Dinoseb es un nombre común en la industria para el 6-sec-butil-2,4-dinitrofenol, un herbicida de la familia de los dinitrofenol . Es un sólido naranja cristalino que no se disuelve fácilmente en agua. El dinoseb está prohibido como herbicida en la Unión Europea (UE) y los Estados Unidos debido a su toxicidad.
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido 2- (butan-2-il) -4,6-dinitrofenol | |
Otros nombres 2- ( sec- butil) -4,6-dinitrofenol | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.001.692 |
KEGG | |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 10 H 12 N 2 O 5 | |
Masa molar | 240,215 g · mol −1 |
Densidad | 1,35 g / cm 3 |
Punto de fusion | 38–42 ° C (100–108 ° F; 311–315 K) |
Acidez (p K a ) | 4.4 [1] |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | [2] |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Peligro |
H300 , H311 , H315 , H317 , H318 , H360 , H410 [2] | |
P201 , P273 , P280 , P310 , P305 + 351 + 338 , P302 + 352 , P305 + 351 + 338 [2] | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
También encuentra uso como inhibidor de la polimerización , donde a menudo se lo denomina DNBP. Se utiliza para prevenir la polimerización inducida térmicamente del estireno y otros monómeros insaturados cuando se purifican por destilación.
Historia
En 1892, el dinitro- orto -cresol (2,4-dinitro-6-metilfenol), un compuesto químico estrechamente relacionado con el dinoseb, se descubrió en Alemania y se utilizó por primera vez como insecticida . Más tarde también se usó como herbicida y también como fungicida después de que se descubrieron esas características. En 1945, el grupo orto- metilo fue reemplazado por un grupo sec -butilo, produciendo dinoseb. Este compuesto tuvo una actividad estomacal y de contacto superior en insectos y ácaros. [3] El dinoseb se comercializó en 1945 y fue aprobado para su uso en los Estados Unidos según los datos de seguridad de Industrial Bio-Test Laboratories. [4] El 13 de enero de 1984, el barco danés Dana Optima perdió 80 tambores de Dinoseb durante su viaje desde North Shields , Inglaterra a Esbjerg , Dinamarca. Después de cuatro meses, se encontraron y recuperaron 72 bidones. [5] Dinoseb se retiró del mercado en 1986 debido a una mayor amenaza de defectos congénitos después de que las trabajadoras de campo estuvieron expuestas al químico. También podría causar esterilidad en hombres expuestos a la sustancia química. [6]
Usos
Dinoseb es un herbicida que alguna vez se usó ampliamente para el control de malezas cuando se producían cultivos como soja, verduras, frutas y nueces o cítricos. En la actualidad, el dinoseb está prohibido en la UE y los Estados Unidos debido a su alta toxicidad. Sin embargo, el dinoseb todavía se usa en China, por ejemplo; evidenciado por el hecho de que se encuentra en el agua de lluvia y potable. Hoy en día existen otros herbicidas más seguros que se pueden utilizar. [7] El dinoseb también se utilizó como insecticida para proteger las uvas. En Internet, el dinoseb y otros dinitrofenoles se compran como pastillas para adelgazar. Sin embargo, es muy peligroso y muchas personas han muerto por sobredosis accidental. [8]
Mecanismo de acción
Dinoseb es un desacoplador de la fosforilación oxidativa . Es un ácido débil que puede atravesar las membranas lipídicas cuando no se disocia.
Utiliza esta propiedad para transportar protones a través de la membrana mitocondrial interna (IMM). [9] Los protones se toman del espacio intermembrana y, después de ser transportados a través de la IMM, se liberan nuevamente en la matriz mitocondrial . El dinoseb en forma disociada tiene carga negativa, lo que hace que se mueva al espacio intermembrana debido al gradiente electroquímico que existe a través del IMM.
Al reducir el gradiente de protones, dinoseb elimina la capacidad de la célula para producir ATP, lo que resulta en la muerte de la célula.
En las plantas, el dinoseb también inhibe la fotosíntesis al inhibir el flujo de electrones del fotocomplejo II a la plastoquinona . [10] Como resultado, la plastoquinona no puede crear un gradiente de protones y la ATP sintasa no produce ATP . Además, el NADP no se puede reducir para formar NADPH, que elimina la capacidad de crear glucosa a partir del dióxido de carbono . Esto también conduce a la muerte celular.
Metabolismo y biotransformación.
Después de la administración oral de dinoseb marcado con 14 C a ratas y ratones, resultó que del 40 al 65% del 14 C se excreta en la orina y del 30 al 40% termina en las heces. Los datos de TLC mostraron la presencia de diferentes metabolitos de dinoseb, aunque estos no fueron identificados. [11] Este hallazgo fue confirmado por diferentes estudios in vitro e in vivo.
Durante un estudio, se administró 14 C-dinoseb a ratones preñados. Los datos mostraron que la tasa de absorción después de la administración intraperitoneal fue mucho mayor que después de la administración oral. Además, se encontraron moléculas que contienen 14 C en todos los tejidos de la madre y el embrión, aunque los tejidos embrionarios contenían una concentración menor.
Tres horas después de la administración oral o intraperitoneal, el 14 C en los riñones y el hígado de la madre era aproximadamente 50% de dinoseb y 50% de metabolitos. Sin embargo, el 14 C en los riñones y el hígado del embrión fue del 85% de dinoseb después de la administración oral y del 57% después de la administración intraperitoneal.
Toxicidad
El dinoseb es altamente tóxico cuando se ingiere , se inhala o entra en contacto con la piel. Los síntomas incluyen fatiga, sudoración, dolores de cabeza, náuseas, dolor de estómago y fiebre. [12] También es irritante para los ojos. El contacto con la piel provoca quemaduras y se vuelve amarilla. Para las mujeres embarazadas, esta sustancia es especialmente peligrosa ya que puede causar defectos de crecimiento en el feto (es teratogénica ).
Dinoseb interfiere con la fosforilación oxidativa actuando como un desacoplador , que es la producción de ATP en las mitocondrias . Esto se hace haciendo que la membrana interna de las mitocondrias sea más permeable a los protones. Los protones pueden regresar a la matriz mitocondrial más fácilmente, lo que resulta en una menor diferencia en la concentración de protones a ambos lados de la membrana mitocondrial interna. En otras palabras: el gradiente de protones es menor, por lo que el potencial de membrana será menor. Como el potencial de membrana es la fuerza impulsora para la producción de ATP, la célula no puede producir energía. [13]
La exposición a dinoseb también induce la liberación de calcio mediada por ER, lo que resulta en un aumento de los niveles de calcio intracelular. A esto le sigue la activación de la caspasa , que es una proteasa implicada en la apoptosis celular . Las células supervivientes tienen un aumento de los niveles de alfa-sinucleína que conduce a la neurodegeneración dopaminérgica . [7]
Dinoseb puede atravesar membranas biológicas como la barrera hematoencefálica y la barrera placentaria . Esto explica por qué el dinoseb es particularmente peligroso para las mujeres embarazadas. Si el compuesto puede atravesar la barrera placentaria, el feto estará expuesto al dinoseb a través de la sangre de la madre. [7]
Oral LD 50 valores de dinoseb oscilan desde 14 hasta 114 mg / kg en ratas, ratones, conejos y cobayas. [8] Para los humanos, esto es de 5 a 50 mg / kg. [14]
Efectos sobre los animales
El dinoseb no solo es un compuesto tóxico para los humanos, sino también para animales como ratas, peces y aves.
Ratas: Dinoseb causa toxicidad aguda en ratas después de una sola dosis después de aproximadamente catorce días. Aproximadamente el 50% de las ratas mueren cuando se les administra de 25 a 28 mg / kg de dinoseb por vía oral. Se necesita mucho más cuando las ratas se exponen al dinoseb a través de la piel. En este caso, el 50% muere cuando las ratas se exponen a 80 mg / kg. Cuando se inyecta dinoseb, una dosis de 20 mg / kg provocará la muerte del 50% de las ratas. [14] Pero también para las ratas resultó que el dinoseb era capaz de atravesar la placenta y, por lo tanto, causa efectos embriotóxicos y teratogénicos . [12]
Pescado: El dinoseb también es muy tóxico para los peces, ya que los peces pueden absorber dinoseb muy rápidamente. Para peces pequeños como los peces dorados, solo se necesitan 0,4 ppm para matar a todos los peces en el agua. Cuando un pez vive en un ambiente de agua ácida, el dinoseb es más tóxico que cuando un pez vive en un ambiente de agua neutra o alcalina. Esto se debe a que el dinoseb es ligeramente ácido. [15]
Aves: se descubrió que el dinoseb también era muy tóxico para las aves. Cuando las aves reciben una dosis única de entre 7 y 9 mg / kg, muere alrededor del 50% de las aves. La mayoría de las aves están expuestas al dinoseb a través de pequeños arroyos de agua. [dieciséis]
La investigación también ha demostrado que el dinoseb es cancerígeno para las hembras, pero no para los machos. [dieciséis]
Medidas de primeros auxilios
Hoy en día, el dinoseb está prohibido en muchos lugares del mundo debido a la alta incidencia de defectos de nacimiento. Debido a esta prohibición, ya no muchas personas están expuestas al dinoseb. Pero cuando alguien está expuesto, se pueden hacer algunas cosas como primeros auxilios. La víctima puede estar expuesta de cuatro formas: inhalación, piel, ojos, ingestión. Estas son las medidas de primeros auxilios para las cuatro formas de exposición:
Inhalación: La víctima debe tomar aire fresco. Cuando sea necesario, a la víctima se le puede administrar oxígeno y ventilación asistida. El broncoespasmo se puede tratar con agonistas beta2 y aerosoles de corticosteroides .
Piel: Se debe quitar la ropa y las joyas contaminadas a la víctima. La piel, el cabello y las uñas de la víctima deben lavarse minuciosamente con jabón varias veces.
Ojos: Los ojos de la víctima deben enjuagarse inmediatamente con agua corriente. Esto es necesario durante al menos 20 minutos. Los lentes de contacto deben quitarse si es posible.
Ingestión: Primero se debe enjuagar la boca de la víctima. La víctima debe recibir carbón vegetal en forma de suspensión (240 ml de agua / 30 g de carbón vegetal). Esto solo es posible cuando la víctima está consciente.
En los cuatro casos, la víctima debe consultar a un médico. [17]
Química
Síntesis
El primer paso en la síntesis de dinoseb es la síntesis de 2- (1-metilpropil) fenol a partir de 1-buteno y fenol . [18] Primero, el 1-buteno se protona de modo que se forma un carbocatión secundario . Esto solo puede suceder en condiciones ácidas. El carbocatión formado puede sufrir una sustitución aromática electrófila con fenol . El producto de esta reacción es 2- (1-metilpropil) fenol.
El segundo paso en la síntesis de dinoseb es la nitración de 2- (1-metilpropil) fenol. Primero, el ion nitronio se forma a partir de ácido nítrico y ácido sulfúrico . [19]
El 2- (1-metilpropil) fenol toma el ión nitronio para formar el ión arenio , que tiene tres estructuras de resonancia . El agua puede escindir el protón adicional para formar un compuesto neutro. [19]
El producto de esta reacción puede sufrir una segunda nitración para formar dinoseb.
Estereoisomería
Dinoseb es una mezcla racémica de dos enantiómeros .
Dinoseb (2 estereoisómeros) | |
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( S ) -configuración | ( R ) -configuración |
Ver también
- Dinoterb
Referencias
- ^ Szeto, Sunny Y .; Price, Patricia M. (septiembre de 1991). "Persistencia de residuos de plaguicidas en suelos minerales y orgánicos en el Valle Fraser de Columbia Británica". Revista de Química Agrícola y Alimentaria . 39 (9): 1679-1684. doi : 10.1021 / jf00009a027 .
- ^ a b c Sigma-Aldrich Co. , Dinoseb . Consultado el 24 de marzo de 2020.
- ^ Topliss, John (2 de diciembre de 2012). Relaciones cuantitativas estructura-actividad de las drogas . Elsevier. pag. 427. ISBN 9780323146876.
- ^ Meyer, Carl (29 de diciembre de 1998). Testimonio experto: explicación y comprensión de la ciencia . Prensa CRC. pag. 149. ISBN 9780849311970.
- ^ Bockholts, P .; Heidebrink, I. (6 de diciembre de 2012). Derrames químicos y manejo de emergencias en el mar: Actas de la Primera Conferencia Internacional sobre "Derrames químicos y manejo de emergencias en el mar", Amsterdam, Países Bajos, 15-18 de noviembre de 1988 . Springer Science & Business Media. págs. 325–328. ISBN 9789400908871.
- ^ Times, Philip Shabecoff, Especial para Nueva York (8 de octubre de 1986). "ORDEN DE EMERGENCIA PROHIBE MUCHO PLAGUICIDA" . The New York Times . ISSN 0362-4331 . Consultado el 13 de marzo de 2017 .
- ^ a b c Heusinkveld, Harm J .; van Vliet, Arie C .; Nijssen, Peter CG; Westerink, Remco HS (11 de junio de 2016). "Caracterización de peligros neurotóxicos in vitro de herbicidas dinitrofenólicos". Cartas de toxicología . 252 : 62–69. doi : 10.1016 / j.toxlet.2016.04.014 . ISSN 1879-3169 . PMID 27106277 .
- ^ a b Zaharia, M .; Tudorachi, L .; Pintilie, O .; Drochioi, C .; Gradinaru, R .; Murariu, M. (2016). "Los dinitrofenoles prohibidos todavía provocan problemas legales y forenses" . Forense ambiental . 17 (1): 120–130. doi : 10.1080 / 15275922.2015.1133735 . S2CID 112923764 .
- ^ Walker, CH (26 de abril de 2001). Contaminantes orgánicos: una perspectiva ecotoxicológica . Prensa CRC. ISBN 9780748409617.
- ^ Matsunaka, S .; Hutson, DH; Murphy, SD (22 de octubre de 2013). Modo de acción, metabolismo y toxicología: Química de plaguicidas: bienestar humano y medio ambiente . Elsevier. ISBN 9781483150451.
- ^ Gunther, Francis A .; Gunther, Jane Davies (6 de diciembre de 2012). Revisiones de residuos: residuos de plaguicidas y otros contaminantes en el medio ambiente . Springer Science & Business Media. ISBN 9781461393948.
- ^ a b "Dinoseb - Toxipedia" . www.toxipedia.org . Consultado el 13 de marzo de 2017 .
- ^ Palmeira, CM; Moreno, AJ; Madeira, VMC (1994). "Interacciones de herbicidas 2,4-D y dinoseb con bioenergética mitocondrial hepática". Toxicología y Farmacología Aplicada . 127 (1): 50–57. doi : 10.1006 / taap.1994.1138 . PMID 8048053 .
- ^ a b Copius Peereboom, JW (1991). Hoe gevaarlijk zijn milieugevaarlijke stoffen? . págs. 179-183. ISBN 978-90-6009-477-8.
- ^ "TUBO EXTOXNET - DINOSEB" . extoxnet.orst.edu . Consultado el 13 de marzo de 2017 .
- ^ a b "Dinoseb" . pmep.cce.cornell.edu . Consultado el 13 de marzo de 2017 .
- ^ "Fichas de datos de seguridad de materiales 222: Dinoseb" (PDF) . Tablero central de control de la contaminación . Consultado el 16 de marzo de 2017 .
- ^ Ashford, RD (1994). Diccionario de Ashford de productos químicos industriales . Londres, Inglaterra: Wavelength Publications Ltd. p. 159. ISBN 978-0-9522674-3-0.
- ^ a b "Capítulo 21: Reacciones de los aromáticos" . research.cm.utexas.edu . Consultado el 13 de marzo de 2017 .
enlaces externos
- Hoja de datos de la EPA de EE. UU.