Azoxistrobin
|
|
|
|
| Namn | |
|---|---|
|
Föredraget IUPAC-namn
Metyl ( 2E )-2-(2-{[6-(2-cyanofenoxi)pyrimidin-4-yl]oxi}fenyl)-3-metoxiprop-2-enoat |
|
| Andra namn Azoxistrobin, ICIA5504
|
|
| Identifierare | |
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| 8350244 | |
| ChEBI | |
| ChEMBL |
|
| ChemSpider | |
| DrugBank | |
| ECHA InfoCard | 100.127.964 |
| EG-nummer |
|
| KEGG | |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| C22H17N3O5 _ _ _ _ _ _ _ | |
| Molar massa | 403,388 |
| Utseende | Vitt kristallint fast ämne |
| Densitet | 1,34 g/cm 3 |
| Smältpunkt | 116°C |
| 6,7 mg/L (20 °C) | |
| log P | 2.5 |
| Faror | |
| GHS- märkning : | |
 
|
|
| Fara | |
| H331 , H410 | |
| P261 , P271 , P273 , P304+P340 , P311 , P321 , P391 , P403+P233 , P405 , P501 | |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Azoxystrobin är det vanliga ISO- namnet för en organisk förening som används som svampdödande medel . Det är en brett spektrum systemisk aktiv ingrediens som ofta används inom jordbruket för att skydda grödor från svampsjukdomar. Den marknadsfördes först 1996 med varumärket Amistar och 1999 hade den registrerats i 48 länder på mer än 50 grödor. År 2000 tillkännagavs att den hade beviljats UK Millennium-produktstatus .
Historia
_Singer_214245.jpg)
År 1977 publicerade akademiska forskargrupper i Tyskland detaljer om två nya svampdödande antibiotika som de hade isolerat från basidiomycetesvampen Strobilurus tenacellus . De namngav dessa strobilurin A och B men gav inga detaljerade strukturer, bara data baserade på deras högupplösta masspektra , som visade att den enklaste av de två hade molekylformeln C 16 H 18 O 3 . Under det följande året publicerades ytterligare detaljer inklusive strukturer och en besläktad fungicid, oudemansin A från svampen Oudemansiella mucida , vars identitet hade bestämts genom röntgenkristallografi, avslöjades. När de svampdödande effekterna visade sig härröra från vad som då var ett nytt verkningssätt, blev kemister vid forskningsplatsen Imperial Chemical Industries (ICI) vid Jealott's Hill intresserade av att använda dem som ledar för att utveckla nya svampdödande medel lämpliga för användning inom jordbruket. Den första uppgiften var att syntetisera ett prov av strobilurin A för testning. Därmed upptäcktes att strukturen som hade publicerats var felaktig i stereokemin av en av dubbelbindningarna: strobilurinerna har faktiskt E,Z,E inte E,E,E-konfigurationen. När detta väl insågs och rätt material tillverkats och testats visades det, som förväntat, vara aktivt in vitro men otillräckligt ljusstabilt för att vara aktivt i växthuset. Ett stort kemiprogram för att göra analoger påbörjades när det upptäcktes att en ny stilbenstruktur innehållande β-metoxiakrylatdelen (visad i blått och tros vara toxoforen) hade god aktivitet i växthustester men fortfarande saknade tillräcklig fotostabilitet. Efter att mer än 1400 analoger hade gjorts och testats valde teamet azoxystrobin för kommersialisering och det utvecklades under kodnumret ICIA5504.
Första försäljningen skedde 1996 med varumärket Amistar: det fick sedan snabb registrering i USA, där det marknadsfördes 1997 som Heritage. År 1999 hade den registrerats i 48 länder på mer än 50 grödor. År 2000 tillkännagavs att den hade beviljats Millennium-produktstatus av Storbritanniens premiärminister Tony Blair, eftersom den på tre år hade blivit världens mest sålda svampmedel. Samtidigt BASF- forskare som samarbetade med de tyska akademiska grupperna som hade upptäckt strobilurin A självständigt uppfunnit kresoxim-metyl, som också lanserades 1996.
Syntes
Den första syntesen av azoxistrobin avslöjades i patent inlämnade av ICI-gruppen. Sekvensen av de två substitutionsreaktionerna möjliggör syntes av ett brett spektrum av strukturella analoger via en företring av Ullmann-typ mellan arylkloriden av den första intermediären och en substituerad fenol , vilket introducerar en rad strukturell mångfald samtidigt som den centrala strobintoxoforen bibehålls . Det slutliga valet av 2-cyanofenol i det andra steget av syntesen gjordes efter att många andra alternativ hade testats för deras svampdödande egenskaper.
Kristallstrukturen publicerades 2008.
Handlingsmekanism
Azoxystrobin och andra strobiluriner hämmar mitokondriell andning genom att blockera elektrontransport. De binder vid kinolets yttre bindningsställe av cytokrom b-c1-komplexet , där ubikinon ( koenzym Q10 ) normalt skulle binda när de bär elektroner till det proteinet. På så sätt förhindras produktion av ATP . Det generiska namnet för detta verkningssätt är "Quinone Outside Inhibitors" QoI .
Formuleringar
Azoxystrobin görs endast tillgängligt för slutanvändare i formulerade produkter. Eftersom den aktiva ingrediensen har måttlig löslighet i vatten, underlättar formuleringar dess användning i vattenbaserade sprayer genom att skapa en emulsion när de späds ut. Moderna produkter använder icke-pulverformiga formuleringar med reducerad eller ingen användning av farliga lösningsmedel, till exempel suspensionskoncentrat. Fungiciden är kompatibel med många andra bekämpningsmedel och adjuvans när den blandas av bonden för besprutning.
Användande
Azoxystrobin är en xylem -mobil systemisk fungicid med translaminära, skyddande och botande egenskaper. I spannmålsgrödor, dess huvudsakliga utlopp, är sjukdomsbekämpningens längd i allmänhet cirka fyra till sex veckor under perioden med aktiv stjälkförlängning. Alla bekämpningsmedel måste söka registrering från lämpliga myndigheter i det land där de kommer att användas. I USA ansvarar Environmental Protection Agency (EPA) för att reglera bekämpningsmedel enligt Federal Insecticide , Fungicide and Rodenticide Act (FIFRA) och Food Quality Protection Act (FQPA). Ett bekämpningsmedel får endast användas lagligt enligt anvisningarna på etiketten som medföljer vid försäljningen av bekämpningsmedlet. Syftet med märkningen är "att ge tydliga anvisningar för effektiv produktprestanda samtidigt som riskerna för människors hälsa och miljön minimeras". En etikett är ett juridiskt bindande dokument som föreskriver hur bekämpningsmedlet kan och måste användas och underlåtenhet att följa etiketten som skriven när du använder bekämpningsmedlet är ett federalt brott. Inom den Europeiska Unionen används en metod i två nivåer för godkännande och godkännande av bekämpningsmedel. För det första, innan en formulerad produkt kan utvecklas för marknaden, måste den aktiva substansen vara godkänd för Europeiska unionen. Efter att detta har uppnåtts måste godkännande för den specifika produkten sökas från varje medlemsstat som sökanden vill sälja den till. Efteråt finns det ett övervakningsprogram för att se till att bekämpningsmedelsrester i livsmedel ligger under de gränser som fastställts av Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet .
Jordbruk och trädgårdsskötsel
Azoxystrobin har ett brett aktivitetsspektrum, gemensamt med andra QoI-hämmare. Exempel på svampgrupper på vilka det är effektivt är Ascomycota , Deuteromycota och Basidiomycota , samt oomycetes . Dessutom gör dess egenskaper att den kan röra sig systemiskt genom växtvävnad för att skydda delar av grödan som inte var i kontakt med sprayen. Denna kombination av fastigheter har inneburit att den nått utbredd användning mycket snabbt och har nått en årlig försäljning på mer än 500 miljoner dollar. Viktiga sjukdomar som den kontrollerar inkluderar lövfläckar , rost , mjöldagg , dunmögel , nätfläckar och mjöldagg . Över hela världen är azoxystrobin registrerat för användning på alla viktiga grödor. Till exempel i Europeiska unionen och USA är det registrerat för användning i vete, korn, havre, råg, soja, bomull, ris, jordgubbar, ärtor, bönor, lök och många andra grönsaker. Fördelen för bonden kommer i form av förbättrad skörd. Jordbrukare kan agera i sitt bästa ekonomiska intresse: värdet av tilläggsavkastningen kan uppskattas och den totala kostnaden för att använda svampmedlet är avgörande för beslutet att köpa. Denna kostnads- nyttoanalys av slutanvändaren sätter ett maxpris som leverantören kan kräva och i praktiken fluktuerar priserna på bekämpningsmedel enligt det aktuella marknadsvärdet på de grödor som de används i. Den uppskattade årliga användningen av azoxystrobin i amerikanskt jordbruk kartläggs av US Geological Survey och visar en ökande trend från introduktionen 1997 till 2019, det senaste datumet för vilket siffror finns tillgängliga, och når nu 2 300 000 pund (1 000 000 kg).
Hem och trädgård
En av de tidigaste användningsområdena för azoxystrobin var att bekämpa svampsjukdomar på gräs och det har använts på golfbanor och gräsmattor. Den är nu tillgänglig för inhemska marknader under varumärken som Heritage och Azoxy 2SC.
Azoxystrobin läggs till mögelresistenta lila väggskivor (optiSHIELD AT, blandning av azoxystrobin och tiabendazol) och kan läcka ut i husdamm, vilket potentiellt utgör en källa till livslång exponering för barn och vuxna.
Människans säkerhet
Azoxystrobin har liten toxicitet för däggdjur med en LD 50 på över 5000 mg/kg (råttor, orala). Det kan dock orsaka hud- och ögonirritation. Information om första hjälpen finns med på etiketten. Världshälsoorganisationen (WHO) och Food and Agriculture Organization (FAO) gemensamma möte om bekämpningsmedelsrester har fastställt att det acceptabla dagliga intaget av azoxystrobin är 0-0,2 mg/kg kroppsvikt per dag. Codex Alimentarius- databasen som upprätthålls av FAO listar de maximala resthalterna för azoxystrobin i olika livsmedelsprodukter.
Effekter på miljön
Azoxystrobin kategoriseras som ha låg potential för biokoncentration och måttlig risk för fisk, daggmaskar och bin men hög risk för vattenlevande kräftdjur, så försiktighet måste iakttas för att undvika avrinning till vattendrag. Dess huvudsakliga nedbrytningsprodukt, karboxylsyran som härrör från hydrolys av dess metylester, är också potentiellt skadlig för vattenmiljöer. Fördelarna och riskerna med användning av QoI-fungicider har granskats och det finns omfattande litteratur om azoxystrobins miljöprofil. I slutändan är det tillsynsmyndigheterna i varje land som måste väga slutanvändarnas fördelar och balansera dessa mot substansens inneboende faror och därav följande risker för konsumenter och miljön i stort.
Motståndsledning
Svamppopulationer har förmågan att utveckla resistens mot QoI-hämmare. Denna potential kan mildras genom noggrann hantering . Rapporter om enskilda skadedjursarter som blir resistenta mot azoxystrobin övervakas av tillverkare, tillsynsorgan som EPA och Fungicides Resistance Action Committee (FRAC), som delar in fungicider i klasser efter verkningssätt. I vissa fall kan riskerna för resistensutveckling minskas genom att använda en blandning av två eller flera fungicider som var och en har aktivitet på relevanta skadegörare men med orelaterade verkningsmekanismer. FRAC delar in fungicider i klasser för att underlätta detta. På spannmålsgrödor i USA, till exempel, får azoxystrobin endast användas i blandning, vanligtvis med en azolfungicid såsom difenokonazol.
Märken
Enligt internationell konvention och i många länder lagen, är bekämpningsmedelsetiketter skyldiga att innehålla det vanliga namnet på de aktiva ingredienserna. Dessa namn är inte den exklusiva egendomen av innehavaren av något patent eller varumärke och som sådana är de det enklaste sättet för icke-experter att referera till enskilda kemikalier. Företag som säljer bekämpningsmedel gör det normalt med hjälp av ett varumärke eller ett ordmärke som gör att de kan skilja sin produkt från konkurrerande produkter med samma aktiva ingrediens. I många fall är detta varumärke lands- och formuleringsspecifikt, så efter flera års försäljning kan det finnas flera varumärken för en viss aktiv ingrediens. Situationen blir ännu mer komplicerad när företag licensierar sina ingredienser till andra, vilket ofta görs. Dessutom kan produkten vara förblandad med andra bekämpningsmedel under ett nytt varumärke. Det är därför svårt att tillhandahålla en heltäckande lista över varumärken för produkter som innehåller azoxystrobin. De inkluderar Amistar, Abound, Heritage, Olympus, Ortiva, Priori Xtra, Scotts DiseaseEx, Haedes och Quadris. Leverantörer och varumärken i USA är listade i National Pesticide Information Retrieval System.
Vidare läsning
- Hutson, David Herd; Miyamoto, Junshi, red. (1998). Fungicid aktivitet: Kemiska och biologiska metoder för växtskydd . ISBN 9780471968061 .
- Roberts, TR, red. (1999). Metaboliska vägar för jordbrukskemikalier: insekticider och fungicider . Royal Society of Chemistry. ISBN 9780854044993 .
- Anke, Timm; Steglich, Wolfgang (1999). "Strobiluriner och Oudemansins" . I Grabley, S.; Thiericke, R. (red.). Drug Discovery from Nature . Springer. s. 320–334 . ISBN 3540648445 .
- Morton, V.; Staub, T. (2008). "En kort historia av fungicider" . Apsnet Feature Articles . doi : 10.1094/APSnetFeature-2008-0308 .
- Reddy, P.Parvatha (2013). "Kapitel 12: Strobilurin-fungicider". De senaste framstegen inom växtskydd . Springer. s. 185–200. doi : 10.1007/978-81-322-0723-8 . ISBN 978-81-322-0722-1 . S2CID 13212055 .
- Jeschke, Peter; Witschel, Matthias; Krämer, Wolfgang; Schirmer, Ulrich (2019-05-06). Moderna växtskyddsmedel . Wiley VCH. ISBN 9783527340897 .
externa länkar
- Nationellt informationscenter för bekämpningsmedel
- Quadris fungicidprodukt - Syngenta US
- Azoxystrobin i Pesticide Properties DataBase (PPDB)
- Azoxystrobin på Pubchem