Дикват
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
6,7-дигидродипиридо[1,2-a:2',1'-c]пиразин-5,8-диий дибромид
| |
| Другие имена
1,1'-Этилен-2,2'-дипиридилдиилий дибромид
| |
| Идентификаторы | |
| |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХЭМБЛ |
|
| ХимическийПаук |
|
| Информационная карта ECHA | 100.001.436 |
| КЕГГ |
|
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ |
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики [ 1 ] | |
| С 12 Ч 12 Бр 2 Н 2 | |
| Молярная масса | 344.050 g·mol −1 |
| Появление | Белые/желтые кристаллы |
| Плотность | 1,61 г/см 3 |
| Температура плавления | Разлагается |
| 71,8% (20 °С) | |
| войти P | -4.6 |
| Давление пара | 0,01 мПа (20 °С) |
| Опасности [ 3 ] | |
| СГС Маркировка : | |
   
| |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
РЕЛ (рекомендуется)
|
СВВ 0,5 мг/м 3 [ 2 ] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Дикват - это ISO. общее название [ 4 ] для органического дикатиона , который в виде соли с противоионами, такими как бромид или хлорид, используется в качестве контактного гербицида , вызывающего высыхание и дефолиацию . Дикват больше не одобрен для использования в Европейском Союзе , хотя его регистрация во многих других странах, включая США, все еще действительна.
Синтез
[ редактировать ]Пиридин окислительно связывается с образованием 2,2'-бипиридина на нагретом никелевом катализаторе Ренея . Этиленовый мостик образуется в результате реакции с 1,2-дибромэтаном. [ 5 ]
История
[ редактировать ]Гербицидные свойства диквата были признаны в 1955 году в лабораториях Imperial Chemical Industries (ICI) в Джилоттс-Хилл , после его первого синтеза в отделе красителей ICI в Блэкли, Англия. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Он был активен на тестовых растениях при нормах внесения всего 0,1 фунта/акр. Установлено, что гербицидной активностью обладают только те четвертичные соли, которые под действием восстановителей способны превращаться в катион-радикалы, и еще одним из них является паракват , который в качестве неселективного гербицида оказывается более эффективным, чем дикват. [ 8 ] Первоначальные попытки коммерциализации диквата были сосредоточены на его способности контролировать широколиственные однолетние сорняки, в то время как ущерб зерновым культурам был, по сравнению с этим, незначительным. Однако ауксиновые гербициды, включая MCPA компании ICI, были более селективными, и, следовательно, такое использование диквата было непривлекательным. [ 6 ] Вместо этого дикват сочетался с использованием специализированного механизированного оборудования, которое к концу 1950-х годов стало обычным явлением при уборке таких культур, как картофель. При таком использовании вызывала озабоченность возможность того, что это соединение может вызвать гниль кончиков стеблей , но были разработаны протоколы, позволяющие преодолеть эту проблему, и в 1961 году оно было введено в коммерческое использование для высыхания ботвы картофеля. [ 9 ] [ 10 ] В середине 1960-х годов использование диквата было распространено на предуборочную десикацию масличных культур, таких как подсолнечник, льняное семя, хлопок и соя. [ 6 ] Срок действия патента на активный ингредиент истек во всех странах.
Способ действия
[ редактировать ]Действуя как гербицид, дикват подавляет фотосинтез. У растений, подвергающихся воздействию света, он принимает электрон от фотосистемы I (точнее, ферредоксина ), образуя свой зеленый катион-радикал:
- [дикват] 2+ + и − [дикват] +•
Затем электрон передается молекулярному кислороду, образуя разрушительные активные формы кислорода . При их формировании дикват-дикатион регенерируется и снова становится доступным для шунтирования электронов из фотосистемы I, чтобы перезапустить цикл. [ 11 ]
Формулировка
[ редактировать ]Дикват доступен конечным пользователям только в виде готовых продуктов. Поскольку он обладает чрезвычайно высокой растворимостью в воде, современные составы содержат до 40% активной дибромидной соли. [ 12 ]
Использование
[ редактировать ]Все пестициды должны пройти регистрацию в соответствующих органах страны, в которой они будут использоваться. [ 13 ] В Соединенных Штатах Агентство по охране окружающей среды (EPA) отвечает за регулирование использования пестицидов в соответствии с Федеральным законом об инсектицидах, фунгицидах и родентицидах (FIFRA) и Законом о защите качества пищевых продуктов (FQPA). [ 14 ] 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. [ 15 ] используется двухуровневый подход В Европейском Союзе для одобрения и авторизации пестицидов . Во-первых, прежде чем рецептура продукта может быть разработана для рынка, активное вещество должно быть одобрено для Европейского Союза. После того, как это будет достигнуто, необходимо запросить разрешение на конкретный продукт в каждом государстве-члене ЕС, которому заявитель хочет его продать. После этого существует программа мониторинга, позволяющая убедиться, что остатки пестицидов в продуктах питания находятся ниже пределов, установленных Европейским агентством по безопасности пищевых продуктов . Хотя дикват использовался во многих европейских странах с 1960-х годов, директива ЕС отменила его разрешение на любое использование с 12 октября 2018 года. [ 16 ]
Дикват — необычный гербицид, поскольку его часто не используют для борьбы с сорняками, а применяют непосредственно на зрелых культурах. Это вызывает высыхание, что облегчает сбор урожая, особенно с помощью механизированного оборудования. Преимущество для фермера может заключаться в том, чтобы ускорить дату сбора урожая, сократить время, необходимое для сбора урожая, а в случае семенных культур - снизить содержание влаги в семенах и повысить их полезный урожай. [ 6 ] Фермеры могут действовать в своих экономических интересах: ценность этих выгод можно оценить, а общая стоимость использования гербицида, включая стоимость, например, распыления с воздуха, влияет на решение о покупке. Этот анализ затрат и выгод , проводимый конечным пользователем, устанавливает максимальную цену, которую может потребовать поставщик. При использовании в качестве обычного гербицида для борьбы с сорняками дикват необходимо применять после появления сорняков, поскольку он эффективен только при контакте с зеленой тканью. При таком использовании он быстро действует на солнечном свете и более эффективен против широколиственных сорняков, чем против трав. [ 17 ] [ 18 ] Также возможно смешивание диквата с другими гербицидами. [ 12 ] Предполагаемое ежегодное использование диквата в сельском хозяйстве США составлено Геологической службой США. [ 19 ] Это показывает, что использование является довольно стабильным и в 2018 году (последняя дата, по которой доступны данные) составляло около 300 000 фунтов (140 000 кг) в год, почти исключительно при выращивании фруктов и овощей.
Помимо сельского хозяйства, дикват также используется для борьбы с инвазивными видами, такими как подводная водная растительность в дельте Калифорнии. [ 20 ] Поскольку общественная питьевая вода Калифорнии забирается через дельту в рамках Водного проекта штата Калифорния, следовые количества этого пестицида присутствуют в большей части систем водоснабжения штата.
Безопасность человека
[ редактировать ]Дикват дибромид умеренно токсичен. Он может быть вреден для человека при проглатывании, вдыхании или попадании через кожу в больших количествах. [ 1 ] [ 17 ] Проглатываемые дозы 10 мл и выше часто смертельны. [ 21 ] Были исследованы его хронические нейротоксические эффекты. [ 22 ] Меры первой помощи указаны на этикетке. [ 12 ]
Совместное совещание Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и Продовольственной и сельскохозяйственной организации (ФАО) по остаткам пестицидов определило, что приемлемая суточная доза диквата (в виде его иона) составляет 0–0,006 мг/кг массы тела в день. [ 23 ] с острой референтной дозой 0,8 мг/кг массы тела. [ 24 ] В базе данных Кодекса Алиментариус , которую ведет ФАО, указаны максимальные пределы содержания диквата в различных пищевых продуктах. [ 25 ]
Влияние на окружающую среду
[ редактировать ]Дикват прочно связывается с минеральными и органическими частицами в почве и воде, где сохраняется без существенного разложения в течение многих лет. Однако связанный с глинами дикват биологически неактивен в концентрациях, обычно наблюдаемых в сельскохозяйственных почвах. [ 26 ] [ 27 ]
Бренды
[ редактировать ]Согласно международной конвенции и законам многих стран, этикетки пестицидов должны включать общее название активных ингредиентов. Эти названия не являются исключительной собственностью владельца какого-либо патента или товарного знака и, как таковые, представляют собой самый простой способ для неспециалистов ссылаться на отдельные химические вещества. Компании, продающие пестициды, обычно делают это, используя торговую марку или текстовый знак , который позволяет им отличить свою продукцию от продуктов конкурентов, содержащих тот же активный ингредиент. Во многих случаях этот бренд зависит от страны и рецептуры, поэтому после нескольких лет продаж для данного активного ингредиента может существовать несколько торговых марок. Ситуация еще больше усложняется, когда компании лицензируют свои ингредиенты другим, как это часто бывает. Лицензиат обычно желает создать свой собственный набор товарных знаков для использования в рекламе и для продвижения своих товаров среди своих клиентов. Кроме того, они могут намереваться смешать лицензионный продукт со своими собственными запатентованными материалами и наверняка создадут новый бренд для этих смесей. Поэтому сложно предоставить полный список торговых марок продуктов, содержащих дикват в его многочисленных солевых и эфирных формах. Первоначальным брендом ICI был Reglone, и это название до сих пор используется Сингента . Другие названия включают Aquacide, Dextron, Preeglone, Deiquat, Spectracide, Detrone, Tribune и Weedtrine-D. [ 3 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б База данных свойств пестицидов. «Дикват дибромид» . Университет Хартфордшира. Архивировано из оригинала 08 августа 2020 г. Проверено 11 февраля 2020 г.
- ^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0243» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Jump up to: а б Пубхим. «Дикват дибромид» . Национальная медицинская библиотека США. Архивировано из оригинала 17 декабря 2019 г. Проверено 2 февраля 2020 г.
- ^ «Сборник распространенных названий пестицидов: дикват» . БЦПК . Архивировано из оригинала 24 января 2022 г. Проверено 24 января 2022 г.
- ^ Jump up to: а б патент США 2823987 , Филден, Ричард Дж.; Гомер, Рональд Фредерик и Джонс, Ричард Льюис, «Новые четвертичные соли», выпущено 6 ноября 1957 г., передано ICI plc.
- ^ Jump up to: а б с д Колдербанк, А.; и др. (1978). «Глава 9: Бипиридиловые гербициды». В Пикоке, ФК (ред.). Джилоттс-Хилл: пятьдесят лет сельскохозяйственных исследований, 1928–1978 гг . Imperial Chemical Industries Ltd., стр. 67–86. ISBN 0901747017 .
- ^ Брайан, RC; Гомер, РФ; Стаббс, Дж.; Джонс, Р.Л. (1958). «Новый гербицид: 1:1'-этилен-2:2'-дипиридилий дибромид». Природа . 181 (4607): 446–447. Бибкод : 1958Natur.181..446B . дои : 10.1038/181446a0 . S2CID 4242162 .
- ^ Гомер, РФ; Мес, GC; Томлинсон, Т.Э. (1960). «Способ действия четвертичных солей дипиридила как гербицидов». Журнал науки о продовольствии и сельском хозяйстве . 11 (6): 309–315. дои : 10.1002/jsfa.2740110604 .
- ^ Брайан, RC (1966). «Четвертичные соли бипиридила». Исследования сорняков . 6 (4): 292–303. дои : 10.1111/j.1365-3180.1966.tb00895.x .
- ^ Хедфорд, DWR; Дуглас, Г. (1967). «Некроз клубней после высыхания листвы картофеля дикватом». Исследования сорняков . 7 (2): 131–144. дои : 10.1111/j.1365-3180.1967.tb01361.x .
- ^ Саммерс, Линдси Андерсон (1980). Бипиридиновые гербициды . ISBN 9780126764505 .
- ^ Jump up to: а б с Сингента США. «Реглон осушитель» . Архивировано из оригинала 18 февраля 2020 г. Проверено 11 февраля 2020 г.
- ^ Уилсон HR (1996). «Правила по пестицидам» . В Рэдклиффе Э.Б., Хатчисоне В.Д., Канселадо Р.Э. (ред.). Всемирный учебник IPM Рэдклиффа . Сент-Пол: Университет Миннесоты. Архивировано из оригинала 13 июля 2017 года.
- ^ «Пестициды и общественное здравоохранение» . Пестициды: здоровье и безопасность . Агентство по охране окружающей среды США . 20 августа 2015 г. Архивировано из оригинала 14 января 2014 года . Проверено 4 февраля 2020 г.
- ^ Агентство по охране окружающей среды (27 февраля 2013 г.). «Этикетка пестицидов» . Архивировано из оригинала 03 февраля 2020 г. Проверено 4 февраля 2020 г.
- ^ «Непродление одобрения диквата» . ЭУР-Лекс. Архивировано из оригинала 23 января 2021 г. Проверено 2 февраля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Информационная программа по управлению пестицидами. «дикват дибромид» . Архивировано из оригинала 25 августа 2016 г. Проверено 2 февраля 2020 г.
- ^ Клейтон, Джон; Мэтисон, Флер (2010). «Оптимизация использования диквата для борьбы с водными сорняками». Гидробиология . 656 : 159–165. дои : 10.1007/s10750-010-0423-4 . S2CID 23209598 .
- ^ Геологическая служба США (12 октября 2021 г.). «Оценочное использование диквата в сельском хозяйстве в США, 2018 г.» . Архивировано из оригинала 18 января 2022 г. Проверено 17 января 2022 г.
- ^ «Программа контроля подводной водной растительности на 2020 год» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 27 июня 2020 г. Проверено 27 июня 2020 г.
- ^ Магальяйнс, Н.; Карвальо, Ф; Динис-Оливейра, Rj (ноябрь 2018 г.). «Человеческая и экспериментальная токсикология отравления дикватом: токсикокинетика, механизмы токсичности, клиника и лечение» . Человеческая и экспериментальная токсикология . 37 (11): 1131–1160. дои : 10.1177/0960327118765330 . ISSN 0960-3271 . ПМИД 29569487 .
- ^ Каруппагундер, Сентилкумар С.; Ахуджа, Манудж; Буабейд, Манал; Парамешваран, Кудесваран; Абдель-Рехман, Энджи; Суппираманиам, Вишну; Дханасекаран, Мураликришанан (2012). «Исследование хронических нейротоксических эффектов диквата». Нейрохимические исследования . 37 (5): 1102–1111. дои : 10.1007/s11064-012-0715-3 . ПМИД 22331545 . S2CID 6863674 .
- ^ Организация, Продовольственное сельское хозяйство (2013). Остатки пестицидов в пищевых продуктах: отчет и оценки: Совместное совещание ФАО/ВОЗ по остаткам пестицидов (pdf) . стр. 155–170. ISBN 9789251080436 . ISSN 0259-2517 .
- ^ Шах, П.В.; Ташева, Мария (2013). «Дикват (дополнение)» (pdf) . ВОЗ.
- ^ ФАО/ВОЗ. «Дикват» . Архивировано из оригинала 17 февраля 2021 г. Проверено 31 марта 2020 г.
- ^ Колдербанк, Алан (1989). «Проявление и значение связанных остатков пестицидов в почве». Обзоры загрязнения окружающей среды и токсикологии . Том. 108. С. 71–103. дои : 10.1007/978-1-4613-8850-0_2 . ISBN 978-1-4613-8852-4 .
- ^ «Паракват и Дикват» . МПКС ИНХЕМ . Архивировано из оригинала 06.10.2018 . Проверено 2 февраля 2020 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Саммерс, Линдси Андерсон (1980). Бипиридиновые гербициды . Academic Press Inc. ISBN 9780126764505 .
- Всемирная организация здравоохранения (1985). Паракват и дикват (критерии гигиены окружающей среды) . ISBN 9789241540995 .
- Калоянова Фина П.; Эль-Батави, Массачусетс (1991). Токсикология пестицидов для человека . ЦРК Пресс. ISBN 0849351928 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Пубхим. «Дикват дибромид» . Национальная медицинская библиотека США.
- Дикват дибромид в базе данных свойств пестицидов (PPDB)