Новости химической науки > Ионные жидкости в составе гербицидов нового поколения

Исследователи из США и Польши изменили состав гербицида дикамбы (dicamba, 3,6-дихлор-2-метоксибензойная кислота), чтобы уменьшить степень отрицательного влияния на окружающую среду, которую он оказывает.

Использование химических средств борьбы за урожайность сельского хозяйства распространяется широко, и более того – интенсивное земледелие не может быть реализовано без такой химизации, однако существуют небезосновательные опасения об отрицательном влиянии ряда химикатов сельскохозяйственного назначение на состояние окружающей среды. Дикамба, гербицид, который контролирует рост широколиственных сорняков на полях зерновых и злаковых культур, может попадать в окружающую среду с грунтовыми водами или за счет испарения после обработки посевов.

Рисунок из Green Chem., 2013, DOI: 10.1039/c3gc37143c

В попытках понизить летучесть дикамбы исследователи из группы Робина Роджерса (Robin Rogers) из Университета Алабамы и Юлиуша Пернака (Juliusz Pernak) из Технологического Университета Познани получили производное дикамбы в виде ионной жидкости (ионные жидкости представляют собой жидкие соли, имеющие в составе стерически объемный катион, объемный анион или же объемными являются оба противоиона). Роль аниона в новом составе играла депротонированная дикамба – анион 3,6-дихлор-2-метоксибензойной кислоты, а исследователи подбирали катионы для поиска наиболее эффективной комбинации.

Исследователи получили 28 новых ионных жидкостей, содержащих анион дикамбы, отрицательный заряд которого компенсируется гидрофобными катионами, обладающими поверхностно-активными свойствами или/и противомикробной активностью. Роджерс поясняет, что исследователи всегда думали об ионных жидкостях, как веществах двойного действия, свойства которых можно настраивать, комбинируя свойства аниона и катиона.

За счет использования гидрофобных катионов в ионной жидкости растворимость в воде (и следовательно шанс ее стока в грунтовые воды) понижается. Новая ионная жидкость отличается низкой летучестью, увеличенной термостабильностью, а также во время полевых испытаний продемонстрировала большую, чем у исходной дикамбы, эффективность. Таким образом, по словам разработчиков, они не только получили гербицидный состав, менее опасный для окружающей среды, но и более эффективный – позволяющий понизить нормы обработки.

Билл Джонсон (Bill Johnson), специалист по разработке сельскохозяйственных химикатов для борьбы с сорняками, отмечает, что гербицид с более высокой эффективностью и меньшей летучестью позволит обеспечить надежную защиту от сорных растений, снизив при этом нежелательные перемещения химиката по экологическим системам воздушным или водным путями. Он также отмечает, что аналогичный подход можно будет применить и для других слабокислых гербицидов, например – 2,4-D (2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота).

Источник: Green Chem., 2013, DOI: 10.1039/c3gc37143c

метки статьи: #биохимия, #вопросы экологии, #новые материалы, #органическая химия, #химическая технология