2,4-二氯苯氧乙酸

2,4-二氯苯氧乙酸

具有代表性的合成植物生長素(auxin),是一種生長素類似物,簡稱2,4-D。在普通的植物生長素定量法中顯示有高的活性,但在採用植物生長素標準定量法的燕麥伸長試驗中,其效頗低。

基本信息

基本信息

中文名稱 2,4-二氯苯氧乙酸
英文名稱 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid
中文別名 2,4-D酸; 2,4-D; 2,4-二氯苯氧基乙酸; 2,4-滴酸
英文別名 b-selektonon; u-5043; crotilin; decamine; dicopur; dicotox; ipaner; netagrone; pennamine; weedone-2,4-dp; helena 2,4-d; 2,4-d lv6; weedar 64a; chloroxone; bh 2,4-d; agrotect; amoxone; weed tox; weedtrol; emulsamine bk; envert dt; dormone; 2,4-D
CAS號 94-75-7
EINECS號 202-361-1
分子式 CHClO;ClCHOCHCOOH
分子量 221.04
InChI InChI=1/C8H6Cl2O3/c9-5-1-2-7(6(10)3-5)13-4-8(11)12/h1-3H,4H2,(H,11,12)
熔點 137-141℃
密度 相對密度(空氣=1)7.63
沸點 160℃ (0.4 torr)
水融性 Slightly soluble. Decomposes. 0.0890 g/100 mL
物化性質 密度 1.563熔點 137-141°C
沸點 160°C (0.4 torr)水溶性 Slightly soluble. Decomposes. 0.0890 g/100 mL
用途 用作植物生長調節劑
安全術語 S2:;S24/25:;S26:;S36/37/39:;S46:;S61:;
風險術語 R22:;R37:;R41:;R43:;R52/53:;
危險品標誌 Xn:Harmful;
上游 苯酚、燒鹼
下游 2,4-D胺

 

用鉻變酸(chromotropic acid)處理時呈紫色,可作比色定量。自齊默爾曼(P.W.Zimmermann,1942)等發現了2,4-D的作用以來,以此物質為中心的許多合成植物生長素套用於農業有了迅速的發展。此物質被大規模地利用為除草劑及防止果實早期脫落劑等。2,4-D在植物體內能相當迅速地轉移,根據14C示蹤的結果,證實這種物質是按照羧基碳,繼而亞甲基碳的順序迅速進行分解代謝的,但其苯核部分並不輕易拆開。撒入土中的2,4-D可為革蘭氏陰性球菌和水生黃桿菌(Flavobacteriumaquatile)等細菌所分解。

同時,也是一種主要的除草劑,曾作為用於研究微生物降解氯化芳香化合物的模型化合物。

2,4-二氯苯氧乙酸 2,4-二氯苯氧乙酸

主要用途:

除草劑,植物生長劑,有機微量分析測定碳和氫的標準。

生產方法

1、 先用苯酚氯化製得2,4-二氯酚,後者在氫氧化鈉存在下與氯乙酸縮合生成2,4-D鈉鹽,再酸化成2,4-D原藥。另一種新工藝是將苯酚和氯乙酸在鹼性條件下先縮合,然後氯化而得。

2、 由2,4-二氯苯酚與一氯乙酸在NaOH溶液中加熱回流製得2,4-二氯苯氧乙酸鈉,再用鹽酸酸化而成。

3、 以苯酚為原料,先與氯乙酸縮合後經氯化,或先氯化後與氯乙酸縮合均可製得產品。

(1)先縮合後氯化工藝。將苯酚置於反應釜,加熱熔融,先後投入2.2倍(摩爾比)地氫氧化鈉和1.2倍(摩爾比)地氯乙酸,並在100-110℃下反應30min。反應物冷卻後,用鹽酸中和,可析出苯氧乙酸,收率82%以上。 苯氧乙酸於65-90℃下,緩慢通入1.4倍-1.6倍(摩爾比)地氯氣,氯化產物即2,4-二氟苯氧乙酸,收率89%。

(2)先氯化後縮合工藝。將熔融的苯酚置於氯化器中,在45-65℃下通氯約8-9h,當反應物料相對密度達1.406(40℃)時氯化反應結束。反應物趁熱加入30%的氫氧化鈉溶液,加熱至沸後,滴加氯乙酸鈉溶液,並回流4-5h。稍冷後用30%的鹽酸中和至PH1-3。趁熱加苯萃取,並分出有機層。冷卻後析出白色結晶,經抽濾、烘乾得成品。

4、 以苯酚為原料,先與氯乙酸縮合後經氯化,或先氯化後與氯乙酸縮合均可製得產品。 先縮合後氯化工藝 將苯酚置於反應釜,加熱熔融,先後投入2.2倍(摩爾比)的氫氧化鈉和l.2倍(摩爾比)的氯乙酸,並在100~110℃下反應30min。反應物冷卻後,用鹽酸中和,可析出苯氧乙酸,收率82%以上。 苯氧乙酸於65~90℃下,緩慢通入1.4~1.6倍(摩爾比)的氯氣,氯化產物即為2,4-二氯苯氧乙酸,收率89%。 先氯化後縮合工藝 將熔融的苯酚置於氯化器中,在45~65℃下通氯約8~9h,當反應物料相對密度達1.406(40℃)時氯化反應結束。反應物趁熱加入30%的氫氧化鈉溶液,加熱至沸後,滴加氯乙酸鈉溶液,並回流4~5h。稍冷後用30%的鹽酸中和至Ph值1~3。趁熱加苯萃取,並分出有機層。冷卻後析出白色結晶,經抽濾、乾燥得成品。  

歷史

1941年美國人R.波科尼發表了2,4-D的合成方法,1942年P.W.齊默爾曼和A.E.希契 科克首次報導2,4-D用作植物生長調節劑。1944年美國農業部報導了2,4-D的殺草效果。後因其用量少、成本低而一直是世界主要除草劑品種之一。

純品為白色結晶,水中溶解度很小,易溶於乙醇、苯等有機溶劑,但其鈉鹽、胺鹽則極易溶於水。商品有多種鹽類和酯的加工劑型。在 30ppm以下低濃度時可作為植物生長調節劑,用於防止番茄、棉、鳳梨等落花落果及形成無子果實等。

作用

在500ppm以上高濃度時用於莖葉處理,可在麥、稻、玉米、甘蔗等作物田中防除藜、莧等闊葉雜草及萌芽期禾本科雜草。內吸性。可從根、莖、葉進入植物體內,降解緩慢,故可積累一定濃度,從而干擾植物體內激素平衡,破壞核酸與蛋白質代謝,促進或抑制某些器官生長,使雜草莖葉扭曲、莖基變粗、腫裂等。禾本科作物在其4~5葉期具有較強耐性,是噴藥的適期。有時也用於玉米播後苗前的土壤處理,以防除多種單子葉、雙子葉雜草。與阿特拉津、撲草淨等除草劑混用,或與硫酸銨等酸性肥料混用,可以增加殺草效果。在溫度20~28℃時,藥效隨溫度上升而提高,低於20℃則藥效降低。2,4-D丁酯在氣溫高時揮發量大,易擴散飄移,為害鄰近雙子葉作物和樹木,須謹慎使用。2,4-D吸附性強,用過的噴霧器必須充分洗淨,以免棉花、蔬菜等敏感作物受其殘留微量藥劑危害。但對人畜安全。

物質毒性

文獻、期刊報導的毒性作用試驗數據
編號毒性類型測試方法測試對象使用劑量毒性作用
1 急性毒性 口服 成年男性 814 mg/kg 1.行為毒性——昏迷
2.血管毒性——血壓調節能力下降
2 急性毒性 口服 大鼠 700 mg/kg 1.胃腸道毒性——胃炎
2.行為毒性——嗜睡
3.肝毒性——肝豆狀核變性
3 急性毒性 吸入 大鼠 1370 mg/m3/4H 1.行為毒性——嗜睡
2.行為毒性——共濟失調
3.肺部、胸部或者呼吸毒性——呼吸困難
4 急性毒性 皮膚表面 大鼠 >1 mg/kg 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
5 急性毒性 口服 小鼠 439 mg/kg 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
6 急性毒性 皮下注射 小鼠 28 mg/kg 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
7 急性毒性 靜脈注射 小鼠 28 mg/kg 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
8 急性毒性 皮膚表面 >2 mg/kg 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
9 急性毒性 口服 豚鼠 700 mg/kg 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
10 急性毒性 未報告 鵪鶉 377 mg/kg 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
11 慢性毒性 口服 大鼠 14400 mg/kg/90D-C 1.行為毒性——影響食物攝入量 (動物)
2.血液毒性——紅細胞計數發生變化
3.營養和代謝系統毒性——體重下降或體重增加速率下降
12 慢性毒性 口服 大鼠 14283 mg/kg/2Y-C 1.腎、輸尿管和膀胱毒性——間質性腎炎
2.營養和代謝系統毒性——體重下降或體重增加速率下降
3.生化毒性——抑制轉氨酶活性、改變了轉氨酶空間結構
13 慢性毒性 口服 小鼠 2129 mg/kg/78W-C 1.致癌性——致癌(根據RTECS標準)
2.血液毒性——白血病
14 眼部毒性 皮膚表面 500 mg 作用較輕
15 突變毒性   鼠傷寒沙門氏菌 250 ug/plate  
16 突變毒性 口服 黑腹果蠅 5 mmol/L  
17 突變毒性   釀酒酵母 30 umol/L/3H  
18 突變毒性   構巢麴黴 1500 umol/L  
19 突變毒性 口服 小鼠 200 mg/kg  
20 突變毒性   鼠傷寒沙門氏菌 200 mg/kg  
21 突變毒性   倉鼠卵巢 10 umol/L/1H  
22 突變毒性 口服 倉鼠 900 mg/kg/9D (間斷)  
23 生殖毒性 口服 小鼠 2 mg/kg,雌性受孕 6-15 天后 1.生殖毒性——顱骨和面部發育異常 (包括鼻/舌)
2.生殖毒性——肌肉骨骼系統發育異常
24 生殖毒性 口服 小鼠 3 mg/kg,雌性受孕 6-15 天后 1.生殖毒性——植入後死亡率增加
25 生殖毒性 口服 小鼠 1 mg/kg,雌性受孕 6-15 天后 1.生殖毒性——胎兒毒性(如胎兒發育不良,但不至死亡)

 

儲運方法

儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑、鹼類、食用化學品分開存放,切忌混儲。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

危險品運輸編號 UN 2765  

對環境的影響

健康危害

侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。

健康危害:能入、攝入或經皮膚吸收後對身體有害。對眼睛、皮膚的刺激作用,反覆接觸對肝、心臟有損害作用。能引起驚厥。  

毒理學資料及環境行為

毒性:屬中等毒類。

急性毒性:LD50375mg/kg(小鼠經口);666~1313mg/kg(大鼠經口)

亞急性和慢性毒性:大鼠經口300mg/kg×5次/周×4周,全部死亡;大鼠經口100mg/kg×5次/周×4周,生長抑制,引起胃腸刺激和肝混濁腫脹。

致畸性:大鼠經口最小中毒劑量25mg/kg(妊娠期6~15日)致畸胎陽性。

接觸:一般居民的接觸主要是通過含有2,4-D殘留的食物,同時也通過2,4-D在水中的殘留,來自空氣中的2,4-D極少。

就未使用2,4-D地區的一般居民來說,從任何來源攝入的2,4-D量都是微不足道的。較易揮發的2,4-D酯類的蒸汽漂移可以導致空氣污染和損害莊稼,這些產品被不易揮發的2,4-D衍生物所取代。使用2,4-D來控制水生雜草可能引起灌溉與飲用水源的污染,不適當的處置技術也可引起環境污染。

施用於某個目標範圍內的不同數量的2,4-D,藉助空氣、水和土壤的移動,在幾小時或幾天內,就可以在整個環境中分配。2,4-D和它的衍生物,會相當快的被化學和生物過程破壞。正常使用2,4-D偶爾也可能殘存或累積,主要是在乾燥和寒冷而很少有生物活動的條件下。可得到的數據表明2,4-D的殘留在土壤中為1mg/kg,在水中為數μg/l,在空氣中為數μg/m3和在提供的食物中為數十μg/kg。它們難得超過這些數據,在2,4-D除草劑溢出的鄰近的地方,在施過2,4-D除昔劑的水中,在施用過2,4-D的地區內生長的漿果和蘑菇中,以及當使用的除草劑超量的情況下,可能發生例外的情況。

危險特性:遇明火、高熱可燃。受高熱分解,放出刺激性的氯化氫氣體。

燃燒(分解)產物:一氧化碳、二氧化碳、氯化物。  

現場應急監測方法

直接進水樣氣相色譜法  

實驗室監測方法

氣相色譜法《固體廢棄物試驗分析評價手冊》中國環境監測總站等譯

氣相色譜法(農作物)《農藥殘留量氣相色譜法》國家商檢局編  

環境標準

美國車間衛生標準10mg/m
美國(1976)農灌水標準0.1μg/L
聯合國規劃署(1974)保護水生生物淡水中農藥的最大允許濃度4.0μg/L
前蘇聯(1984)土壤中最大容許濃度0.1mg/kg

 

應急處理處置方法

一、泄漏應急處理 隔離泄漏污染區,周圍設警告標誌,應急處理人員戴自給式呼吸器,穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物,用聚氯乙烯等合成膜覆蓋或惰性液體潤濕,避免揚塵,小心掃起,收集於乾燥潔淨有蓋的容器中,轉移至安全地帶。如大量泄漏,收集回收或無害處理後廢棄。

二、防護措施

呼吸系統防護:空氣中濃度超標時,佩帶防毒面具。

眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。

防護服:穿防腐工作服。

手防護:戴橡皮手套。

其它:工作後,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。

三、急救措施

皮膚接觸:脫去污染的衣著,用肥皂水及流動清水徹底沖洗。

眼睛接觸:立即翻開上下眼瞼,用流動清水沖洗15分鐘。就醫。

吸入:脫離現場至空氣新鮮處。就醫。

食入:誤服者用2%蘇打朋或0.1%高錳酸鉀洗胃,再服用10%硫酸亞鐵溶液10ml,就醫。

滅火方法:霧狀水、泡沫、二氧化碳、乾粉、砂土。  

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