22-04-2021

2,4–дихлорфеноксиоцтової кислота - подробнее

Рейтинг: 0

2,4-Дихлорфеноксиуксусная кислота (сокращённо 2,4-Д) — производное феноксиуксусной кислоты, гербицид из группы синтетических ауксинов. Он был разработан American Chemical Paint Co. в 1945 году и структурно связан с дихлорпропом. На данный момент он производится многими химическими компаниями, поскольку срок патента на него давно истёк.

История
В 1940-м году, в США, в городе Вестпорт штата Конектикут, в лаборатории химической компании Си Би Долдж, Роберт Покорни в ходе опытов получил два новых неизвестных ранее соединения, одно из которых 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота или проще 2,4-Д.

Летом 1941 года воодушевленный успехом Роберт публикует короткую заметку в журнале Американского Химического Общества, в которой описал химический синтез 2,4-Д, впоследствии, Роберт станет почетным членом этого уважаемого научного сообщества, а описанный им метод получения 2,4-Д по сей день служит основой для промышленного синтеза. Однако, публикация сведений о новых соединениях была только половиной дела, ведь даже сам первооткрыватель не догадывался о свойствах и назначении открытых им соединений.

А между тем, в научном сообществе интерес к новинкам нарастал, в 1942 году соединения, полученные Р. Покорни классифицируют и относят к гормоноподобным веществам, тогда же появляются упоминания о 2,4-Д как о регуляторе роста растений. Все чаще в научной периодике тех лет встречаются статьи о положительном влиянии 2,4-Д на корни обработанных растений. Химический гигант "Дюпон Де Немур" патентует 2,4-Д в качестве регулятора роста. 

В 1946 году в США за коммерциализацию нового гербицида на основе перспективного соединения взялось несколько компаний, в том числе «Америкэн кемикал пэйнт Ко» и «Дау Кемикал». На рынке пестицидов появляются препараты под понятным каждому фермеру названиями «Weed Killer» (дословно в переводе - убийца сорняков) и «Weedone» - что можно перевести – решенный вопрос с сорняком.  Гербициды на основе 2,4-Д быстро набирали популярность среди фермеров США, на многих акрах от северной Дакоты до Техаса с успехом применялись эти «киллеры». Организация производства в промышленных масштабах препарата позволила обеспечить американских фермеров большим количеством нового гербицида. Только за первый год продаж компания «Дау Кемикал» увеличила объемы производства 2,4-Д без малого в 20 раз!

2,4-Дихлорфеноксиуксусную кислоту можно синтезировать в результате реакции 2,4-дихлорфенола с монохлоруксусной кислотой в присутствии гидроксида натрия. Кроме того, он может быть получен путем хлорирования феноксиуксусной кислоты. В результате синтеза образуется ряд загрязняющих веществ, в том числе ди-, три- и тетрахлордибензодиоксины и N-нитрозамины, а также монохлорфенол

 

Физико-химические свойства

Физико-химические свойства
2,4 Д – кристаллы, имеющие белый цвет. Главным образом используется в виде эфиров, щелочных солей и солей с аминами. Это вещество – сильная кислота. Является гидролитически стабильной.

В чистом виде почти не обладает запахом. Слабо растворима в воде, но хорошо – в большей части органических растворителей. При взаимодействии с основаниями образует малорастворимые соли. При растворении 2,4-Д в жесткой воде возможно выпадение осадка, так как соли всех двухвалентных металлов слабо растворяются в воде. Для предотвращения этого к техническому препарату практикуют добавление комплексонов (например, ЭДТА).

При взаимодействии 2,4-Д с хлором в виде газа образуется 2,4,6-трихлорфеноксиуксусная кислота. Процесс проводится при 200-205°C. При долгом кипячении с бромоводородной или хлороводородной кислотой вещество разрушается, образуется 2,4-дихлорфенол и гликолевая кислота.

При нитровании вещества основной продукт – 5-нитро-2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота, также образуется 6-нитроизомер. Эти кислоты имеют более слабое действие на сорняки, чем 2,4-Д.

Физические характеристики
Молекулярная масса 221,0;
Константа диссоциации 23•10-4;
Температура плавления 141°C;
Температура кипения 160°C при 50 Па (0,4 мм рт.ст.);
Растворимость в воде 540 мг/л (при 20°C);
Давление насыщенного пара (при 20°С) 0,011 мПа.

Действие на вредные организмы

2,4-Д – избирательный, системный гербицид, он эффективно угнетает многие двудольные сорняки (однолетние и ряд многолетних).

Механизм действия
Как и другие пестициды из группы феноксикарбоновых кислот, вещество может поглощаться растением как листьями, так и корнями растений. После поглощения гербицид передвигается по растению с ассимиляционным или транспирационным токами к меристематическим тканям, где проявляет свою гербицидную активность. По механизму действия2,4-Д является гормоноподобным гербицидом (синтетические ауксины), которые нарушают нормальный рост растений, вызывая разрастание тканей, деформацию клеток флоэмы и ксилемы, в результате чего тормозится передвижение продуктов фотосинтеза, и растение погибает.

Симптомы повреждения
Уже спустя несколько часов после обработки рост растения задерживается или полностью прекращается, молодые побеги и черешки листьев скручиваются, растение изгибается. Образуются утолщения в нижней части растения, из которых появляются придаточные корешки. Утолщаются и загнивают корни (в верхней части), молодые корни отмирают.

Фасциация и утолщения листьев, побегов и корней сопровождается увеличением тургора. Побеги и корни начинают растрескиваться, в ранки попадают грибы или бактерии. Генеративные органы тоже деформируются: увеличиваются в числе, сращиваются и разделяются тычинки, цветки, плодолистники; появляются плоды, в которые не содержатся семена, недоразвитые пустые колосья и пр.

Подавляемые сорные виды
Подорожники, лютики (ядовитый, цепкий, ползучий), герани, сурепица обыкновенная, свербига восточная, крестовники, кульбаба шершавая, полыни, чертополох курчавый, татарник колючий (Безуглов, 88). Менее чувствительны полевой осот, бодяк полевой, одуванчик.
Кроме того, препараты на основе описываемого соединения полезны для уничтожения кустарников, проводимом при очистке местности. Также есть данные, что 2,4 дихлорфеноуксиновая кислота и ее бутиловый и октиловый эфиры усиливают цветение растений и созревание на них плодов, а также воздействуют на опадение плодов некоторых садовых деревьев (такие, как цитрусовые, яблоневые).

В качестве арборицидов д.в. применяют против ольхи, ив, осины, березы пушистой и бородавчатой, лещины, черемухи, ели, крушины, жимолости, рябины на лугах и на пастбищах. Различные виды древесно-кустарниковой растительности по-разному воспринимают эти препараты. Более чувствительны к веществу ива белая, русская, остролистная и др. черная и серая ольха, лещина обыкновенная; среднечувствительны – пятитычинковая, пепельная, ушастая ива, сизовато-серая ива, береза; относительно устойчивы хвойные, осина, липа. Производными этого соединения можно опрыскивать как облиственные деревья, так и деревья без листьев, используя при этом растворы эфиров 2,4-Д.

Устойчивые сорные виды
К 2,4-Д резистентны звездчатка средняя, торица, ромашка непахучая, горчак розовый, подмаренник цепкий, а также смолевка-хлопушка, борщевик сибирский, чемерица.

Резистентность
Препараты с этим д.в. применяют с конца 50-х годов ХХ века, в последние годы к ним возникла резистентность многих видов сорняков. Поэтому на их основе выпускают комбинированные гербициды с включением представителей других классов, усиливающих их фитотоксическое действие.

Применение

Применяется в посевах зерновых, используется для борьбы с двудольными сорными растениями. Однако сама кислота, плохо растворимая в воде, не так широко используется в сельском хозяйстве, как ее соли и эфиры.

При обработке производными этого вещества голых деревьев весной исключается вероятность поражения близко расположенных, чувствительных к ним растений. Ранняя обработка вызывает поражение кустарников, создает условия для развития трав (луговых и пастбищных) и тем самым повышает их урожайность.

Сегодня на отечественном рынке гербицидов представлены две формы 2,4-Д кислоты: смесь эфиров и 2-этилгексиловый эфир 2,4-Д. В их изготовлении есть различия, сильно действующие на свойства препаратов.

Зарегистрированы препараты на основе:

2,4-Д и дикамбы (диметиламинные соли) применяются против однолетних двудольныхсорняков, в т.ч. устойчивых к 2,4-Д, 2М-4Х и МЦПА видов, и некоторых многолетних двудольных сорняков на посевахпшеницы озимой, яровой, ржи, ячменя, овса, кукурузы; различных видов осота на посевах кукурузы;
2,4-Д и дикамбы (2-этилгексиловые эфиры) против однолетних двудольныхсорняков, в т.ч. устойчивых к 2,4-Д, 2М-4Х и МЦПА видов, и некоторых многолетних двудольных сорняков на посевахпшеницы озимой, яровой, ржи, ячменя, овса, кукурузы (зерно, масло);
2,4-Д и дикамбы (сложные 2-этилгексиловые эфиры)применяются против однолетних двудольныхсорняков, в т.ч. устойчивых к 2,4-Д, 2М-4Х и МЦПА видов, и некоторых многолетних двудольных сорняков на посевахпшеницы озимой, яровой, ржи, ячменя ярового, овса, кукурузы (зерно, масло);
2,4-Д и клопиралида (2-этилгексиловые эфиры) против однолетних и некоторых многолетних (бодяк полевой) двудольных сорняков на посевахпшеницы озимой и яровой, ячменя, кукурузы;
2,4-Д и флорасулама применяются против однолетних двудольныхсорняков, в т.ч. устойчивых к 2,4-Д и 2М-4Х, и некоторых многолетних двудольных сорняков на посевахпшеницы озимой и яровой, ячменя ярового.

Препараты содержащие действующие вещество

Препараты