Diquat es el nombre común ISO [4] para un dicación orgánica que, como sal con contraiones como bromuro o cloruro, se utiliza como herbicida de contacto que produce desecación y defoliación . Diquat ya no está aprobado para su uso en la Unión Europea , aunque su registro en muchos otros países, incluido EE. UU., Sigue siendo válido.
Nombres | |
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Nombre IUPAC Dibromuro de 6,7-dihidrodipirido [1,2-a: 2 ′, 1′-c] pirazina-5,8-diio | |
Otros nombres Dibromuro de 1,1′-etileno-2,2′-bipiridildiilio | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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CHEMBL |
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ChemSpider |
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Tarjeta de información ECHA | 100.001.436 |
KEGG |
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PubChem CID | |
UNII |
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Tablero CompTox ( EPA ) |
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Propiedades [1] | |
C 12 H 12 Br 2 N 2 | |
Masa molar | 344.050 g · mol −1 |
Apariencia | Cristales blancos / amarillos |
Densidad | 1,61 g / cm 3 |
Punto de fusion | Se descompone antes de derretirse |
Punto de ebullición | Se descompone antes de hervir |
solubilidad en agua | 71,8% (20 ° C) |
log P | -4,6 |
Presión de vapor | 0,01 mPa (20 ° C) |
Peligros [3] | |
Pictogramas GHS | |
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
REL (recomendado) | TWA 0,5 mg / m 3 [2] |
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 | |
Síntesis
La piridina se acopla oxidativamente para formar 2,2'-bipiridina sobre un catalizador de níquel Raney calentado . El puente de etileno se forma por reacción con 1,2-dibromoetano [5]
Historia
Las propiedades herbicidas de Diquat fueron reconocidas en 1955 en los laboratorios de Imperial Chemical Industries (ICI) en Jealott's Hill , luego de su primera síntesis en la División de Colorantes de ICI en Blackley, Inglaterra. [5] [6] [7] Estuvo activo en plantas de prueba a tasas de aplicación tan bajas como 0.1 lb / acre. Se encontró que sólo aquellas sales cuaternarias que eran capaces de convertirse mediante agentes reductores en cationes radicales tenían actividad herbicida y otra de ellas era el paraquat , que era más eficaz como herbicida no selectivo que el diquat. [8] Los intentos iniciales de comercializar el diquat se centraron en su capacidad para controlar las malezas anuales de hoja ancha, mientras que el daño a los cultivos de cereales fue, en comparación, menor. Sin embargo, los herbicidas de auxina, incluido el MCPA de ICI, fueron más selectivos y, por lo tanto, este uso de diquat no fue atractivo. [6] En cambio, el diquat se combinó con el uso de equipo mecanizado especializado que a fines de la década de 1950 se estaba volviendo común en la cosecha de cultivos como la papa. Una preocupación en ese uso era la posibilidad de que el compuesto pudiera causar pudrición del tallo , pero se desarrollaron protocolos que resolvieron este problema y se introdujo comercialmente para la desecación del follaje de papa en 1961. [9] [10] A mediados de la década de 1960, diquat's su uso se extendió a la desecación previa a la cosecha de cultivos de semillas oleaginosas como el girasol, la linaza, el algodón y la soja. [6] La patente del ingrediente activo ha expirado en todos los países.
Modo de acción
Cuando actúa como herbicida, el diquat inhibe la fotosíntesis. En plantas expuestas a la luz, acepta un electrón del fotosistema I (más específicamente ferredoxina ), para formar su catión radical verde:
- [diquat] 2+ + e -[diquat] +.
Luego, el electrón se transfiere a oxígeno molecular, produciendo especies de oxígeno reactivas destructivas . Al formar estos, la diquat dicación se regenera y nuevamente está disponible para derivar electrones del fotosistema I para reiniciar el ciclo. [11]
Formulación
Diquat está disponible para los usuarios finales solo en productos formulados . Dado que tiene una solubilidad extremadamente alta en agua, las formulaciones modernas contienen hasta un 40% de la sal dibromuro activa. [12]
Uso
Todos los plaguicidas deben solicitar el registro de las autoridades correspondientes del país en el que se utilizarán. [13] En los Estados Unidos , la Agencia de Protección Ambiental (EPA) es responsable de regular los pesticidas bajo la Ley Federal de Insecticidas, Fungicidas y Rodenticidas (FIFRA) y la Ley de Protección de la Calidad de los Alimentos (FQPA). [14] Un pesticida solo puede usarse legalmente de acuerdo con las instrucciones en la etiqueta que se incluye en el momento de la venta del pesticida. El propósito de la etiqueta es "proporcionar instrucciones claras para el desempeño efectivo del producto mientras se minimizan los riesgos para la salud humana y el medio ambiente". Una etiqueta es un documento legalmente vinculante que exige cómo se puede y debe usar el pesticida y no seguir la etiqueta tal como está escrita cuando se usa el pesticida es un delito federal. [15] En la Unión Europea, se utiliza un enfoque de dos niveles para la aprobación y autorización de plaguicidas. En primer lugar, antes de que se pueda desarrollar un producto formulado para el mercado, la sustancia activa debe estar aprobada para la Unión Europea. Una vez logrado esto, se debe solicitar la autorización del producto específico a todos los Estados miembros a los que el solicitante desea venderlo. Posteriormente, existe un programa de seguimiento para asegurarse de que los residuos de plaguicidas en los alimentos estén por debajo de los límites establecidos por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria . Aunque el diquat se utilizó en muchos países europeos desde la década de 1960, una directiva de la UE ha eliminado su aprobación para cualquier uso, a partir del 12 de octubre de 2018. [16]
Diquat es un herbicida inusual porque a menudo no se usa para el control de malezas, sino que se aplica directamente en cultivos maduros. Esto provoca la desecación, lo que hace que el cultivo sea más fácil de cosechar, especialmente con equipos mecanizados. La ventaja para el agricultor puede ser adelantar la fecha de cosecha, reducir el tiempo de cosecha y, en el caso de cultivos de semillas, reducir el contenido de humedad de la semilla y aumentar su rendimiento útil. [6] Los agricultores pueden actuar en su mejor interés económico: el valor de estos beneficios se puede estimar y el costo total del uso del herbicida, incluido el costo, por ejemplo, de la fumigación aérea, informa la decisión de compra. Este análisis de costo-beneficio por parte del usuario final establece un precio máximo que el proveedor puede exigir. Cuando se usa como herbicida convencional para el control de malezas, el diquat debe aplicarse después de que hayan emergido las malezas, ya que solo es efectivo en contacto con el tejido verde. En este uso, actúa rápidamente a la luz del sol y es más eficaz en malezas de hoja ancha que en pastos. [17] [18] La mezcla de diquat con otros herbicidas también es factible. [12] El uso anual estimado de diquat en la agricultura de los Estados Unidos está mapeado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos. [19] Esto muestra que el uso es bastante estable y en 2017, la última fecha para la que hay cifras disponibles, fue de alrededor de 230.000 libras (100.000 kg) anuales, casi exclusivamente en cultivos de frutas y hortalizas.
Más allá de la agricultura, el diquat también se utiliza para controlar especies invasoras como la vegetación acuática sumergida en el delta de California. [20] Debido a que el agua potable pública de California se extrae a través del delta como parte del Proyecto de Agua del Estado de California, hay trazas de este pesticida en gran parte del suministro de agua del estado.
Seguridad humana
El dibromuro de diquat es moderadamente tóxico. Puede ser dañino para los humanos si se ingiere, inhala o absorbe a través de la piel en grandes cantidades. [1] [17] Se han investigado sus efectos neurotóxicos crónicos. [21] Las medidas de primeros auxilios se incluyen con la información de la etiqueta. [12]
La reunión conjunta de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) sobre residuos de plaguicidas ha determinado que la ingesta diaria aceptable de diquat (como su ion) es de 0-0,006 mg / kg de peso corporal por día, [22] con un dosis de referencia aguda de 0,8 mg / kg de peso corporal. [23] La base de datos del Codex Alimentarius mantenida por la FAO enumera los límites máximos de residuos de diquat en varios productos alimenticios. [24]
Efectos sobre el medio ambiente
Diquat se adhiere fuertemente a partículas minerales y orgánicas en el suelo y el agua, donde permanece sin degradación significativa durante años. Sin embargo, unido a las arcillas, el diquat es biológicamente inactivo a las concentraciones típicamente observadas en suelos agrícolas. [25] [26]
Marcas
Por convención internacional y en muchos países la ley, se requiere que las etiquetas de los pesticidas incluyan el nombre común de los ingredientes activos. Estos nombres no son propiedad exclusiva del titular de ninguna patente o marca comercial y, como tales, son la forma más fácil para que los no expertos se refieran a sustancias químicas individuales. Las compañías que venden pesticidas normalmente lo hacen utilizando un nombre de marca o marca de palabra lo que les permite distinguir su producto de productos de la competencia que tienen el mismo ingrediente activo. En muchos casos, esta marca es específica del país y de la formulación, por lo que después de varios años de ventas puede haber varias marcas para un ingrediente activo determinado. La situación se complica aún más cuando las empresas otorgan licencias de sus ingredientes a otros, como suele ocurrir. El licenciatario normalmente deseará crear su propio conjunto de marcas comerciales para usarlas en publicidad y promocionarlas entre sus clientes. Además, pueden tener la intención de mezclar el producto con licencia con sus propios materiales patentados y ciertamente crearían una nueva marca para estas mezclas. Por lo tanto, es difícil proporcionar una lista completa de nombres comerciales para productos que contienen diquat en sus muchas formas de sal y éster. La marca ICI original era Reglone y Syngenta todavía utiliza este nombre . Otros nombres incluyen Aquacide, Dextrone, Preeglone, Deiquat, Spectracide, Detrone, Tribune y Weedtrine-D. [3]
Ver también
- Paraquat
Referencias
- ^ a b Base de datos de propiedades de plaguicidas. "Dibromuro de Diquat" . Universidad de Hertfordshire.
- ^ Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0243" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ a b Pubchem. "Dibromuro de Diquat" . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . Consultado el 2 de febrero de 2020 .
- ^ "Compendio de nombres comunes de plaguicidas" .
- ^ a b Patente estadounidense 2823987 , Fielden, Richard J .; Homer, Ronald Frederick & Jones, Richard Lewis, "Nuevas sales cuaternarias", emitido el 6 de noviembre de 1957, asignado a ICI PLC
- ^ a b c d Calderbank, A .; et al. (1978). "Capítulo 9: Herbicidas de bipiridilo". En Peacock, FC (ed.). Colina de Jealott: Cincuenta años de investigación agrícola 1928-1978 . Imperial Chemical Industries Ltd. págs. 67–86. ISBN 0901747017.
- ^ Brian, RC; Homer, RF; Stubbs, J .; Jones, RL (1958). "Un nuevo herbicida: 1: 1′-etileno-2: 2′-dibromuro de dipiridilio". Naturaleza . 181 (4607): 446–447. Código Bibliográfico : 1958Natur.181..446B . doi : 10.1038 / 181446a0 . S2CID 4242162 .
- ^ Homer, RF; Mees, GC; Tomlinson, TE (1960). "Modo de acción de las sales cuaternarias de dipiridilo como herbicidas". Revista de Ciencias de la Alimentación y la Agricultura . 11 (6): 309–315. doi : 10.1002 / jsfa.2740110604 .
- ^ Brian, RC (1966). "Las sales cuaternarias de bipiridilo". Investigación de malezas . 6 (4): 292-303. doi : 10.1111 / j.1365-3180.1966.tb00895.x .
- ^ Headford, DWR; Douglas, G. (1967). "Necrosis del tubérculo después de la desecación del follaje de la papa con Diquat". Investigación de malezas . 7 (2): 131-144. doi : 10.1111 / j.1365-3180.1967.tb01361.x .
- ^ Summers, Lindsay Anderson (1980). Los herbicidas de bipiridinio . ISBN 9780126764505.
- ^ a b c Syngenta EE. UU. "Desecante Reglone" .
- ^ Willson HR (1996). "Regulaciones de plaguicidas" . En Radcliffe EB, Hutchison WD, Cancelado RE (eds.). Libro de texto mundial de IPM de Radcliffe . St. Paul: Universidad de Minnesota. Archivado desde el original el 13 de julio de 2017.
- ^ "Plaguicidas y Salud Pública" . Plaguicidas: salud y seguridad . EPA de EE . UU . 2015-08-20. Archivado desde el original el 14 de enero de 2014 . Consultado el 4 de febrero de 2020 .
- ^ EPA. "La etiqueta del pesticida" . Consultado el 4 de febrero de 2020 .
- ^ "No renovación de la aprobación de diquat" . EUR-Lex . Consultado el 2 de febrero de 2020 .
- ^ a b Programa de información sobre el manejo de plaguicidas. "dibromuro de diquat" . Consultado el 2 de febrero de 2020 .
- ^ Clayton, John; Matheson, Fleur (2010). "Optimización del uso de diquat para el manejo de malezas acuáticas sumergidas". Hydrobiologia . 656 : 159-165. doi : 10.1007 / s10750-010-0423-4 . S2CID 23209598 .
- ^ Servicio Geológico de EE. UU. (18/06/2020). "Uso agrícola estimado para diquat en los Estados Unidos, 2017" . Consultado el 4 de septiembre de 2020 .
- ^ "Programa de control de vegetación acuática sumergida 2020" (PDF) . Consultado el 27 de junio de 2020 .
- ^ Karuppagounder, Senthilkumar S .; Ahuja, Manuj; Buabeid, Manal; Parameshwaran, Koodeswaran; Abdel-Rehman, Engy; Suppiramaniam, Vishnu; Dhanasekaran, Muralikrishanan (2012). "Investigar los efectos neurotóxicos crónicos de Diquat". Investigación neuroquímica . 37 (5): 1102-1111. doi : 10.1007 / s11064-012-0715-3 . PMID 22331545 . S2CID 6863674 .
- ^ Organización, Agricultura Alimentaria (2013). Residuos de plaguicidas en los alimentos 2013 (pdf) . Residuos de plaguicidas en los alimentos: Informe y evaluaciones: Reunión conjunta Fao / OMS sobre residuos de plaguicidas . págs. 155-170. ISBN 9789251080436. ISSN 0259-2517 .
- ^ Shah, PV; Tasheva, María (2013). "Diquat (anexo)" (pdf) . OMS.
- ^ FAO / OMS. "Diquat" .
- ^ Calderbank, Alan (1989). "La aparición y la importancia de los residuos de plaguicidas ligados en el suelo". Reseñas de Toxicología y Contaminación Ambiental . 108 . págs. 71-103. doi : 10.1007 / 978-1-4613-8850-0_2 . ISBN 978-1-4613-8852-4.
- ^ "Paraquat y Diquat" . IPCS INCHEM . Consultado el 2 de febrero de 2020 .
Otras lecturas
- Summers, Lindsay Anderson (1980). Los herbicidas de bipiridinio . ISBN de Academic Press Inc. 9780126764505.
- Organización Mundial de la Salud (1985). Paraquat y Diquat (Criterios de salud ambiental) . ISBN 9789241540995.
- Kaloyanova, Fina P .; El Batawi, MA (1991). Toxicología humana de plaguicidas . Prensa CRC. ISBN 0849351928.
enlaces externos
- Pubchem. "Dibromuro de Diquat" . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
- Dibromuro de Diquat en la base de datos de propiedades de plaguicidas (PPDB)