In questo lavoro si riportano i risultati dell’adsorbimento e della

degradazione chimica e fotochimica del cyhalofop-butile, (butil (R)-2-[4-(4-ciano-2-

fluorofenossi) fenossi] propionato, CyB), in acqua in presenza di differenti colloidi naturalmente

presenti nel suolo e nelle acque superficiali

Petretto, Salvatore Gavino Mario

Pinna, Maria Vittoria

Pusino, Alba

Italian

UnissResearch

SardiniaChem2008
GIORNATA DI STUDIO DEDICATA 
ALLA CHIMICA ORGANICA 
DELLE MOLECOLE BIOLOGICAMENTE ATTIVE
30 Maggio 2008,  Aula Magna della Facoltà di Scienze – Sassari
Comitato Scientifico:
Giampaolo Giacomelli, Univ. Sassari; Giovanna Delogu CNR Sassari; Salvatore Cabiddu, Univ.  
Cagliari; PierPaolo Piras, Univ. Cagliari
Comitato Organizzatore:
Andrea Porcheddu, Univ. Sassari; Roberto Dallocchio, CNR Sassari;
Stefania De Montis Univ. Cagliari
Sponsor
hanno contribuito alla realizzazione del convegno:
UNIVERSITA’ di Sassari-Dipartimento di Chimica; UNIVERSITA’ di Sassari-Facoltà di Scienze 
MFN; CNR-Istituto di Chimica Biomolecolare, Sassari; UNIVERSITA’ di Cagliari;
SAPIO s.r.l.; SIGMA-ALDRICH s.r.l.; CARLO ERBA Reagenti;
MEDINLAB s.r.l.; VWR International s.r.l.
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IL CYHALOFOP-BUTILE NEL COMPARTO SUOLO-ACQUA
Maria Vittoria Pinna, Salvatore Petretto, Alba Pusino
Dipartimento di Scienze Ambientali Agrarie e Biotecnologie Agro-Alimentari
Università degli Studi di Sassari
Essenzialmente  due  processi  condizionano  il  destino  di  uno xenobiotico  nel  comparto  suolo-
acqua:  l’adsorbimento  e  la  degradazione.  L’adsorbimento,  ad  opera  dei  colloidi  inorganici  e 
organici presenti nell’ambiente, influenza la mobilità dello xenobiotico, mentre la degradazione, 
chimica e biochimica, ne influenza la persistenza. Talvolta, il colloide agisce da catalizzatore per 
reazioni di degradazione chimica. In questo lavoro si riportano i risultati dell’adsorbimento e della 
degradazione  chimica  e  fotochimica  del  cyhalofop-butile,  (butil  (R)-2-[4-(4-ciano-2-
fluorofenossi) fenossi] propionato, CyB), in acqua in presenza di differenti colloidi naturalmente 
presenti nel suolo e nelle acque superficiali.
Il  CyB è il  principio attivo dell’erbicida Clincher,  usato in risaia per il  controllo  del giavone 
(Echinocloa  spp.).  La  sua  attività  biologica  è  dovuta  all’inibizione  dell’enzima  acetil-CoA 
carbossilasi  e  quindi  della  biosintesi  degli  acidi  grassi.  Esso  è  presente  nella  formulazione 
commerciale come estere, che, una volta assorbito dalla pianta, è rapidamente idrolizzato all’acido 
parentale  (R)-2-[4-(4-ciano-2-fluorofenossi)fenossi]propanoico,  CyA,  che  è  la  molecola 
biologicamente attiva.
Adsorbimento
Lo  studio  dell’adsorbimento  è  stato  condotto  su  una  smectite  omoionica,  saturata 
rispettivamente  con  ioni  Fe3+,  Ca2+,  K+,  un  ossido  di  ferro  amorfo  e  una  DOM (Dissolved 
Organic Matter) proveniente da risaia. L’adsorbimento del CyB su tutti i colloidi esaminati è 
stato  un  processo  molto  veloce.  La  spettroscopia  infrarossa  suggerisce  che  l’adsorbimento 
avviene attraverso differenti meccanismi a seconda della natura del colloide.
Degradazione chimica
In soluzione non sterile,  il  CyB degrada a tre  differenti  metaboliti  e la velocità  di reazione 
cresce all’aumentare del pH. In soluzione sterile, si osserva un unico metabolita e la velocità, 
sempre minore di quella osservata nel mezzo non sterile, anche in questo caso, è massima a pH 
alcalini.
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Degradazione fotochimica
La fotolisi è stata condotta in sola acqua in differenti condizioni di irraggiamento (254 e 366 nm) 
ed in presenza di ossido di titanio (366 nm),  un fotocatalizzatore usato nel risanamento delle 
acque. In luce UV il CyB è trasformato in un isomero originatosi per foto-riarrangiamento, mentre 
è  stabile  nel  visibile.  In  presenza  di  TiO2,  la  maggior  parte  del  CyB presente  in  soluzione  è 
adsorbito dal catalizzatore nei primi minuti di contatto, ma l’adsorbimento non promuove alcuna 
degradazione.
Il precedente studio è stato esteso anche al CyA, il principio biologicamente attivo.
Adsorbimento
Il Fe-ossido adsorbe l’acido attraverso la formazione di un complesso in cui il CyA agisce da 
legante a ponte tra due atomi metallici. La coordinazione stabilizza la molecola che non subisce 
degradazione. Il CyA non è adsorbito né dalle argille, né dalla DOM.
Degradazione 
In acqua, il CyA è stabile a pH 4 e 9, invece degrada a pH 7 a due metaboliti.
Degradazione fotochimica
La velocità di scomparsa del CyA durante l’irradiazione nell’UV è molto maggiore di quella nel 
visibile.  In entrambi  i  casi  si  ottiene  un acido dicarbossilico originatosi  dalla  foto-idrolisi  del 
gruppo ciano presente nella molecola dell’erbicida. La presenza di TiO2, nella soluzione irradiata 
a 366 nm, accelera notevolmente la degradazione e il CyA è completamente mineralizzato in 4 
ore.  L’addizione  di  2-propanolo,  un inibitore  specifico  per  radicali  ossidrilici,  alla  miscela  di 
reazione  rallenta  la  velocità  di  degradazione.  Tale  risultato  suggerisce  il  coinvolgimento  di 
radicali ossidrilici nella degradazione promossa dall’ossido di titanio.
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Il cyhalofop-butile nel comparto suolo-acqua

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