Thuốc diệt cỏ 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) – chất kích thích sinh trưởng ở thực vật
2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm chlorophenoxy được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới với vai trò là một loại thuốc diệt cỏ chọn lọc có thể diệt hầu hết các loại cỏ lá rộng. 2,4-D là một trong các loại thuốc diệt cỏ lâu đời nhất, đã được thương mại hóa từ năm 1946 và hiện đang được sản xuất bởi nhiều công ty hóa chất ở các quốc gia trên thế giới, cho phép kiểm soát cỏ dại rất tốt đối với các diện tích trồng lúa mì, ngô, cây ngũ cốc … với cơ chế chỉ diệt các loại cây hai lá mầm. 2,4-D có thể tồn tại dưới các dạng acid, muối hoặc ester.
Hoạt chất 2,4-D được tổng hợp từ các auxin (hoóc-môn giúp thực vật tăng trưởng) do vậy khi sử dụng ở hàm lượng rất thấp (vài phần triệu) sẽ có tác dụng kích thích cây đẻ nhánh và phát triển, kích thích ra rễ trong giâm cành, chiết cành, ngăn chặn sự rụng quả trước thu hoạch. Chính vì tính này, nên ngoài mục đích trừ cỏ, người nông dân còn sử dụng hoạt chất 2,4-D với nhiều mục đích khác nhau, nhất là với mục đích kích thích sinh trưởng.
a) Cho biết loại cỏ nào được diệt bởi 2,4-D? Vì sao 2,4-D được dùng làm chất kích thích sinh trưởng thực vật?
b) Để điều chế 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) dùng làm chất diệt cỏ, chất kích thích sinh trưởng thực vật, người ta thực hiện như sau: cho phenol tác dụng với chlorine thu được sản phẩm X (1), sau đó cho X tác dụng với dung dịch NaOH thu được sản phẩm Y (2); cho Y tác dụng với ClCH2COONa thu được sản phẩm Z (3); cuối cùng cho Z tác dụng với dung dịch HCl (4). Hãy viết phương trình hoá học của các phản ứng (1), (2), (3), (4) (các chất được viết ở dạng công thức cấu tạo), cho biết CTCT của chất 2,4-D là
c) Khi pha chế một dung dịch 2,4-D để phun kích thích sinh trưởng của cây trồng người ta làm như sau: Cân 0,1 g 2,4-D hoà tan trong 50 mL cồn 50°. Sau đó thêm nước cho đủ 100 mL. Vì sao để pha dung dịch 2,4-D người ta pha trong cồn 50? Tính nồng độ dung dịch 2,4-D thu được theo đơn vị mg.mL-1
d) Em hãy nêu một số khuyến cáo đối với người nông dân khi bảo quản và sử dụng các chế phẩm có chứa 2,4-D trong sản xuất nông nghiệp?
Câu trả lời tốt nhất
(a) Các loại cỏ lá rộng được diệt bởi 2,4-D. Cỏ lá rộng có thân hình trụ, nhiều nhánh, lá to, rộng.
Hoạt chất 2,4-D được tổng hợp từ các auxin (Hormone giúp thực vật tăng trưởng) do vậy khi sử dụng ở hàm lượng rất thấp (vài phần triệu) sẽ có tác dụng kích thích cây đẻ nhánh và phát triển, kích thích ra rễ trong giâm cành, chiết cành, ngăn chặn sự rụng quả trước thu hoạch.
(b) Các phản ứng:
(c)
2,4-D tan kém trong nước, tan tốt trong ethanol nên để pha dung dịch 2,4-D người ta pha trong cồn 50° trước rồi mới thêm nước.
m2,4-D = 0,1 gam = 100 mg —> Nồng độ 100/100 = 1 mg/mL
(d) Bảo quản chế phẩm có chứa 2,4-D: Đựng trong chai, lọ có nắp kín, có dán nhãn, để nơi râm mát, tránh xa tầm tay trẻ em, tránh xa gia súc và thức ăn gia súc, xa nguồn nước.
Sử dụng chế phẩm có chứa 2,4-D:
+ Bảo hộ lao động: Phải được trang bị quần áo bảo hộ lao động, áo choàng; kính, mũ bảo hộ; găng tay, ủng; khẩu trang, mặt nạ.
+ Khi sử dụng:
– Phải đọc kỹ hướng dẫn ghi trên nhãn trước khi sử dụng.
– Khi lấy thuốc, pha thuốc và phun rải thuốc phải mặc bảo hộ lao động phù hợp.
– Không đi phun rải thuốc một mình ở nơi vắng người, không đi phun rải thuốc vào lúc trời nắng nóng, khi gió to. Không phun rải thuốc ngược chiều gió, đi vuông góc với chiều gió.
– Không được ăn uống, hút thuốc khi đang phun rải thuốc.
– Không sử dụng thiết bị phun rải thuốc bị rò rỉ, hư hỏng hoặc để thuốc dây lên da.
– Không để trẻ em và phụ nữ mang thai tiếp xúc với thuốc..
– Sau khi phun phải dọn bao bì, chai thuốc vào một chỗ, tiêu huỷ đúng quy định. Rửa thiết bị phun rải sạch sẽ, đúng cách. Không đổ thuốc đã pha không sử dụng hết và nước súc rửa, vệ sinh thiết bị phun rải xuống ruộng, nguồn nước,…