Γ-六氯環(huán)己烷

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γ-六氯環(huán)己烷

γ-六氯環(huán)己烷
系統(tǒng)名
(1r,2R,3S,4r,5R,6S)-1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane
英文名 γ-hexachlorocyclohexane
別名 林丹
林登
γ-六六六
γ-HCH
識別
縮寫 γ-HCH
CAS號 58-89-9
PubChem 727
SMILES
InChI
ATC代碼 P03AB02,ATCvet代碼 (QP53)AB02 ATCvet代碼 (QS02)QA01
性質(zhì)[1][2]
化學(xué)式 C6H6Cl6
摩爾質(zhì)量 290.8298 g·mol?1
外觀 無色無味固體
密度 1.85 g·cm?3
熔點 112.9°C
沸點 323°C(分解)
溶解性 難溶于水:8.2 mg·l?1 (25 °C)
蒸氣壓 5.1 Pa
藥理學(xué)
藥品分級 169個斯德哥爾摩公約締約方禁止林丹的生產(chǎn)和在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
妊娠分類 C
危險性
歐盟危險性符號
有毒有毒 T
危害環(huán)境危害環(huán)境N
警示術(shù)語 R:R20/21, R25, R48/22, R64, R50/53
安全術(shù)語 S:S1/2, S36/37, S45, S60, S61
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
3
0
 
若非注明,所有數(shù)據(jù)均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

γ-六氯環(huán)己烷(γ-HCH),俗稱林丹(Lindane),是農(nóng)藥六氯環(huán)己烷六六六)的一種異構(gòu)體,也是該殺蟲劑的有效成分。

目錄

制備

工業(yè)品六氯環(huán)己烷可由苯與3分子氯氣經(jīng)紫外線照射得到:

Benzene chlorine.PNG

工業(yè)品六六六是多種異構(gòu)體的混合物,其中γ-異構(gòu)體僅占12–16%,其余均為無效成分。根據(jù)各異構(gòu)體在有機溶劑中的不同溶解度,可以通過溶劑提取而將高含量的γ-異構(gòu)體從中提取出來。當γ-六六六含量超過99%時稱為林丹。最常用的提取溶劑是甲醇。

性質(zhì)

γ-六氯環(huán)己烷是六氯環(huán)己烷的一種立體異構(gòu)體,該異構(gòu)現(xiàn)象是由環(huán)己烷構(gòu)象情況所決定的。其結(jié)構(gòu)中,氯原子在環(huán)上的位置為a,a,a,e,e,e位(a = 直鍵,e = 平鍵)。除γ-異構(gòu)體外,六氯環(huán)己烷還有α-、β-、δ-和ε-異構(gòu)體。

工業(yè)品六六六為具有強烈刺鼻惡臭的白色固體,但純γ-六六六為白色無臭的結(jié)晶。γ-六六六可以在濃硝酸重結(jié)晶,說明其化學(xué)穩(wěn)定性是很高的。

六六六對光、熱、酸和氧化介質(zhì)均很穩(wěn)定,不過在堿性條件下會消除氯化氫,最終得到1,2,4-三氯苯。

用途

作為農(nóng)藥時叫“六六六”,有效成分主要是俗稱“林丹”或“林旦”(Lindane)的γ-異構(gòu)體,常施于蔬果等作物。對昆蟲有觸殺、胃毒和熏蒸作用。是一種廣譜性殺蟲劑,用來防治果樹、蔬菜、水稻、經(jīng)濟作物等多種害蟲。也是一種土壤殺蟲劑。

γ-六氯環(huán)己烷有毒,致畸,易殘留。不僅殘留在蔬果上的農(nóng)藥會對人造成危害,殘留在土壤中也會影響后一年作物的生長。目前在世界許多地區(qū),包括中國大陸,已經(jīng)禁止使用該農(nóng)藥。平時以晶狀方式呈現(xiàn),不易溶于水及不易受到生物分解,會影響人體的神經(jīng)中樞、肝臟腎臟,并且容易導(dǎo)致產(chǎn)下畸形兒。

含γ-六氯環(huán)己烷1%的藥物林丹軟膏,用于治療陰虱、疥蟲等人體寄生蟲。但是由于其具有低毒性,孕婦及兒童不可使用。

歷史

1825年,英國科學(xué)家邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)苯和氯在日光照射下反應(yīng),可以得到一種固體產(chǎn)物。1912年,荷蘭化學(xué)家林丹(Teunis van der Linden)指出,在六六六混合物中存在4種立體異構(gòu)體。但直到1935年,六六六的殺蟲活性才由Bender發(fā)現(xiàn)。隨后Slade和法國人Dupire也各自發(fā)現(xiàn)六六六的殺蟲活性。Slade還進一步指出,六六六的生物活性幾乎完全是由其γ-異構(gòu)體的存在引起的。

六六六在20世紀五六十年代曾是中國生產(chǎn)最多、應(yīng)用最廣的一種殺蟲劑,它在確保農(nóng)業(yè)豐收和預(yù)防傳染病方面起到了巨大的作用。

據(jù)估計,1950至2000年間,全球林丹的總產(chǎn)量約為60萬噸,其中大多數(shù)是用在農(nóng)業(yè)方面。由于林丹是一種持久性有機污染物,并對人體具有一定的毒性,截至2006年11月,已有52個國家禁止林丹的使用,另有33個國家對林丹的使用做出限制。2009年的《斯德哥爾摩公約》會議,明確禁止林丹的生產(chǎn)和在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。

中國很早便停止了六六六的使用,但林丹可能仍然在生產(chǎn)和使用。香港自1991年起禁止六六六的使用(注銷登記)。[3]

在1996~1998年,ES & T的Middeldorp及Van Eekert兩人發(fā)現(xiàn)六氯環(huán)己烷在厭氧狀態(tài)下提供碳源,可催化細菌將六氯環(huán)己烷分解成苯及氯苯,分別再經(jīng)厭氧及耗氧狀態(tài)下完全分解成水、二氧化碳、甲烷、氫離子及氯離子等,利用這個結(jié)果運用在Akzo Nobel在荷蘭的污染場址,評估利用現(xiàn)有細菌分解六氯環(huán)己烷可行性。

毒性

γ-六六六的大鼠口服急性毒性比DDT高。給藥后,曾在動物的奶和脂肪中發(fā)現(xiàn)有林丹的存在,但可以相當快地排出體外,因而累積體內(nèi)的危險性較小。不過,工業(yè)品六六六中含有一定量的α-和β-六六六,這兩種異構(gòu)體使積蓄的可能性和累積毒性大大提高。

代謝

動物體內(nèi),林丹首先主要經(jīng)由各種過程轉(zhuǎn)變?yōu)?,2,4-三氯苯,然后進一步生成三氯酚的各種異構(gòu)體,并經(jīng)與葡糖醛酸結(jié)合而排出體外。在昆蟲體內(nèi),林丹主要降解為五氯環(huán)己烯,再與谷胱甘肽形成加成產(chǎn)物。

作用機制

六六六的作用機制與滴滴涕有較大的區(qū)別,而與環(huán)戊二烯類殺蟲劑有些類似。六六六主要作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),對周圍神經(jīng)系統(tǒng)也有作用。作用部位是突觸。實驗表明,其對突觸的作用方式主要是促使突觸前膜過多地釋放乙酰膽堿,從而引起典型的興奮、痙攣麻痹等征象。而至于六六六引起乙酰膽堿釋放的具體機制,目前仍然不很清楚。

測定方法

一種方法是比色測定六六六脫氯化氫、硝化等反應(yīng)后產(chǎn)生的1,3-二硝基苯丁酮形成的有色配合物,而電子捕獲氣相色譜的測定可達毫微克量。這些方法均適合殘留量的測定。

參考資料

  1. Record of Lindan in the GESTIS Substance Database from the IFA
  2. Jenny Hartmann-Schreier, in: Roempp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
  3. 香港-環(huán)境保護署. 

參考來源

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