Фомесафен
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
5-[2-Хлор-4-(трифторметил)фенокси]-N- ( метансульфонил)-2-нитробензамид | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.069.470 |
| Номер ЕС |
|
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики [ 1 ] | |
| С 15 Н 10 Cl F 3 Н 2 О 6 С | |
| Молярная масса | 438.76 g·mol −1 |
| 50 мг/л (20 °С) | |
| войти P | -1,2 (20 °С) |
| Кислотность ( pKa ) | 2.83 |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
| |
| Предупреждение | |
| H302 | |
| П264 , П270 , П301+П312 , П330 , П501 | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Фомесафен — ISO. общепринятое название [ 2 ] для органического соединения, используемого в качестве гербицида . Он действует путем ингибирования фермента протопорфириногеноксидазы (PPO). [ 3 ] который необходим для хлорофилла синтеза . Соевые бобы естественным образом обладают высокой толерантностью к фомесафену. [ 3 ] [ 4 ] посредством метаболического удаления глутатион - S -трансферазой . [ 3 ] [ 4 ] В результате соя является наиболее распространенной культурой, обрабатываемой фомесафеном, за ней следуют другие бобы и некоторые другие виды культур. [ 5 ] Это небезопасно для кукурузы/кукурузы. [ 6 ] или другие Poaceae . [ 4 ]
История
[ редактировать ]Нитрофениловые эфиры — хорошо известный класс гербицидов, старейшим представителем которого был нитрофен , изобретенный компанией Rohm & Haas и впервые зарегистрированный для продажи в 1964 году. [ 7 ] Эта область химии стала очень конкурентоспособной после того, как Mobil Oil Corporation в 1969 году подала заявку и выдала в 1974 году патент на структурный аналог с группой COOCH 3 , соседней с нитрогруппой нитрофена. [ 8 ] Этот продукт, бифенокс , был выпущен под торговой маркой Mowdown в 1981 году. Тем временем компания Rohm & Haas представила ацифлуорфен (в виде его натриевой соли под торговой маркой Blazer) в 1980 году, разработав его под кодовым номером RH-6201. [ 9 ] Он имел значительно улучшенные свойства, включая более широкий спектр гербицидного действия и хорошую безопасность для посевов сои. Первый патент на материал был опубликован в декабре 1975 года. [ 10 ] хотя в более раннем бельгийском патенте, опубликованном в сентябре 1973 года, описывалась соответствующая химия. [ 11 ]
-
Нитрофен -
Бифенокс -
Ацифлуорфен
Химики из исследовательского центра Imperial Chemical Industries (ICI) в Джилоттс-Хилл , Великобритания, исследовали эту область, чтобы попытаться найти собственную интеллектуальную собственность и разработать запатентованный материал, который мог бы конкурировать на рынке. Идея, которая оказалась успешной, заключалась в замене карбоновой кислоты в ацифлуорфене группой , имея аналогичный pK a которая могла бы имитировать ее ( например, и общую растворимость), но не могла метаболизироваться до ацифлуорфена и потенциально нарушать патенты конкурента. Патентные заявки на это изобретение, где заменой COOH была группа CONHSO 2 CH 3, были поданы в январе 1978 года. [ 12 ] Фомесафен был разработан под кодовым номером PP021, и первые продажи состоялись в Аргентине в 1983 году под торговой маркой Flex. [ 1 ]
Синтез
[ редактировать ]Как описано в патенте ICI, [ 12 ] фомесафен можно получить из ацифлуорфена путем реакции с тионилхлоридом с образованием хлорангидрида , а затем с метансульфонамидом в пиридине в качестве растворителя.
- Ar-COOH + SOCl 2 → ArCOCl
- Ar-COCl + CH 3 SO 2 NH 2 → ArCONHSO 2 CH 3
Механизм действия
[ редактировать ]Подробный механизм действия фомесафена и родственных ему гербицидов на основе нитрофенилового эфира был неизвестен на момент их изобретения. Эффект виден на целых растениях являются хлороз и высыхание : было выдвинуто несколько гипотез относительно взаимодействий на молекулярном уровне, которые могли бы объяснить эти симптомы. [ 13 ] Принятое сейчас объяснение повреждения состоит в том, что эти соединения ингибируют фермент протопорфириногеноксидазу, что приводит к накоплению протопорфирина IX в растительных клетках. Это мощный фотосенсибилизатор , который активирует кислород, приводя к перекисному окислению липидов . Для этого процесса, чтобы убить растение, необходимы и свет, и кислород. [ 14 ] [ 15 ]
Использование
[ редактировать ]В Соединенных Штатах Агентство по охране окружающей среды (EPA) отвечает за регулирование пестицидов в соответствии с Федеральным законом об инсектицидах, фунгицидах и родентицидах (FIFRA), Законом о защите качества пищевых продуктов (FQPA) и Законом об улучшении регистрации пестицидов (PRIA). Пестицид можно использовать на законных основаниях только в соответствии с указаниями на этикетке, которая прилагается к моменту продажи пестицида. Целью маркировки является «предоставление четких указаний по эффективному функционированию продукта при минимизации рисков для здоровья человека и окружающей среды». Этикетка — это юридически обязательный документ, который определяет, как можно и нужно использовать пестицид, а несоблюдение указаний на этикетке при использовании пестицида является федеральным правонарушением. [ 16 ] [ 17 ]
Фомесафен обычно применяется после всходов (когда в посевах видны сорняки), но его также можно использовать и в довсходовый период. Он контролирует или подавляет широколистные сорняки, травы и осоки на соевых бобах и эффективен против очень широкого спектра видов сорняков, включая Abutilon theophrasti , Acalypha ostryifolia , Acanthospermum hispidum , Amaranthus palmeri , Ambrosia artemisiifolia , Anoda cristata , Barbarea vulgaris , Brassica kaber , Calystegia s. эпиум sativa Cannabis , Cardiospermum halicacabum, Cassia obtusifolia, Chenopodium album, Citrullus vulgaris, Convolvulus arvensis, Croton glandulosus, Cucumis melo, Cyperus esculentus, Datura stramonium, Digitaria, Echinochloa crus-galli, Eleusine indica, Euphorbia heterophylla, Helianthus annuus, Hibiscus trionumИпомея квамоклит , Melochia corchorifolia , Mollugo verticillata , Polygonum pensylvanicum , Portulaca oleracea , Richardia scabra , Sesbania exaltata , Setaria faberi , Solanum carolinense , Sorghum halepense , Striga asiatica и Xanthium strumarium . Продукт обычно используется при нормах внесения 0,3 фунта а.и. на акр. [ 17 ]
Предполагаемое годовое использование фомесафена в сельском хозяйстве США составлено Геологической службой США и показывает, что в 2018 году (последняя дата, на которую имеются данные) было применено около 6 000 000 фунтов (2 700 000 кг) — в основном в соевых бобах. [ 18 ] Соединение не зарегистрировано для использования в Европейском Союзе близкий к нему нитрофениловый эфир бифенокс . , хотя там доступен [ 19 ]
Безопасность человека
[ редактировать ]ЛД . 50 фомесафена составляет 1250 мг/кг (крысы, перорально), что означает, что он умеренно токсичен при пероральном приеме [ 1 ] В Кодексе федеральных правил США зафиксированы максимальные допуски по остаткам фомесафена в различных пищевых продуктах. [ 20 ]
Влияние на окружающую среду
[ редактировать ]Экологическая судьба и экотоксикология фомесафена обобщены в базе данных свойств пестицидов. [ 1 ] Соединение использовалось в тематическом исследовании, в ходе которого были разработаны методы проведения общенациональной оценки исчезающих видов в США. [ 21 ]
Сопротивление
[ редактировать ]Устойчивость к фомесафену развилась, в том числе, у Amaranthus Retroflexus на северо-востоке Китая . [ 22 ] Амарант пальмери в Арканзасе , [ 23 ] и Молочай гетерофилла в Бразилии . [ 24 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д База данных свойств пестицидов. «Фомесафен» . Университет Хартфордшира . Проверено 03 марта 2021 г.
- ^ «Сборник распространенных названий пестицидов: фомесафен» . БЦПК .
- ^ Jump up to: а б с «фомесафен» . Лаборатория экологии и борьбы с сорняками Корнелльского университета . Проверено 22 ноября 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с Эндрюс, Кристофер Дж.; Скипси, Марк; Таунсон, Джейн К.; Моррис, Кэрол; Джепсон, Ян; Эдвардс, Роберт (1997). «Активность глутатионтрансферазы в отношении гербицидов, избирательно используемых в соевых бобах». Пестицидная наука . 51 (2). Уайли : 213–222. doi : 10.1002/(sici)1096-9063(199710)51:2<213::aid-ps622>3.0.co;2-l . ISSN 0031-613X .
- ^ «Мягкие меры воздействия на этикетке проверки регистрации фомесафена» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США .
- ^ «Повреждение переноса фомесафена на кукурузу» . Университет штата Айова . 03.06.2014 . Проверено 22 ноября 2020 г.
- ^ База данных свойств пестицидов. «Нитрофен» . Университет Хартфордшира . Проверено 03 марта 2021 г.
- ^ Патент США 3784635 , Тайссен Р.Дж., «Гербицидные 4-трифторметил-4'-нитродифениловые эфиры», выдан 8 января 1974 г., передан Mobil Oil Corporation.
- ^ База данных свойств пестицидов. «Ацифлуорфен-натрий» . Университет Хартфордшира . Проверено 03 марта 2021 г.
- ^ патент США 3928416 , Bayer HO; Свитенбанк К. и Йих Р.И, «Гербицидные 4-трифторметил-4'-нитродифениловые эфиры», выпущено 23 декабря 1975 г., передано Rohm & Haas.
- ^ патент BE 796677 , Bayer HO; Свитенбанк К. и Йих Р.Ю. «Новые гербициды на основе 4-трифторметил-4'-нитродифениловых эфиров и их применение для борьбы с сорняками», выпущено 13 сентября 1973 г., передано компании Rohm & Haas.
- ^ Jump up to: а б Патент EP 0003416 , Картрайт Д. и Коллинз Д.Д., «Соединения дифенилового эфира, полезные в качестве гербицидов; способы их использования, способы их получения и гербицидные композиции, содержащие их», выдан 26 августа 1981 г., передан ICI Ltd.
- ^ Ридли, Стюарт М. (1983). «Взаимодействие хлоропластов с ингибиторами» . Физиология растений . 72 (2): 461–468. дои : 10.1104/стр.72.2.461 . ПМЦ 1066256 . ПМИД 16663025 .
- ^ Даян, Франк Э.; Редди, Кришна Н.; Дюк, Стивен О. (1999). «Взаимосвязь структура-активность дифениловых эфиров и других ингибиторов протопорфириногеноксидазы с кислородными мостиками». Пероксидирующие гербициды . стр. 141–161. дои : 10.1007/978-3-642-58633-0_5 . ISBN 978-3-642-63674-5 .
- ^ Нагано, Эйки (1999). «Гербицидная эффективность ингибиторов протопорфириногеноксидазы». Пероксидирующие гербициды . стр. 293–302. дои : 10.1007/978-3-642-58633-0_11 . ISBN 978-3-642-63674-5 .
- ^ «О регистрации пестицидов» . Агентство по охране окружающей среды США . 27 февраля 2013 года . Проверено 27 февраля 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Сингента США. «Флексстар» . Syngenta-us.com . Проверено 02 марта 2021 г.
- ^ Геологическая служба США (12 октября 2021 г.). «Оценка сельскохозяйственного использования Фомесафена, 2018 г.» . Проверено 17 января 2022 г.
- ^ База данных свойств пестицидов. «Бифенокс» . Университет Хартфордшира . Проверено 03 марта 2021 г.
- ^ «Фомесафен; допуски по остаткам» . ecfr.federalregister.gov . 07.02.2018 . Проверено 05 марта 2021 г.
- ^ Кэмпбелл, Дэн; Овермайер, Джей; Банг, Джису; Перин, Джефф; Брэйн, Ричард (2012). «Оценка исчезающих видов, проведенная в рамках проверки регистрации: практический пример фомесафена». Регулирование использования пестицидов и Закон об исчезающих видах . Серия симпозиумов ACS. Том. 1111. стр. 119–137. дои : 10.1021/bk-2012-1111.ch009 . ISBN 978-0-8412-2703-3 .
- ^ Чжан, Чаосянь, Вэй, Шухуэй (2020). Хуан Чжаофэн, Хайлань, Ван , , Чуньюй , 165. j.pestbp.2020.104560 Elsevier : 104560. doi : / . ISSN 0048-3575 . PMID 32359536. . S2CID 216246076 10.1016
- ^ Салас, Рейофели А; Бургос, Нильда Р; Транел, Патрик Дж; Сингх, Шилпа; Глазго, Лес; Скотт, Роберт С; Николс, Роберт Л. (2016). «Устойчивость к гербициду, ингибирующему ППО, у амаранта Палмера из Арканзаса» . Наука борьбы с вредителями . 72 (5). Уайли-Блэквелл : 864–869. дои : 10.1002/ps.4241 . ISSN 1526-498X . ПМК 5069602 . ПМИД 26817647 .
- ^ Брусамарелло, Антонио П.; Оливейра, Пол Х.; Трецци, Микеланджело М.; Финатто, Тасьан; Паньончелли, Фортунато ДБ; Видаль, Рибас А. (2020). «Наследование устойчивости к фомафену и имазетапиру в популяции Euphorbia гетерофиллы , устойчивой к множественным гербицидам ». Исследования сорняков . 60 (4). Уайли : 278–286. Бибкод : 2020WeedR..60..278B дои : 10.1111/wre.12425 . ISSN 0043-1737 . S2CID 219415301 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Фомесафен в базе данных свойств пестицидов (PPDB)