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。

基本介紹

  • 中文名:2,4-二氯苯氧乙酸
  • 英文名:2,4-Dichlorophenoxyacetic acid
  • 別稱:2,4-D
  • 化學式:C8H6Cl2O3
  • 分子量:221.04
  • CAS登錄號:94-75-7
  • EINECS登錄號:202-361-1
  • 熔點:140.5℃
  • 沸點:160℃
  • 水溶性:難溶於水
  • 密度:相對密度(空氣=1)7.63
  • 外觀:白色至黃色固體
  • 套用:用作植物生長調節劑
基本信息,生產方法,歷史,作用,物質毒性,儲運方法,對環境的影響,健康危害,毒理學資料及環境行為,現場應急監測方法,實驗室監測方法,環境標準,應急處理處置方法,

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
C8H6Cl2O3;Cl2C6H3OCH2COOH
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
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模型化合物
主要用途:
2,4-二氯苯氧乙酸2,4-二氯苯氧乙酸
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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