PL94569B1 - Srodek chwastobojczy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek chwastobójczy zawierajacy jako substancje czynna nowe estry hydroksyalkilowe N-fosfonometyloglicyny ewentualnie w postaci soli.Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3799758 znane jest dzialanie N-fosfonometylo¬ glicyny i jej soli jako substancji czynnych kontaktowych srodków chwastobójczych, które wykazuja niewielka lub nie wykazuja zadnej resztkowej aktywnosci w glebie.Estry hydroksyalkilowe N-fosfonometyloglicyny stanowiace substancje czynna srodka wedlug wynalazku okresla wzór przedstawiony na rysunku, w którym R oznacza grupe alkilenowa ewentualnie podstawiona grupa alkoksylowa, zawierajaca do 18 atomów wegla, R' oznacza grupe alkilenowa ewentualnie podstawiona grupa alkoksylowa, zawierajaca 2-4 atomów wegla, m jest liczba calkowita o wartosci 0-3, M oznacza atom wodoru, a M' oznacza atom wodoru, atom metalu alkalicznego, atom metalu ziem alkalicznych, amon lub organiczna grupe amoniowa.Estry hydroksyalkilowe otrzymuje sie w standardowym procesie estryfikacji. Na przyklad, N-fosfonomety- loglicyne miesza sie z nadmiarem alkoholu dwuwodorotlenowego, w obecnosci kwasu, takiego jak kwas chlorowodorowy i ogrzewa sie otrzymana mieszanine. Wode powstajaca w reakcji estryfikacji mozna usunac na drodze destylacji z nadmiarem alkoholu dwuwodorotlenowego lub substancji tworzacej z woda azeotrop, takiej jak na przyklad toluen, który mozna dodac do mieszaniny i usunac wode w postaci azeotropu. Nadmiar alkoholu dwuwodorotlenowego mozna usunac na drodze destylacji pod obnizonym cisnieniem, przy czym jako pozostalosc otrzymuje sie ester hydroksyalkilowy N-fosfonometyloglicyny.Dla znawców przedmiotu jest oczywiste, ze w celu uzyskania najwyzszych wydajnosci stosunek molowy N-fosfonometyloglicyny do alkoholu dwuwodorotlenowego powinien byc nizszy 1:1, korzystnie powinien wynosic co najmniej 1 :2 lub nawet wiecej, azeby miec pewnosc, ze tylko jedna grupa hydroksylowa alkoholu dwuwodorotlenowego ulegnie estryfikacji.2 94 669 Reakcje przeprowadza sie w obecnosci katalizatora kwasowego, przy czym mozna stosowac dowolny mocny kwas uzywany w reakcji estryfikacji. A wiec, na przyklad mozna stosowac kwas siarkowy, kwas benzenosulfonowy, kwasy chlorowcowodorowe, takie jak HO, HBr i HJ oraz takie mocne kwasy jak kwas trójfluorooctowy, pieciofluoropropionowy, siedmiofluoromaslowy itp. Z powodu wygody i latwosci usuwania katalizatora kwasowego korzystne jest stosowanie lotnych kwasów, takich jak chiorowcowodorowy, trójfluoro- octowy itp.Dla wygody reakcje przeprowadza sie zwykle pod cisnieniem atmosferycznym, ale w miare potrzeby mozna stosowac równiez cisnienia wyzsze i nizsze od atmosferycznego. Cisnienia wyzsze od atmosferycznego ulatwiaja usuwanie wody i nadmiaru reagentów i rozpuszczalników.Temperatura, w której prowadzi sie reakcje zawiera sie w zakresie 20-150°C lub nawet moze byc wyzsza.Reakcja przebiega korzystnie w temperaturze 25—100°C.Stosowane tu okreslenie „metal alkaliczny" obejmuje lit, sód, potas, cez i rubid, a okreslenie „metal ziem alkalicznych" odnosi sie do berylu, magnezu, wapnia, strontu i baru.Organiczne sole amoniowe objete wzorem przedstawionym na rysunku sa pochodnymi amin organicznych o niskim ciezarze czasteczkowym, tj. o ciezarze czasteczkowym nizszym od 300. Okreslenie to obejmuje alkiloaminy, alkilenoaminy i alkanoloaminy zawierajace nie wiecej niz dwie grupy aminowe, takie jak metyloami¬ na, etyloamina, n-propyloamina, izopropyloamina, n-butyloamina, izobutyloamina, ll.rz.-butyloamina, n-amylo- amina, izoamyloamina, nonyloamina, heksyloamina, heptyloamina, oktyloamina, decyloamina, undecyloamina, dodecyloamina, tridecyloamina, tetradecyloamina, pentadecyloamina, heksadecyloamina, heptadecyloamina, oktadecyloamina, metyloetyloamina, metyloizopropyloamina, metyloheksyloamina, metylononyloamina, mety- lopentadecyloamina, metylooktadecyloamina, etylobutyloamina, etyloheptyloamtna, etylooktyloamina, heksylo- heptyloamina, heksylooktyloamina, dwumetyloamina, dwuetyloamina, dwu-n-propyloamina, dwuizopropyloami- na, dwu-n-amyloamina, dwuizoamyloamina, dwuheksyloamina, dwuheptyloamina, dwuoktyloamina, trójmetylo- amina, trójetyloamina, trój-n-propyloamina, trój-izopropyloamina, trój-n-butyloamina, trój-izobutyloamina, trój-ll.rzed.-butyloamina, trój-n-amyloamina, etanoloamina, n-propanoloamina, izopropanoloamina, dwuetanolo- amina, N,N-dwuetyloetanoloamina, N-etylopropanoloamina, N-butyloetanoloamina, alliloamina, n-butenylo-2- -amina, n-pentenylo-2-amina, 2,3-dwumetylobutenyto-2-amina, dwubutenylo-2-amina, n-heksenylo-2-amma i pro- pylenodwuamina.Wystepujace w przedstawionym na rysunku wzorze ugrupowanie HO(fV-0—)m-R- oznacza na przyklad grupy hydroksyalkilowe zawierajace 2—18 atomów wegla, grupy hydroksy (polialkilenooksy), takie jak hydroksyalkoksyalkilowa, hydroksy aIkoksya I koksyaIkilowa, hydroksyaIkoksyaIkoksyalkiIowa, hydro ksyal ko¬ ksy (aIkoksy) aIkilowa, hydroksyalkoksyalkoksy(alkoksy)alkilowa itp., w których to grupach kazda grupa w lan¬ cuchu prostym zawiera 2-4 atomów wegla, a kazdy z bocznych lancuchów alkoksylowych zawiera 1-4 atomów wegla.Przykladami alkoholi dwuwodorotlenowych, z których wytwarza sie estry hydroksyal kilowe N-fo$fonome- tyloglicyny stanowiacej substancje czynna srodka wedlug wynalazku sa glikol etylenowy, glikole propylenów© -1,2 i -1,3, glikole butylenowe -1,2, -1,3, -1,4 i -2,3, glikole pentylenowe, glikole heksytenowe, dekanodiole, glikol dwuetylenowy, glikol trójetylenowy, glikol dwupropylenowy, glrkol trójpropylenowy, 3-metoksypropano- diol-1,2, 2-metoksypropanodioM,3, hydroksyetoksyetoksyetanol, 3-hydroksypropoksyetoksyetanol, 3-hydroksy- propoksypropanol, 4-hydroksybutoksybutoksybutanol-1 oraz takie glikole polioksyalkilenowe, które posiadaja dwie lub wiecej róznych grup alkilenowych w lancuchu.Dla fachowców jest oczywiste, ze jezeli w procesie estryfikacji zastosuje sie dwuwodorotlenowe alkohole polioksyalkilenowe zawierajace wiecej niz jeden typ grup alkilenowych w czasteczce, to otrzyma sie mieszane estry hydroksyalkilowe.W celu skrócenia i uproszczenia opisu wprowadzono termin substancja czynna srodka chwastobójczego, który jak juz wspomniano okresla pochodne estru karboksya I kilowego N-fosfonometyloglicyny.Srodek chwastobójczy wedlug wynalazku zawiera substancje czynna oraz jeden lub wiecej skladników pomocniczych, którymi moga byc stale lub ciekle wypelniacze, nosniki, rozcienczalniki, srodki kondycjonuja- ce itp. Srodek chwastobójczy moze byc przygotowany w formie zwilzalnych proszków, zawiesin wodnych, pylów, latwo emulgujacych olejów i roztworów w rozpuszczalnikach. Wszystkie te preparaty moga zawierac jeden lub wiecej srodków powierzchniowo-czynnych.Srodki powierzchniowo-czynne, które moga byc uzyte jako skladnik srodków chwastobójczych sa znane fachowcom i obszernie opisane w opisach patentowych, biuletynach i podrecznikach.Podobnie sposób wytwarzania, zestawiania oraz uziarnienie srodków w postaci zwilzalnych proszków, zawiesin wodnych, pylów, latwo emulgujacych olejów i roztworów w rozpuszczalnikach sa znane fachowcom i dobrze udokumentowane.94 669 3 Substancja czynna wystepuje zwykle w srodku chwastobójczym w ilosci 0,5-95 czesci wagowych na 100 czesci wagowych zwilzalnego lub rozpuszczalnego proszku lub zwilza I nego pylu; w ilosci 5—95 czesci wagowych na 100 czesci wagowych latwych do emulgowania olejów. Preparaty wodne srodka wedlug wynalazku zawieraja zwykle 1 -20 czesci wagowych substancji czynnej, która moze byc dalej rozcienczana przed uzyciem. Fachowcy moga oczywiscie latwo otrzymac preparaty zawierajace inne ilosci substancji czynnej niz podano powyzej.Srodek wedlug wynalazku stosuje sie na rosliny w znany sposób. Srodek w postaci plynu lub czastek ciala stalego mozna stosowac na nadziemne czesci roslin konwencjonalnymi sposobami, np. przy uzyciu rozpylaczy mechanicznych, wysiegnikowych i recznych rozpylaczy i spryskiwaczy, ale, poniewaz wiekszosc preparatów srodka wedlug wynalazku jest rozpuszczalna w wodzie, korzystnie jest stosowac srodek w postaci roztworu wodnego. r Substancje czynna miesza sie z jednym lub wieksza iloscia skladników pomocniczych, takich jak stale lub ciekle wypelniacze, nosniki, rozcienczalniki, srodki kondycjonujace itp. w celu otrzymania gotowego srodka chwastobójczego. Srodek poza substancja czynna zawiera zwilzalne proszki, zawiesiny wodne, pyly, latwe do emulgowania oleje i roztwory w rozpuszczalnikach. Gotowe preparaty moga zawierac jeden lub wieksza ilosc srodków powierzchniowo-czynnych. Srodek chwastobójczy wedlug wynalazku stosuje sie w ilosci 1-50 kg substancji czynnej na hektar w celu uzyskania ogólnego efektu chwastobójczego.Nastepujace przyklady ilustruja wynalazek, przy czym przyklady I—VI dotycza sposobu wytwarzania substancji czynnej srodka, a przyklad VII sposobu wytwarzania i stosowania srodka oraz efektów jego dzialania.Podane w przykladach czesci i procenty dotycza stosunków wagowych, jesli nie zaznaczono inaczej.Przyklad I. W okraglodennej kolbie o pojemnosci 200 ml umieszcza sie 9,0 g N-fosfonometyloglicy- ny i 60 ml glikolu etylenowego. Przez mieszanine reakcyjna przepuszcza sie, mieszajac pecherzyki gazowego chlorowodoru. Po okolo 1/2 godziny mieszanina staje sie jednorodna, a jej temperatura w wyniku egzotermicznej reakcji wynosi 65°C. W ciagu dalszych okolo 2 i 1/2 godzin przepuszcza sie przez mieszanine gazowy chlorowodór, az temperatura powróci do poziomu temperatury pokojowej. Nadmiar glikolu etylenowego oddestylowuje sie pod cisnieniem obnizonym do 0,40 mm Hg i otrzymuje sie biala zywicowata pozostalosc, która po roztarciu z etanolem wazy 7,9 g ima postac czystego bialego proszku o temperaturze topnienia 192—193,5°C (z rozkladem). Produkt identyfikuje sie jako N-fosfonometylogiicynian 2-hydroksyetylu.Analiza: Obliczono dla C^2 N06P: C-28,18 H-5,68, N-6,57 Znaleziono: C-28,39, H-5,75, N-6,39.Przyklad II. W kolbie trójszyjnej o pojemnosci 100 ml umieszcza sie 4g N-fosfonometylogi icyny i 45 g propanodiolu-1,3. Przez mieszanine reakcyjna przepuszcza sie, mieszajac pecherzyki gazowego chlorowo¬ doru. Temperatura wzrasta do 50°C i w ciagu 30 minut mieszanina reakcyjna staje sie jednorodna. Przepuszczanie pecherzyków gazowego chlorowodoru przez mieszanine kontynuuje sie wciagu 1 i3/4godziny, az temperatura reagentów spadnie do okolo 25°C. Nadmiar propanodiolu oddestylowuje sie pod cisnieniem obnizonym do 1-2 mm Hg. Po usunieciu zasadniczo calego nadmiaru propanodiolu wykrystalizowuje produkt, który rozciera sie kilkakrotnie z etanolem i otrzymuje sie czyste biale cialo stale o temperaturze topnienia 189-189,5°C (z rozkladem). Produkt identyfikuje sie jako N-fosfonometyloglicynian 3-hydroksypropylu.Analiza: ObliczonodlaC6H14N06P: C-31r72, H-6,21, N-6,17 Znaleziono: C-31,75 H-6,25 N-6,17.Przyklad III. W trójszyjnej okraglodennej kolbie o pojemnosci 100 ml umieszcza sie 4 g N-fosfonom- etyloglicyny i 52,7 butanodiolu. Przez mieszanine reakcyjna przepuszcza sie, mieszajac pecherzyki gazowego chlorowodoru. Temperatura wzrasta do 90°C, po czym mieszanina powoli staje sie jednorodna. Dodawanie HCI kontynuuje sie w ciagu 2 godzin, az temperatura spadnie do 30°C Po oddestylowaniu nadmiaru butanodiolu-1,4 otrzymuje sie stala pozostalosc, która rozciera sie z etanolem, a nastepnie z eterem, otrzymujac 4,75 g czystego bialego ciala stalego o temperaturze topnienia 177-177,5°C (z rozkladem). Bialy produkt identyfikuje sie jako N-fosfonometyloglicynian 4-hydroksybutylu o czystosci 98,5%.Analiza: Obliczono dla C7H16N06P: C-34,86, H-6,69, N-5,81 Znaleziono: C-34,39, H-6,51, N-5,55.Przyklad IV. W kolbie z czterema szyjami o pojemnosci 100 ml umieszcza sie 4 g N-fosfonometylogli- cyny i 43,5 g glikolu dwumetyIenowego. Przez mieszanine reakcyjna przepuszcza sie, mieszajac pecherzyki gazowego chlorowodoru, az mieszanina wciagu okolo 15minut stanie sie jednorodna przy temperaturze62 C.4 94 669 Przepuszczanie pecherzyków gazowego chlorowodoru kontynuuje sie wciagu ponad 3godzin do czasu, a temperatura obnizy sie do 30°C. Nadmiar glikolu dwumetylowego oddestylowuje sie pod obnizonym cisnienie i otrzymuje sie zywicowata pozostalosc. Po roztarciu pozostalosci z etanolem otrzymuje sie 5,05 g ciala stal o temperaturze topnienia 153,5-155°C (z rozkladem), które identyfikuje sie jako N-fosfonometyloglicynia 2. hydro ksyetoksyetylu.Analiza: Obliczono dla C7H16N07P: C-32,69, H-6,27, N-5,45 Znaleziono: C-32f75, H-6,25, N-5,34.Przyklad V. W okraglodennej kolbie o pojemnosci 100 ml umieszcza sie 3,1 g N-fosfonometylogli ny i 40,3 g stopionego heksanodiolu-1,6. Mieszanine utrzymuje sie w temperaturze 100°C i do czasu otrzymani roztworu (1/2 godziny) przepuszcza sie gazowy HC|. Wprowadzanie HCl kontynuuje sie w ciagu 1 i 1/2 godzin w temperaturze 90°C, a nastepnie usuwa sie nadmiar alkoholu przez destylacje pod obnizonym cisnienie Pozostalosc rozciera sie z etanolem, a potem z eterem i otrzymuje sie 3 g decychlorowodorku N-fosfonometyl glicynianu 2-hydroksyheksylu o temperaturze topnienia 166,5-172°C (z rozkladem).Analiza: i Obliczono dla C9H20NO6P-O,1 HCl: C^39,63, H-7,43, N-5,14, CI-1,26 Znaleziono: C-39,42, H-7,40, N-5,03, CI-1,26.Przyklad VI. W okraglodennej kolbie o pojemnosci 100 ml umieszcza sie 21,3 g (0,10 mola) N-fosfo nometyloglicynianu 2-hydroksyetylu i 50 ml wody. Do energicznie mieszanej zawartosci kolby dodaje sie powol 4 g (0,10 mola) wodorotlenku sodu, utrzymujac temperature ponizej 30°C za pomoca lazni wodnej. Otrzyman klarowny roztwór zawiera sól jednosodowa N-fosfonometyloglicynianu 2-hydroksyetylu, która mozna otrzyma w postaci bialego proszku po odparowaniu roztworu pod obnizonym cisnieniem.Stosujac podany powyzej sposób i odpowiednie zasady lub zwiazki amoniowe mozna otrzymac nastepujac sole: sól jednobutyloaminowa N-fosfonometyloglicynianu 2-hydroksyetylu, sól jedno(trójmetyloaminowa) N-fos fonometyloglicynianu 2-hydroksyetylu, sól jedno(dwuetylenotrójaminowa) N-fosfonometyloglicynianu 2-hydr ksyetylu, sól jednoizopropyloaminowa N-fosfonometyloglicynianu 3-hydroksypropylu, sól jedno-n-propyloam nowa N-fosfonometyloglicynianu 4-hydroksybutylu, sól jedno(dwupropargiloaminowa) N-fosfonometyloglicynia nu 2-hydroksyetoksyetylu, sól jednosodowa N-fosfonometyloglicynianu 2-hydroksyetoksypropylu, sól potaso N-fosfonometyloglicynianu 2-hydroksypropoksypropylu i sól jedno(dwualliloaminowa) N-fosfonometyloglicynia¬ nu 2-hydroksyetylu.Przyklad VII. Aktywnosc chwastobójcza srodka wedlug wynalazku stosowanego na rosliny po wzejsciu badano uzywajac go w formie cieczy rozpylanej na 14-21 dniowe rosliny róznych gatunków. Ciecz byla roztworem wodnym zawierajacym substancje czynna i jako srodek powierzchniowo-czynny mieszanine 35 czesci sofi butyloaminowej kwasu dodecylobenzenosulfonowego i 65 oleju talowego kondensowanego z tlenkiem etylenu w stosunku 11 moli tlenku etylenu na 1 mol oleju talowego. Srodek stosowano na rosliny w róznych zestawach donic i w róznych ilosciach (kg/ha). Traktowane rosliny umieszczano w cieplarni, a skutek obserwowa¬ no i rejestrowano po okolo 2 tygodniach lub po okolo 4 tygodniach. Wyniki obserwacji zestawione sa w tablicy.W tablicy stosowano nastepujace wskazniki dzialania chwastobójczego na rosliny po wzejsciu: Reakcja rosliny Wskaznik Brak uszkodzenia 0 Slabe uszkodzenie 1 Umiarkowane uszkodzenie 2 Silne uszkodzenie 3 Zniszczenie 494 669 Zwiazek otrzymany wedlug przykladu nr 1 II III IV V Ilosc substancji czynnej kg/ha 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 zas obserwacji O A A B A B A B A B strozen polny O 4 4 4 4 4 4 4 2 2 T 0) "o. 0) N tr 4 4 4 3 4 3 4 2 3 abli laz indianski %V?...... 4 3 4 2 2 3 4 1 3 i ca DWÓJ JS- 2 3 4 2 3 2 2 2 3 omosa biala J* 3 4 4 1 1 2 4 4 4 i dest ostrogorz cc 2 4 4 1 2 2 4 2 4 ibora o 1 - - 0 2 2 3 1 3 erz wlasciwy a. 1 4 4 1 3 3 4 3 4 orgo OT 2 4 4 4 4 2 3 1 3 CO 3g ¦o 1 2 co 2 3 4 0 3 2 2 1 2 hwastnica rdnostronna u .* 2 4 4 2 3 2 4 3 4 A — obserwowano 2 tygodnie po traktowaniu B - obserwowano 4 tygodnie po traktowaniu Powyzej opisano szczególowo srodek wedlug wynalazku, jednak jest oczywiste, ze inne jego modyfikacje beda oczywiste i latwe do wykonania dla fachowców bez wykraczania poza zakres i istote wynalazku. Stosownie do tego zakres zastrzezen nie moze byc ograniczony tylko do szczególów podanych w opisie i przykladach, ale obejmuje wszystkie nowe cechy nadajace mu zdolnosc patentowa. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Srodek chwastobójczy, znamienny tym, ze jako substancje czynna zawiera skuteczna chwastobójcza ilosc zwiazku o wzorze przedstawionym na rysunku, w którym R oznacza grupe alkilenowa ewentualnie podstawiona grupa alkoksylowa, zawierajaca do 18 atomów wegla, R' oznacza grupe alkilenowa ewentualnie podstawiona grupa alkoksylowa, zawierajaca 2-4 atomów wegla, m jest liczba calkowita o wartosci 0—3, M oznacza atom wodoru, a M' oznacza atom wodoru, atom metalu alkalicznego, atom metalu ziem alkalicznych, amon lub organiczna grupe amoniowa.

2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera N-fosfonometyloglicynian 4-hydroksybutylu, N-fosfonometylogiicynian 2-hydroksyetylu, N-fosfonometyloglicynian 3-hydroksypropylu, N-fosfonometyloglicynian 6-hydroksyheksylu lub N-fosfonometyloglicynian 2-hydroksyetylenooksyetylu.94 569 o=u o I er i O "a: O x Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl PL PL