クロロクスロン
クロロクスロン
名前
推奨IUPAC名
N ′-[4-(4-クロロフェノキシ)フェニル]-N , N-ジメチル尿素
その他の名前
3-[4-(4-クロロフェノキシ)フェニル]-1,1-ジメチル尿素
識別子
3Dモデル（JSmol）
チェビ
ケムスパイダー
ECHA 情報カード100.016.222
EC番号
  • 217-843-7
ケッグ
ユニイ
国連番号3077, 2767
  • InChI=1/C15H15ClN2O2/c1-18(2)15(19)17-12-5-9-14(10-6-12)20-13-7-3-11(16)4-8-13/h3-10H,1-2H3,(H,17,19)
    キー: IVUXTESCPZUGJC-UHFFFAOYAN
  • Clc2ccc(Oc1ccc(NC(=O)N(C)C)cc1)cc2
プロパティ
C 15 H 15 Cl N 2 O 2
モル質量290.75  g·mol −1
外観 固体
密度1.27 g/cm 3
融点151℃（304℉; 424K）
4 mg/L（水）
ログP3.2
危険
GHSラベル：
GHS07: 感嘆符GHS09: 環境ハザード
警告
H332、H400
P261、P271、P273、P304+P312、P304+P340、P312、P391、P501
引火点231.6 °C (448.9 °F; 504.8 K)
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。

クロロクスロンは、無臭無色の粉末または白色結晶として存在するフェニル尿素系除草剤です。 [ 1 ]フェニル尿素系農薬は、光合成阻害剤として雑草の生育を抑制する農業用途で使用されます。これらの除草剤は、内分泌かく乱物質、あるいは生態毒性または遺伝毒性作用を有する可能性があります。[ 2 ]

クロロクスロンの除草剤耐性クラスはグループC（オーストラリア）、C2（世界）、グループ7（数値）であり、尿素および光合成阻害剤である。[ 3 ]

クロロクスロンは、1960年代にチバガイギー社で除草剤として初めて製造されました。[ 4 ] クロロクスロンは無色の粉末または白色の結晶として見つかります。[ 5 ] クロロクスロンは特に一年草、コケ類、広葉雑草の防除に使用され、大豆、タマネギ、イチゴ、セロリなどの一般的な作物にも有効です。[ 6 ] クロロクスロンの除草作用は光合成を阻害することによって作用します。光合成が阻害されると、植物のATP産生能力は直ちに低下し、植物は死に至ります。クロロクスロンは光合成系IIの電子伝達系を阻害することで光合成を阻害します。

クロロキスロンは、米国緊急事態計画および地域社会の知る権利法（42 USC 11002）第302条で定義されているように、米国では非常に危険な物質に分類されており、大量に製造、保管、または使用する施設には厳格な報告義務が課せられています。[ 7 ] EUの農薬データベースでは、この化合物の使用は欧州連合では許可されていないとされています。[ 8 ]

構造と反応性

クロロクスロンは、分子式C 15 H 15 ClN 2 O 2のアキラル有機化合物である。[ 9 ] その構造は、クロロフェニル基とメトキシフェニル基が尿素基（-NH-CO-NH-）に結合したもので、ジフェニルエーテル（2つのベンゼン環が酸素原子で結合したもの）、フェニル尿素誘導体（アミノ基の水素原子が4-(4-クロロフェノキシ)フェニル基に置換されたN,N-ジメチル尿素）、およびモノクロロベンゼン化合物に分類される。[ 6 ] クロロクスロンは一般的に安定しているが、強力な酸化剤とは相溶性がなく、光に敏感である。[ 10 ] 土壌微生物による分解は非常に遅いため、土壌中の半減期は比較的長い。[ 11 ]

合成

クロロクスロンは、4-(4-クロロフェノキシ)フェニルイソシアネートとジメチルアミン塩酸塩との求核付加反応によって合成される。この反応は、イソシアネートに対するアミンの求核攻撃によって進行し、置換尿素を生成する。[ 12 ]

クロロクスロンを合成する別の方法は、2段階反応である。この反応は、2つの求核付加-脱離機構を経て進行する。第一段階では、4-アミノ-4'-クロロジフェニルエーテルのアミノ基（-NH 2 ）の孤立窒素対がN , N-ジメチル尿素のカルボニル炭素を攻撃し、四面体中間体を形成する。この中間体からメチルアミン（CH 3 NH 2）が脱離基として脱離する。第二段階では、ジメチルアミンがこの中間体のカルボニル炭素を攻撃し、別の四面体中間体を形成する。この中間体からメチルアミンが脱離し、クロロクスロンが形成される。[ 13 ]

クロロクスロンの代替的な3段階合成法は、塩基性条件下でp-クロロフェノールとp-クロロアニリンを芳香族求核置換反応させることから始まり、4-(4-クロロフェノキシ)アニリンを生成する。この中間体はホスゲンで処理してイソシアネートを形成し、続いてジメチルアミンと反応させて最終的な置換尿素生成物を生成する。[ 14 ]

反応

クロロクスロンは、加水分解、光分解、代謝分解など、いくつかの方法で分解されます。強酸性または強塩基性条件下では、アミン、尿素誘導体、フェノール類に分解されます。[ 14 ] [ 15 ]

クロロクスロンは紫外線下で光化学的脱メチル化、脱アリール化、脱塩素化、光酸化を受け、ヒドロキシル化化合物またはクロロフェノール誘導体が形成される。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]植物や土壌中のクロロクスロンの分解は微生物相や微小動物相によって促進され、モノメチル化、ジメチル化、アニリン誘導体が生じる。[ 18 ] [ 19 ]考えられる生体酵素分解経路の1つに、ゼインポリウレタンナノファイバー上に固定化されたラッカーゼが関与する。[ 20 ]

用途と目的

クロロクスロンはフェニル尿素系除草剤で、主に一年生コケ類、イネ科植物、広葉雑草の選択的出芽前および出芽後防除に使用されます。この除草剤は、大豆、タマネギ、セロリ、イチゴなどの一般的な作物に特に有効です。[ 5 ]

規則(EC) No 396/2005の修正された付属書II、III、Vによれば、欧州連合が2015年にこの物質を正式に禁止して以来、クロロクスロンの使用は減少している。

「2015年5月26日付欧州議会及び理事会規則(EC) No 396/2005の附属書II、III及びVを改正する委員会規則(EU) 2015/868の訂正。2,4,5-T、バルバン、ビナパクリル、ブロモホスエチル、カンフェクロール（トキサフェン）、クロルブファム、クロロクスロン、クロゾリネート、DNOC、ジアレート、ジノセブ、ジノテルブ、ジオキサチオン、エチレンオキシド、フェンチンアセテート、フェンチンヒドロキシド、フルシクロクスロン、フルシトリネート、フォルモチオン、メカルバム、メタクリホス、モノリニュロン、フェノトリン、プロファム、ピラゾホス、キナルホス、レスメトリン、テクナゼン及びビンクロゾリンの最大残留基準に関するもの」公式テキスト欧州連合はクロロクスロンの使用を禁止した。[ 21 ]

作用機序

クロロクスロンは、光化学系II受容体における電子伝達を阻害することで光合成を阻害します。この阻害は植物の成長を阻害します。クロロクスロンの除草活性は、光化学系IIにおける電子伝達の阻害による光合成阻害に依存しています。クロロクスロンは光合成を効率的に阻害できるため、一般的な除草剤として使用されています。[ 22 ]

代謝

クロロクスロンの代謝に関する情報は非常に限られているが、クロロクスロンとクロロトルロンの化学的類似性から、代謝も同様に類似しているのではないかと仮説が立てられている。クロロクスロンは植物によって酵素分解され、モノメチル化誘導体と脱メチル化誘導体が生成され、続いてフェノキシフェニル尿素が脱炭酸されて(4-クロロフェノキシ)アニリンが生成される。アニリン誘導体はクロロクスロンの直接加水分解によって生成される可能性がある。クロロクスロン分解生成物の抱合が起こるという証拠はない。[ 23 ]

有効性

クロロクスロンの有効性に関する情報は非常に限られているが、Smedaらによる研究では、クロロクスロンが広葉雑草およびイチゴ植物に対して非常に高い除草効果を示すことが示された。彼らは、クロロクスロンをタンク混合しても広葉雑草およびイネ科雑草の防除効果は有意に向上しなかったと報告している。1983年におけるクロロクスロンのイチゴに対する除草活性は10%未満であった。イチゴ植物の果実収量は、クロロクスロンへの曝露によって有意に減少することはなかった。[ 24 ]

副作用

急性健康影響

クロロクスロンに曝露すると、すぐに以下の急性（短期）影響が起こる可能性があります：接触後の皮膚や目の炎症、頭痛、疲労、めまい、高レベルの曝露後に血液が酸素を運ぶことができないために起こるメトヘモグロビン血症（皮膚や唇が青くなる）。[ 25 ]

筋力低下、疼痛、震え、精神錯乱、中枢神経抑制などの症状が現れる場合もあります。クロロクスロンの粉塵に触れると、眼や呼吸器系の粘膜に刺激を与える可能性があります。[ 1 ]

長期的な影響

クロロクスロンに曝露すると、数ヶ月から数年にわたって特定の健康影響が現れることがあります。この化合物は肝臓と神経系に影響を及ぼす可能性があることが判明しています。

クロロクスロンはがんや生殖への影響について検査されていないため、それらを引き起こす可能性があるかどうかは不明です。[ 1 ]

曝露後の応急処置

クロロクスロンに曝露した場合は、直ちに医師の診察を受けてください。必要な医療措置は、曝露の種類によって異なります。吸入した場合は、新鮮な空気の場所へ移動し、呼吸が妨げられる場合は人工呼吸を行ってください。目に入った場合は、上下のまぶたを持ち上げながら、少なくとも15分間、多量の水で十分に洗い流してください。皮膚に付着した場合は、石鹸と水で患部を洗い流してください。炎症やアレルギー反応が現れた場合は、医師の診察を受けてください。飲み込んだ場合は、無理に吐かせたりせず、口をすすいでください。

クロロクスロンに曝露した人を治療する際には、応急処置を行う者が個人用保護具を着用し、自らの安全を確保し、汚染の拡散を防ぐための予防措置を講じることが重要です。クロロクスロンの蒸気を吸い込まないようにしてください。[ 26 ]

毒性

中毒症状には、抑うつ、末梢血管収縮、運動障害、過呼吸、あえぎ、昏睡、死亡などがあります。ヒトの場合、以下の中毒症状が挙げられています：抑うつ、末梢血管収縮、運動障害、過呼吸、あえぎ、昏睡、死亡。

非ヒト毒性値：ラット経口LD50 ：3000mg/kg/technical、ラット吸入LD50：>1.35 mg/l air/6時間、ラット経口LD50 ： 3700 mg/kg（オス）、ウサギ経皮LD50 > 10.000 mg/kg。[ 27 ]

環境毒性

クロロキスロンは土壌系では中程度の残留性がある物質ですが、水生系では残留する可能性は低いです。[ 28 ] しかし、リスクコードは50/53であり、水生生物に対して非常に有毒であり、水生環境に長期的な影響を及ぼす可能性があることを意味します。[ 29 ]

動物への影響

クロロクスロンなどの尿素系除草剤は、動物に対する急性毒性が低く、通常の使用においては有害性を示す可能性は低い。これらの化合物は、肝臓ミクロソーム除草剤を誘導し、他の外因性物質の代謝を変化させる可能性がある。実験動物では、骨形態およびカルシウム代謝の変化が認められているが、牛は羊、猫、犬に比べて尿素系除草剤に対する感受性が高い。[ 30 ]

クロロクスロンは尿素系除草剤であるため、動物への給餌試験では毒性が低いと報告されています。しかし、鳥類に対してはわずかに毒性が認められますが、ミツバチに対しては毒性は認められませんでした。

ウサギに10000 mg/kgを21日間経皮投与しても有害な影響は認められなかったが、ウサギの目と皮膚に軽度の刺激が報告された。[ 31 ]

参考文献

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