Acibenzolar-S-methyl - Acibenzolar-S-methyl

Acibenzolar-S-methyl
Kosterní vzorec acibenzolar-S-methylu
Model vyplňování prostoru molekuly acibenzolar-S-methylu
Jména
Název IUPAC
S-Metyl 1,2,3-benzothiadiazol-7-karbothioát
Ostatní jména
BTH, CGA245704
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
Informační karta ECHA100.101.876 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 420-050-0
PletivoS-methyl + benzo (1,2,3) thiadiazol-7-karbothioát
UNII
Vlastnosti[1]
C8H6N2ÓS2
Molární hmotnost210.27 g · mol−1
VzhledBílý až béžový krystalický prášek
Bod tání 133 ° C (271 ° F; 406 K)
Bod varu 267 ° C (513 ° F; 540 K)
7,7 mg / l (20 ° C)
log P3.1
Nebezpečí[2]
Piktogramy GHSGHS07: Zdraví škodlivýGHS09: Nebezpečnost pro životní prostředí
Signální slovo GHSVarování
H315, H317, H319, H335, H400, H410
P261, P271, P272, P273, P280, P302 + 352, P304 + 340, P305 + 351 + 338, P312, P321, P332 + 313, P333 + 313, P337 + 313, P362, P363, P391, P403 + 233, P405, P501
Související sloučeniny
Související sloučeniny
Kyselina 1,2,3-benzothiadiazol-7-karboxylová
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

Acibenzolar-S-methyl je ISO běžné jméno[3] pro organická sloučenina který se používá jako fungicid. Neobvykle není přímo toxický pro houby, ale funguje indukcí systémová získaná rezistence, přirozený obranný systém rostlin.[4][5][6]

Dějiny

V 80. letech 20. století vědci z Ciba-Geigy v Švýcarsko hledali nové fungicidy. Zjistili, že methyl ester 1,2,3-benzothiadiazol-7-karboxylové kyseliny a mnoho dalších derivátů mělo užitečnou aktivitu proti houbovým chorobám, například Pyricularia oryzae na rýže.[7] V následujících studiích bylo prokázáno, že sloučeninou odpovědnou za biologickou aktivitu je karboxylová kyselina sám o sobě, ale pro optimální aktivitu při komerčním použití bylo důležité zvolit derivát, který splňuje požadavky na bezpečnost výrobku, snadnou aplikaci a vhodné fyzikální vlastnosti pro přemístění v plodině. Poté, co bylo testováno mnoho derivátů kyseliny, S-methyl thioester byl vybrán pro vývoj pod krycím názvem CGA245704.[8] Produkt byl uveden na trh v roce 1996 a nyní jej prodává Syngenta s názvy značek včetně Biona[9] a Actigard.[10]

Syntéza

První syntéza mateřské 1,2,3-benzothiadiazol-7-karboxylové kyseliny byla popsána v patentech podaných Ciba-Geigy.[7] The heterocyklický prsten 1,2,3-benzothiadiazol jádro je tvořeno klasickým uzavřením kruhu thiolu na a diazonium skupina sousedící v jeho benzen prsten.[11] Jedním příkladem z patentu je diazotační reakce methylesteru 3-amino-2-benzylthiobenzoové kyseliny jako jejího hydrochloridová sůl, s dusitan sodný ve vodě. Získá se 7-methoxykarbonyl-l, 2,3-benzothiadiazol v 86% výtěžku rekrystalizace.

Acibenzolární syntéza methylesteru.png

Přeměna esteru na thioester je standardně hydrolýza tvořit zdarma karboxylová kyselina s následnou přeměnou kyseliny na S-methyl thioester jako standardní chemické transformace.

Mechanismus účinku

Acibenzolar-S-methyl má neobvyklý mechanismus účinku pro fungicid. Není přímo toxický pro houba ale místo toho aktivuje přirozenou obranyschopnost plodiny způsobem podobným známé roli kyselina salicylová a methyl jasmonát.[5][6][12] The geny pro systémová získaná rezistence jsou indukovány a proteiny související s patogenezí jsou produkovány.[13] Thioester je propesticid pro svůj aktivní metabolit karboxylové kyseliny. K této hydrolýzní reakci dochází v rostlině katalyzovanou methylsalicylátem esteráza.[14]

Používání

V USA

Je třeba hledat pesticidy Registrace od příslušných orgánů v zemi, ve které budou použity.[15] V Spojené státy, Agentura na ochranu životního prostředí (EPA) odpovídá za regulaci pesticidů v rámci EU Federální zákon o insekticidech, fungicidech a rodenticidech (FIFRA) a Zákon o ochraně kvality potravin (FQPA).[16] Pesticid lze používat legálně pouze podle pokynů na štítku, který je uveden v době prodeje pesticidu. Účelem štítku je „poskytnout jasné pokyny pro efektivní výkon produktu při minimalizaci rizik pro lidské zdraví a životní prostředí“. Štítek je právně závazný dokument, který nařizuje, jak může a musí být pesticid používán, a nedodržení štítku, jak je napsáno při používání pesticidu, je federálním přestupkem.[17]

Acibenzolar-S-methyl je registrován v USA pro použití buď jako ošetření osiva nebo pro přímý postřik na plodiny. Jelikož aktivuje vlastní obranné mechanismy plodiny, není obvykle účinný při léčení prokázané choroby, pouze při ochraně před jejím dalším vývojem. Jako ošetření osiva je registrován pro použití na bavlně, slunečnici a čiroku, zatímco pro postřik je licencován na širokou škálu zeleninových plodin.[18][19] Odhadované roční použití acibenzolar-S-methyl v americkém zemědělství mapuje americký geologický průzkum a ukazuje rostoucí trend od jeho zavedení v letech 2000 až 2017, což je poslední datum, kdy jsou k dispozici údaje. Celkové roční použití však nikdy nepřesáhlo 8000 lb (3600 kg), což je pro agrochemikálie velmi nízké. Jak se očekávalo vzhledem k hlavnímu použití na ovoce a zeleninu, hlavní oblasti použití jsou v Kalifornie a Florida.[20]

V Evropě

Produkt je také registrován v Evropě, kde existuje monitorovací program, který má zajistit, aby rezidua v potravinách nedosahovala limitů stanovených Evropský úřad pro bezpečnost potravin. Někdy je smíchán s jinými pesticidy, aby poskytl další stupeň kontroly aktivací obranných mechanismů plodiny kromě smrtelného účinku hlavní složky.

Lidská bezpečnost

Acibenzolar-S-methyl má malou toxicitu pro savce s LD50 nad 2000 mg / kg (potkani, orálně).[1] Může však způsobit mírné podráždění očí. Informace o první pomoci jsou uvedeny na štítku.[19] The Codex Alimentarius databáze vedená FAO uvádí maximální limity reziduí pro acibenzolar-S-methyl a jeho mateřská kyselina v různých potravinářských výrobcích.[21]

Řízení odporu

Ačkoli populace hub mají schopnost se vyvíjet odpor na fungicidy, mechanismus účinku acibenzolar-S-methyl mu dává výhodu oproti běžným pesticidům, protože nemá přímou toxicitu pro houby. Regulační orgány, jako je EPA a Akční výbor pro odpor proti fungicidům (FRAC)[22] sledovat rizika vzniku rezistence: FRAC přidělil acibenzolar-S-metyl do své vlastní třídy (fungicid skupiny P01).[23]

Reference

  1. ^ A b Databáze vlastností pesticidů. "Acibenzolar-S-methyl". University of Hertfordshire.
  2. ^ "Acibenzolar-S-Methyl". Americká národní lékařská knihovna. Citováno 2020-09-07.
  3. ^ „Přehled obecných názvů pesticidů“.
  4. ^ "Informační list: Acibenzolar-S-Methyl" (pdf). EPA. 2000-08-11. Citováno 2020-09-03.
  5. ^ A b Vlot, A.C .; Klessig, D.F .; Park, S.W. (Srpen 2008). "Systémový získaný odpor, nepolapitelný signál (y)". Aktuální názor na biologii rostlin. 11 (4): 436–442. doi:10.1016 / j.pbi.2008.05.003. hdl:11858 / 00-001M-0000-0012-36EC-0.
  6. ^ A b Gozzo, Franco; Faoro, Franco (2013). "Systemic Acquired Resistance (50 Years after Discovery): Moving from the Lab to the Field". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 61 (51): 12473–12491. doi:10.1021 / jf404156x.
  7. ^ A b US patent 4931581, Schurter, R .; Kunz, W. & Nyfeler, R., „Proces a kompozice pro imunizaci rostlin proti chorobám“, vydaná 5. června 1990, přidělená společnosti Ciba-Geigy Corporatioon 
  8. ^ Kunz, W .; Schurter, R .; Maetzke, T. (září 1996). „The Chemistry of Benzothiadiazole Plant Activator“. Věda o pesticidech. 50 (4): 275–282. doi:10.1002 / (SICI) 1096-9063 (199708) 50: 4 <275 :: AID-PS593> 3.0.CO; 2-7.
  9. ^ Syngenta USA. "Ošetření osiva Bion 500 FS". Citováno 2020-09-04.
  10. ^ Syngenta USA. „Fungicid Actigard 40WG“. Citováno 2020-09-04.
  11. ^ Storr; Gilchrist, eds. (2004). „Třída produktu 9: 1,2,3-thiadiazoly“. Kategorie 2, Hetareny a související kruhové systémy. doi:10.1055 / sos-SD-013-00386. ISBN  9783131122810.
  12. ^ Ryals JA, Neuenschwander UH, Willits MG, Molina A, Steiner HY, Hunt MD (říjen 1996). „Systemic Acquired Resistance“. Rostlinná buňka. 8 (10): 1809–1819. doi:10.1105 / tpc.8.10.1809. PMC  161316. PMID  12239363.
  13. ^ Cooper, Bret; Beard, Hunter S .; Garrett, Wesley M .; Campbell, Kimberly B. (2020). „Benzothiadiazol podmiňuje Bean Proteome pro imunitu vůči Bean Rust“. Molekulární interakce rostlin a mikrobů. 33 (4): 600–611. doi:10.1094 / MPMI-09-19-0250-R. PMID  31999214.
  14. ^ Jeschke, Peter (2016). „Propesticidy a jejich použití jako agrochemikálie“ (pdf). Věda o ochraně proti škůdcům. 72 (2): 210–225. doi:10.1002 / ps.4170.
  15. ^ Willson HR (1996). „Předpisy o pesticidech“. V Radcliffe EB, Hutchison WD, Cancelado RE (eds.). Světová učebnice Radcliffe IPM. St. Paul: University of Minnesota. Archivováno z původního 13. července 2017.
  16. ^ „Pesticidy a veřejné zdraví“. Pesticidy: zdraví a bezpečnost. US EPA. 2015-08-20. Archivovány od originál dne 14. ledna 2014. Citováno 2020-02-04.
  17. ^ EPA (2013-02-27). „Označení pesticidů“. Citováno 2020-02-02.
  18. ^ Syngenta USA. „Bion 500FS (štítek)“. Citováno 2020-09-04.
  19. ^ A b Syngenta USA. "Actigardský rostlinný aktivátor (štítek)". Citováno 2020-09-04.
  20. ^ Americký geologický průzkum (2020-06-18). „Estimated Agricultural Use for Acibenzolar, 2017“. Citováno 2020-09-05.
  21. ^ FAO / WHO (2017). "Acibenzolar-S-methyl". Citováno 2020-09-04.
  22. ^ „Web akčního výboru pro odpor proti fungicidům“.
  23. ^ "Prostředky pro hubovou kontrolu tříděné podle vzoru křížové rezistence a způsobu působení" (pdf). 2020. Citováno 2020-09-04.

Další čtení

externí odkazy