经长足的西瓜，可以提早5-7天成熟，增加可溶性固形物1%-3%，增加西瓜的甜度，促进种子成熟，减少白籽瓜。

2.1.3水稻秧苗在5-6叶期（拔秧前15-20天），用1000mg/kg 药液（40%乙烯利400倍液）喷施1-2次，可使秧苗矮壮、移栽后返青快、抽穗早、增产。通常每亩秧田喷药50kg，