parakuat - Paraquat

Bu makale herbisit hakkındadır. İngiliz askeri operasyon Falkland Savaşı sırasında Güney Georgia Island geri almak için bkz Operasyonu Paraquet .
parakuat
Paraquat-3D-balls.png
paraquat.svg
İsimler
Tercih edilen IUPAC adı
1,1'-Dimetil[4,4'-bipiridin]-1,1'-diyum diklorür
Diğer isimler
Parakuat diklorür; Metil viologen diklorür; kriket; deksüron; Esgram; gramuron; Orto Paraquat CL; para-kol; Pillarxone; Toplam-kol; Tokser Toplamı; PP148; Siklon; Gramixel; gramokson; Yol Temizle; AH 501; Bai Cao Ku.
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
chebi
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
ECHA Bilgi Kartı 100.016.015 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
ÜNİİ
  • InChI=1S/C12H14N2.2ClH/cl-13-7-3-11(4-8-13)12-5-9-14(2)10-6-12;/h3-10H,1-2H3; 2*1H/q+2;/p-2 KontrolY
    Anahtar: FIKAKWIAUPDISJ-UHFFFAOYSA-L KontrolY
  • InChI=1/C12H14N2.2ClH/cl-13-7-3-11(4-8-13)12-5-9-14(2)10-6-12;/h3-10H,1-2H3; 2*1H/q+2;;/p-2/fC12H14N2.2Cl/h;2*1h/qm;2*-1
  • InChI=1/C12H14N2.2ClH/cl-13-7-3-11(4-8-13)12-5-9-14(2)10-6-12;/h3-10H,1-2H3; 2*1H/q+2;/p-2
    Anahtar: FIKAKWIAUPDISJ-NUQVWONBAF
  • C[n+]1ccc(cc1)c2cc[n+](cc2)C.[Cl-].[Cl-]
Özellikler
Cı- 12 , H 14 CI 2 K 2
Molar kütle 257.16  g·mol -1
Dış görünüş Sarı katı
Koku soluk, amonyak benzeri
Yoğunluk 1.25 g / cc 3.
Erime noktası 175 - 180 °C (347 - 356 °F; 448 - 453 K)
Kaynama noktası > 300 °C (572 °F; 573 K)
Yüksek
Buhar basıncı <0.000 0001  mmHg (20 °C)
Tehlikeler
Ana tehlikeler Zehirli, çevresel tehlike
Güvenlik Bilgi Formu Aldrich MSDS
GHS piktogramları GHS06: Zehirli GHS08: Sağlık tehlikesi GHS09: Çevresel tehlike
H301 , H311 , H315 , H319 , H330 , H335 , H372 , H410
P260 , P273 , P280 , P284 , P301+310 , P305+351+338
Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC):
LD 50 ( ortalama doz )
 57 mg/kg (sıçan, ağızdan)
120 mg/kg (fare, ağızdan)
25 mg/kg (köpek, ağızdan)
22 mg/kg (kobay, ağızdan)
3 mg/m 3 (fare, 30 dakika solunabilir toz)
3 mg/m 3 (kobay, 30 dakika solunabilir toz)
1 mg / m 3 (sıçan, solunabilir toz, 6 saat)
6400 mg / m 3 (sıçan, nonrespirable toz, 4 saat)
NIOSH (ABD sağlığa maruz kalma sınırları):
PEL (İzin Verilebilir )
 TWA 0.5 mg / m 3 (sırasıyla) [yüzey]
REL (Önerilen)
 TWA 0.1 mg / m 3 (sırasıyla) [yüzey]
IDLH (Ani tehlike)
 1 mg / m 3
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
Bilgi kutusu referansları

Parakuat ( önemsiz bir adı , / p AER ə k ağırlık ɒ t / ) ya da N , N '-dimetil-4,4'-bipiridinyum diklorür ( sistematik isim ) olarak da bilinen, metil viyolojene , bir bir organik bileşik ile kimyasal formül [(Cı- 6 , H 7 H) 2 ] C 2 . Benzer yapıya sahip bir redoks aktif heterosikl ailesi olan bir viologen olarak sınıflandırılır . Bu tuz en yaygın kullanılan herbisitlerden biridir . Hızlı etki eder ve seçici değildir, temas halinde yeşil bitki dokusunu öldürür. Ayrıca süperoksit anyonları üreten redoks aktivitesi nedeniyle insanlar ve hayvanlar için toksiktir . Parkinson hastalığının gelişimi ile bağlantılıdır ve birçok ülkede yasaklanmıştır.

Paraquat, klorür veya diğer anyonlarla birlikte tuz formunda olabilir ; maddenin miktarları bazen yalnızca katyon kütlesi ile ifade edilir (parakuat katyonu, parakuat iyonu).

Adı, kuaterner nitrojenlerin para pozisyonlarından türetilmiştir .

Üretme

Piridin ile muamele ile birleştirilir , sodyum içerisinde amonyak vermek üzere, oksidasyon gerçekleştirilmektedir 4,4'-bipiridin . Bu kimyasal sonra di metile ile klorometan diklorür tuzu olarak nihai ürün elde edilmiştir.

paraquat.png'nin sentezi

Diğer metilleyici ajanların kullanımı bispiridinyumu alternatif karşı iyonlarla verir . Örneğin, Hugo Weidel 'in özgün sentez el metil iyodür di üretmek iyodür .

herbisit kullanımı

İlk olarak 1882'de sentezlenmiş olmasına rağmen, paraquat'ın herbisit özellikleri 1955'e kadar Jealott's Hill'deki Imperial Chemical Industries (ICI) laboratuvarlarında tanınmadı . Paraquat ilk olarak 1962'nin başlarında ICI tarafından Gramoxone ticari adı altında üretilip satıldı ve bugün en yaygın kullanılan herbisitler arasında yer alıyor.

Paraquat, seçici olmayan bir temas herbisit olarak sınıflandırılır. Bitki koruma ürünlerinde kullanılan diğer ajanlardan ayıran temel özellikler şunlardır:

  • Çok çeşitli yıllık otları ve geniş yapraklı yabani otları ve yerleşik çok yıllık yabani otların uçlarını öldürür .
  • Çok hızlı etki eder.
  • Öyle yağmur hızlı uygulama birkaç dakika içinde.
  • Toprakla temasında kısmen inaktive olur.

Bu özellikler, toprak işlemesiz tarımın geliştirilmesinde parakuatın kullanılmasına yol açtı .

Avrupa Birliği , 2004 yılında paraquatın kullanılmasını onayladı ama Danimarka, Avusturya ve Finlandiya'da tarafından desteklenen İsveç, bu kararı temyiz etti. 2007 yılında mahkeme, parakuatın aktif bitki koruma maddesi olarak yetkilendirilmesine ilişkin yönergeyi, 2004 kararının parakuat ile ilişkili herhangi bir nörotoksisite belirtisi bulunmadığını ve parakuat ile Parkinson hastalığı arasındaki bağlantı hakkındaki çalışmaların doğrulanması gerektiğini tespit ederek yanlış olduğunu belirterek iptal etti. dikkate alınan. Böylece, Paraquat, 2007'den beri Avrupa Birliği'nde yasaklanmıştır.

ABD'de 2017'ye kadar paraquat kullanımının USGS tahmini

In ABD'de , parakuat öncelikle çeşitli güçlerde bir çözüm olarak kullanılabilir. "Kısıtlı kullanım" olarak sınıflandırılmıştır, yani yalnızca lisanslı uygulayıcılar tarafından kullanılabilir. ABD tarımında parakuatın tahmini kullanımı, ABD Jeolojik Araştırması tarafından haritalandırılmıştır ve rakamların mevcut olduğu en son tarih olan 2013'ten 2017'ye iki katına çıktığını ve şu anda yıllık 10.000.000 pound'a (4,500.000 kg) ulaştığını göstermektedir.

Küresel bir yasak için devam eden uluslararası bir kampanya var, ancak ucuz ve dolayısıyla popüler paraquat, çoğu gelişmekte olan ülkede sınırsız olmaya devam ediyor. Hindistan ve Guatemala da dahil olmak üzere ve üreticiler tarafından desteklenen küçük bir grup ülke, Rotterdam Sözleşmesi amaçları doğrultusunda parakuatın tehlikeli bir kimyasal olarak listelenmesini engelledi .

Reaktivite ve eylem modu

Paraquat, tüm yaşam için ortak olan bir süreç olan elektron transferini engelleyen bir oksidandır . Bir elektronun eklenmesi radikal katyonu verir:

[paraquat] 2+ + e - [paraquat] •+

Radikal katyon ayrıca nötr [paraquat] 0'a daha fazla indirgenmeye karşı hassastır :

[paraquat] •+ + e - [paraquat] 0

Bir herbisit olarak parakuat, fotosentezi inhibe ederek etki eder. Işığa maruz kalan bitkilerde, fotosistem I'den (daha spesifik olarak , PS I'den elektronlarla sunulan ferredoksin) elektronları kabul eder ve bunları moleküler oksijene aktarır. Bu şekilde yıkıcı reaktif oksijen türleri (ROS) üretilir. Bu reaktif oksijen türlerini oluştururken, oksitlenmiş parakuat formu yeniden üretilir ve döngüyü yeniden başlatmak için fotosistem I'den elektronları şöntlemek için tekrar kullanılabilir. Bu nekrozu indükler ve bazı nekroz mekanizmalarından farklı olarak çift ​​sarmallı kopmalar üretmez .

Paraquat, bilimde genellikle ROS, daha spesifik olarak süperoksit serbest radikalinin oluşumunu katalize etmek için kullanılır . Paraquat, büyük bir ROS olan süperoksit üretmek üzere dioksijen gibi bir elektron reseptörü tarafından oksitlenmeden önce NADPH gibi bir elektron donörü tarafından indirgenerek in vivo redoks döngüsüne tabi tutulacaktır .

Yabancı ot direnci yönetimi

Herbisite dayanıklı yabani otlarla ilgili sorunlar , entegre yabani ot yönetimi (IWM) sistemlerinde ürün rotasyonu gibi kültürel yöntemlerle birlikte farklı etki biçimlerine sahip herbisitler uygulanarak ele alınabilir . Paraquat, kendine özgü etki şekliyle, çok yaygın olarak kullanılan seçici olmayan herbisit glifosata karşı dirençli hale gelen yabani otlarla ilgili sorunları önlemek ve azaltmak için kullanılabilecek birkaç kimyasal seçenekten biridir .

Bir örnek, Avustralya'da kullanılan "çift vuruş" sistemidir. Bir mahsul ekmeden önce, yabani otlara önce glifosat püskürtülür, ardından yedi ila on gün sonra bir parakuat herbisitiyle takip edilir. Tek bir glifosat spreyi kullanmaktan iki kat daha pahalı olmasına rağmen, "Double Knock" sistemi, bir direnç yönetimi stratejisi olarak çiftçiler tarafından yaygın olarak güvenilmektedir. Bununla birlikte, Batı Avustralya'da her iki herbisit için de herbisit direnci görülmüştür.

Bir bilgisayar simülasyonu, glifosat ve parakuat arasında değişen yıllık kullanımla, yalnızca glifosat püskürtülen tarlaların yaklaşık %90'ına kıyasla, 30 yıl sonra beş tarladan sadece birinin glifosata dirençli yıllık çavdar otuna ( Lolium rigidum ) sahip olmasının bekleneceğini gösterdi. Glifosattan sonra parakuat temizliğine sahip bir "Çifte Vuruş" rejiminin, tüm alanları en az 30 yıl boyunca glifosata dirençli çimlerden uzak tutacağı tahmin edildi.

toksisite

Saf parakuat, yutulduğunda, insanlar da dahil olmak üzere memeliler için oldukça toksiktir ve potansiyel olarak akut solunum sıkıntısı sendromuna ( ARDS ) yol açar . Spesifik bir panzehir olmamasına rağmen, dolgu toprağı veya aktif kömür , zamanında alındığında etkili bir tedavidir. Parakuat zehirlenmesini tedavi etmek için siklofosfamid kullanan bazı başarılı vakalar olmuştur . Yüksek oksijen konsantrasyonları toksik etkileri yoğunlaştırdığından SpO 2 seviyeleri %92'nin altında olmadıkça oksijen uygulanmamalıdır. Ölüm, yuttuktan 30 gün sonra ortaya çıkabilir. Püskürtme için kullanılan seyreltilmiş parakuat daha az toksiktir; bu nedenle, en büyük kazara zehirlenme riski, kullanım için parakuatın karıştırılması ve yüklenmesi sırasında ortaya çıkar.

Laboratuvar hayvanları kullanılarak yapılan akut toksisite çalışmalarında, paraquat'ın inhalasyon yoluyla oldukça toksik olduğu gösterilmiştir ve akut inhalasyon etkileri için Toksisite Kategorisi I'e (dört seviyenin en yükseği) yerleştirilmiştir. Bununla birlikte, EPA, tarımsal uygulamalarda (400-800 μm) kullanılan partiküllerin solunabilir aralığın çok ötesinde olduğunu ve bu nedenle inhalasyon toksisitesinin toksikolojik bir endişe noktası olmadığını belirlemiştir. Paraquat, oral yolla toksiktir (Kategori II) ve dermal yolla orta derecede toksiktir (Kategori III). Paraquat, orta ila şiddetli göz tahrişine ve minimal dermal tahrişe neden olur ve bu etkiler için sırasıyla Toksisite Kategorileri II ve IV'e (hafif toksik) yerleştirilmiştir.

Akciğerin alveolar epitel hücreleri seçici olarak parakuatı konsantre eder. Hemen tüküren tek bir yudum bile, akciğerlerde gelişen fibröz dokudan ölüme neden olarak boğulmaya neden olabilir.

Kötü şöhretli İngiliz kamuoyunu bilgilendirme filmi Apaches'deki (1977) karakterlerden biri, yanlışlıkla küçük bir miktar yuttuktan saatler sonra ölür; filmdeki parakuat, viski şişesine benzer bir kapta bulunur.

Hastalık Kontrol Merkezlerine göre , parakuatın yutulması , birkaç gün ila birkaç hafta içinde karaciğer , akciğer , kalp ve böbrek yetmezliği gibi semptomlara neden olur ve bu semptomlar , yuttuktan 30 gün sonrasına kadar ölüme yol açabilir. Büyük maruziyetlere maruz kalanların hayatta kalması olası değildir. Kronik maruziyet akciğer hasarına, böbrek yetmezliğine, kalp yetmezliğine ve özofagus darlıklarına yol açabilir . Paraquat alımından kaynaklanan kaza sonucu ölümler ve intiharlar nispeten yaygındır. Örneğin, Çin'de her yıl parakuat zehirlenmesinden 5.000'den fazla ölüm oluyor. Parakuata uzun süreli maruz kalma büyük olasılıkla akciğer ve göz hasarına neden olur, ancak Birleşik Devletler Çevre Koruma Ajansı (EPA) incelemelerinde üreme/doğurganlık hasarına rastlanmamıştır .

"Parakuat kabı"

1970'lerin sonlarında, ABD hükümeti tarafından desteklenen tartışmalı bir program , Meksika'daki kenevir tarlalarına parakuat püskürttü . Meksika'nın 1975'te marihuana ve haşhaş tarlalarını yok etme çabalarının ardından, Birleşik Devletler hükümeti helikopterler ve diğer teknolojik yardımlar göndererek yardım etti. Helikopterler paraquat ve 2,4-D herbisitlerini tarlalara püskürtmek için kullanıldı ; Bu maddelerle kirlenmiş esrar ABD pazarlarında ortaya çıkmaya başladı ve program hakkında tartışmalara yol açtı.

Parakuat bulaşmış esrarın solunması nedeniyle herhangi bir yaralanma meydana gelip gelmediği belirsizdir. 1995'te yapılan bir araştırma, "esrar kullanıcılarında hiçbir akciğer veya başka bir yaralanmanın parakuat kontaminasyonuna atfedilmediğini" buldu. Ayrıca bir Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı kılavuzunda şöyle belirtilmektedir: "... bu mekanizmanın neden olduğu toksik etkiler ya çok ender olmuştur ya da hiç yoktur. Esrarı kirleten parakuatların çoğu, sigara içme sırasında yaprak malzemenin yanmasının bir ürünü olan dipiridil'e pirolizlenir. kendisi (esrar dahil) ve çok az toksik tehlike arz ediyor."

Imperial Chemical Industries tarafından yapılan bir çalışmada , parakuatı soluyan sıçanlar, birkaç hafta sonra solunum yollarında skuamöz metaplazi gelişimi gösterdi . Bu çalışma, Mitre Corporation tarafından Dışişleri Bakanlığı'na verilen bir raporda yer aldı . Amerikan Halk Sağlığı Servisi "bu çalışma, insanlarda paraquatın güvenli inhalasyon dozunu hesaplamak için kullanılmamalıdır." Belirtmiştir

intihar ve cinayette kullanın

Parakuat zehirlenmesinden kaynaklanan ölümlerin büyük bir çoğunluğu (yüzde 93), çoğunlukla gelişmekte olan ülkelerde meydana gelen intiharlardır . Örneğin, 1979'dan 2001'e kadar Samoa'da intiharların yüzde 70'i parakuat zehirlenmesi ile gerçekleşti. Trinidad ve Tobago, özellikle Gramoxone (paraquat'ın ticari adı) kullanımını içeren intihar vakalarıyla ünlüdür. Güney Trinidad'da , özellikle Penal, Debe'de 1996'dan 1997'ye kadar intiharların yüzde 76'sı parakuattı, yüzde 96'sı rom gibi aşırı alkol tüketimini içeriyordu. Moda ünlüsü Isabella Blow , 2007'de paraquat kullanarak intihar etti. Paraquat, üçüncü dünya ülkelerinde intihar ajanı olarak yaygın olarak kullanılmaktadır, çünkü düşük maliyetlidir. Ayrıca, toksik doz düşüktür (10 mL veya 2 çay kaşığı öldürmek için yeterlidir). Paraquat'ı kontrol etmek ve hatta yasaklamak için kampanyalar var ve kullanıcı eğitimi ve paraquat mağazalarının kilitlenmesini gerektirerek kullanılabilirliğini kısıtlamaya yönelik hamleler var. 2011 Güney Kore yasası ülkede paraquat'ı tamamen yasakladığında, pestisit ölümleri %46 oranında düştü ve genel intihar oranının düşmesine katkıda bulundu.

1985 yılında Japonya'da meydana gelen gelişigüzel paraquat cinayetleri , paraquat zehir olarak kullanılarak gerçekleştirildi. Paraquat, 1981 yılında İngiltere'de kocasını zehirleyen bir kadın tarafından kullanıldı. Steven David Catlin , 1976 ve 1984 yılları arasında iki karısını ve üvey annesini parakuatla öldürdü.

Parkinson hastalığı

2011 yılında, bir ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri araştırması , tarım işçilerinde parakuat kullanımı ile Parkinson hastalığı arasında bir bağlantı olduğunu gösterdi . Makalenin ortak yazarlarından biri, parakuatın hücresel yapılara zarar verebilecek bazı oksijen türevlerinin üretimini artırdığını ve parakuat veya benzer bir etki mekanizmasına sahip diğer pestisitleri kullanan kişilerin Parkinson geliştirme olasılığının daha yüksek olduğunu söyledi. Sıçanlarda parakuat kaynaklı toksisite, Parkinson benzeri nörolojik dejeneratif mekanizmalarla da ilişkilendirilmiştir. Buck Yaşlanma Araştırmaları Enstitüsü tarafından yapılan bir araştırma , bebeklik döneminde parakuat ve demire maruz kalma ile laboratuvar farelerinde orta yaş Parkinson arasında bir bağlantı olduğunu gösterdi. Neurology'de yayınlanan 2013 tarihli bir meta-analiz , 'parakuata maruz kalmanın ... Parkinson hastalığında yaklaşık 2 kat risk artışı ile ilişkili olduğunu' buldu.

Paraquat, yapısal olarak , primat beyinlerinde Parkinson hastalığının bilinen hızlı etkili bir indükleyicisi olan MPP +'ya benzer . MPP + klorürü, Cyperquat ticari adı altında satıldı.

Parakuat da indükler oksidatif stres de omurgasızlarda gibi Drosophila melanogaster . Parakuatla beslenen sinekler, erken başlangıçlı ölümlere ve süperoksit dismutaz aktivitesinde önemli artışlara maruz kalır .

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar