Paklobutrazol
|
|
|
|
| Nazwy | |
|---|---|
|
nazwa IUPAC
(2RS , 3RS ) -1-(4-chlorofenylo)-4,4-dimetylo-2-(1H-1,2,4-triazol-1-ilo)-3-pentanol
|
|
| Inne nazwy PP333
|
|
| Identyfikatory | |
|
|
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| Skróty | PBZ |
| CHEBI |
|
| ChemSpider | |
| Karta informacyjna ECHA | 100.121.374 |
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
| UNII |
|
|
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| C15H20ClN3O _ _ _ _ _ _ _ | |
| Masa cząsteczkowa | 293,80 g·mol -1 |
| Wygląd | Białe krystaliczne ciało stałe |
| Gęstość | 1,23 g/cm 3 |
| Temperatura topnienia | 165-166℃ |
| Temperatura wrzenia | 460,9 ° C (861,6 ° F; 734,0 K) przy 760 mHg |
| 22,9 mg/l (20°C) | |
| dziennik P | 3.11 |
| Zagrożenia | |
| Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP): | |
|
Główne zagrożenia
|
Xn |
| Punkt zapłonu | 232,6 ° C (450,7 ° F; 505,8 K) |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Paclobutrazol ( PBZ ) to nazwa zwyczajowa ISO dla związku organicznego , który jest stosowany jako środek opóźniający wzrost roślin i triazolowy środek grzybobójczy . Jest znanym antagonistą hormonu roślinnego gibereliny , działając poprzez hamowanie biosyntezy gibereliny , zmniejszając wzrost międzywęzłowy w celu uzyskania mocniejszych łodyg, zwiększając wzrost korzeni, powodując wczesne zawiązywanie owoców i zwiększając zawiązywanie nasion w roślinach takich jak pomidor i pieprz . Wykazano również, że PBZ zmniejsza wrażliwość roślin na mróz . Ponadto paklobutrazol może być stosowany jako podejście chemiczne do zmniejszania ryzyka wylegania w uprawach zbóż . PBZ był używany przez arborystów do ograniczania wzrostu pędów i wykazano, że ma dodatkowy pozytywny wpływ na drzewa i krzewy . Należą do nich zwiększona odporność na suszy , ciemniejsze zielone liście, wyższa odporność na grzyby i bakterie oraz lepszy rozwój korzeni. Kambialny Wykazano, że wzrost, jak również wzrost pędów, jest zmniejszony u niektórych gatunków drzew.
Struktura i synteza
Pierwsza synteza paklobutrazolu została ujawniona w patentach złożonych przez grupę ICI pracującą w Jealott's Hill .
4-Chlorobenzaldehyd i pinakolon łączy się w kondensacji aldolowej , tworząc chalkon , który jest uwodorniany przy użyciu niklu Raneya jako katalizatora, dając podstawiony keton . Ten materiał jest bromowany , a otrzymany związek traktuje się solą sodową 1,2,4-triazolu w reakcji podstawienia nukleofilowego . W końcowej reakcji redukcji wykorzystuje się borowodorek sodu , który na zimno metanol daje prawie wyłącznie parę diastereoizomerów o konfiguracji absolutnej (2 R ,3 R ) i jej enancjomer (2 S ,3 S ), przy czym tylko około 2% alternatywy (2 R ,3 S ) i (2 S ,3 R ) izomery . Jednak tę parę izomerów można wytworzyć, gdy redukcję przeprowadza się za pomocą bromku butylomagnezu .
W badaniu z 1984 r. pracownicy ICI rozdzielili poszczególne enancjomery metodą rozdzielczości chiralnej i byli w stanie wykazać, że tylko izomer (2R , 3R ) wykazuje znaczną aktywność grzybobójczą , podczas gdy izomer ( 2S ,3S ) jest odpowiedzialny za wzrost właściwości regulujące. Jednak produktem handlowym (opracowanym pod kodem PP333) był racemiczny , ponieważ rozdzielanie izomerów nie było konieczne, gdy oba składniki miały zastosowanie w rolnictwie .
Mechanizm akcji
Paclobutrazol jest inhibitorem enzymów wykorzystujących cytochrom P450 jako kofaktor. Ich centrum aktywne zawiera centrum hemowe , które aktywuje tlen z powietrza w celu utlenienia ich substratów . Izomer (2S , 3S ) hamuje enzym oksydazę ent-kaurenu , który jest na głównym szlaku biosyntezy do giberelin , które są ważnymi hormonami roślinnymi. Wtórnym skutkiem hamowania oksydazy ent-kaurenu jest gromadzenie się w roślinie jej prekursora, pirofosforanu geranylogeranylu , którego część jest wykorzystywana do dodatkowej produkcji grupa fitolowa chlorofilu i hormon kwasu abscysynowego . Ten ostatni jest odpowiedzialny za kontrolowanie transpiracji wody przez liście, a zatem traktowanie PBZ może prowadzić do lepszej tolerancji warunków suszy. Izomer (2R , 3R ) lepiej pasuje do miejsca aktywnego grzybowej 14α-demetylazy cytochromu P450 . Hamuje to konwersję lanosterolu do ergosterolu , składnik błony komórkowej grzybów, który jest zabójczy dla wielu gatunków. Wiele innych pochodnych azolowych, w tym propikonazol i tebukonazol , wykazuje ten typ działania, więc główną szansą komercyjną dla paklobutrazolu był środek opóźniający wzrost roślin, który po raz pierwszy został wprowadzony na rynek przez ICI w 1985 r. pod nazwami handlowymi Bonzi, Clipper , Cultar i Parlay.
Stosowanie
Jako antagonista biosyntezy giberelin, PBZ działa hamująco na wzrost większości gatunków roślin. Jest wchłaniany przez tkanki roślinne i transportowany przez ksylem do rosnących części, gdzie tempo podziału komórek jest zmniejszone w porównaniu z roślinami nietraktowanymi, a nowe komórki nie wydłużają się.
Rośliny ozdobne
PBZ jest stosowany w ogrodnictwie , zwłaszcza w szklarniowych roślinach wieloletnich.
Drzewa i krzewy
Zdolność PBZ do ograniczania wzrostu drzew i krzewów sprawia, że znalazł on zastosowanie w miejscach, gdzie istnieje potrzeba ograniczenia tego wzrostu, np. pod liniami energetycznymi i gdzie należy zachować pierwszeństwo przejazdu. Pojedyncza aplikacja regulatora wzrostu może zapewnić kontrolę na cały sezon.
Owoce i warzywa
PBZ służy do zwiększania ilości i jakości sadowniczych owoców i warzyw. Jakość jest mierzona zwiększoną zawartością węglowodanów , całkowitą rozpuszczalną zawartością substancji stałych (TSS), stosunkiem TSS/ kwasowość miareczkowa oraz obniżoną kwasowością. Stymuluje wzrost korzeni i łodyg oraz utrzymuje liczbę liści, ale zmniejsza wysokość roślin.
Zarządzanie murawą
PBZ jest szeroko stosowany jako środek poprawiający jakość murawy na polach golfowych, gdzie zmniejsza potrzebę koszenia, a poprzez zwiększenie zawartości chlorofilu wpływa na zazielenienie trawy.
Uprawy zbóż
Wykazano, że PBZ, przekierowując produktywność rośliny z wydłużania łodygi na produkcję nasion, zwiększa plony ziarna i zmniejsza wyleganie , co wykazali Kamran i in. , 2017 i Tekaalign 2007. Ten sam mechanizm odpowiada za nowoczesne wysokowydajne uprawy półkarłowe, takie jak odmiana ryżu IR8 . Peng i in. , 2014 opisują również lepszą tolerancję wylegania . Znajdują tę pszenicę ozimą przy zastosowaniu tego związku ulega skróceniu długości międzywęźli, pogrubieniu międzywęźli, zwiększonemu wzrostowi bocznemu, zwiększonej aktywności enzymu syntezy ligniny, a co za tym idzie zwiększonemu lignizacji. Chociaż nie zmniejsza to liczby wylegania, to sprawia, że wyleganie jest mniej szkodliwe.
Wpływ na środowisko
PBZ był przedmiotem szeroko zakrojonych badań regulacyjnych , w tym w Unii Europejskiej i USA. Dane te zostały podsumowane. Oceniono, że ma umiarkowaną toksyczność ostrą, lekko drażniący skórę i oczy i jest mało prawdopodobne, aby był genotoksyczny lub rakotwórczy dla ludzi. PBZ jest stosunkowo stabilny w wodzie i glebie. W laboratoryjnych warunkach tlenowych lub beztlenowych okres półtrwania paklobutrazolu może być dłuższy niż jeden rok. Jednak w analizie ilościowej z 2010 r , PBZ wykryto tylko w 3 z 440 próbek wód gruntowych z terenów golfowych o maksymalnym stężeniu 4,2 µg /L. W Europie najwyższe tolerowane stężenie paklobutrazolu w wodzie pitnej wynosi 66 µg/L.
Jako narzędzie badawcze
PBZ został wykorzystany jako narzędzie do badania genów związanych z biosyntezą gibereliny w roślinach. Na przykład allel Arabidopsis gai-t6 (genu wchodzącego w interakcje z kwasem giberelinowym) nadaje odporność na uszkodzenia wzrostu wegetatywnego powodowane przez paklobutrazol . Jednak przy normalnym stosowaniu nie ma presji selekcyjnej na rośliny, aby rozwinęły odporność na PBZ, ponieważ nie jest on dla nich zabójczy.
Linki zewnętrzne
- Paclobutrazol w bazie danych właściwości pestycydów (PPDB)