Спосіб одержання водної суспензії органічної пестицидної сполуки

Реферат: Спосіб одержання водної суспензії органічної пестицидної сполуки, яка має розчинність у воді не більше ніж 2 г/л при 20 °C і температуру плавлення не більше ніж 110 °С і яка здатна до утворення щонайменше однієї кристалічної модифікації, у якій органічна пестицидна сполука значною мірою присутня у формі кристалічних частинок, при цьому спосіб включає: a) забезпечення водної емульсії органічної пестицидної сполуки, у якій органічна пестицидна сполука присутня у формі крапель аморфної форми органічної пестицидної сполуки, і b) додавання водної суспензії зазначеної органічної пестицидної сполуки, у якій органічна пестицидна сполука значною мірою присутня у формі кристалічних частинок, в якому додавання на етапі b) проводиться при температурі нижче температури плавлення кристалічної форми органічної пестицидної сполуки. UA 103689 C2 (12) UA 103689 C2 UA 103689 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Дійсний винахід належить до способу одержання водної суспензії органічної пестицидної сполуки, яка має розчинність у воді не більше, ніж 2 г/л при 20 °C і температурі плавлення не більше, чим 110 °C і яка здатна утворювати, щонайменше, одну кристалічну модифікацію, де органічна пестицидна сполука представлена значною мірою у вигляді кристалічних частинок. Органічні пестицидні сполуки, які мають низьку розчинність у воді, тобто розчинність у воді при 20 °C/1013 мбар не більше, ніж 2 г на літр, є часто утворюваними у вигляді концентратів водних суспензій, які також мають позначення SC (або у випадку складів для обробки насіння як FS склади, або просто FS). В SC, і також як в FS складах, пестициди присутні у формі тонкодисперсних частинок, які є суспендованими у водній рідкій фазі, яка, за винятком води, як правило, містить, щонайменше, одну поверхнево-активну речовину для стабілізації пестицидних частинок і які можуть містити додаткові добавки для препаратів, такі як модифікатори реології, біоциди, барвники, антивспінювачі (противовспінюючі агенти) і антифризні агенти. У більшості випадків, SC можуть легко розбавлятися водою й у такий спосіб забезпечити легкий в обігу спосіб застосування пестициду в умовах експлуатації. Крім того, SC і FS головним чином містять тільки малі кількості або не містять зовсім органічні летучі речовини й у такий спосіб є переважними з екологічних міркувань. Незважаючи на зазначені переваги, які пов'язані з використанням SC і FS, існує ряд проблем, які є відомими для кваліфікованого фахівця в даній галузі техніки, які іноді зустрічаються з SC і FS у результаті осідання в способі тривалого зберігання або зберігання при підвищених температурах, опір осілих частинок ре-суспендуванню й утворення кристалічного матеріалу при зберіганні. Як наслідок, склади можуть ставати складними для обробки й біоефективність може бути змінена. Коли низькоплавкі органічні пестициди утворені у вигляді SC можна стикнутися із труднощами під час готування. SC і FS є головним чином приготовленими за допомогою суспендування одного або більш органічних пестицидних сполук у воді, яка містить підходящі поверхнево-активні речовини й необов'язково крім того добавки для препаратів і здрібнювання суспендованих пестицидних частинок до бажаного розміру частинок. Проте, для цього методу потрібно головним чином, щоб органічна пестицидна сполука перебувала у твердому стані, переважно в кристалічному стані, тому що органічні пестициди можуть засмітити подрібнюючий апарат. Для низькоплавких пестицидів готування твердих, зокрема кристалічних матеріалів є найчастіше важким. Крім того, пестицид може розплавиться в способі здрібнювання через механічну енергію, уведену за допомогою здрібнювання, тим самим викликаючи закупорку подрібнюючого апарату. Було окремо запропоновано приготувати легкоплавкі концентрати водної суспензії, нерозчинних у воді органічних сполук за допомогою способу плавлення-емульгування. У способі плавлення-емульгування розплавлена органічна сполука емульгована у водній фазі за допомогою застосування високого зрушення до суміші, яка потім охолоджується. Плавленняемульгування, як правило, приводить до водним суспензій або емульсій, у яких частинки суспендованих/емульгованих активних інгредієнтів присутні у формі крапель переохолодженого розплаву. EP-A 249075 розкриває спосіб готування складу концентрату водної суспензії низькоплавкого пестициду пендиметаліну, де спосіб включає емульгування розплавленого пендиметаліну у водному розчині, який містить поверхнево-активні речовини й противовспінювач, охолодження емульсії до затвердіння крапель пендиметаліну й здрібнювання одержаної в такий спосіб суспензії до бажаного розміру частинок частинки пендиметаліну. EP-A 145 879 розкриває спосіб готування водних суспензій пестицидних сполук, де розплавлена пестицидна сполука дозується в холодний потік водного розчину добавок для препаратів. Проте, цей спосіб є обмеженим для пестицидних сполук, які мають крапку плавлення значно вище 70 °C. EP-A 1060667 розкриває спосіб готування концентратів водних суспензій розчинних у воді кристалічних активних речовин, де потік розплавленої активної речовини є комбінований при умовах високих зусиль зрушення в змішувальній камері з потоком водного розчинника, тим самим емульгуючи розплавлену активну сполуку, де час перебування в змішувальній камері обраний таким чином, що емульсія охолоджується нижче температури плавлення активної речовини й частинки активної речовини затверджують перед тим як вилучити зі змішувальної камери. Спосіб, проте, є обмеженим для пестицидних сполук, які швидко кристалізуються при охолодженні. Незважаючи на те, що ці способи в більшості випадків дозволяють приготувати концентрати водних розчинів нерозчинних у воді пестицидних сполук, вони мають деякі обмеження або 1 UA 103689 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 недоліки. Наприклад, одержані концентрати суспензій можуть бути обмеженої стабільності, зокрема, коли пестицидна сполука має низьку температуру плавлення й/або показує повільний темп кристалізації при охолодженні. Це має місце, тому що частинки пестицидної сполуки можуть перетерплювати неконтрольований ріст частинок за рахунок "дозрівання Оствальда" і залишкова розчинність пестициду у водному суспензійному середовищі буде достатньою для кристалізаційних способів, таких як кристалізація аморфного матеріалу або фази зміни аллотропних форм, коли пестициди здатні утворювати поліморфи. Ці проблеми стануть явними, коли суспензійний концентрат зберігається при підвищених і/або змінних температурах. Піраклостробін (IUPAC: метил {2-[1-(4-хлорофеніл)піразол-3ілоксиметил]феніл}(метокси)карбамат; Cas-no. 175013-18-0) є низькоплавкою фунгіцидною сполукою, яка має температуру плавлення нижче 68 °C. Піраклостробін є практично нерозчинним у воді (розчинність < 2 мг/л при 20 °C) (дивитися, наприклад, Herms, S., Seehaus, K., Koehle, H., і Conrath, U. (2002) Pyraclostrobin - "More than just a Fungicide" Phytomedizin 32:17; th C.D.S. Tomlin (Ed.), "The Pesticide Manual", 14 ed. BCPC Publications Hampshire 2006). Піраклостробін як відомо існує в чотирьох різних енантіотропних кристалічних формах (модифікаціях) I-IV, модифікація IV є термодинамічно найбільш стійкою формою (дивитися WO 2006/136357). Незважаючи на те, що концентрати водної суспензії піраклостробіну були описані в цій галузі техніки, вони є складними в готуванні шляхом традиційно застосовуваних способів, зокрема з огляду низької температури плавлення піраклостробіну. Крім того, готування кристалічного піраклостробіну є тепер трудомістким й займає багато часу й у такий спосіб підвищує витрати на готування концентратів піраклостробіну водної суспензії. У зв'язку із цим завданням дійсного винаходу є забезпечити спосіб готування стабільних водних складів у формі концентратів водних суспензій, в яких сполуки містять, щонайменше, одну органічну пестицидну сполуку, яка не має зовсім або має лише обмежену розчинність у воді і яке має низьку температуру плавлення. Цей спосіб повинен дозволити подолати недоліки попереднього рівня техніки й спосіб повинен дозволити приготувати стабільні суспензійні концентрати пестицидних сполук, які мають низьку температуру плавлення й будуть здатними утворювати кристалічні матеріали. Спосіб повинен бути зокрема підходящим для готування стабільних водних суспензійних концентратів, які містять піраклостробін, зокрема форму IV піраклостробіну. У цей час установлено, що ці й додаткові цілі будуть виконані за допомогою способу одержання водної суспензії органічної пестицидної сполуки, яка має розчинність у воді не більше, ніж 2 г/л при 20 °C і температурі плавлення не більше, ніж 110 °C і яка здатна до утворення щонайменше однієї кристалічної модифікації, у якій органічна пестицидна сполука значною мірою присутня у формі кристалічних частинок, де спосіб включає наступні етапи a) і b): a) забезпечення водної емульсії органічної пестицидної сполуки, де органічна пестицидна сполука присутня у формі крапель аморфної форми органічної пестицидної сполуки, і b) додавання водної суспензії зазначеної органічної пестицидної сполуки, де органічна пестицидна сполука значною мірою присутня у формі кристалічних частинок, де додавання проводиться при температурі нижче температури плавлення кристалічної форми органічної пестицидної сполуки. Винахід заснований на неочікуваному відкритті того, що додавання малих кількостей водної суспензії, яка містить значною мірою низькоплавкі кристалічні частинки й важко розчинну або нерозчинну органічну пестицидну сполуку, до водної емульсії зазначеної пестицидної сполуки при температурі нижче температури плавлення зазначеної пестицидної сполуки включає швидку й повну кристалізацію аморфних крапель пестицидної сполуки, яка втримується у водній емульсії, не приводячи до утворення грубозернистого матеріалу, тим самим приводячи до стабільної водної суспензії органічної пестицидної сполуки, у якій органічна пестицидна сполука значною мірою присутня у формі кристалічних частинок. Таким чином, дійсний винахід належить до способу одержання водної суспензії органічної пестицидної сполуки, яка має обмежену розчинність у воді, тобто розчинність у воді не більше, ніж 2 г/л при 20 °C, і низьку температуру плавлення головним чином не більше, ніж 110 °C і яка здатна до утворення, щонайменше, однієї кристалічної форми, у якій органічна пестицидна сполука значною мірою присутня у формі кристалічних частинок, при цьому спосіб включає: a) забезпечення водної емульсії органічної пестицидної сполуки, у якій органічна пестицидна сполука присутня у формі крапель аморфної форми органічної пестицидної сполуки, і b) додавання водної суспензії зазначеної органічної пестицидної сполуки, у якій органічна пестицидна сполука значною мірою присутня у формі кристалічних частинок, 2 UA 103689 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 в якому додавання на етапі b) проводиться при температурі нижче температури плавлення кристалічної форми органічної пестицидної сполуки. Цей спосіб є зокрема підходящим для готування стабільних водних суспензій органічних пестицидних сполук, які мають обмежену розчинність у воді й низьку температуру плавлення і які є здатними до утворення, щонайменше, однієї стабільної кристалічної форми. Крім цього, спосіб дійсного винаходу є пов'язаним з рядом переваг. Зокрема, спосіб дійсного винаходу не вимагає готування великої кількості твердого кристалічного матеріалу пестицидної сполуки перед початком складання й у такий спосіб це вимагає менших витрат часу й дозволяє уникнути обігу із твердим кристалічним матеріалом, що може бути особливо проблематичним, коли пестицид має низьку температуру плавлення. Крім того, спосіб дійсного винаходу не вимагає трудомістких методик здрібнювання, які, як правило, потрібні при готуванні концентратів водних суспензій. Такі стабільні суспензії, які виходять на етапі b) заявленого способу, можуть бути використані як такі у вигляді концентрату водної суспензії сполуки зазначеної пестицидної сполуки або можуть бути використані як вихідний матеріал для додаткових сполук, зокрема концентратів водної суспензії сполук, які містять зазначену низькоплавку пестицидну сполуку, яка має низьку температуру плавлення й обмежену розчинність у воді в комбінації з одним або більше додаткових пестицидних сполук, які мають обмежену розчинність у воді головним чином не більше, ніж 2 г/л при 20 °C. Таким чином, дійсний винахід також належить до способу A способу одержання водного пестицидного складу у формі концентрату водної суспензії, який містить, щонайменше, одну органічну пестицидну сполуку, яка має розчинність у воді не більше, ніж 2 г/л при 20 °C і температуру плавлення не більше, ніж 110 °C і яка здатна утворювати щонайменше одну кристалічну модифікацію, де спосіб включає готування водної суспензії органічної пестицидної сполуки, в якому органічна пестицидна сполука значною мірою присутня у формі кристалічних частинок, за допомогою способу, як описано тут. "Обмежена розчинність у воді" з огляду дійсного винаходу означає, що пестицидна сполука є нерозчинною у воді або має розчинність у воді при 20 °C (1013 мбар) не більше, ніж 3 г/л або не більше, ніж 2 г/л, зокрема не більше, ніж 1 г/л, переважно не більше, ніж 0.5 г/л, особливо не більше, ніж 0.1 г/л, наприклад, від 0 до 2 г/л, зокрема від 0.01 мг/л до 1 г/л або від 0.02 мг/л до 0.5 г/л, особливо від 0.05 мг/л до 0.1 г/л. Розчинність, як правило, буде визначатися в деіонізованій воді при 20 °C. "Низька температура плавлення" з огляду дійсного винаходу означає, що пестицидна сполука має температуру плавлення не більше, ніж 110 °C, зокрема не більше, ніж 95 °C, переважно не більше, ніж 80 °C, особливо не більше, ніж 70 °C, наприклад, від 40 до 100 °C,зокрема від 45 до 90 °C, переважно від 50 до 80 °C і особливо від 55 до 70 °C. "Здатність до утворення, щонайменше, однієї стабільної кристалічної форми" з огляду дійсного винаходу означає, що пестицидна сполука здатна до утворення кристалічного матеріалу, який плавиться вище 25 °C, і де кристалічний матеріал переважно має температуру плавлення, щонайменше, 40 °C, зокрема, щонайменше, 45 °C, більш переважно щонайменше 50 °C і особливо щонайменше 55 °C. "Значною мірою кристалічний" з огляду дійсного винаходу означає, що, щонайменше, 90 мас. % пестицидної сполуки, яка присутня у водній суспензії, перебуває в кристалічному стані, і що менше, ніж 10 мас. % пестицидної сполуки, яка присутня у водній суспензії, є не кристалічною, тобто аморфною. Ступінь кристалізації може бути легко визначена за допомогою порошкової рентгенівської дифракції пестицидної сполуки, за допомогою оптичного мікроскопу (у наслідок подвійної променезаломлюваності кристалічної фази), у більшості випадків також з ДСК аналізу, і в деяких випадках за допомогою ІЧ спектрометрії. "Аморфна форма" з огляду дійсного винаходу означає, що пестицидна сполука, яка присутня у водній емульсії, є значною мірою не кристалічною, тобто, містить менше, ніж 10 мас. %, в перерахунку на загальну кількість пестицидної сполуки, або кількості, що не простежуються, кристалічного матеріалу. Аморфні форми включають рідкі форми, тобто розплави й переохолоджені розплави, і тверді аморфні форми. Спосіб дійсного винаходу є підходящим для готування стабільних водних суспензій будьяких органічних пестицидних сполук, які мають обмежену розчинність у воді як зазначено вище й низьку температуру плавлення як наведено вище і які є здатними до утворення, щонайменше, однієї стабільної кристалічної форми. Приклади таких органічних пестицидних сполук включають, але не обмежуються сполуками, наведеними в наведеній нижче таблиці: 3 UA 103689 C2 Пестицидна сполука альдрин алахлор азинофос-етил бенфлуралін бенсултап бензоксимат біфентрин бінапакрил бромофос бромопропілат бутралін хлорфоксим хлорпірифос флухлоралін флуроксипір крезоксим-метил лінурон метазахлор метконазол монолінурон напропамід нітротал-ізопропіл пендиметалін фосмет пікоксистробін піримікарб піколінафен піраклостробін тефлутрин трифлоксистробін температура плавлення [°C] 49-60 39.5-41.5 74 65-66.5 82-83 73 51-66 66-67 53-54 77 60-61 66.5 42-43.5 42-43.5 56-57 97 93-94 80 100-104.2 92-94 75 65 54-58 72.5 53-75 90.5 107-108 2) 55-64 44.6 80 розчинність у воді