Ácido 2,4-diclorofenoxiacético - 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid
|
|
|
|
| Nombres | |
|---|---|
|
Nombre IUPAC preferido
Ácido (2,4-diclorofenoxi) acético |
|
| Otros nombres
Trinoxol hedonal 2,4-D |
|
| Identificadores | |
|
Modelo 3D ( JSmol )
|
|
| CHEBI | |
| CHEMBL | |
| ChemSpider | |
| Tarjeta de información ECHA |
100.002.147 
|
| KEGG | |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
Tablero CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Propiedades | |
| C 8 H 6 Cl 2 O 3 | |
| Masa molar | 221,04 g / mol |
| Apariencia | polvo blanco a amarillo |
| Punto de fusion | 140,5 ° C (284,9 ° F; 413,6 K) |
| Punto de ebullición | 160 ° C (320 ° F; 433 K) 0,4 mm Hg |
| 900 mg / L | |
| Riesgos | |
| Ficha de datos de seguridad | ICSC 0033 |
| Pictogramas GHS |
 
|
| H302 , H317 , H318 , H335 , H412 | |
| P261 , P273 , P280 , P305 + 351 + 338 | |
| punto de inflamabilidad | no es inflamable |
| Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
|
LD 50 ( dosis media )
|
500 mg / kg (oral, hámster) 100 mg / kg (oral, perro) |
| NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
|
PEL (permitido)
|
TWA 10 mg / m 3 |
|
REL (recomendado)
|
TWA 10 mg / m 3 |
|
IDLH (peligro inmediato)
|
100 mg / m 3 |
| Compuestos relacionados | |
|
Compuestos relacionados
|
2,4,5-T , diclorprop |
|
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|
| Referencias de Infobox | |
El ácido 2,4-diclorofenoxiacético es un compuesto orgánico con la fórmula química C 8 H 6 Cl 2 O 3 que generalmente se conoce por su nombre común ISO 2,4-D . Es un herbicida sistémico que mata la mayoría de las malezas de hoja ancha al causar un crecimiento incontrolado en ellas, pero la mayoría de las gramíneas , como cereales , césped y pastizales, no se ven relativamente afectadas.
El 2,4-D es uno de los herbicidas y defoliantes más antiguos y más ampliamente disponibles en el mundo, está disponible comercialmente desde 1945 y ahora lo producen muchas empresas químicas, ya que su patente expiró hace mucho tiempo. Se puede encontrar en numerosas mezclas comerciales de herbicidas para césped y se usa ampliamente como herbicida en cultivos de cereales, pastos y huertos. Más de 1500 productos herbicidas contienen 2,4-D como ingrediente activo.
Historia
El descubrimiento del 2,4-D, así como de los herbicidas hormonales similares 2,4,5-T y MCPA, ocurrió durante la Segunda Guerra Mundial y fue un caso de descubrimiento múltiple por cuatro grupos que trabajaban de forma independiente bajo el secreto de la guerra en el Reino Unido y Estados Unidos: William G. Templeman y asociados de Imperial Chemical Industries (ICI) en el Reino Unido; Philip S. Nutman y asociados de Rothamsted Research en el Reino Unido; Franklin D. Jones y asociados de American Chemical Paint Company; y Ezra Kraus, John W. Mitchell y asociados de la Universidad de Chicago y el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos . Los cuatro grupos estaban sujetos a las leyes de secreto en tiempos de guerra y no seguían los procedimientos habituales de publicación y divulgación de patentes. En diciembre de 1942, luego de una reunión en el Ministerio de Agricultura, los trabajadores de Rothamsted e ICI juntaron recursos y Nutman se mudó a Jealott's Hill para unirse al esfuerzo de ICI. La primera publicación científica que describe la estructura del 2,4-D y la actividad reguladora del crecimiento de las plantas fue de Percy W. Zimmerman y Albert E. Hitchcock del Instituto Boyce Thompson , que no fueron los inventores originales. Se ha discutido la secuencia precisa de los primeros descubrimientos y publicaciones del 2,4-D.
William Templeman descubrió que cuando se usaba ácido indol-3-acético (IAA), la auxina natural, en altas concentraciones, se podía detener el crecimiento de las plantas. En 1940, publicó su hallazgo de que IAA mató plantas de hoja ancha dentro de un campo de cereales. La MCPA fue descubierta aproximadamente en ese momento por su grupo ICI.
En los EE. UU., Una búsqueda similar de un ácido con una vida media más larga, es decir , un compuesto metabólica y ambientalmente más estable, condujo a ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) y ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético. (2,4,5-T), ambos fenoxi herbicidas y análogos de IAA. Robert Pokorny, químico industrial de CB Dolge Company en Westport, Connecticut , publicó su síntesis en 1941.
Todas las nuevas auxinas se desarrollaron como parte de un esfuerzo clandestino en tiempos de guerra para crear agentes de guerra química y / o herbicidas selectivos; aunque el 2,4-D no se utilizó de esta forma durante la guerra. Gran Bretaña y Estados Unidos buscaban un producto químico para matar de hambre a Alemania y Japón matando sus cultivos de papa y arroz, pero se descubrió que el 2,4-D era ineficaz para ese propósito, porque ambos cultivos lo toleran. Un año después de que terminó la guerra, el 2,4-D se lanzó comercialmente como herbicida para controlar las malezas de hoja ancha en cultivos de cereales como el arroz y el trigo, y en la década de 1950 se registró en los Estados Unidos para controlar el tamaño y mejorar el color de la piel. en patatas sin afectar los rendimientos.
La primera publicación del uso del 2,4-D como herbicida selectivo se produjo en 1944. La capacidad del 2,4-D para controlar las malezas de hoja ancha en el césped se documentó poco después, en 1944. A partir de 1945, la American Chemical Paint Company presentó El 2,4-D se comercializará como un herbicida llamado "Weedone". Revolucionó el control de malezas, ya que fue el primer compuesto que, en dosis bajas, pudo controlar selectivamente las dicotiledóneas (plantas de hoja ancha), pero no la mayoría de las monocotiledóneas : cultivos de hoja estrecha, como trigo , maíz (maíz), arroz y cultivos similares de pasto de cereales. . En un momento en que la mano de obra era escasa y la necesidad de aumentar la producción de alimentos era grande, literalmente "reemplazó a la azada".
El 2,4-D es uno de los ingredientes del Agente Naranja , un herbicida que fue ampliamente utilizado durante la Emergencia Malaya y la Guerra de Vietnam . Sin embargo, la 2,3,7,8-tetraclorodibenzodioxina (TCDD), un contaminante en la producción de otro ingrediente del Agente Naranja, el 2,4,5-T , fue la causa de los efectos adversos para la salud asociados con el Agente Naranja.
En la década de 2000, Dow AgroSciences desarrolló una nueva versión de sal de colina de 2,4-D (2,4-D colina) que Dow incluyó en su herbicida "Enlist Duo" junto con glifosato y un agente que reduce la deriva; la forma de sal de colina del 2,4-D es menos volátil que el 2,4-D.
Fabricar
El 2,4-D es un miembro de la familia de herbicidas fenoxi .
El 2,4-D se fabrica a partir de ácido cloroacético y 2,4-diclorofenol , que a su vez se produce mediante la cloración de fenol . Alternativamente, se produce mediante la cloración del ácido fenoxiacético. Los procesos de producción pueden crear varios contaminantes, incluidos los isómeros de di-, tri- y tetraclorodibenzo-p-dioxina y N-nitrosaminas , así como monoclorofenol .
Modo de acción
El 2,4-D actúa imitando la acción de la hormona de crecimiento vegetal auxina , lo que resulta en un crecimiento descontrolado y, finalmente, en la muerte de las plantas susceptibles. Se absorbe a través de las hojas y se traslada a los meristemos de la planta. Se produce un crecimiento incontrolado e insostenible, que provoca el enrollamiento del tallo, el marchitamiento de las hojas y, finalmente, la muerte de la planta. El 2,4-D se aplica típicamente como una sal de amina , pero también existen versiones de éster más potentes .
Aplicaciones
El 2,4-D se utiliza principalmente como herbicida selectivo que mata muchas malezas de hoja ancha terrestres y acuáticas , pero no las gramíneas . Como se descubrió en la década de 1940, una patente ya no rige la fabricación y venta de 2,4-D, y cualquier empresa es libre de producirlo. Por lo tanto, se vende en varias formulaciones bajo una amplia variedad de marcas. El 2,4-D se puede encontrar en mezclas comerciales de herbicidas para césped, que a menudo contienen otros ingredientes activos como mecoprop y dicamba . Más de 1500 productos herbicidas contienen 2,4-D como ingrediente activo.
Una amplia variedad de diferentes sectores utiliza productos que contienen 2,4-D para matar malezas y vegetación no deseada. En agricultura, fue el primer herbicida capaz de matar de forma selectiva las malezas, pero no los cultivos. Se ha utilizado desde 1945 para controlar las malezas de hoja ancha en pastos, huertos y cultivos de cereales como el maíz, la avena, el arroz y el trigo. Los cereales, en particular, tienen una excelente tolerancia al 2,4-D cuando se aplica antes de la siembra. El 2,4-D es la forma más barata para que los agricultores controlen las malezas anuales de invierno mediante la fumigación en el otoño, a menudo a la dosis más baja recomendada. Esto es particularmente efectivo antes de plantar frijoles, guisantes, lentejas y garbanzos. El uso estimado de 2,4-D en la agricultura de EE. UU. Está mapeado por el Servicio Geológico de EE. UU. En 2017, la última fecha para la que hay cifras disponibles, esto alcanzó las 40.000.000 libras (18.000.000 kg) anuales.
En el mantenimiento de jardines y céspedes domésticos, el 2,4-D se usa comúnmente para el control de malezas en céspedes y otros céspedes. Se utiliza para matar malezas no deseadas como diente de león, plátano, trébol y pamplina. En silvicultura, se utiliza para el tratamiento de tocones, inyección de troncos y control selectivo de matorrales en bosques de coníferas. A lo largo de carreteras, ferrocarriles y líneas eléctricas, se utiliza para controlar las malezas y la maleza que podrían interferir con la operación segura y dañar el equipo. A lo largo de las vías fluviales, se utiliza para controlar las malas hierbas acuáticas que pueden interferir con la navegación, la pesca y la natación o que obstruyen el riego y los equipos hidroeléctricos. Las agencias gubernamentales lo utilizan a menudo para controlar la propagación de especies de malezas invasoras, nocivas y no nativas y evitar que desplacen a las especies nativas, y también para controlar muchas malezas venenosas como la hiedra venenosa y el roble venenoso.
Un estudio de monitoreo de 2010 realizado en los EE. UU. Y Canadá encontró que "las exposiciones actuales al 2,4-D están por debajo de los valores de guía de exposición aplicables".
El 2,4-D se ha utilizado en laboratorios para la investigación de plantas como suplemento en medios de cultivo de células vegetales como el medio MS desde al menos 1962. El 2,4-D se utiliza en cultivos de células vegetales como hormona de desdiferenciación (inducción de callos). Está clasificado como un derivado de la hormona vegetal auxina.
Efectos en la salud
Los hombres que trabajan con 2,4-D corren el riesgo de tener espermatozoides de forma anormal y, por lo tanto, problemas de fertilidad ; el riesgo depende de la cantidad y duración de la exposición y de otros factores personales.
Toxicidad aguda
Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. , "La toxicidad del 2,4-D depende de sus formas químicas, incluidas las sales, los ésteres y una forma ácida. El 2,4-D generalmente tiene una baja toxicidad para los humanos, excepto ciertos ácidos y sales Las formas pueden causar irritación ocular. La natación está restringida durante 24 horas después de la aplicación de ciertos productos 2,4-D aplicados para controlar las malezas acuáticas para evitar la irritación ocular ". A partir de 2005 la dosis letal media o LD 50 determinado en estudios en ratas de toxicidad aguda fue 639 mg / kg.
La alcalinización urinaria se ha utilizado en intoxicaciones agudas, pero la evidencia que respalda su uso es escasa.
Riesgo de cáncer
La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer clasifica al 2,4-D como un posible carcinógeno para los seres humanos, mientras que la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos no lo hace. La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), dijo que el 2,4-D fue clasificado como "posiblemente cancerígeno para los humanos ( Grupo 2B ), basado en evidencia inadecuada en humanos y evidencia limitada en animales de experimentación".
En junio de 2015, la Organización Mundial de la Salud 's Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer confirmó su clasificación de 1987 de 2,4-D como un posible carcinógeno.
El 8 de agosto de 2007, la EPA emitió un fallo en el que los datos existentes no respaldan un vínculo entre el cáncer humano y la exposición al 2,4-D.
Un panel de 1995 de 13 científicos que revisaron estudios sobre la carcinogenicidad del 2,4-D tenía opiniones divididas. Ninguno de los científicos pensó que el peso de la evidencia indicaba que el 2,4-D era una causa "conocida" o "probable" de cáncer humano. La opinión predominante indicó que es posible que el 2,4-D pueda causar cáncer en humanos, aunque no todos los panelistas creían que la posibilidad era igualmente probable: uno pensaba que la posibilidad era fuerte, inclinada hacia lo probable, y cinco pensaban que la posibilidad era remoto, inclinado hacia lo improbable. Dos panelistas creen que es poco probable que el 2,4-D pueda causar cáncer en humanos.
En un informe anterior de 1987, la IARC clasificó algunos herbicidas clorfenoxi, incluidos 2,4-D, MCPA y 2,4,5-T, como un grupo como carcinógenos de clase 2B, "posiblemente carcinógenos para los seres humanos".
Contaminantes
Una investigación de Four Corners de julio de 2013 encontró niveles elevados de dioxinas en una versión genérica de 2,4-D, uno de los herbicidas más utilizados en Australia. Un científico dijo que el producto probado por Four Corners, que fue importado de China, tenía "una de las lecturas de dioxinas más altas para 2,4-D en los últimos 10 a 20 años y podría presentar riesgos potenciales para la salud".
Metabolismo
Cuando se alimentó al ganado con 2,4-D marcado radiactivamente, el 90% o más del residuo radiactivo total (TRR) se vertió en la orina sin cambios o como formas conjugadas de 2,4-D. Una porción relativamente pequeña de 2,4-D se metabolizó en diclorofenol , dicloroanisol , ácido 4-clorofenoxiacético (6,9% de la TRR en la leche) y 2,4-diclorofenol (5% de la TRR en la leche; 7,3% de la TRR en la leche). TRR en huevos y 4% de TRR en hígado de pollo). Los niveles de residuos en el riñón fueron los más altos.
Comportamiento ambiental
Debido a la longevidad y al grado de uso, el 2,4-D ha sido evaluado varias veces por reguladores y comités de revisión.
Las sales y ésteres de 2,4-D amina no persisten en la mayoría de las condiciones ambientales. La degradación del 2,4-D es rápida (vida media de 6,2 días) en suelos minerales aeróbicos. El 2,4-D es degradado por microbios en el suelo, en procesos que involucran hidroxilación , escisión de la cadena lateral del ácido, descarboxilación y apertura del anillo. La forma de etilhexilo del compuesto se hidroliza rápidamente en suelo y agua para formar el ácido 2,4-D. El 2,4-D tiene una baja afinidad de unión en suelos minerales y sedimentos, y en esas condiciones se considera que tiene una movilidad intermedia o alta y, por lo tanto, es probable que se lixivia si no se degrada.
En ambientes acuáticos aerobios, la vida media es de 15 días, mientras que en ambientes acuáticos anaeróbicos, el 2,4-D fue moderadamente persistente a persistente (vida media de = 41 a 333 días). Se ha detectado 2,4-D en arroyos y aguas subterráneas poco profundas en concentraciones bajas, tanto en áreas rurales como urbanas. La degradación depende del pH. Algunas formas de éster son altamente tóxicas para los peces y otras formas de vida acuática.
"Las formas éster del 2,4-D pueden ser muy tóxicas para los peces y otras formas de vida acuática. El 2,4-D generalmente tiene una toxicidad moderada para las aves y los mamíferos, es ligeramente tóxico para los peces y los invertebrados acuáticos y prácticamente no es tóxico para las abejas. "según la EPA.
Desglose microbiano
Se han aislado y caracterizado varias bacterias que degradan el 2,4-D de una variedad de hábitats ambientales. Las vías metabólicas para la degradación del compuesto han estado disponibles durante muchos años y se han identificado genes que codifican el catabolismo del 2,4-D para varios organismos. Como resultado de los extensos metadatos sobre el comportamiento ambiental, la fisiología y la genética, el 2,4-D fue el primer herbicida del que se demostraron las bacterias responsables activamente de la degradación in situ . Esto se logró utilizando la técnica de sondeo de isótopos estables basada en ADN, que permite vincular una función (actividad) microbiana, como degradar una sustancia química, con la identidad del organismo sin la necesidad de cultivar el organismo involucrado.
Regulación
Los límites máximos de residuos se establecieron por primera vez en la UE en 2002 y fueron reevaluados en 2011 por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria , que concluyó que "no se esperaba que los límites máximos de residuos del Codex fueran una preocupación para los consumidores europeos". La exposición crónica total representó menos del 10% de la ingesta diaria aceptable (IDA). Actualmente, el 2,4-D no está aprobado para su uso en céspedes y jardines en Dinamarca, Noruega, Kuwait y las provincias canadienses de Québec y Ontario. El uso de 2,4-D está severamente restringido en el país de Belice. En 2008, Dow AgroScience, LLC, demandó al gobierno canadiense por permitir que Quebec prohibiera el 2,4-D, pero llegó a un acuerdo en 2011.
En 2005, la EPA de EE. UU. Aprobó el uso continuo de 2,4-D. El 10 de julio de 2013, la Agencia Reguladora de Manejo de Plagas en Canadá actualizó el aviso de reevaluación del 2,4-D, indicando que los solicitantes de registro del 2,4-D le habían proporcionado los datos requeridos y los consideraron aceptables. El 18 de abril de 2012, la EPA rechazó la petición presentada el 6 de noviembre de 2008 por el Consejo de Defensa de los Recursos Naturales para revocar todas las tolerancias y cancelar todos los registros de 2,4-D. La EPA declaró que un nuevo estudio reciente y la revisión exhaustiva de la EPA confirmaron el hallazgo anterior de la EPA de que las tolerancias de 2,4-D son seguras en la exposición anticipada. El uso anual estimado de 2,4-D en la agricultura de EE. UU. Está mapeado por el Servicio Geológico de EE. UU.
En octubre de 2014, la EPA de EE. UU. Registró Enlist Duo , un herbicida que contiene la sal de colina 2,4-D menos volátil, glifosato y un agente antidrift, para su uso en seis estados: Illinois, Indiana, Iowa, Ohio, Dakota del Sur y Wisconsin. En noviembre de 2015, la EPA intentó retirar su propia aprobación de Enlist Duo, como resultado de acciones legales contra la agencia y Dow por parte de dos grupos estadounidenses. Sin embargo, si bien se dio a entender que la aprobación se había "ido" debido a la acción, de hecho, Enlist Duo aún fue aprobado en espera de una decisión de los tribunales. El 25 de enero de 2016, la Corte de Apelaciones del Noveno Circuito de EE. UU. Denegó la moción de la EPA de anular su registro de Enlist Duo. Dow declaró que el producto estaría disponible en 15 estados de EE. UU. Y Canadá para la temporada de cosecha de 2016.
El 21 de agosto de 2013, la Autoridad Australiana de Plaguicidas y Medicamentos Veterinarios (APVMA) prohibió determinados productos de éster volátil alto (HVE) de 2,4-D debido a sus peligros medioambientales. Los productos HVE 2,4-D ya estaban prohibidos en Europa y América del Norte durante 20 años; Los productos de ésteres de baja volatilidad siguen estando disponibles en Australia y en todo el mundo. En julio de 2013, APVMA publicó los hallazgos de su informe.
Cultivos modificados genéticamente
En 2010, Dow publicó que había creado semillas de soja modificadas genéticamente que se hicieron resistentes al 2,4-D mediante la inserción de un gen bacteriano de ariloxialcanoato dioxigenasa, aad1 . Dow pretendía utilizarlo como alternativa o complemento a los cultivos Roundup Ready debido a la creciente prevalencia de malezas resistentes al glifosato .
En abril de 2014, el maíz y la soja modificados genéticamente resistentes al 2,4-D y al glifosato fueron aprobados en Canadá. En septiembre de 2014, el USDA también aprobó el maíz y la soja de Dow, y en octubre, la EPA registró el herbicida "Enlist Duo" que contiene 2,4-D y glifosato.
Ver también
Referencias
- Dibbisa D .; Egigu MC; Muthuswamy M. (2016). "Retrasar la maduración poscosecha del tomate (Lycopersicon Esculenthum Mill.) Mediante el uso de ácido 2, D-diclorofenoxi acético". Revista Internacional de Investigación y Revisión Actual . 8 (2): 65.
Enlaces externos y lectura adicional
- CDC - Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos
- Resumen de los efectos tóxicos del 2,4-D Sierra Club Canada Enero de 2005
- "Revisión del biomonitoreo y epidemiología del ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D)" Revisión de la literatura por los científicos de Dow Crit Rev Toxicol. Octubre de 2012
- Entrada de la base de datos de propiedades de plaguicidas PPDB para 2,4-D
- 2,4-D en Pubchem