Heksakloraani | |||
---|---|---|---|
| |||
Kenraali | |||
Systemaattinen nimi |
( 1R , 2R , 3S , 4R , 5R , 6S )-1,2,3,4,5,6-heksakloorisykloheksaani γ-heksakloorisykloheksaani |
||
Lyhenteet | HCCH | ||
Perinteiset nimet |
Heksakloraani, lindaani, 666, heksatoks, gammeksaani, bentseeniheksakloridi. |
||
Chem. kaava | C6H6Cl6 _ _ _ _ _ | ||
Fyysiset ominaisuudet | |||
Osavaltio | kiinteä valkoinen jauhe, hajuton | ||
Moolimassa | 290,83 ± 0,017 g/ mol | ||
Tiheys | 1,87 g/cm³ | ||
Lämpöominaisuudet | |||
Lämpötila | |||
• sulaminen | 112,8 °C | ||
• kiehuva | 323 °C | ||
Kemiallisia ominaisuuksia | |||
Liukoisuus | |||
• vedessä | 7,3-8,5 g/100 ml | ||
Luokitus | |||
Reg. CAS-numero | 58-89-9 | ||
PubChem | 727 | ||
Reg. EINECS-numero | 200-401-2 | ||
Hymyilee | Cl[CH]1[CH](Cl)[CH](Cl)[CH](Cl)[CH](Cl)[CH]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 | ||
Turvallisuus | |||
Rajoita keskittymistä | 0,05 mg/ m3 | ||
LD 50 |
125 mg/kg (hiiret, ip); 1200 mg/kg (ihminen, suun kautta) |
||
Myrkyllisyys | erittäin myrkyllinen hyönteisille ja kylmäverisille eläimille , kohtalaisen myrkyllinen nisäkkäille ja ihmisille (γ-isomeeri). | ||
EKP:n kuvakkeet | |||
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita. | |||
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Heksakloraani C6H6Cl6 on 1,2,3,4,5,6 - heksakloorisykloheksaanin kahdeksan stereoisomeerin seos . Kaikki isomeerit ovat valkoisia kiteisiä aineita, jotka eivät liukene veteen.
Hyönteismyrkkynä käytetty heksakloraanin käyttö hyönteisten torjuntaan on kuitenkin rajoitettua.
Valmistetta, joka sisältää 99-100 % y-isomeeriä, kutsutaan "lindaaniksi".
Heksakloorisykloheksaanin sai ensimmäisen kerran Michael Faraday vuonna 1825. G. Bender löysi hyönteismyrkkyominaisuudet yhdestä sen isomeeristä, lindaanista (γ-HCCH), vuonna 1933, mutta sen teollinen tuotanto aloitettiin Japanissa vasta vuonna 1949 [1] .
On arvioitu, että noin 600 000 tonnia lindaania tuotettiin maailmanlaajuisesti vuosina 1950-2000, josta suurin osa käytettiin maataloudessa . HCCH on edelleen toiseksi DDT :n jälkeen käytön ja tuotannon laajuudessa.
Hekskloorisykloheksaanista tunnetaan kahdeksan isomeeriä:
Yleiset ominaisuudet:
Kaikki isomeerit ovat niukkaliukoisia veteen (y-isomeeri on vähiten), hyvin moniin ei-polaarisiin orgaanisiin liuottimiin (erityisesti aromaattisiin hiilivetyihin). β-isomeerillä (309 °C) on korkein sulamispiste, ζ-isomeerillä alhaisin (≈ 90 °C).
Puhdas heksakloraani on kiinteä, valkoinen, jauhemainen aine, käytännössä hajuton, puhdistamaton - teknisellä HCCH:lla on pysyvä epämiellyttävä ummehtunut haju, kellertävän harmaa väri, mikä johtuu pentakloorisyklohekseenin ja tetrakloorisykloheksadieenin epäpuhtauksista. Liukenee heikosti veteen , liukenee orgaanisiin ei-polaarisiin liuottimiin - kerosiini (1:7), asetoni (1:2), dietyylieetteri , bentseeni , lipofiilisenä yhdisteenä toimii hyvin vuorovaikutuksessa mineraaliöljyjen , rasvahappojen ja lipidien kanssa .
HCCH on termisesti stabiili, mutta korkeissa lämpötiloissa se sublimoituu muodostaen paksua valkoista savua, mikä mahdollistaa sen käytön aerosolin muodossa . Ultraviolettisäteet tuhoavat sen heikosti , mutta suhteellisen korkean haihtuvuuden vuoksi se sublimoituu vesihöyryllä tai haihtuu käsitellyiltä pinnoilta, joten sen turvallisuus riippuu pääasiassa lämpötilasta [2] .
HCCH kestää hyvin erilaisten hapettimien ja väkevien happojen: typpi- , rikki- ja kloorivetyhappoa (jopa niiden kiehumispisteessä). Tätä ominaisuutta käytetään kasvien hyönteismyrkkyjäämien analysoinnissa: kasvinäyte käsitellään rikkihapolla, minkä jälkeen HCCH sublimoidaan vesihöyryllä [2] .
Alkalien tai korkean lämpötilan vaikutuksesta kaikki HCCH-isomeerit hajoavat HCl:n eliminoituessa ja triklooribentseenin muodostuessa. Kosteassa maaperässä γ-isomeeri hajoaa muodostaen pentakloorisyklohekseeniä, joka on 1000 kertaa vähemmän myrkyllistä lämminverisille eläimille kuin γ-isomeeri [3] .
Saatu bentseenin kloorauksen fotokemiallisella reaktiolla . Klooraus suoritetaan ylimäärässä bentseeniä tai muiden orgaanisten liuottimien liuoksessa, useimmiten metyleenikloridissa . Hyviä tuloksia saadaan klooraamalla alifaattisissa nitriileissä [4] .
Kun bentseeniä kloorataan, saadaan seuraavan koostumuksen (%) seos:
On myös mahdollista saada heksakloorisykloheksaania klooraamalla sykloheksaania tai syklohekseeniä.
Tehokas monimutkainen hyönteismyrkky , jota käytetään laajalti maataloudessa eläinten loisten torjuntaan. Heksakloraania, joka on rikastettu γ-isomeerillä, jolla on paremmat hyönteismyrkyt ominaisuudet (se on vahva kontakti, systeeminen, suolisto- ja kaasutusmyrkky) [5] , kuin muut isomeerit, käytetään siementen peittaukseen sekä vihannesten tuholaistorjuntaan. , hedelmät ja teollisuuskasvit [ 3] .
HCCH:ta valmistetaan 12 % pölynä, 25 % fosfaattikiven jauheena , emulsioina, kostutettavina jauheina, aerosoleina ja savupommeina [6] .
HCCH:n inaktiivisia isomeerejä käytetään bentseenin kloorijohdannaisten (tri-, tetra-, heksaklooribentseeni) saamiseksi [7] .
Lindaani (γ-HCCH) on edelleen saatavilla lääkkeenä Yhdysvalloissa , ja se on listattu toissijaisen hoidon lääkkeeksi vuodesta 1995. Joissakin osavaltioissa ( Kalifornia ja Michigan ) farmaseuttisen lindaanin vapauttaminen on kuitenkin kiellettyä.
Tällä hetkellä HCCH:ta ja sen myrkyllisiä isomeerejä käytetään vain maissa, joissa on maataloustalous . Teollisuusmaissa HCCH:ta ja sen isomeerejä pidetään erittäin vaarallisina aineina , jotka ovat haitallisia ympäristölle ja ihmisten terveydelle, ja siksi niiden tuotanto ja käyttö on joko kiellettyjä tai rajoitettuja (Seitsemäntoista maata, mukaan lukien Yhdysvallat ja Kanada , sallivat itselleen rajoitetun maatalouden tai lääkekäyttö [ 8] .).
y-isomeerin insektisidinen vaikutus selittyy sen kilpailulla soluissa inositolin kanssa osallistumisesta tiettyihin biologisiin prosesseihin. Heksakloraani on paljon myrkyllisempää hyönteisille kuin nisäkkäille: γ-isomeeri kuolee 50 % hyönteisistä annoksella 0,73 mg/kg ja 50 % nisäkkäistä annoksella 100-1000 mg/kg. Jälkimmäiselle heksakloraani on ensisijaisesti myrkky, joka vaikuttaa hermostoon ; vaikuttaa myös hematopoieettiseen järjestelmään [9] , kerääntyy pääasiassa rasvakudokseen. Aiheuttaa maksaentsyymien induktion , jotka tehostavat itse y-isomeerin ja muiden yhdisteiden metaboliaa [3] [10] .
Aine tunkeutuu nopeasti hyönteisten kynsinauhojen läpi , saavuttaen hermoston hemolymfivirralla , ja keskittyy vatsan ja pään ganglioiden reuna-alueille. Kaikki alkaa jännityksestä ja koordinaatiohäiriöistä. Pian tulee raajojen halvaus ja yleinen halvaus. Viimeinen vaihe voi kestää useista tunteista useisiin päiviin [2] .
HCCH:n vaikutusmekanismia ei ole tutkittu. Todennäköisesti aineen molekyylit tunkeutuvat hermosolujen lipoproteiinikalvojen rakenteeseen ja häiritsevät ionien siirtoa hermoimpulssin siirron aikana . Tässä tapauksessa molekyylin avaruudellisella rakenteella on suuri merkitys. Ilmeisesti heksakloorisykloheksaani voi häiritä hyönteisten lipidiaineenvaihduntaa . HCCH:n vaikutus ilmenee myös erittäin suurten kolesterolimäärien kerääntymisenä sairastuneen hyönteisen kudoksiin, minkä seurauksena voidaan olettaa, että hyönteismyrkky vaikuttaa solurakenteiden lipoproteiini-sterolikomplekseihin, ts. itse asiassa HCCH on lipofiilinen yhdiste [2] .
Useimmille haitallisille hyönteisille HCCH oli erittäin myrkyllistä. Ortopteraanit ovat erittäin herkkiä sille , mukaan lukien perhoset , heinäsirkat , kärpäset , hyönteiset , kirput , hyttyset , kovakuoriaiset ja näiden lajien toukat, erityisesti nuoremmat. Samaan aikaan kokkidit ja kasvinsyöjäpunkit ovat erittäin vastustuskykyisiä, joten HCCH:n pitkäaikaisen käytön jälkeen näiden tuholaisten populaatio käsitellyillä alueilla kasvoi luonnollisten vihollisten määrän vähenemisen vuoksi [2] .
γ-isomeeri on erittäin myrkyllistä mehiläisille ja kimaisille sekä kaloille ja niitä ruokkiville organismeille. Lisäksi se muuttaa merkittävästi veden aistinvaraisia ominaisuuksia [2] .
HCCH:n ja sen isomeerien toistuva käyttö voi johtaa hyönteisten vastustuskykyyn (immuniteetti) ja hankittu vastustuskyky. Heksakloorisykloheksaanille vastustuskykyiset hyönteiset ovat erittäin vastustuskykyisiä myös muille orgaanisille klooriyhdisteille (esimerkiksi jotkin kirvat , mukaan lukien filoksera [11] ). HCH-resistenttejä torakoita , huonekärpäsiä , Coloradon perunakuoriaisia , joitakin kärsälajeja (juurikas, sinimailas) ja muita haitallisia hyönteisiä on tunnistettu [2] .
Heksakloraani on teratogeeninen aine (aiheuttaa alkion epämuodostumia ) sekä syöpää aiheuttava aine [12] . Vaikuttaa maksaan ja hermostoon [13] .
Heksakloraani on erittäin myrkyllinen (hyönteisille) biokertyvä aine. Ihmisiin verrattuna heksakloraani on kohtalaisen myrkyllinen, maksimi LD 50 on yli 1500 mg [14] . Heksakloraanin γ-isomeerin päihtyessä ihmisillä havaitaan seuraavia: päänsärkyä , huimausta , syljeneritystä, pahoinvointia , oksentelua , rintalastan takaista kipua, yskää , nenäverenvuotoa , kasvojen punoitusta. Vakavissa tapauksissa - pyörtyminen , tajunnan menetys , verenpaineen lasku, pulssin ja hengityksen hidastuminen, kouristukset; pareesin kehittyminen on mahdollista . Veressä - leukosytoosi, alentuneet sokeri- ja kalsiumpitoisuudet. Muutokset ääreishermostossa (kuten polyradikuloneuriitti, enkefalomyelopolyneuriitti), sydänlihaksen ja munuaisten toksiset vauriot ovat mahdollisia. Agranulosytoosi- , leukemia- ja anemiatapaukset tunnetaan . Elektrokardiografiset muutokset ovat merkkejä toksisesta sydänlihasdystrofiasta . Joskus kuva autonomisesta neuroosista ja myrkyllisen polyneuriitin oireista . Akuutti dermatiitti [3] .
Massamyrkytystapauksissa jyvien kastikkeen aikana (5 tunnin työskentelyn jälkeen) - päänsärky, heikkous, pahoinvointi, sydämen kipu, sydänlihasvaurion merkit (sähkökardiogrammissa). Verestä löydettiin yksittäisiä Heinzin ruumiita. Yhdellä uhreista oli vakava myrkytys, johon liittyi säteittäinen hermopareesi, plexiitti, sydänlihasvaurio, keuhkokuume, johon liittyi eritteitä keuhkopussin alueella. Hermojen arkuutta ja sydänlihaksen dystrofisia muutoksia havaittiin useiden kuukausien ajan. Muissa tapauksissa - voimakas silmien ja ihon ärsytys, huimaus, hikoilu, kuume, pahoinvointi, oksentelu, proteiini virtsassa. Työn jatkaminen muutaman päivän kuluttua aiheutti taas heikkoutta, kuumetta ja proteiinia virtsassa [3] .
Aiheuttaa hyvin usein ihotulehdusta sekä akuutissa että kroonisessa altistumisessa. Akuutti rajoitettu dermatiitti esiintyy usein lämpimänä vuodenaikana (jossa on paljon ihokontaminaatiota). Lievissä tapauksissa - punoitus ja turvotus, kohtalainen kutina ja polttaminen. Vakavammissa tapauksissa ihotulehdus voi levitä koko kehoon, johon liittyy voimakasta punoitusta, papulaarinen-vesikulaarinen ihottuma, voimakas kutina ja itku. Tulevaisuudessa yliherkkyys heksakloraanille säilyy joskus. Ekseematapauksia on raportoitu niillä, jotka työskentelevät γ-isomeerin (desinfiointiaineet) kanssa [3] . Testejä sovellettaessa kaikista isomeereistä ilmaantui vain nopeasti katoava kutina; ihovaurioiden yhteydessä nämä samat testit aiheuttivat voimakasta kutinaa ja joskus ekseeman pahenemista. Joidenkin testien mukaan ihotestit α-, β-, γ-, δ-isomeereillä antavat negatiivisia tuloksia ja teknisellä heksakloraanilla - positiivisia.
Suurin sallittu pitoisuus isomeeriseokselle on 0,1 mg/m 3 [15] , y-isomeerille 0,05 mg/m 3 . Tämän aineen hajun havaitsemiskynnys voi olla paljon korkeampi kuin MPC :n . Ihmisillä, joilla on hyvä herkkyys, se oli 0,87 mg/m 3 [16] . Voidaan odottaa, että laajalti saatavilla olevan RPE-suodattimen käyttö yhdistettynä " suodattimen vaihtoon , kun maski haisee" (kuten RPE-toimittajat lähes aina suosittelevat) johtaa ainakin joidenkin työntekijöiden liialliseen altistumiseen heksakloraanille, koska maski vaihdetaan myöhässä. kaasunaamarit, suodattimet . Suojatakseen tätä ainetta vastaan tulisi käyttää paljon tehokkaampaa teknologian muutosta ja kollektiivisen suojan keinoja .
HCCH ja sen isomeerit (erityisesti α, β ja γ) [2] muodostavat suuren uhan eläin- ja kasvimaailmalle. Sillä on selvä kumulatiivinen ominaisuus . Se kerääntyy eläinorganismeihin (pääasiassa rasvakudoksiin, tämä johtuu ensisijaisesti lipofiilisistä ominaisuuksista), kasveihin (HCCH tunkeutuu lehtien ja juurien kautta hedelmiin, mukuloihin ja muihin elimiin, mikä tekee niistä fytotoksisia ja täysin kelpaamattomia kulutukseen) [17] . Veden saastuminen HCCH:lla ja sen isomeereillä on suuri vaara, koska ne eivät käytännössä liukene siihen ja voivat kerääntyä suuria määriä. Useimmat kylmäveriset eläimet, kuten kalat ja sammakkoeläimet , ovat erittäin herkkiä HCH:lle. Toksisuuden lisäksi joillakin isomeereillä (erityisesti β-isomeerillä) on myös syöpää aiheuttavaa aktiivisuutta [18] .
Vuonna 2009 lindaani julistettiin pysyväksi orgaaniseksi saasteeksi (tuotanto kielletty, varastot voidaan käyttää).