Hexachloran

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 26. března 2022; kontroly vyžadují 2 úpravy .
Hexachloran
Všeobecné
Systematický
název		 ​( 1R , 2R , 3S , 4R , 5R , 6S )​-​1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexan
γ-​hexachlorcyklohexan
Zkratky HCCH
Tradiční jména Hexachloran,
lindan,
666,
hexatox,
gammexan,
benzenhexachlorid.
Chem. vzorec C6H6Cl6 _ _ _ _ _
Fyzikální vlastnosti
Stát pevný bílý prášek, bez zápachu
Molární hmotnost 290,83 ± 0,017 g/ mol
Hustota 1,87 g/cm³
Tepelné vlastnosti
Teplota
 •  tání 112,8 °C
 •  vroucí 323 °C
Chemické vlastnosti
Rozpustnost
 • ve vodě 7,3-8,5 g/100 ml
Klasifikace
Reg. Číslo CAS 58-89-9
PubChem 727
Reg. číslo EINECS 200-401-2
ÚSMĚVY   Cl[C@H]1[C@H](Cl)[C@@H](Cl)[C@@H](Cl)[C@H](Cl)[CH]1Cl
InChI   InChI=lS/C6H6Cl6/c7-1-2(8)4(10)6(12)5(11)3(1)9/h1-6HJLYXXMFPNIAWKQ-UHFFFAOYSA-N
CHEBI CHEBI:32888
Bezpečnost
Limitní koncentrace 0,05 mg/ m3
LD 50 125 mg/kg (myši, ip);
1200 mg/kg (člověk, orálně)
Toxicita vysoce toxický pro hmyz a studenokrevné živočichy , středně toxický pro savce a člověka (γ-izomer).
Ikony ECB
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Hexachloran C 6 H 6 Cl 6  je směs osmi stereoizomerů 1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexanu. Všechny izomery jsou bílé krystalické látky nerozpustné ve vodě.

Používá se jako insekticid , ale použití hexachloranu pro kontrolu hmyzu je omezené.

Přípravek obsahující 99-100 % y-izomeru se nazývá "lindan".

Historie akvizice

Hexachlorcyklohexan byl poprvé získán Michaelem Faradayem v roce 1825. Insekticidní vlastnosti objevil u jednoho z jeho izomerů, lindanu (γ-HCCH), G. Bender v roce 1933, ale jeho průmyslová výroba byla v Japonsku zahájena až v roce 1949 [1] .

Odhaduje se, že od roku 1950 do roku 2000 bylo celosvětově vyrobeno asi 600 000 tun lindanu, z nichž velká většina byla použita v zemědělství . HCCH je stále na druhém místě za DDT z hlediska rozsahu použití a výroby.

Struktura molekuly

Pro hexchlorcyklohexan je známo osm izomerů:

Obecné rysy:

Všechny izomery jsou málo rozpustné ve vodě (nejméně se projevuje γ-izomer), dobře v mnoha nepolárních organických rozpouštědlech (zejména v aromatických uhlovodících). β-izomer (309 °C) má nejvyšší bod tání, ζ-izomer má nejnižší (≈ 90 °C).

Fyzikální a chemické vlastnosti

Čistý hexachloran je pevná, bílá, práškovitá látka, prakticky bez zápachu, nečištěná - technický HCCH má přetrvávající nepříjemný zatuchlý zápach, žlutošedou barvu, které jsou způsobeny nečistotami pentachlorcyklohexenu a tetrachlorcyklohexadienu. Špatně rozpustný ve vodě , rozpustný v organických nepolárních rozpouštědlech - petrolej (1:7), aceton (1:2), diethylether , benzen , jako lipofilní sloučenina dobře interaguje s minerálními oleji , mastnými kyselinami a lipidy .

HCCH je tepelně stabilní, ale při vysokých teplotách sublimuje za vzniku hustého bílého kouře, což umožňuje jeho použití ve formě aerosolu . Je slabě destruován ultrafialovými paprsky , ale pro svou poměrně vysokou těkavost sublimuje vodní párou nebo se odpařuje z ošetřených povrchů, takže jeho bezpečnost závisí především na teplotě [2] .

HCCH je velmi odolný vůči působení různých oxidačních činidel a koncentrovaných kyselin: dusičné , sírové , chlorovodíkové (i při jejich bodu varu). Této vlastnosti se využívá při analýze rostlin na zbytky insekticidů: vzorek rostliny se ošetří kyselinou sírovou, poté se HCCH sublimuje vodní párou [2] .

Vlivem alkálií nebo vysoké teploty se všechny izomery HCCH rozkládají za eliminace HCl a tvorby trichlorbenzenu. Ve vlhké půdě se γ-izomer rozkládá za vzniku pentachlorcyklohexenu, který je pro teplokrevné živočichy 1000krát méně toxický než γ-izomer [3] .

Získání

Získává se fotochemickou reakcí chlorace benzenu . Chlorace se provádí v přebytku benzenu nebo v roztoku jiných organických rozpouštědel, nejčastěji methylenchloridu . Dobrých výsledků se dosahuje chlorací v alifatických nitrilech [4] .

Když se benzen chloruje, získá se směs následujícího složení (v %):

Je také možné získat hexachlorcyklohexan chlorací cyklohexanu nebo cyklohexenu.

Aplikace

Účinný insekticid komplexního účinku, který je široce používán v zemědělství k boji proti živočišným parazitům. Hexachloran, obohacený o γ-izomer, který má vyšší insekticidní vlastnosti (jedná se o silný kontaktní, systémový, střevní a fumigantní jed) [5] , než jiné izomery, se používá pro moření osiva , stejně jako pro hubení škůdců zeleniny. , ovoce a technické plodiny [3] .

HCCH se vyrábí ve formě 12 % prachu, 25 % prášku na fosfátové hornině , emulzí, smáčitelných prášků, aerosolů a dýmovnic [6] .

Neaktivní izomery HCCH se používají k získání chlorderivátů benzenu (tri-, tetra-, hexachlorbenzen) [7] .

Lindan (γ-HCCH) je stále dostupný jako lék v USA a od roku 1995 je uveden jako lék sekundární péče. V některých státech ( Kalifornie a Michigan ) je však uvolňování farmaceutického lindanu zakázáno.

V současné době se HCCH a jeho toxické izomery používají pouze v zemích s agrární ekonomikou . V průmyslových zemích jsou HCCH a jeho izomery považovány za extrémně nebezpečné látky , které jsou škodlivé pro životní prostředí a lidské zdraví, a proto jsou buď zakázány ve výrobě a používání, nebo omezeny (Sedmnáct zemí včetně Spojených států a Kanady si dovolilo omezit zemědělské nebo farmaceutické použití [ 8] .).

Obecná povaha akce

Insekticidní účinek y-izomeru je vysvětlen jeho soutěží v buňkách s inositolem o účast v určitých biologických procesech. Hexachloran je mnohem toxičtější pro hmyz než pro savce: γ-izomer způsobuje smrt 50 % hmyzu v dávce 0,73 mg/kg a 50 % savců v dávce 100-1000 mg/kg. Pro posledně jmenované je hexachloran především jed, který působí na nervový systém ; ovlivňuje i krvetvorný systém [9] , hromadí se především v tukové tkáni. Způsobuje indukci jaterních enzymů , které zvyšují metabolismus samotného γ-izomeru a dalších sloučenin [3] [10] .

Působení na škodlivé organismy

Látka rychle proniká kutikulou hmyzu , dostává se do nervového systému proudem hemolymfy a koncentruje se v periferních oblastech ganglií břišní a hlavové části. Vše začíná poruchami vzrušení a koordinace. Brzy přichází ochrnutí končetin a celkové ochrnutí. Poslední fáze může trvat několik hodin až několik dní [2] .

Mechanismus účinku HCCH nebyl studován. Pravděpodobně molekuly látky pronikají do struktury lipoproteinových membrán nervových buněk a narušují přenos iontů v době přenosu nervového impulsu . V tomto případě má velký význam prostorová struktura molekuly. Zdá se, že hexachlorcyklohexan může narušit metabolismus lipidů u hmyzu . Působení HCCH se projevuje i hromaděním velmi velkého množství cholesterolu v tkáních postiženého hmyzu, v důsledku čehož lze předpokládat, že insekticid ovlivňuje lipoprotein-sterolové komplexy buněčných struktur, tj. ve skutečnosti je HCCH lipofilní sloučenina [2] .

Účinnost HCCH

Pro většinu škodlivého hmyzu byl HCCH vysoce toxický. Orthopterani jsou na něj vysoce citliví , včetně Lepidoptera , sarančat , much , brouků , blech , komárů , brouků a larev těchto druhů, zejména mladšího věku. Kokcidy a býložraví roztoči jsou přitom velmi odolní, proto se po dlouhodobém používání HCCH populace těchto škůdců na ošetřovaných plochách zvýšila v důsledku poklesu počtu přirozených nepřátel [2] .

γ-Izomer je vysoce toxický pro včely a čmeláky , stejně jako pro ryby a organismy, které se jimi živí. Navíc výrazně mění organoleptické vlastnosti vody [2] .

Odolnost vůči HCH a jeho izomerům

Časté používání HCCH a jeho izomerů může vést k rezistenci (imunitě) a získané rezistenci u hmyzu. Hmyz odolný vůči hexachlorcyklohexanu je také velmi odolný vůči dalším organochlorovým sloučeninám (např. některé druhy mšic , včetně fyloxéry [11] ). Byly identifikovány HCH-rezistentní rasy švábů , mouchy domácí , mandelinky bramborové , některých druhů nosatců (řepa, vojtěška) a dalšího škodlivého hmyzu [2] .

Účinky na tělo

Hexachloran je teratogenní látka (způsobující malformace embrya ), stejně jako karcinogen [12] . Působí na játra a nervový systém [13] .

Toxicita hexachloranu

Hexachloran je vysoce toxická (pro hmyz), bioakumulativní látka. Ve vztahu k člověku je hexachloran středně toxický, maximální LD 50 je více než 1500 mg [14] . Při intoxikaci γ-izomerem hexachloranu u lidí jsou pozorovány následující: bolest hlavy , závratě , slinění, nevolnost , zvracení , retrosternální bolest, kašel , krvácení z nosu , zrudnutí obličeje. V těžkých případech - mdloby , ztráta vědomí , pokles krevního tlaku, zpomalení tepu a dýchání, křeče; je možný rozvoj parézy . V krvi - leukocytóza, snížená hladina cukru a vápníku. Jsou možné změny v periferním nervovém systému (jako je polyradikuloneuritida, encefalomyelopolyneuritida), toxické léze srdečního svalu a ledvin. Jsou známy případy agranulocytózy , leukémie , anémie . Elektrokardiografické změny jsou příznaky toxické dystrofie myokardu . Někdy obraz autonomní neurózy s příznaky toxické polyneuritidy . Akutní dermatitida [3] .

V případech hromadné otravy při moření zrna (po 5 hodinách práce) - bolest hlavy, slabost, nevolnost, bolest v srdci, známky poškození myokardu (na elektrokardiogramu). V krvi byla nalezena jednotlivá Heinzova těla. Jedna z obětí měla těžkou otravu s parézou radiálního nervu, plexitidou, poškozením srdečního svalu, zápalem plic s exsudátem na pohrudnici. Bolest podél nervů a dystrofické změny v myokardu byly zaznamenány několik měsíců. V ostatních případech - ostré podráždění očí a kůže, závratě, pocení, horečka, nevolnost, zvracení, bílkovina v moči. Obnovení práce po několika dnech opět způsobilo slabost, horečku a bílkoviny v moči [3] .

Působení na kůži

Velmi často způsobuje dermatitidu při akutní i chronické expozici. Akutní omezená dermatitida se často vyskytuje v teplé sezóně (s velkým množstvím kontaminace kůže). V mírných případech - zarudnutí a otok, střední svědění a pálení. V závažnějších případech se dermatitida může rozšířit na celé tělo, doprovázená silným zarudnutím, papulárně-vezikulární vyrážkou, silným svěděním a pláčem. V budoucnu někdy přecitlivělost na hexachloran zůstává. Případy ekzému byly hlášeny u osob pracujících s γ-izomerem (dezinfektory) [3] . Při aplikaci testů se u všech izomerů objevilo pouze rychle mizející svědění; u kožních lézí tyto testy způsobily silné svědění a někdy exacerbaci ekzému. Podle některých testů dávají kožní testy s α-, β-, γ-, δ-izomery negativní výsledky a s technickým hexachloranem - pozitivní.

Maximální přípustná koncentrace pro směs izomerů je 0,1 mg/m 3 [15] , pro γ-izomer 0,05 mg/m 3 . Práh vnímání pachu této látky může být mnohem vyšší než MPC . U lidí s dobrou citlivostí dosahoval 0,87 mg/m 3 [16] . Lze očekávat, že použití široce dostupných filtračních RPE v kombinaci s „ výměnou filtru , když maska ​​zapáchá“ (jak je téměř vždy doporučováno dodavateli RPE) povede k nadměrné expozici alespoň některých pracovníků hexachloranu v důsledku opožděné výměny masky. plynové masky .filtry . K ochraně proti této látce by měla být použita mnohem efektivnější změna technologie a prostředků kolektivní ochrany .

Environmentální aspekty

HCCH a jeho izomery (zejména α, β a γ) [2] představují velkou hrozbu pro živočišný a rostlinný svět. Má výraznou kumulativní vlastnost . Hromadí se v živočišných organismech (především v tukových tkáních, to je dáno především lipofilními vlastnostmi), v rostlinách (HCCH proniká listy a kořeny do plodů, hlíz a dalších orgánů, čímž se stávají fytotoxickými a zcela nevhodnými ke konzumaci) [17] . Znečištění vody HCCH a jeho izomery je velmi nebezpečné, protože se v ní prakticky nerozpouštějí a mohou se hromadit ve velkém množství. Většina studenokrevných živočichů, jako jsou ryby a obojživelníci , je vysoce citlivá na HCH. Kromě toxicity mají některé izomery (zejména β-izomer) také karcinogenní aktivitu [18] .

V roce 2009 byl lindan prohlášen za perzistentní organický polutant (produkce zakázána, zásoby lze utratit).

Poznámky

  1. ↑ Isidorov V. A. Úvod do chemické ekotoxikologie: Proc. příspěvek. - Petrohrad: Himizdat, 1999. - 144 s.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Gruzdev G. S. Chemická ochrana rostlin. Za redakce G. S. Gruzdeva - 3. vyd., přepracováno. a doplňkové — M.: Agropromizdat, 1987. — 415 s.: bahno
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Škodlivé látky v průmyslu. Příručka pro chemiky, inženýry a lékaře. Ed. 7., per. a doplňkové Ve třech svazcích. Svazek I. Organické látky. Ed. poctěn aktivita věda prof. N. V. Lazareva a Dr. Miláček. vědy E. N. Levina. L., "Chemie", 1976. 592 stran, 27 tabulek, bibliografie - 1850 titulů.
  4. ↑ 1 2 Melnikov N. N. Pesticidy. Chemie, technologie a aplikace. Moskva: Chemie, 1987. 712 s.
  5. ↑ Suchotina A. M. Koroze a ochrana chemických zařízení Svazek 7, 1972, 440 s.
  6. ↑ [www.xumuk.ru/toxicchem/161.html XuMuK.ru - § 2. HEXACHLOROCYKLOHEXAN (HCCH). Toxikologická chemie. V. F. Kramarenko]
  7. ↑ HEXACHLOROCYKLOHEXAN | Reference | Knihy z chemie (nepřístupný odkaz) . Datum přístupu: 31. května 2013. Archivováno z originálu 4. března 2016. 
  8. ↑ Komise pro spolupráci v oblasti životního prostředí. Severoamerický regionální akční plán (NARAP) pro lindan a další izomery hexachlorcyklohexanu (HCH). 30. listopadu 2006. http://www.cec.org/files/PDF/POLLUTANTS/LindaneNARAP-Nov06_en.pdf Archivováno 23. září 2015 na Wayback Machine
  9. ↑ Chemie - učebnice pro prostředí. specialista. učebnice nechemických provozoven. speciality - S. I. Vasyuchenko. - 6. vydání, Rev. a doplňkové - M .: Vyšší. škola, 1966. - 280 s. : nemocný. ; - 150 000 výtisků. - 0,54 p.
  10. ↑ Chadwlck RW a kol. Toxicol. A. Appl. Pharmacol., 1971, v. 18, č. 3, str. 685-695.
  11. ↑ Příručka pesticidů: P. V. Popov; vyd. N. N. Melniková. - M .: Goshimizdat, 1956. - 623 s.: nemocný. 2,33 p.
  12. ↑ WHO: Lék na vši a svrab způsobuje rakovinu . Archivováno z originálu 24. června 2015. Staženo 23. června 2015.
  13. ↑ Mezinárodní organizace práce ICCB . ICCB č. 0895. Hexachloran . www.ilo.org/dyn/icsc/ (2018). Staženo: 2. ledna 2020.
  14. ↑ Yu. N. Bezobrazov, A. V. Molchanov, K. A. Gar, Hexachloran, jeho vlastnosti, příprava a aplikace, M., 1958
  15. ↑ (Rospotrebnadzor) . č. 500. 1,2,3,4,5,6-Hexachlorcyklohexan (směs izomerů) // GN 2.2.5.3532-18 "Maximální přípustné koncentrace (MPC) škodlivých látek ve vzduchu pracovního prostoru" / schváleno od A.Yu. Popova . - Moskva, 2018. - S. 37. - 170 s. - (hygienická pravidla). Archivováno 12. června 2020 na Wayback Machine
  16. ↑ Miryakubova D.A. Materiály pro doložení maximálního jednorázového MPC hexachloranu v atmosférickém vzduchu  // Ministerstvo zdravotnictví Uzbekistánu SSR Medical Journal of Uzbekistan. - Taškent: Nakladatelství "Medicine" UzSSR, 1970. - září ( č. 9 ). - S. 29-31 .
  17. ↑ Hexachloran – Velká encyklopedie ropy a zemního plynu, článek . Datum přístupu: 31. května 2013. Archivováno z originálu 2. dubna 2015.
  18. ↑ Beta hexachlorcyklohexan (v příloze A) | Ekologie výroby . Datum přístupu: 31. května 2013. Archivováno z originálu 2. dubna 2015.

Literatura

Viz také