Прикладная органическая химия: ОРГАНИЧЕСКИЕ ПЕСТИЦИДЫ

Одна из причин, по которой американские фермеры производят все больше и больше продовольствия на все меньших площадях и со все меньшими затратами труда, состоит в широком применении пестицидов, позволяющих эффективно бороться с сорняками и вредителями растений. Большинство пестицидов - органические вещества, специально синтезированные химиками в лабораториях.

Термины "сорняк", "вредитель", "пестицид" следует употреблять с определенной осторожностью. Скажем, какое-либо растение не всегда является безоговорочно вредным. Например, розы вполне уместны и желательны на клумбе в парке, но являются сорняками на пшеничном поле. Называя растение сорняком, мы имеем в виду, что его появление в данном месте и в данное время притиворечит интересам человека.

Термин пестициды охватывает все химические средства борьбы с вредными организмами. К пестицидам нередко причисляют также регуляторы роста растений и многие другие биологически активные вещества. Пестициды могут быть и биогенного происхождения. Вещества небиологического происхождения, использование которых приводит к загрязнению окружающей среды, называют ксенобиотиками.

В распоряжении человека имеется целый набор веществ, позволяющих уничтожать нежелательные растения, уничтожать или отпугивать насекомых, не нанося при этом вреда выращиваемым растениям или животным. Мы кратко остановимся на нескольких примерах, так как подробное рассмотрение этого вопроса заняло бы целую книгу.

Долгое время в качестве инсектицида использовали вещество, называемое ДДТ - ди(хлорфенил)трихлорэтан, которое весьма эффективно уничтожает насекомых-вредителей:

ДДТ представляет собой галогенированный углеводород, который под воздействием природных факторов практически не разрушается. Он очень долго сохраняется в окружающей среде и постепенно накапливается в организме некоторых рыб и птиц. В свое время ДДТ применялся очень щироко, но как только было обнаружено, что он загрязняет окружающую среду, его применение было практически прекращено.

Эффективным гербицидом (веществом, уничтожающим сорные растения) является -дихлорфеноксиуксусная кислота. Она широко применяется для уничтожения широколистных сорняков в посевах злаковых растений. 2,4-Д вызывает очень быстрый неконтролируемый рост некоторых видов растений, что в конечном итоге приводит к их гибели. Однако этот гербицид практически не действует на зерновые культуры и многие виды трав. Таким образом, если обработать 2,4-Д газон или кукурузное поле, одуванчики, подорожник и другие сорняки будут уничтожены, а травам или кукурузе не будет причинено никакого вреда. Такая избирательность действия делает 2,4-Д очень ценным гербицидом, тем

более что это вещество эффективно при внесении всего Структура 2,4-Д такова:

Как Вы видите, 2,4-Д является одновременно хлорсодержащим соединением, простым эфиром и кислотой. В природе оно медленно разлагается и какого-либо ущерба для окружающей среды до сих пор не обнаружено, хотя препарат применяется с 1940 г.

Гидразид малеиновой кислоты — вещество совсем другого класса, содержит совсем иные функциональные группы и имеет совершенно иной тип биохимического действия. Он является ингибитором роста растений и применяется, например, при выращивании табака для предотвращения появления новых листьев (пасынкования). Новые побеги замедляют рост и ухудшают качество уже имеющихся листьев. Гидразидом малеиновой кислоты обрабатывают также картофель с целью задержки прорастания и увеличения срока хранения. Кроме того, препарат используют для опрыскивания обочин шоссейных дорог, чтобы замедлить рост растений. Насколько известно, никакого вреда гидразид малеиновой кислоты не приносит. Его формула приводится ниже:

Другой препарат — атразин, применение которого началось в конце пятидесятых годов. Атразином опрыскивают поля перед посевом кукурузы, что предотвращает появление сорняков. Атразин сохраняется в окружающей среде очень недолго, так как легко подвергается различным превращениям.

Сходное с атразином применение находит другой гербицид — бутилат (сутан), введенный в практику в 1969 г. Исследования и синтез новых

гербицидов продолжаются. В настоящее время в качестве гербицидов используется более 50 веществ.

Кроме ДДЦТ, известно множество других инсектицидов. Среди них хлордан, с помощью которого можно бороться с муравьями, термитами, пауками и тараканами и защищать от насекомых домашний скот.

В отличие от ДДТ хлордан, хотя и медленно, но все же разлагается в природных условиях. Тем не менее его надо применять с осторожностью.

Другие важные инсектициды — карбарил (севин) и малатион, которые, в отличие от ДДТ и хлордана, не содержат хлора:

Более старые и более простые вещества, которые не столько уничтожают, сколько отпугивают моль, проедающую дыры в шерстяной одежде, — нафталин и -дихлорбензол:

Этими же веществами можно отпугивать собак от цветочных клумб, а кроликов и оленей от огородов. Отпугивать вредителей во многих отношениях лучше, чем уничтожать, так как токсичными веществами могут отравиться домашние животные.