Действующие вещества пестицидов, статья из раздела: Химические классы пестицидов
Пиридиний – это катион пиридина [C5H5NH]+[9]. Пиридинии фактически являются производными пиридина, полученными в результате реакций электрофильного замещения в кислой среде[9]. Подробнее о пиридине и его производных – в статье «Пиридины».
Отмечается, что классические для ароматических систем реакции нитрования сульфирования и галогенирования идут в пиридине в более жестких условиях чем в бензоле. В результате таких реакций получаются обычно β-замещенные продукты. Реакции алкилирования и ацилирования, как процессы электрофильного замещения, не происходят[9]. Предполагается что в кислой среде электрофил атакует не молекулу пиридина, а его протонированную по атому азота форму, то есть пиридиний-катион[9].
Дипиридил – бесцветное твердое вещество, важный изомер класса бипиридинов. Он может работать как хелатирующий лиганд и формировать комплексы с переходными металлами. Его комплексы с рутением и платиной обладают способностью к интенсивной люминесценции[11].
Пиридинии (производные дипиридилов) в большинстве биологически активные вещества. Выделяют соединения с инсектицидной и гербицидной активностью[8].
По классификации HRAC (Herbicide Resistance Action Comittee/Комитет по борьбе с устойчивостью к гербицидам) и WSSA (Weed Science Society of America/Американское научное общество по борьбе с сорняками) как пиридинии (pyridiniums) рассматриваются четыре вещества с гербицидной активностью: циперкват (cyperquat), дикват (diquat), морфамкват (morfamquat), паракват (paraquat)[10]. Во многих литературных источниках те же вещества относят к химическому классу производные дипиридилов[2][8].
Пиридинии (в частности, производные дипиридилов), обладающие гербицидной активностью, оказывают неизбирательное контактное действие на растения. В местах попадания они разрушают растительные ткани и в течении 2–4 суток приводят растение к гибели[2][4][8].
Соединения группы 22 оттягивают на себя электроны из фотосистемы I и восстанавливаются с образованием радикала. Последний восстанавливает молекулярный кислород, образуя супероксидные радикалы, которые реагируют друг с другом в присутствии супероксиддисмутазы и образуют перекись водорода. Супероксиды и перекись водорода реагируют между собой и образуют гидроксильные радикалы. Супероксиды и перекись водорода окисляют сульфгидрильные группы органических соединений внутри клетки. Гидроксильные радикалы, как очень активные и реакционноспособные легко разрушают ненасыщенные липиды, в том числе жирные кислоты мембран и хлорофилл. Они продуцируют липидные радикалы, вступающие в реакцию с кислородом с и образующие гидроперекиси липидов плюс другой липидный радикал, инициирующий самосохраняющуюся цепную реакцию окисления липидов. Гидроперикиси липидов разрушают целостность клеточных мембран, цитоплазма просачивается в межклеточные пространства. Это приводит к усыханию и увяданию листьев[10].
В литературных источниках дикват и другие соединения группы 22, по механизму действия относят к ингибиторам фотосинтеза и активности фотосинтетических пигментов, подгруппа – ингибиторы циклического фотоситетического фосфорилирования. Механизм действия объясняется аналогично предыдущему описанию. Подтверждается, что механизм гербицидного действия реализуется на световой стадии фотосистемы 1. Соединения подавляют поглощение кванта света пигментом реакционного центра P700 (окисление метаболита Р700) и нарушает передачу электронов к железосодержащему белку ферридоксин (Фд). В результате поток электронов прерывается и не поступает к хлорофиллу[3].
Данные вещества являются антифотосинтетиками, то есть проявляют высокую активность благодаря конкуренции с эндогенными акцепторами электронов в фотосин-тетической цепи. Отмечается, что четвертичные соли на основе 2,3′- и 3,3′-дипиридилов в отличие от диквата (2,2′-дипиридил) и параквата (4,4′-дипиридил) не обладают фитотоксичностью, поскольку по причине малого сопряжения не способны обеспечивать стабильность катион-радикалов, образующихся при одноэлектронном переносе. Кроме того, важным фактором для полной делокализации неспаренного электрона вдоль всей дипиридильной системы является копланарность, которой обладают указанные соединения (циперкват (cyperquat), дикват (diquat), морфамкват (morfamquat), паракват (paraquat)[8].
Инфоблок группа 22 Классы химических соединений, по механизму гербицидного действия – перенаправление электронов PSI (группа 22 (D) по классификации WSSA и HRAC):
Природными инсектицидами данного класса является алкалоид анабазин. Аналогичными свойствами обладает его изомер по брутто-формуле – алкалоид никотин[8].
Анабазин и никотин – это ганглионарные яды (действующие на ганглии, нервные узлы вегетативной нервной системы) для насекомых[8].
Пиридинии Производные дипиридилия
действующие вещества
В настоящее время в сфере защиты растений применяют пиридинии с гербицидной активностью В качестве действующего вещества гербицидов в России зарегистрированы дикват и дикват дибромида[1]. Подробне – в статье «Дикват».
Циперкват (cyperquat), морфамкват (morfamquat), паракват (paraquat) – зарегистрированы во многих странах мира и используются как действующие вещества гербицидов и (или) десикантов[10]. Не менее популярны данные вещества и как арборициды для борьбы с древесно-кустарниковой растительностью на нелесных землях[7].
С 1920-х годов сульфат анабазина в смеси с сульфатами никотина (и другими алкалоидами) используются в качестве контактных инсектицидов в растениеводстве. В настоящее время в России зарегистрированы инсектицидные препараты с действующим веществом никотин. Подробнее – в статье «Никотин».
Сульфат анабазина в смеси с сульфатами никотина применялись в животноводстве и ветеринарии для лечения накожных паразитарных заболеваний (в частности, стригущего лишая), для борьбы с педикулезом. Однако, в связи с обнаруженной высокой токсичности по отношению к млекопитающим, препараты, содержащие сульфат анабазина и сульфат никотина, в ветеринарии сейчас не применяются[8].
Пиридинии (производные дипиридилия) относятся ко второму классу опасности для млекопитающих и человека (высокоопасные вещества) и третьему классу опасности для пчел (малоопасные вещества)[1][5].
Подробнее о токсикологических свойствах дикват – в статье «Дикват».
Подробнее о токсикологических свойствах никотина – в статье «Никотин».
Производные дипиридилия получаю синтетически, путем различных химических реакций:
Абазин и никотин получают путем экстракции из растений, с выходом 1–5% (в расчете на сухое сырье). Синтетически не производятся[8]. Источник получения никотина – отходы производства табака (Nicotiana tabacum). Анабазин – сырье ежовника безлистного (Anabasis aphylla L.)[8].
Составители: Галлямова О.В., Григоровская П.И.
Страница внесена: 15.07.14 19:25
Последнее обновление: 17.03.24 17:54
Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2024 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)
Дорожкина Л.А. Применение гербицидов и регуляторов роста в защите растений: учебное пособие / Л.А. Дорожкина, Л.М. Поддымкина. – М.: МЭСХ, 2021. – 206 с.
Куликова Н.Ф. Гербициды и экологические аспекты их применения: Учебное пособие. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. – 152 с
Майер-Боде Г. Гербициды и их остатки. Перевод с немецкого А.И. Волкова, С.Н. Иванова, Н.А. Ульянова, Г.С. Швиндлерман, под редакцией доктора химических наук проф. Н.Н. Мельникова, издательство «Мир», Москва, 1972 г – 560 с
Применение гербицидов и арборицидов в лесовыращивании. Справочник / Шутов И.В., Бельков В.П. и др. М.: Агропромиздат, 1989. – 223 с.
Солдатенков А. Т. Пестициды и регуляторы роста [Электронный ресурс] : прикладная органическая химия / А. Т. Солдатенков, Н. М. Колядина, А. Ле Туан. — 3-е изд. (эл.). — Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 226 с.). — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015
Чемерис М.М., Люкшова Н.В., Мозуленко Л.М. Органическая химия. Часть 3 Курс лекций в 3-х частях. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003. - 140 с.
Global Herbicide Classification Lookup | Herbicide Resistance Action Committee
PubChem
Оставьте свой отзыв:
Отзывы:
Комментарии для сайта Cackle