Гербицид на основе аддуктов фуллеренов

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Гербицид сплошного действия содержит водные растворы аддуктов N-(фосфонометил)-глицина со смесью фуллеренов фракции С50-С92, при следующем отношении, мас.%: аддукты N-(фосфонометил)-глицина со смесью фуллеренов фракции С50-С92- 0,01-0,1; вода - остальное. Изобретение позволяет повысить эффективность продукта. 7 ил., 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к органической химии и биотехнологии и может быть использовано для создания водорастворимых биологически активных препаратов для защиты растений от сорняков на всех этапах их развития, а также водорастворимых и спирторастворимых препаратов для лечения различных болезней растений, в частности высокоэффективных противогрибковых средств.

Основной проблемой использования смеси фуллеренов фракции С50-С92 для получения водорастворимых композиций биологически активных препаратов является их практически почти полная нерастворимость в воде [Ruoff R.S., Tse D.S., Malhotra R., Lorents D.C. Solubility of fullerene (C60) in a variety of solvents. J. Phys. Chem., 1993; 97: 3379-3383; Безмельницын В.H., Елецкий А.В., Окунь М.В. Фуллерены в растворах. Успехи физ. наук, 1998; 168: 1195-1120], что неприемлемо для препаратов, регулирующих рост растений.

Наиболее эффективным способом преодолеть этот недостаток является синтез лиофильных аддуктов фуллеренов, растворимых в воде. Так, известен способ образования комплексов фуллеренов с гидрофильными веществами [Andersson Т., Nilsson K., Sundahl М., Westman G., Wennerström О. С60 embedded in γ-cyclodextrin: a water-soluble fullerene. J. Chem. Soc, Chem. Commun., 1992; 604-605], [Пиотровский Л.Б., Киселев О.И. Фуллерены в биологии. СПб/: Росток; 2006]. [Yamakoshi Y.N., Yagami Т., Fukuhara K., Sueyoshi S., Miyata N. Solubilization of fullerenes into water with polyvinylpyrrolidone applicable to biological tests. J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1994; 517-518; [Nakanishi Т., Ariga K., Morita M., Kozai H., Taniguchi N., Murakami H., Sagara Т., Nakashima N. Electrochemistry of fullerene C60 embedded in Langmuir-Blodgett films of artificial lipids on electrodes. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2006; 284-285: 607-612]. Однако эти комплексы не являются индивидуальными веществами, не обладают достаточной стабильностью при хранении и манипуляциях, а также их устойчивость зависит от среды, в которой они находятся.

Наиболее известными реакциями в химии фуллерена являются реакции циклоприсоединения (Дильса-Альдера), где С60 всегда является диенофилом и позволяет вводить в свое ядро ряд функциональных групп [Юровская М.А. Методы получения производных фуллерена С60. Соросовский образовательный журнал, 2000; 5:26-30; Сидоров Л.Н., Юровская М.А., Борщевский А.Я. Трушков И.В., Иоффе И.Н. Фуллерены (учебное пособие для вузов).- М.: Экзамен; 2005], реакции одностадийного и прямого присоединения первичных и вторичных аминов, аминокислот и дипептидов (Hirsch A., Li Q., Wudl F. Globe-trotting hydrogens on the surface of the fullerene compounds C60H6N(СН2СН2)2O]6. Angew. Chem. Int. Ed., 1991). (Романова B.C, Цыряпкин B.A., Ляховецкий Ю.А., Парнес З.H., Вольпин М.Е.) (Известия РАН, сер. химическая, 1994; 1154-1155). Однако эти реакции идут сложно, образуют побочные продукты полиприсоединения.

Также известен способ получения гидратированных n-фуллерен-аминокислот и фармацевтические композиции на их основе (RU 2458046), в котором техническая задача решается тем, что гидратированные фуллереновые производные аминокислот образуются при взаимодействии фуллерена с 15-кратным мольным избытком безводных калиевых солей аминокислот в среде органического ароматического растворителя при медленном добавлении к полученной суспензии межфазного катализатора при перемешивании и нагревании до температуры не выше 60-80°С до полного обесцвечивания раствора и формирования твердого осадка, который затем выделяют, после чего осуществляют обработку 0,8 М водных растворов калиевых солей фуллерен-аминокислот 0,1 Н раствором органических или минеральных кислот с последующим центрифугированием, промывкой и высушиванием осадка. Данный способ достаточно сложен из-за необходимости использовать катализатор и выполнять пооперационно технологические операции в несколько стадий, также полученный продукт будет требовать тщательной очистки от остатков катализатора.

Наиболее близким из известных к описываемому изобретению (прототипом) является способ получения аминокислотных и дипептидных производных фуллерена (Патент РФ №2124022, МПК С07К 9/00, 1998 г.), в котором для реакции с фуллереном используют натриевые или калиевые соли аминокапроновой, аминомасляной кислот и др. в форме комплексов с 18-краун-6, причем система гетерогенная: о-дихлорбензол - вода и нагрев при 60°С 6-8 часов, после чего растворители отгоняют, остаток обрабатывают насыщенным раствором хлористого калия и водой. Известный способ синтеза предполагает применение двухфазной системы, нагрева, что отражается на низком выходе целевого продукта (не более 5% в расчете на фуллерен). Кроме того, в известном способе используют токсичный о-дихлорбензол, который является ирритантом, оказывающим наркотическое действие, повреждающим центральную нервную систему, печень почки. Также имеет место фактор высокой температуры, что в случае оптически активных соединений (аминокислоты, пептиды, аминосахара) может приводить к их рацемизации. Кроме того, указанный способ ограничен применением солей аминокислот и краун-эфира, который повышает гидрофобность аминокислот. Для соединений, где отсутствует карбоксильная группа (аминосахара, полигидроксиламины), этот метод неприемлем.

Технический результат настоящего изобретения состоит в использовании в качестве гербицида растворов следующего состава: аддукты N-(фосфонометил)-глицина со смесью фуллеренов фракции С50-С92 0,01-0,1 мас. %, вода - остальное. Способ синтеза водорастворимых аддуктов смеси фуллеренов с различными гербицидами, представляющими собой соединения из класса аминокислот, является технологичным, высокопроизводительным и универсальным, позволяет расширить ассортимент гербицидов для борьбы особенно с многолетними сорняками, при этом позволяет снизить гербицидную нагрузку на почву и растения.

Техническая задача изобретения решается тем, что водорастворимые аддукты N-(фосфонометил)-глицина со смесью фуллеренов фракции С50-С92 синтезируются следующим образом:

- смешиваются растворы N-(фосфонометил)-глицина (неселективный гербицид - аминокислота), смеси углеродных фуллеренов фракции С5092 (компонент В) и промотора (метиленгликоль и/или параформальдегид) в соответствующих органических растворителях

- указанная смесь растворов подогревается при постоянном перемешивании до температуры проведения реакции 58-60°С и проводится при постоянном возврате растворителей через обратный холодильник, далее по каплям в реакционную смесь добавляется катализатор (концентрированная серная кислота) до полного прекращения выделения газов из реакционной смеси. Окончание реакции сопровождается изменением цвета системы и образованием темно-красной непрозрачной устойчивой коллоидной системы смеси продуктов синтеза.

- выделение продуктов синтеза из полученного коллоида проводится при добавлении необходимого количества подогретой до 100°С дистиллированной воды и разделении полученной системы в делительной воронке на фракции, растворимые соответственно в воде и неполярных растворителях.

- последний этап заключается в упаривании до сухого остатка водного раствора полученных водорастворимых аддуктов N-(фосфоно-метил) глицина с фуллеренами С50-С92 в вакуумном шкафу при температуре не выше 40°С.

После проведения синтеза указанная техническая задача изобретения решается путем приготовления растворов выделенной водорастворимой фракции следующего состава, мас.%: аддукты N-(фосфоно-метил) глицина с фуллеренами С50-С92 - 0,01-0,1, вода - остальное, и использовании этих растворов как для распыления на поверхность листьев сорняков, так и для обработки их корневой системы.

Технические решения изобретения можно проиллюстрировать следующими примерами:

Пример 1. Подготавливают компонент А, для чего растворяют 0,1 г смеси фуллеренов С50-С92 (фракционный состав С5058 (14.69%), С60 (63,12%), С6268 (5.88%), С70 (13.25%), С7292 (3.06%)) в 100 г метилбензола при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Подготавливают компонент В, для чего растворяют 1,2 г N-(фосфоно-метил)-глицина в 400 г диметилкетона при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Компоненты А и В перемешивают в соотношении 1:1, подогревают до температуры 40±2°С и вводят промотор, в качестве которого в рассматриваемом примере используют 0,4 г метиленгликоля. Смесь нагревают до температуры 58-60°С и при продолжающемся нагреве и постоянном помешивании по каплям вводят серную кислоту концентрацией 98%, плотностью 1,84 г/мл объемом 10 мл до изменения окраски системы и полного прекращения выделения реакционных газов. Далее выделяют продукт синтеза, который является аддуктом N-(фосфоно-метил)глицина с фуллеренами С50-С92, путем добавления в образовавшийся коллоид 500 г дистиллированной воды, нагретой до температуры 100°С. Полученную смесь охлаждают, помещают в делительную воронку и сливают водный раствор образовавшейся смеси продуктов синтеза, который упаривают до сухого остатка в вакуумном шкафу при температуре не выше 40°С.

Пример 2. Подготавливают компонент А, для чего растворяют 0,1 г смеси фуллеренов С50-С92 в 100 г метилбензола при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Подготавливают компонент В, для чего растворяют 1,2 г N-(фосфоно-метил)-глицина в 400 г диметилкетона при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Компоненты А и В перемешивают в соотношении 1:1, подогревают до температуры 40±2°С и вводят промотор, в качестве которого в рассматриваемом примере используют смесь, состоящую из 0,2 г метиленгликоля и 0,2 г параформальдегида. Смесь нагревают до температуры 58-60°С и при продолжающемся нагреве и постоянном помешивании по каплям вводят серную кислоту концентрацией 98%, плотностью 1,84 г/мл объемом 10 мл до изменения окраски системы и полного прекращения выделения реакционных газов. Далее выделяют продукт синтеза, который является аддуктом N-(фосфоно-метил)глицина с фуллеренами С50-С92, путем добавления в образовавшийся коллоид 500 г дистиллированной воды, нагретой до температуры 100°С. Полученную смесь охлаждают, помещают в делительную воронку и сливают водный раствор образовавшейся смеси продуктов синтеза, который упаривают до сухого остатка в вакуумном шкафу при температуре не выше 40°С.

Пример 3. Подготавливают компонент А, для чего растворяют 0,1 г смеси фуллеренов С50-С92 в 100 г метилбензола при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Подготавливают компонент В, для чего растворяют 1,2 г N-(фосфоно-метил)-глицина в 400 г диметилкетона при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Компоненты А и В перемешивают в соотношении 1:1, подогревают до температуры 40±2°С и вводят промотор, в качестве которого в рассматриваемом примере используют 0,4 г параформальдегида. Смесь нагревают до температуры 58-60°С и при продолжающемся нагреве и постоянном помешивании по каплям вводят серную кислоту концентрацией 98%), плотностью 1,84 г/мл объемом 10 мл до изменения окраски системы и полного прекращения выделения реакционных газов. Далее выделяют продукт синтеза, который является аддуктом N-(фосфоно-метил)глицина с фуллеренами С50-С92, путем добавления в образовавшийся коллоид 500 г дистиллированной воды, нагретой до температуры 100°С. Полученную смесь охлаждают, помещают в делительную воронку и сливают водный раствор образовавшейся смеси продуктов синтеза, который упаривают до сухого остатка в вакуумном шкафу при температуре не выше 40°С.

Результаты испытаний полученного гербицида представлены в таблице 1.

Полученные растворы продуктов А - F наносили на поверхность листьев (путем распыления) и на корневую систему (методом окунания) испытуемых растений, в качестве которых рассматривали многолетние злаковые сорняки, в частности Agropyron repens (пырей ползучий). По истечении одинакового времени после начала взаимодействия препаратов с растением исследовали структуру поверхности листьев методом просвечивающей микроскопии. Эксперимент проводили в трех биологических повторностях. Результаты представлены в таблице 2 (визуальное наблюдение) и фиг. 1-7 (фотографии наблюдений фрагмента обратной стороны листа Agropyron repens, содержащего устьичный аппарат методом световой микроскопии при увеличении 250Х).

На фиг. 1 представлены фотографии контрольных образцов при воздействии дистиллированной воды. Показано, что с обеих сторон листа Agropyron repens (пырея ползучего) находятся здоровые клетки насыщенного цвета, видны устьичные аппараты.

На фиг. 2 представлены фотографии образцов при воздействии продукта А, в концентрации 0,28 г/л. Показано, что с обеих сторон листа кутикула разрушена, частично поврежден эпидермис, разрушены устьичные аппараты.

На фиг. 3 представлены фотографии образцов при воздействии продукта В в концентрации 0,28 г/л. Показано, что с обеих сторон листа кутикула разрушена, поврежден эпидермис, разрушены устьичные аппараты, частично затронута ксилема.

На фиг. 4 представлены фотографии образцов при воздействии продукта С в концентрации 0,28 г/л. Показано, что с обеих сторон листа кутикула разрушена, поврежден эпидермис, разрушены устьичные аппараты, из-за повреждений видны внутренние слои листа.

На фиг. 5 представлены фотографии образцов при воздействии продукта D в концентрации 0,28 г/л. Показана здоровая поверхность нижнего листа с частично поврежденной кутикулой на верхней поверхности.

На фиг. 6 представлены фотографии образцов при воздействии продукта Е в концентрации 0,28 г/л. Показано, что разрушена только кутикула, наиболее сильно в верхней части листа.

На фиг. 7 представлены фотографии образцов при воздействии продукта F в концентрации 2,8 г/л. Показано, что с обеих сторон листа кутикула разрушена, поврежден эпидермис, разрушены устьичные аппараты и сосудистые пучки, видны внутренние слои листа.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что в указанной концентрации 0,28 г/л действие всех новых синтезированных продуктов эффективно для разрушения жизненных функций испытуемого растения, но в то же время эта концентрация недостаточна для воздействия водного раствора простой смеси гидратированного фуллерена и N-(фосфонометил)-глицина в соотношении 0,1:100 и водного раствора N-(фосфонометил)-глицина (исходный гербицид). Учитывая, что эффективная рабочая концентрация N-(фосфонометил)-глицина (глифосата) составляет от 2,8 до 4,3 г/л в зависимости от вида обрабатываемых сорняков, а минимальная эффективная концентрация составляет величину не менее 1,4 г/л, то полученные продукты синтеза проявляют эффективность при содержании действующего вещества 0,28 г/л, что позволит сократить гербицидную нагрузку на обрабатываемые посевные площади от 5 до 10 раз.

Гербицид сплошного действия на основе аддуктов N-(фосфонометил)-глицина со смесью фуллеренов фракции С50-С92, отличающийся тем, что он содержит в своем составе, мас. %:

Аддукты N-(фосфонометил)-глицина со смесью фуллеренов
фракции С50-С92 0,01-0,1
Вода Остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для создания способа получения стимулятора, ускоряющего энергию и скорость прорастания семян зерновых культур.

Изобретение относится к медицине, ветеринарии, растениеводству и промышленности и предназначено для борьбы с грибковой инфекцией. Средство против грибковых инфекций представляет собой соли 2,4-диоксо-5-(2-гидрокси-3,5-дихлорбензилиден)амино-6-метил-1,3-пиримидина R-4-NO2, 2-OH-5-NO2, 2-OH-3,5-Cl2, 5-Br-4-OH-3-OCH3, 2-ОН-5-Cl, 2,4-Cl2, 3,5-Br2-2-OH. Использование изобретения обеспечивает эффективное средство против грибковых инфекций широкого спектра действия с высокой растворимостью.

Изобретение относится к ветеринарии, а именно к средствам химической защиты животных от нападения гнуса. Для этого используется дельтаметрин путем ультрамалообъемной аэрозольной обработки (УМО) с концентрацией 0,036-0,05% по действующему веществу (ДВ) с нормой расхода на одно животное по 7 мл водной эмульсии (в.э.).

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Стимулятор для предпосевной обработки семян овощных культур содержит водный раствор 2-фенилэтенилфосфоновой кислоты С8Н9РO3 с содержанием 0,01-0,05% мас.%.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Пестицидная смесь содержит компонент А и компонент В, где компонент А представляет собой соединение формулы I, где L представляет собой непосредственную связь или метилен; А1 и А2 представляют собой С-Н; R1 представляет собой этил или трифторэтил; R2 представляет собой трифторметил; каждый R3 независимо представляет собой хлор или фтор; R4 представляет собой метил; R5 представляет собой водород; p равен 2 или 3; и компонент В представляет собой фунгицид, выбранный из азоксистробина, ципроконазола и соединения формулы IIIA, Изобретение позволяет повысить эффективность борьбы с фитопатогенами.
Группа изобретений предназначена для борьбы с сорняками. Синергетическая гербицидная композиция содержит (А) флазасульфурон или его соль и (В) пироксасульфон или его соль.
Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства, а именно к агрохимическим композициям и способам их применения. Способ обработки растительных продуктов предусматривает нанесение фосфоновой кислоты в форме, по меньшей мере, частично превращенной в соль, представляющей собой полуторный фосфит калия, и эфирного масла или одного из содержащихся в нем терпеновых соединений, выбранных из гвоздичного, тимьянового, ориганового, коричного, мятного масла или их смеси, при температуре окружающей среды.

Изобретение относится к медицине. Описано применение дезинфицирующего средства, состоящего из смеси этанола, 1-пропанола и 2-пропанола, антимикробного амфотерного поверхностно-активного вещества и воды, для дезинфекции поверхностей устройств отображения электронных устройств.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Композиция содержит тебуконазол, природные или синтетические водорастворимые полимеры и высушенные части растений с содержанием сапонина не менее 20% при следующем соотношении компонентов (в мас.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Соединение формулы (I) где каждый из R1 и R2 представляет собой С1-С4алкил; или R1 и R2 вместе с атомом азота, с которым они связаны, формируют пирролидин или пиперидин; R3 представляет собой водород, галоген, циано, С1-С4алкил, С1-С4галогеналкил, С2-С4алкенил, С2-С4алкинил, С1-С4алкокси, С3-С6циклоалкил, С1-С4алкилтио, С1-С4алкилсульфинил или С1-С4алкилсульфонил; R4 выбран из метила, этила, метокси, фтора и хлора; R5 выбран из G5, G6-G7 и G10-G11; G5 представляет собой С5-С7циклоалкил, который замещен одной или несколькими группами, независимо выбранными из следующих: этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, н-пентил, -СН(СН3)-СН2-СН2-СН3, -СН-СН(СН3)-СН2-СН3, -СН2-СН2-СН(СН3)-СН3, -СН2-СН2-СН(СН3)2, -СН(СН3)-СН(СН3)2, С1-С4алкокси, С3-С4-алкенилокси, фенокси и С2-С6галогеналкил; G6 представляет собой фенил, который должен быть замещен по меньшей мере одним атомом фтора и необязательно дополнительно замещен одной или несколькими группами, независимо выбранными из следующих: галоген, CN, С1-С6алкил, С1-С6галогеналкил и С1-С6алкокси; G7 представляет собой метилен; G10 представляет собой фенил, который необязательно замещен одной или несколькими группами, независимо выбранными из следующих: галоген, CN, метил, этил, н-пропил, изопропил, метокси, этокси, изопропилокси, CHF2, CF3 и OCHF2;G11 представляет собой метилен, замещенный по меньшей мере одной группой, независимо выбранной из следующих: метил, этил, и CF3; R6 представляет собой водород; и R7 представляет собой водород или С1-С4алкил; и приемлемые с агрономической точки зрения соли/N-оксиды этих соединений.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют предоставление по меньшей мере одного инсектицида, по меньшей мере одной этерифицированной жирной кислоты, где этерифицированная жирная кислота представляет собой метилолеат, по меньшей мере одного поперечно-сшивающего агента и по меньшей мере одного типа мономера.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Фунгицидная композиция содержит: А) производное тетразолилоксима формулы (I) и где - А представляет тетразоильную группу формулы (А1): где Y представляет алкильную группу; и - Het представляет пиридильную группу формулы (Het1) где Z представляет группу формулы QC(=O)NH-, где Q представляет алкоксильную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода; и В) фунгицидное соединение, выбранное из списка, состоящего из биксафена, боскалида, азоксистробина, флуоксастробина, пираклостробина, трифлоксистробина, флуазинама, флудиоксонила, ипродиона, пропамокарба, пропамокарба гидрохлорида, протиоконазола, тебуконазола, ипроваликарба, хлорталонила, манкозеба, пропинеба, N-[2-(1,3-диметилбутил)фенил]-5-фтор-1,3-диметил-1Н-пиразол-4-карбоксамида, цимоксанила, фозетил-алюминия, фозетил-кальция, фозетил-натрия и пропамокарб-фозетилата, при массовом отношении А/В в диапазоне от 1/0,01 до 1/100.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретение относится к инсектицидным и акарицидным материалам. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к биоцидной композиции, содержащей перекись водорода в концентрации 0,05-50% (мас./мас.) и соединение структуры формулы 1: (OH)(2-m)(X)(O)P-[(O)p -(R')q-(CH(Y)-СН2-O)n-R] m, или его соль, где Х является Н или ОН; каждый Y независимо является Н или СН3; m равно 1 и/или 2; каждый р и q независимо равны 0 или 1 при условии, что если р равно 0, q равно 1; каждый n независимо равен 2-10; каждый R' независимо является алкиленовым радикалом, содержащим 1-18 атомов углерода; каждый R независимо является Н или алкильным радикалом, содержащим 1-18 атомов углерода; и R'+R 20; в концентрации 0,01-60% (мас./мас.), в качестве биоцидной композиции.

Изобретение относится к области органической химии и сельского хозяйства и касается стимулятора роста растений на основе калиевой соли 3-индолилуксусной кислоты, содержащего калиевую соль 3-индолилуксусной кислоты, хлористый калий, калиевую соль гликолевой кислоты, дигидрофосфат калия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: калиевая соль 3-индолилуксусной кислоты - 4,5-4,7, хлористый калий - 2,4-2,6, калиевая соль гликолевой кислоты - 1,2-1,4, дигидрофосфат калия - 11,1-11,5, вода - остальное.
Изобретение относится к гербицидным композициям для борьбы с нежелательной растительностью. Композиция содержит раствор гербицида, выбранного из группы глифосатов, и состав, повышающий эффективность гербицида.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Гербицид сплошного действия содержит водные растворы аддуктов N--глицина со смесью фуллеренов фракции С50-С92, при следующем отношении, мас.: аддукты N--глицина со смесью фуллеренов фракции С50-С92- 0,01-0,1; вода - остальное. Изобретение позволяет повысить эффективность продукта. 7 ил., 2 табл., 3 пр.

Наверх