Гербицидное средство
Владельцы патента RU 2408188:
Государственное учреждение "Научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений с опытно-экспериментальным производством Академии наук Республики Башкортостан" (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "АХК-АГРО" (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Гербицидное средство содержит действующее вещество или его химическую модификацию и поверхностно-активное вещество. Действующее вещество представляет собой арилоксикарбоновую кислоту, 3,6-дихлорпиридин-2-карбоновую кислоту или 2-метокси-3,6-дихлорбензойную кислоту. Химическая модификация действующего вещества представляет собой сложные эфиры этих кислот нормального и изостроения. В качестве поверхностно-активного вещества оно содержит триалкиламинную соль, содержащую один алкильный радикал с числом атомов углерода не менее 8. Соль синтезируют из соответствующего третичного алкиламина и именно этой же вышеуказанной кислоты. Изобретение позволяет повысить концентрацию действующего вещества в гербицидном препарате. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области производства гербицидных препаратов, а именно к сельскому хозяйству, и используется в борьбе с сорной растительностью в посевах культурных растений.
Необходимым условием создания препаративных форм гербицидов в виде концентратов эмульсий является растворимость действующего вещества гербицида либо его химической модификации в органическом растворителе и наличие в его составе поверхностно-активных соединений. Последнее необходимо для создания эмульсии рабочей жидкости (препарат перед применением разбавляют водой из расчета 100-300 л воды на 1 га) с размером капель эмульсии 1-3 микрон.
Например, широко известный препарат «Эстерон», КЭ (564 г/л 2,4-ди-хлорфеноксиуксусной кислоты в виде 2-этилгексилового эфира) имеет отмеченные выше показатели качества эмульсии рабочей жидкости (Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, М: Агрорус, 2008. с.153).
Если исходить из расчета, что в производстве препарата «Эстерон» фирма использовала 100% 2-этилгексиловый эфир (теоретически возможный), содержащий (исключая растворитель и ПАВ) 726 г/л 2,4-Д кислоты, необходимый объем эфира для создания препарата «Эстерон» составляет 773 мл. Плотность эфира 1,1 г/см3. Это означает, что для получения качественного рабочего раствора имеется возможность добавления во взятый эфир до 1 литра 227 мл ПАВ (при условии плотности, близкой к единице).
Таким образом, качество рабочей жидкости, требующее присутствие в препарате ПАВ, есть тот ограничитель повышения концентрации действующего вещества в препарате.
Учитывая тот очевидный факт, что технический 2-этилгексиловый эфир 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д кислота) (63-64%) не соответствует теоретическому (66,3%), ограничения в возможности повышения концентрации действующего вещества гербицида в препарате еще более ужесточаются и требуют применения более эффективных ПАВ для обеспечения качества эмульсии рабочих растворов на уровне 1-3 микрон.
Аналогичные расчеты, проведенные для 2-этилгексилового эфира 2-метокси-3,6-дихлорбензойной (дикамба), 3,6-дихлорпиридин-2-карбоновой (клопиралид) кислот, подтверждают вышеизложенную закономерность.
С целью исключения ограничения в повышении концентрации действующего вещества в гербицидных препаратах предлагаем новое техническое решение.
Суть данного предложения сводится к следующему:
- поверхностно-активные вещества (ПАВ), используемые при изготовлении препарата, должны быть синтезированы на основе действующего вещества препарата (если действующее вещество 2,4-Д, то и ПАВ должно быть на основе 2,4-Д);
- синтезированное ПАВ должно растворяться в сложном эфире соответствующей кислоты, используемой для получения препарата.
Исходя из особенности структур молекул 2,4-дихлорфеноксиуксусной, 3,6-дихлорпиридин-2-карбоновой, 2-метокси-3,6-дихлорбензойной кислот, удобным вариантом модификации данных действующих веществ гербицидов является синтез водорастворимых аминных солей, биологическая эффективность которых хорошо известна.
Препарат «Дикопур Ф» - водный раствор диметиламинной соли 2,4-Д кислоты (Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, М: Агрорус, 2008, с.152).
Препарат «Рефери» - вододиспергируемые гранулы диэтилэтаноламинной соли дикамбы (Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, М: Агрорус, 2008, с.185).
Препарат «Лонтрел-300» - водный раствор моноэтаноламинной соли клопиралида (Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, М: Агрорус, 2008, с.195).
Биологическая эффективность аминных солей 2,4-Д, дикамбы и клопиралида указывает на необходимость проведения более широких исследований по синтезу и изучению физико-химических свойств аминных солей и обнаружению возможного наличия у определенных структур аминных солей поверхностно-активных свойств.
Действительно, в процессе исследования был установлен факт наличия поверхностно-активных свойств только у определенных структур аминных солей арилоксикарбоновых кислот (2,4-Д кислоты, крезоксиуксусной, 2М-4Х), производных пиридинкарбоновых, бензойных кислот (3,6-дихлорпиридин-2-карбоновой кислоты, 2-метокси-3,6-дихлорбензойной кислоты), а именно у триалкиламинных. При этом третичный алкиламин, используемый для синтеза соли, должен содержать один алкильный радикал с числом атомов углерода не менее 8. Именно эти третичные аминные соли, обладая поверхностно-активными свойствами и растворимостью в органике, удовлетворяют всем требованиям данного изобретения.
Гербицидное средство содержит в качестве действующего вещества вышеуказанные кислоты, химическую модификацию действующего вещества в виде сложных эфиров этих кислот нормального и изостроения, а в качестве поверхностно-активного вещества оно содержит триалкиламинную соль, содержащую один алкильный радикал с числом атомов углерода не менее 8, синтезируемую из соответствующего третичного алкиламина и именно этой же вышеуказанной кислоты.
Гербицидное средство дополнительно может содержать органический растворитель или их смесь.
Физико-химические свойства аминных солей 2,4-Д кислоты, дикамбы и клопиралида представлены в табл.1.
| Таблица 1 | ||||
| Поверхностное натяжение 2% водных растворов аминных солей 2,4-дихлор-феноксиуксусной, 3,6-дихлорпиридин-2-карбоновой, 2-метокси-3,6-дихлорбензойной кислот и растворимость в органике и воде | ||||
| Соль 2-метокси-3,6-дихлорбензойной кислоты | Поверхностное натяжение на границе жидкость-воздух, мН/м | Растворимость, г/100 мг | ||
| парафин | ароматика | Н2О | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| изопропиламинная | 69,8 | 1,1 | 1,9 | >100 |
| триэтаноламинная | 65,1 | 1,8 | 2,4 | >100 |
| диэтиламинная | 68,3 | 2,2 | 3,1 | >100 |
| диметилалкил(С9-С12)аминная | 30,5 | >100 | >100 | >100 |
| метилэтилалкил(С10-С14)аминная | 29,8 | >100 | >100 | >100 |
| Соль 2,4-дихлорфено-ксиуксусной кислоты | ||||
| изопропиламинная | 64,5 | 1,2 | 1,5 | >100 |
| триэтаноламинная | 67,3 | 1,7 | 2,2 | >100 |
| диэтиламинная | 69,1 | 2,1 | 2,5 | >100 |
| диметилалкил(С9-С12)аминная | 31,5 | >100 | >100 | >100 |
| метилпропилалкил(С9-С12)аминная | 31,8 | >100 | >100 | >100 |
| Соль 3,6-дихлорпиридин-2-карбоновой кислоты | ||||
| изопропиламинная | 70,5 | 0,8 | 0,75 | >100 |
| триэтаноламинная | 64,8 | 1,5 | 0,95 | >100 |
| диэтиламинная | 69,1 | 0,9 | 0,8 | >100 |
| диметилалкил(С9-С12)аминная | 32,1 | >100 | >100 | >100 |
| метилизопропилалкил(С9-С12)аминная | 32,4 | >100 | >100 | >100 |
Возможность повышения концентрации действующих веществ гербицидных препаратов согласно изобретению иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
100 г технического 2-этилгексилового эфира 2,4-Д кислоты, содержащего 60 г в пересчете на кислоту 2,4-Д, помещают в колбу, затем добавляют в нее расчетное количество диметилалкил(С10-С14)амина и технической 2,4-Д кислоты.
В течение 1 часа при комнатной температуре реакционная масса превращается в однородную жидкость от желтого до светло-коричневого цвета. Полученные образцы анализируют на содержание 2,4-Д кислоты, качество рабочей жидкости (поверхностное натяжение, стабильность, размер капель эмульсии).
Пример 2.
100 г технического 2-этилгексилового эфира 2,4-Д кислоты, содержащей 64 г в пересчете на кислоту 2,4-Д, помещают в колбу, добавляют техническую 2,4-Д кислоту и расчетное количество диметилалкил(С10-С14)амина и 15 г растворителя - нефраса. Полученную смесь перемешивают при комнатной температуре до получения однородной массы.
Пример 3.
100 г технического 2-этилгексилового эфира крезоксиуксусной кислоты, содержащего 60 г в пересчете на крезоксиуксусную кислоту, помешают в колбу, добавляют расчетное количество технической крезоксиуксусной кислоты и расчетное количество диметилалкил(С9-С12)амина, перемешивают до получения однородной массы.
Сводные результаты представлены в табл.2.
Нижний предел снижения концентрации диметилалкиламинной соли 2,4-Д кислоты ограничивается ее поверхностно-активными свойствами, что отражается на технической характеристике рабочей жидкости.
Абсолютно идентичные результаты получены для препаратов на основе дикамбы и клопиралида в форме концентратов эмульсий на базе 2-этилгексиловых эфиров («Вигосурон», КЭ на базе 2-этилгексилового эфира дикамбы и «Эфилон», КЭ на базе 2-этилгексилового эфира клопиралида).
Предложенное решение позволяет повысить концентрацию действующего вещества в гербицидном препарате, а также его биологическую эффективность.
| Таблица 2 | ||||||
| Показатели рабочей жидкости гербицидных препаратов на основе 2,4-Д кислоты | ||||||
| № п/п | Образец препарата, состав | Плотность, г/см3 |
Характеристика рабочей жидкости | Концентрация действующего вещества, г/л | ||
| Стабильность | Размер капель эмульсии рабочей жидкости, микрон | Поверхностное натяжение на границе жидкость-воздух, мН/м | ||||
| 1. | 100 г тех. эфира 2,4-Д кислоты + 42 г диметилалкиламинной соли (ДМАА соль) | 1,15 | однородный коагулят отсутствует | монодисперсный, менее 1 микрона | 30,8 | 639 |
| 2. | 100 г тех. эфира 2,4-Д кислоты + 32 г ДМАА соли 2,4-Д | 1,3 | -«- | -«- | 29,9 | 633 |
| 3. | 100 г тех. эфира 2,4-Д кислоты + 22 г ДМАА соли 2,4-Д | 1,11 | -«- | -«- | 30,1 | 627 |
| 4. | 100 г тех. эфира 2,4-Д + 12 г ДМАА соли 2,4-Д | 1,09 | -«- | 2-5 микрон | 38,4 | 622 |
| 5. | Эстерон (прототип) | 1,09 | -«- | 1-3 микрон | 30,5 | 564 |
| 6. | 100 г тех. эфира 2,4-Д+60 г ДМАА соли 2,4-Д + 15 г нефраса пример 4 | 1,12 | однородный коагулят отсутствует | монодисперсный менее 1 микрона | 30,8 | 600 |
| 7. | 100 г техн. эфира крезоксиуксусной кислоты + 49 г ДМАА соли крезоксиуксусной кислоты пример 3 | 1,14 | -«- | -«- | 31,9 | 630 |
1. Гербицидное средство, содержащее действующее вещество или его химическую модификацию и поверхностно-активное вещество, отличающееся тем, что действующее вещество представляет собой арилоксикарбоновую кислоту, 3,6-дихлорпиридин-2-карбоновую кислоту или 2-метокси-3,6-дихлорбензойную кислоту, химическая модификация действующего вещества представляет собой сложные эфиры этих кислот нормального и изостроения, а в качестве поверхностно-активного вещества оно содержит триалкиламинную соль, содержащую один алкильный радикал с числом атомов углерода не менее 8, синтезируемую из соответствующего третичного алкиламина и именно этой же вышеуказанной кислоты.
2. Гербицидное средство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит органический растворитель или их смесь.
3. Гербицидное средство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что оно представлено в форме концентрата эмульсии.
