Hexakloran

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 26 mars 2022; kontroller kräver 2 redigeringar .
Hexakloran
Allmän
Systematiskt
namn		 ​(1 R ,2 R ,3 S ,4 R ,5 R ,6 S )​-​1,2,3,4,5,6-​hexaklorcyklohexan
γ-​hexaklorcyklohexan
Förkortningar HCCH
Traditionella namn Hexakloran,
lindan,
666,
hexatox,
gammexan,
bensenhexaklorid.
Chem. formel C6H6Cl6 _ _ _ _ _
Fysikaliska egenskaper
stat fast vitt pulver, luktfritt
Molar massa 290,83 ± 0,017 g/ mol
Densitet 1,87 g/cm³
Termiska egenskaper
Temperatur
 •  smältning 112,8°C
 •  kokande 323°C
Kemiska egenskaper
Löslighet
 • i vatten 7,3-8,5 g/100 ml
Klassificering
Reg. CAS-nummer 58-89-9
PubChem 727
Reg. EINECS-nummer 200-401-2
LEDER   Cl[C@H]1[C@H](Cl)[C@H](Cl)[C@H](Cl)[C@H](Cl)[C@H]1Cl
InChI   InChI=1S/C6H6Cl6/c7-1-2(8)4(10)6(12)5(11)3(1)9/h1-6HJLYXXMFPNIAWKQ-UHFFFAOYSA-N
CHEBI CHEBI:32888
Säkerhet
Begränsa koncentrationen 0,05 mg/ m3
LD 50 125 mg/kg (möss, ip);
1200 mg/kg (människa, orala)
Giftighet mycket giftigt för insekter och kallblodiga djur , måttligt giftigt för däggdjur och människor (γ-isomer).
ECB ikoner
Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges.
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Hexakloran C 6 H 6 Cl 6  är en blandning av åtta stereoisomerer av 1,2,3,4,5,6-hexaklorcyklohexan. Alla isomerer är vita kristallina ämnen olösliga i vatten.

Används som insekticid är dock användningen av hexakloran för insektsbekämpning begränsad.

Ett preparat som innehåller 99-100 % av y-isomeren kallas "lindan".

Förvärvshistorik

Hexaklorcyklohexan erhölls först av Michael Faraday 1825. Insektsdödande egenskaper upptäcktes i en av dess isomerer, lindan (γ-HCCH), av G. Bender 1933, men dess industriella produktion startade i Japan först 1949 [1] .

Det uppskattas att omkring 600 000 ton lindan producerades över hela världen från 1950 till 2000, varav den stora majoriteten användes inom jordbruket . HCCH är fortfarande näst efter DDT när det gäller användningsskala och produktion.

Molekylens struktur

Åtta isomerer är kända för hexklorocyklohexan:

Allmänna funktioner:

Alla isomerer är svårlösliga i vatten (y-isomeren uppvisar minst), väl i många opolära organiska lösningsmedel (särskilt i aromatiska kolväten). β-isomeren (309°C) har den högsta smältpunkten, ζ-isomeren har den lägsta (≈ 90°C).

Fysikaliska och kemiska egenskaper

Ren hexakloran är en fast, vit, pulverformig substans, praktiskt taget luktfri, orenad - teknisk HCCH har en ihållande obehaglig unken lukt, gulaktig-grå färg, som beror på föroreningar av pentaklorcyklohexen och tetraklorcyklohexadien. Låglöslig i vatten , löslig i organiska icke-polära lösningsmedel - fotogen (1:7), aceton (1:2), dietyleter , bensen , som en lipofil förening interagerar bra med mineraloljor , fettsyror och lipider .

HCCH är termiskt stabilt, men vid höga temperaturer sublimeras det och bildar en tjock vit rök, vilket gör det möjligt att använda det i form av en aerosol . Den förstörs svagt av ultravioletta strålar , men på grund av sin relativt höga flyktighet sublimeras den med vattenånga eller avdunstar från behandlade ytor, så dess säkerhet beror främst på temperaturen [2] .

HCCH är mycket resistent mot verkan av olika oxidationsmedel och koncentrerade syror: salpetersyra , svavelsyra , saltsyra (även vid kokpunkten). Denna egenskap används vid analys av växter för insekticidrester: växtprovet behandlas med svavelsyra, varefter HCCH sublimeras med vattenånga [2] .

Under påverkan av alkalier eller hög temperatur sönderdelas alla HCCH-isomerer med eliminering av HCl och bildandet av triklorbensen. I våt jord sönderdelas γ-isomeren och bildar pentaklorcyklohexen, som är 1000 gånger mindre giftigt för varmblodiga djur än γ-isomeren [3] .

Får

Erhålls genom den fotokemiska reaktionen av bensenklorering . Kloreringen utförs i ett överskott av bensen eller i en lösning av andra organiska lösningsmedel, oftast metylenklorid . Goda resultat erhålls genom klorering i alifatiska nitriler [4] .

När bensen kloreras erhålls en blandning av följande sammansättning (i%):

Det är också möjligt att erhålla hexaklorcyklohexan genom klorering av cyklohexan eller cyklohexen.

Applikation

En effektiv insekticid med komplex verkan, som används i stor utsträckning inom jordbruket för att bekämpa djurparasiter. Hexakloran, berikad med γ-isomeren, som har högre insekticida egenskaper (det är ett starkt kontakt-, systemiskt, intestinalt och fumigant gift) [5] , än andra isomerer, används för fröberedning , såväl som för skadedjursbekämpning av grönsaker. , frukt och industrigrödor [ 3] .

HCCH produceras i form av 12 % damm, 25 % pulver på fosfatsten , emulsioner, vätbara pulver, aerosoler och rökbomber [6] .

Inaktiva isomerer av HCCH används för att erhålla klorderivat av bensen (tri-, tetra-, hexaklorbensen) [7] .

Lindan (γ-HCCH) är fortfarande tillgänglig som läkemedel i USA och har listats som ett läkemedel för sekundärvård sedan 1995. I vissa stater ( Kalifornien och Michigan ) är frisättningen av läkemedelslindan dock förbjuden.

För närvarande används HCCH och dess giftiga isomerer endast i länder med agrara ekonomier . I industriländer anses HCCH och dess isomerer vara extremt farliga ämnen som är skadliga för miljön och människors hälsa, och är därför antingen förbjudna i produktion och användning eller begränsade (sjutton länder, inklusive USA och Kanada , tillät sig begränsade jordbruks- eller läkemedelsanvändning [ 8] .).

Åtgärdens allmänna karaktär

Den insekticida effekten av y-isomeren förklaras av dess konkurrens i celler med inositol för deltagande i vissa biologiska processer. Hexakloran är mycket giftigare för insekter än för däggdjur: γ-isomeren orsakar döden för 50 % av insekterna vid en dos på 0,73 mg/kg och 50 % av däggdjuren vid en dos på 100-1000 mg/kg. För de senare är hexakloran i första hand ett gift som verkar på nervsystemet ; påverkar även det hematopoetiska systemet [9] , ackumuleras främst i fettvävnad. Orsakar induktion av leverenzymer som förbättrar metabolismen av själva y-isomeren och andra föreningar [3] [10] .

Åtgärder mot skadliga organismer

Ämnet penetrerar snabbt genom insekternas nagelband och når nervsystemet med hemolymfens ström och koncentreras i de perifera regionerna av ganglierna i buk- och huvudsektionerna. Allt börjar med spänning och koordinationsstörningar. Snart kommer förlamning av armar och ben och allmän förlamning. Det sista stadiet kan vara från flera timmar till flera dagar [2] .

Verkningsmekanismen för HCCH har inte studerats. Förmodligen tränger ämnets molekyler in i strukturen av lipoproteinmembranen i nervceller, vilket stör överföringen av joner vid överföringen av nervimpulsen . I detta fall är molekylens rumsliga struktur av stor betydelse. Tydligen kan hexaklorcyklohexan störa lipidmetabolismen hos insekter . Verkan av HCCH manifesteras också i ackumulering av mycket stora mängder kolesterol i vävnaderna hos den drabbade insekten, som ett resultat av vilket det kan antas att insekticidet påverkar lipoprotein-sterolkomplexen av cellulära strukturer, det vill säga i Faktum är att HCCH är en lipofil förening [2] .

Effektiviteten av HCCH

För de flesta skadliga insekter var HCCH mycket giftigt. Orthopteraner är mycket känsliga för det , inklusive Lepidoptera , gräshoppor , flugor , insekter , loppor , myggor , skalbaggar och larver av dessa arter, särskilt i yngre åldrar. Samtidigt är koccider och växtätande kvalster mycket resistenta, därför ökade populationen av dessa skadedjur i de behandlade områdena efter långvarig användning av HCCH på grund av en minskning av antalet naturliga fiender [2] .

γ-isomeren är mycket giftig för bin och humlor , såväl som för fiskar och de organismer som livnär sig på dem. Dessutom förändrar det avsevärt de organoleptiska egenskaperna hos vatten [2] .

Resistens mot HCH och dess isomerer

Frekvent användning av HCCH och dess isomerer kan leda till resistens (immunitet) och förvärvad resistens hos insekter. Insekter som är resistenta mot hexachlorocyclohexane är också mycket resistenta mot andra organochlorine-föreningar (till exempel vissa arter av bladlöss , inklusive phylloxera [11] ). HCH-resistenta raser av kackerlackor , husflugor , Coloradopotatisbagge , vissa arter av vivel (beta, alfalfa) och andra skadliga insekter har identifierats [2] .

Effekter på kroppen

Hexakloran är ett teratogent ämne (som orsakar missbildningar av embryot ), såväl som cancerframkallande [12] . Verkar på levern och nervsystemet [13] .

Hexaklorantoxicitet

Hexakloran är ett mycket giftigt (för insekter), bioackumulerande ämnen. I förhållande till människor är hexakloran måttligt giftigt, den maximala LD 50 är mer än 1500 mg [14] . Vid berusning av γ-isomeren av hexakloran hos människor observeras följande: huvudvärk , yrsel , salivutsöndring, illamående , kräkningar , retrosternal smärta, hosta , näsblod , rodnad i ansiktet. I svåra fall - svimning , medvetslöshet , blodtrycksfall, långsammare puls och andning, kramper; utveckling av pares är möjlig . I blodet - leukocytos, minskade nivåer av socker och kalcium. Förändringar i det perifera nervsystemet (såsom polyradikuloneurit, encefalomyelopolyneurit), toxiska lesioner i hjärtmuskeln och njurarna är möjliga. Fall av agranulocytos , leukemi , anemi är kända . Elektrokardiografiska förändringar är tecken på toxisk myokarddystrofi . Ibland en bild av autonom neuros med symtom på toxisk polyneurit . Akut dermatit [3] .

I fall av massförgiftning under spannmålsdressing (efter 5 timmars arbete) - huvudvärk, svaghet, illamående, smärta i hjärtat, tecken på myokardskada (på elektrokardiogrammet). Enstaka Heinz-kroppar hittades i blodet. Ett av offren hade allvarlig förgiftning med radiell nervpares, plexit, skada på hjärtmuskeln, lunginflammation med exsudat i lungsäcken. Ömhet längs nerverna och dystrofiska förändringar i myokardiet noterades under flera månader. I andra fall - en skarp irritation av ögon och hud, yrsel, svettning, feber, illamående, kräkningar, protein i urinen. Återupptagandet av arbetet efter några dagar orsakade igen svaghet, feber och protein i urinen [3] .

Åtgärd på huden

Orsakar mycket ofta dermatit vid både akut och kronisk exponering. Akut begränsad dermatit förekommer ofta under den varma årstiden (med en stor mängd hudföroreningar). I milda fall - rodnad och svullnad, måttlig klåda och sveda. I svårare fall kan dermatit spridas till hela kroppen, åtföljd av svår rodnad, papulär-vesikulära utslag, svår klåda och gråt. I framtiden kvarstår ibland överkänslighet mot hexakloran. Fall av eksem har rapporterats hos dem som arbetar med γ-isomeren (desinfektorer) [3] . När tester tillämpades uppträdde endast snabbt försvinnande klåda från alla isomerer; med hudskador orsakade samma tester svår klåda och ibland förvärring av eksem. Enligt vissa tester ger hudtester med α-, β-, γ-, δ-isomerer negativa resultat, och med tekniska hexakloran - positiva.

Den högsta tillåtna koncentrationen för en blandning av isomerer är 0,1 mg/m 3 [15] , för γ-isomeren 0,05 mg/m 3 . Luktuppfattningströskeln för detta ämne kan vara mycket högre än MPC . Hos personer med god känslighet nådde den 0,87 mg/m 3 [16] . Det kan förväntas att användningen av allmänt tillgänglig filtrerande RPE i kombination med " filterbyte när masken luktar" (som nästan alltid rekommenderas av RPE-leverantörer) kommer att resultera i överexponering av åtminstone vissa arbetare för hexakloran på grund av det försenade utbytet av gasmasker filter . För att skydda mot detta ämne bör en mycket effektivare förändring av teknik och medel för kollektivt skydd användas .

Miljöaspekter

HCCH och dess isomerer (särskilt α, β och γ) [2] utgör ett stort hot mot djur- och växtvärlden. Den har en uttalad kumulativ egenskap . Det ackumuleras i djurorganismer (främst i fettvävnader, detta beror främst på lipofila egenskaper), i växter (HCCH penetrerar genom blad och rötter in i frukter, knölar och andra organ, vilket gör dem fytotoxiska och helt olämpliga för konsumtion) [17] . Vattenföroreningar med HCCH och dess isomerer är av stor fara, eftersom de praktiskt taget inte löses upp i det och kan ackumuleras i stora mängder. De flesta kallblodiga djur som fiskar och groddjur är mycket känsliga för HCH. Förutom toxicitet har vissa isomerer (särskilt β-isomeren) också cancerframkallande aktivitet [18] .

2009 förklarades lindan som en långlivad organisk förorening (produktion förbjuden, lager kan användas).

Anteckningar

  1. ↑ Isidorov V. A. Introduktion till kemisk ekotoxikologi: Proc. ersättning. - St Petersburg: Himizdat, 1999. - 144 s.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Gruzdev G. S. Kemiskt skydd av växter. Under redaktion av G. S. Gruzdev - 3:e uppl., Reviderad. och ytterligare — M.: Agropromizdat, 1987. — 415 s.: silt
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Skadliga ämnen i industrin. Handbok för kemister, ingenjörer och läkare. Ed. 7:a, per. och ytterligare I tre volymer. Volym I. Organiska ämnen. Ed. hedrad aktivitet vetenskap prof. N.V. Lazareva och Dr. honung. Vetenskaper E. N. Levina. L., "Kemi", 1976. 592 sidor, 27 tabeller, bibliografi - 1850 titlar.
  4. ↑ 1 2 Melnikov N. N. Bekämpningsmedel. Kemi, teknik och tillämpning. Moscow: Chemistry, 1987. 712 sid.
  5. ↑ Sukhotina A. M. Korrosion och skydd av kemisk utrustning Volym 7, 1972, 440 sid.
  6. ↑ [www.xumuk.ru/toxicchem/161.html XuMuK.ru - § 2. HEXACHLOROCYKLOHEXAN (HCCH). Toxikologisk kemi. V. F. Kramarenko]
  7. ↑ HEXAKLOROCYKLOHEXAN | Referens | Böcker i kemi (otillgänglig länk) . Tillträdesdatum: 31 maj 2013. Arkiverad från originalet 4 mars 2016. 
  8. ↑ Kommission för miljösamarbete. Nordamerikansk regional handlingsplan (NARAP) för lindan och andra isomerer av hexaklorcyklohexan (HCH). 30 november 2006. http://www.cec.org/files/PDF/POLLUTANTS/LindaneNARAP-Nov06_en.pdf Arkiverad 23 september 2015 på Wayback Machine
  9. ↑ Kemi - en lärobok för miljöer. specialist. lärobok icke-kemiska anläggningar. specialiteter - S. I. Vasyuchenko. - 6:e upplagan, Rev. och ytterligare - M .: Högre. skola, 1966. - 280 sid. : sjuk. ; - 150 000 exemplar. - 0,54 p.
  10. ↑ Chadwlck RW et al. Toxicol. a. Appl. Pharmacol., 1971, v. 18, nr. 3, sid. 685-695.
  11. ↑ Handbok för bekämpningsmedel: P. V. Popov; ed. N. N. Melnikova. - M .: Goshimizdat, 1956. - 623 s.: ill. 2.33 sid.
  12. ↑ VEM: Läkemedlet mot löss och skabb orsakar cancer . Arkiverad från originalet den 24 juni 2015. Hämtad 23 juni 2015.
  13. ↑ ICCB International Labour Organization . ICCB nr 0895. Hexakloran . www.ilo.org/dyn/icsc/ (2018). Hämtad: 2 januari 2020.
  14. ↑ Yu. N. Bezobrazov, A. V. Molchanov, K. A. Gar, Hexachloran, dess egenskaper, beredning och tillämpning, M., 1958
  15. ↑ (Rospotrebnadzor) . nr 500. 1,2,3,4,5,6-Hexaklorcyklohexan (blandning av isomerer) // GN 2.2.5.3532-18 "Maximala tillåtna koncentrationer (MPC) av skadliga ämnen i arbetsområdets luft" / godkänd av A.Yu. Popova . - Moskva, 2018. - S. 37. - 170 sid. - (Sanitära regler). Arkiverad 12 juni 2020 på Wayback Machine
  16. ↑ Miryakubova D.A. Material för att styrka den maximala engångs-MPC för hexakloran i atmosfärisk luft  // Hälsoministeriet i Uzbek SSR Medical Journal of Uzbekistan. - Tasjkent: Förlaget "Medicine" UzSSR, 1970. - September ( nr 9 ). - S. 29-31 .
  17. ↑ Hexachlorane - The Great Encyclopedia of Oil and Gas, artikel . Datum för åtkomst: 31 maj 2013. Arkiverad från originalet den 2 april 2015.
  18. ↑ Beta-hexaklorcyklohexan (i Appendix A) | Produktionens ekologi . Datum för åtkomst: 31 maj 2013. Arkiverad från originalet den 2 april 2015.

Litteratur

Se även