2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота

редактировать
2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота
2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота
Шариковая модель 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты
Имена
Предпочтительное название IUPAC (2,4-Дихлорфенокси) уксусная кислота
Другие имена 2,4-D гедонал триноксол
Идентификаторы
Количество CAS
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.002.147 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox ( EPA)
ИнЧИ
  • InChI = 1S / C8H6Cl2O3 / c9-5-1-2-7 (6 (10) 3-5) 13-4-8 (11) 12 / h1-3H, 4H2, (H, 11,12) проверитьY Ключ: OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C8H6Cl2O3 / c9-5-1-2-7 (6 (10) 3-5) 13-4-8 (11) 12 / h1-3H, 4H2, (H, 11,12) Ключ: OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYAM
Улыбки
  • Clc1cc (Cl) ccc1OCC (= O) O
Характеристики
Химическая формула С 8 Н 6 Cl 2 O 3
Молярная масса 221,04 г / моль
Появление порошок от белого до желтого
Температура плавления 140,5 ° С (284,9 ° F, 413,6 К)
Точка кипения 160 ° C (320 ° F, 433 K) 0,4 мм рт.
Растворимость в воде 900 мг / л
Опасности
Паспорт безопасности ICSC 0033
Пиктограммы GHS GHS07: Вредно GHS05: Коррозийный
Формулировки опасности GHS H302, H317, H318, H335, H412
Меры предосторожности GHS P261, P273, P280, P305 + 351 + 338
точка возгорания не воспламеняется
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
LD 50 ( средняя доза ) 500 мг / кг (перорально, хомяк)

100 мг / кг (перорально, собака) 347 мг / кг (перорально, мышь) 699 мг / кг (перорально, крыса)

NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо) TWA 10 мг / м 3
REL (рекомендуется) TWA 10 мг / м 3
IDLH (Непосредственная опасность) 100 мг / м 3
Родственные соединения
Родственные соединения 2,4,5-Т, Дихлорпроп
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

2,4-Дихлорфеноксиуксусная кислота - это органическое соединение с химической формулой C 8 H 6 Cl 2 O 3, которое обычно обозначается общим названием 2,4-D по ISO. Это системный гербицид, который убивает большинство широколистных сорняков, вызывая их неконтролируемый рост, но большинство трав, таких как злаки, газонный газон и луга, не подвержены влиянию.

2,4-D - один из старейших и наиболее широко доступных гербицидов и дефолиантов в мире, коммерчески доступный с 1945 года, и в настоящее время производится многими химическими компаниями, поскольку срок действия патента на него давно истек. Его можно найти в многочисленных коммерческих смесях гербицидов для газонов и широко использовать в качестве средства от сорняков на зерновых культурах, на пастбищах и в садах. Более 1500 гербицидов содержат 2,4-D в качестве активного ингредиента.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 История
  • 2 Производство
  • 3 Способ действия
  • 4 Приложения
  • 5 Влияние на здоровье
    • 5.1 Острая токсичность
    • 5.2 Риск рака
    • 5.3 Загрязняющие вещества
  • 6 Метаболизм
  • 7 Экологическое поведение
    • 7.1 Микробный распад
  • 8 Регламент
  • 9 Генетически модифицированные культуры
  • 10 См. Также
  • 11 Источники
  • 12 Внешние ссылки и дополнительная литература

История

См. Также: Список нескольких открытий

Открытие 2,4-D, а также аналогичных гормональных гербицидов 2,4,5-T и MCPA произошло во время Второй мировой войны и стало случаем многократного открытия четырьмя группами, работающими независимо в условиях военной тайны в Соединенном Королевстве и США. Соединенные Штаты: Уильям Г. Темплман и сотрудники Imperial Chemical Industries (ICI) в Великобритании; Филип С. Натман и сотрудники Rothamsted Research в Великобритании; Франклин Д. Джонс и его сотрудники из American Chemical Paint Company; и Эзра Краус, Джон В. Митчелл и его сотрудники из Чикагского университета и Министерства сельского хозяйства США. Все четыре группы подпадали под действие законов о секретности военного времени и не следовали обычным процедурам публикации и раскрытия патентов. В декабре 1942 года после встречи в Министерстве сельского хозяйства рабочие Ротамстеда и ICI объединили ресурсы, и Натман переехал в Джилоттс-Хилл, чтобы присоединиться к усилиям ICI. Первой научной публикацией, описывающей структуру 2,4-D и регулирующую рост растений активность, были Перси В. Циммерман и Альберт Э. Хичкок из Института Бойса Томпсона, которые не были первыми изобретателями. Обсуждается точная последовательность ранних событий открытия 2,4-D и публикаций.

Уильям Темплман обнаружил, что когда индол-3-уксусная кислота (ИУК), естественный ауксин, используется в высоких концентрациях, она может остановить рост растений. В 1940 году он опубликовал свои выводы о том, что IAA убивает широколистные растения на зерновых полях. Примерно в то же время его группа ICI обнаружила MCPA.

В США аналогичный поиск кислоты с более длительным периодом полураспада, то есть метаболически и экологически более стабильного соединения, привел к 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоте (2,4-D) и 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоте. (2,4,5-Т), как феноксигербициды, так и аналоги ИУК. Роберт Покорный, промышленный химик из компании CB Dolge в Вестпорте, штат Коннектикут, опубликовал их синтез в 1941 году.

Все новые ауксины были разработаны как часть подпольных усилий военного времени по созданию боевых отравляющих веществ и / или селективных гербицидов; хотя 2,4-Д таким образом во время войны не применялся. Великобритания и Соединенные Штаты искали химическое вещество, которое заставило бы Германию и Японию подчиниться голодом, убив их посевы картофеля и риса, но 2,4-D оказался неэффективным для этой цели, потому что обе культуры его переносят. В течение года после окончания войны 2,4-D был коммерчески выпущен в качестве гербицида для борьбы с широколиственными сорняками зерновых культур, таких как рис и пшеница, а в 1950-х годах он был зарегистрирован в США для контроля размера и улучшения цвета кожи. в картофеле, не влияя на урожайность.

Первая публикация об использовании 2,4-D в качестве селективного гербицида появилась в 1944 году. Вскоре после этого, в 1944 году, была задокументирована способность 2,4-D бороться с широколистными сорняками на газоне. Начиная с 1945 года, American Chemical Paint Company представила 2,4-D продается как гербицид под названием Weedone. Он произвел революцию в борьбе с сорняками, так как это было первое соединение, которое в низких дозах могло избирательно контролировать двудольные (широколистные), но не большинство однодольных  - узколистные культуры, такие как пшеница, кукуруза (кукуруза), рис и аналогичные злаковые травы.. В то время, когда рабочей силы было мало, а потребность в увеличении производства продуктов питания была большой, она буквально «заменяла мотыгу».

2,4-D является одним из ингредиентов в Agent Orange, гербициде, который широко использовался во время чрезвычайной ситуации в Малайзии и войны во Вьетнаме. Однако 2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксин (TCDD), загрязнитель при производстве другого ингредиента в Agent Orange, 2,4,5-T, был причиной неблагоприятных последствий для здоровья, связанных с Agent Orange.

В 2000 - х годах, Доу агросайенсис разработал новую холин соли версию 2,4-D (2,4-Д), что холин Доу, включенных в его гербициде «Заручиться Duo» вместе с глифосата и агентом, который уменьшает дрейф; холиновая соль 2,4-D менее летучая, чем 2,4-D.

Производство

2,4-D является членом фенокси-семейства гербицидов.

2,4-Д изготавливается из хлоруксусной кислоты и 2,4-дихлорфенола, которое само по себе получают путем хлорирования из фенола. В качестве альтернативы его получают хлорированием феноксиуксусной кислоты. В производственных процессах может образовываться несколько загрязнителей, включая изомеры ди-, три- и тетрахлордибензо-п-диоксина и N-нитрозамины, а также монохлорфенол.

Емкости с гербицидом 2-4 Д, ок. 1947 г.

Способ действия

2,4-D действует, имитируя действие ауксина гормона роста растений, что приводит к неконтролируемому росту и, в конечном итоге, гибели восприимчивых растений. Он всасывается через листья и перемещается в меристемы растения. В результате возникает неконтролируемый, неустойчивый рост, вызывающий скручивание стебля, увядание листьев и, в конечном итоге, гибель растений. 2,4-D обычно применяется в виде соли амина, но существуют и более сильнодействующие варианты сложного эфира.

Эффект от внекорневой подкормки 2-4-Д

Приложения

2,4-D в основном используется в качестве селективного гербицида, который уничтожает многие наземные и водные широколиственные сорняки, но не травы. Как было обнаружено в 1940-х годах, патент больше не регулирует производство и продажу 2,4-D, и любая компания может производить его. Таким образом, он продается в различных составах под самыми разными торговыми марками. 2,4-D можно найти в коммерческих смесях гербицидов для газонов, которые часто содержат другие активные ингредиенты, включая мекопроп и дикамба. Более 1500 гербицидов содержат 2,4-D в качестве активного ингредиента.

Предполагаемое использование 2,4-Д в США к 2017 г.

В самых разных отраслях промышленности используются продукты, содержащие 2,4-D, для уничтожения сорняков и нежелательной растительности. В сельском хозяйстве это был первый гербицид, способный избирательно уничтожать сорняки, но не посевы. Он используется с 1945 года для борьбы с широколиственными сорняками на пастбищах, в садах и зерновых культурах, таких как кукуруза, овес, рис и пшеница. В частности, зерновые обладают отличной переносимостью 2,4-Д при его внесении перед посадкой. 2,4-D - это самый дешевый способ борьбы с озимыми однолетними сорняками с помощью опрыскивания осенью, часто с минимальной рекомендованной скоростью. Это особенно эффективно перед посадкой фасоли, гороха, чечевицы и нута. Предполагаемое использование 2,4-D в сельском хозяйстве США составлено Геологической службой США. В 2017 году, последней дате, на которую имеются данные, эта цифра составляла 40 000 000 фунтов (18 000 000 кг) в год.

При уходе за домашними газонами и садами 2,4-D обычно используется для борьбы с сорняками на газонах и других газонах. Он используется для уничтожения нежелательных сорняков, таких как одуванчики, подорожник, клевер и звездчатка. В лесном хозяйстве он используется для обработки пней, инъекции стволов и выборочного контроля за кустами в хвойных лесах. Вдоль автомобильных дорог, железных дорог и линий электропередач он используется для борьбы с сорняками и кустами, которые могут помешать безопасной работе и повредить оборудование. Вдоль водных путей он используется для борьбы с водными сорняками, которые могут мешать катанию на лодках, рыбалке и плаванию или засорять оросительное и гидроэлектрическое оборудование. Он часто используется государственными учреждениями для борьбы с распространением инвазивных, ядовитых и неместных видов сорняков и предотвращения их вытеснения аборигенными видами, а также для борьбы со многими ядовитыми сорняками, такими как ядовитый плющ и ядовитый дуб.

Мониторинговое исследование 2010 года, проведенное в США и Канаде, показало, что «текущее воздействие 2,4-D ниже применимых ориентировочных значений воздействия».

2,4-D использовался в лабораториях для исследований растений в качестве добавки к средам для культивирования клеток растений, таким как среда MS, по крайней мере с 1962 года. 2,4-D используется в культурах клеток растений в качестве гормона дедифференцировки (индукции каллуса). Он классифицируется как производное гормона растения ауксин.

Воздействие на здоровье

Смотрите также: Последствия для здоровья от пестицидов и отравления пестицидами

Мужчины, работающие с 2,4-D, подвержены риску сперматозоидов неправильной формы и, следовательно, проблем с фертильностью ; риск зависит от количества и продолжительности воздействия, а также других личных факторов.

Острая токсичность

По данным Агентства по охране окружающей среды США, «токсичность 2,4-D зависит от его химических форм, включая соли, сложные эфиры и кислотную форму. 2,4-D обычно имеет низкую токсичность для человека, за исключением некоторых кислот и солей. формы могут вызвать раздражение глаз. Купание запрещено в течение 24 часов после применения определенных 2,4-D продуктов, применяемых для борьбы с водными водорослями, чтобы избежать раздражения глаз ». По состоянию на 2005 год средняя летальная доза или LD 50, определенная в исследованиях острой токсичности на крысах, составляла 639 мг / кг.

Подщелачивание мочи использовалось при острых отравлениях, но доказательства, подтверждающие его использование, скудны.

Риск рака

Международное агентство по изучению рака классифицирует 2,4-D в качестве возможного канцерогена для человека в то время как Агентство по охране окружающей среды Соединенных Штатов нет. Международное агентство по изучению рака (IARC), сказал 2,4-D был классифицирован как «возможно, канцерогенным для человека ( группа 2В ), основываясь на неадекватных данных в организме человека и ограниченные данные, у экспериментальных животных».

В июне 2015 года Всемирная организация здравоохранения «s Международное агентство по изучению рака подтвердили свою классификацию 1987 2,4-D в качестве возможного канцерогена.

8 августа 2007 года EPA вынесло постановление о том, что существующие данные не подтверждают связь между раком человека и воздействием 2,4-D.

Группа из 13 ученых, проводивших обзор исследований канцерогенности 2,4-D в 1995 году, разделилась во мнениях. Ни один из ученых не подумал, что совокупность доказательств указывает на то, что 2,4-D был «известной» или «вероятной» причиной рака у человека. Преобладающее мнение указывало на то, что 2,4-D может вызывать рак у людей, хотя не все участники группы считали, что такая возможность одинаково вероятна: один считал возможность сильной, склоняясь к вероятной, и пять считали, что возможность была вероятной. удаленный, склоняющийся к маловероятному. Два участника дискуссии считали маловероятным, что 2,4-D может вызывать рак у людей.

В предыдущем отчете за 1987 г. IARC классифицировал некоторые хлорфеноксигербициды, включая 2,4-D, MCPA и 2,4,5-T, как группу канцерогенов класса 2B - «возможно канцерогенных для человека».

Загрязняющие вещества

Исследование Four Corners, проведенное в июле 2013 года, выявило повышенные уровни диоксинов в генерической версии 2,4-D, одного из наиболее широко используемых гербицидов в Австралии. Один ученый сказал, что продукт, протестированный Four Corners, который был импортирован из Китая, имел «одно из самых высоких значений диоксина для 2,4-D за последние 10-20 лет и мог представлять потенциальную опасность для здоровья».

Метаболизм

Когда радиоактивно меченный 2,4-D скармливался скоту, 90% или более общего радиоактивного остатка (TRR) выделялось с мочой в неизмененном виде или в виде конъюгированных форм 2,4-D. Относительно небольшая часть 2,4-D метаболизировалась в дихлорфенол, дихлоранизол, 4-хлорфеноксиуксусную кислоту (6,9% от TRR в молоке) и 2,4-дихлорфенол (5% от TRR в молоке; 7,3% от TRR в молоке). TRR в яйцах и 4% TRR в куриной печени). Уровни остатков в почках были самыми высокими.

Экологическое поведение

Из-за долговечности и степени использования 2,4-D несколько раз оценивался регулирующими органами и комитетами по анализу.

Соли и сложные эфиры 2,4-D амина не являются стойкими в большинстве условий окружающей среды. Разложение 2,4-D происходит быстро (период полураспада 6,2 дня) в аэробных минеральных почвах. 2,4-D расщепляется микробами в почве в процессах, которые включают гидроксилирование, расщепление боковой цепи кислоты, декарбоксилирование и раскрытие кольца. Этилгексильная форма соединения быстро гидролизуется в почве и воде с образованием 2,4-D кислоты. 2,4-D имеет низкое сродство к связыванию в минеральных почвах и отложениях, и в этих условиях считается от промежуточной до высокоподвижной и, следовательно, может выщелачиваться, если не разлагается.

В аэробных водных средах период полураспада составляет 15 дней, в то время как в анаэробных водных средах 2,4-D был от умеренно стойкого до стойкого (период полураспада от 41 до 333 дней). 2,4-D был обнаружен в ручьях и неглубоких подземных водах в низких концентрациях как в сельских, так и в городских районах. Разрушение зависит от pH. Некоторые формы сложных эфиров очень токсичны для рыб и других водных организмов.

«Сложноэфирные формы 2,4-D могут быть высокотоксичными для рыб и других водных организмов. 2,4-D обычно имеет умеренную токсичность для птиц и млекопитающих, немного токсичен для рыб и водных беспозвоночных и практически нетоксичен для медоносных пчел. "согласно EPA.

Микробный распад

Ряд 2,4-D-деградирующих бактерий был выделен и охарактеризован в различных средах обитания. Метаболические пути разложения соединения доступны в течение многих лет, и гены, кодирующие катаболизм 2,4-D, были идентифицированы для нескольких организмов. В результате обширных метаданных по поведению в окружающей среде, физиологии и генетике 2,4-D стал первым гербицидом, в котором были продемонстрированы бактерии, активно ответственные за разложение in situ. Это было достигнуто с помощью метода исследования стабильных изотопов на основе ДНК, который позволяет связать микробную функцию (активность), такую ​​как разложение химического вещества, с идентичностью организма без необходимости культивирования соответствующего организма.

Регулирование

Максимальные пределы остатков были впервые установлены в ЕС в 2002 году и пересмотрены в 2011 году Европейским управлением по безопасности пищевых продуктов, которое пришло к выводу, что максимальные пределы остатков, установленные Кодексом, «не должны вызывать беспокойства у европейских потребителей». Общее хроническое воздействие составляет менее 10% от допустимого суточного потребления (ДСП). 2,4-D в настоящее время не одобрен для использования на лужайках и садах в Дании, Норвегии, Кувейте и канадских провинциях Квебек и Онтарио. Использование 2,4-D строго ограничено в стране Белиз. В 2008 году компания Dow AgroScience, LLC подала в суд на правительство Канады за разрешение Квебеку запретить 2,4-D, но в 2011 году урегулировала эту проблему.

В 2005 году Агентство по охране окружающей среды США одобрило продолжение использования 2,4-D. 10 июля 2013 г. Агентство по регулированию борьбы с вредителями в Канаде обновило уведомление о повторной оценке 2,4-D, заявив, что зарегистрированные лица 2,4-D предоставили ему необходимые данные и сочли их приемлемыми. 18 апреля 2012 г. EPA отклонило петицию, поданную 6 ноября 2008 г. Советом по защите природных ресурсов, об отмене всех допусков и отмене всех регистраций 2,4-D. EPA заявило, что недавнее новое исследование и всесторонний обзор EPA подтвердили предыдущие выводы EPA о том, что допуски 2,4-D безопасны при ожидаемом воздействии. Расчетное годовое использование 2,4-D в сельском хозяйстве США составлено Геологической службой США.

В октябре 2014 года Агентство по охране окружающей среды США зарегистрировало Enlist Duo, гербицид, содержащий менее летучую 2,4-D холиновую соль, глифосат и противодвигательный агент, для использования в шести штатах: Иллинойс, Индиана, Айова, Огайо, Южная Дакота и Висконсин. В ноябре 2015 года EPA попыталось отозвать собственное одобрение Enlist Duo в результате судебных исков двух американских групп против агентства и Dow. Однако, хотя подразумевалось, что одобрение «пропало» из-за иска, на самом деле Enlist Duo все еще был одобрен до решения суда. 25 января 2016 года Девятый окружной апелляционный суд США отклонил ходатайство EPA об отмене регистрации Enlist Duo. Dow заявила, что продукт будет доступен в 15 штатах США и Канаде в течение сезона урожая 2016 года.

21 августа 2013 года Австралийское управление по пестицидам и ветеринарным лекарствам (APVMA) запретило отдельные продукты на основе 2,4-D с высоким содержанием летучих эфиров (HVE) из-за их опасности для окружающей среды. Продукция HVE 2,4-D уже 20 лет запрещена в Европе и Северной Америке; продукты с низким содержанием летучих сложных эфиров по-прежнему доступны в Австралии и во всем мире. В июле 2013 года APVMA опубликовала результаты своего отчета.

Генетически модифицированные культуры

В 2010 году компания Dow опубликовала, что она создала генетически модифицированные соевые бобы, устойчивые к 2,4-D, путем встраивания бактериального гена арилоксиалканоатдиоксигеназы, aad1. Компания Dow планировала использовать его в качестве альтернативы или дополнения к культурам Roundup Ready из-за растущей распространенности устойчивых к глифосату сорняков.

По состоянию на апрель 2014 года генетически модифицированные кукуруза и соя, устойчивые к 2,4-D и глифосату, были одобрены в Канаде. В сентябре 2014 года USDA также одобрило кукурузу и сою Dow, а в октябре EPA зарегистрировало гербицид Enlist Duo, содержащий 2,4-D и глифосат.

Смотрите также

использованная литература

  • Диббиса Д.; Egigu MC; Мутхусвами М. (2016). «Задержка созревания помидоров (Lycopersicon Esculenthum Mill.) После сбора урожая с использованием 2, D-дихлорфеноксиуксусной кислоты». Международный журнал текущих исследований и обзоров. 8 (2): 65.

Внешние ссылки и дальнейшее чтение

Последняя правка сделана 2023-03-31 02:27:28
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте