Водні гербіцидні концентрати ауксинових карбонових кислот, які знижують подразнювальну дію на очі

Реферат: Застосування катіона N,N,N-диметилетаноламонію як амонієвої солі ауксинової карбонової кислоти для зниження подразнювальної дії на очі водних гербіцидних концентратів амонієвих солей ауксинових карбонових кислот, отриманих із моно-, дi- або триалкіламінів. UA 107379 C2 (12) UA 107379 C2 UA 107379 C2 5 10 15 20 25 30 Даний винахід стосується застосування холінових солей для зниження подразнювальної дії на очі водними гербіцидними концентратами зазвичай застосовуваних амонієвих солей ауксинових карбонових кислот, які отримуються з моно-, ди- або триалкіламінів. Водні композиції концентратів пестицидних і регулюючих ріст рослин хімічних продуктів широко застосовуються в сільськогосподарських, промислових, рекреаційних і житлових районах по всьому світу. Активні інгредієнти таких концентратів часто є карбоновими кислотами, більш конкретно, їх солями. Водний концентрат по суті є розчином активного інгредієнту у воді у відносно високій концентрації, призначеним для розведення у воді перед застосуванням шляхом розбризкування або іншими способами. Як правило, водний концентрат розбавляють 10-100 кратним власним об'ємом води перед застосуванням. Багато гербіцидних карбонових кислот, таких як, наприклад, феноксикарбонові кислоти, такі як 2,4-D, 2,4-DB, МСРА, МСРВ, мекопроп і кломепроп, бензойні кислоти, такі як дикамба й хлорамбен, піколінові кислоти, такі як амінопіралід, піклорам і клопіралід, піридинілоксіоцтові кислоти, такі як триклопір і флуроксипір і хінолінкарбонові кислоти, такі як квінклорак і квінмерак, відносно нерозчинні у воді в кислій формі Тому в багатьох випадках ці гербіциди складають у композиції, такі як водні концентрати розчинних у воді солей. Зазвичай застосовувані солі цих гербіцидних карбонових кислот, які застосовуються для отримання водних концентратів гербіцидів, включають, наприклад, амонієві, ізо-пропіламонієві, диметиламонієві, триетиламонієві, моноетиламонієві, діетаноламонієві, триетаноламонієві, триізопропаноламонієві тощо, які всі разом у даному описі називаються амонієвими солями. Недоліком застосування амонієвих солей, гербіцидних карбонових кислот для отримання водних концентратів гербіцидів є те, що вони можуть бути подразнювальними, якщо випадково у вигляді бризок або інакше попадуть у очі будь-кого, хто звертається до такої композиції. Ця властивість може призводити до обмежувального маркування продуктів, яке обмежує їх корисність на певних ринках, навіть там, де сам активний інгредієнт не викликає такої небезпеки. Холін є незамінною поживною речовиною для ссавців, необхідною для оптимального здоров'я на основі харчового раціону, рекомендованого Національною академією наук. Холін, в цілому, стосується різних четвертинних амонієвих солей, що містять катіон Ν, Ν, Nтриметилетаноламонію і протиіон X', такий як, наприклад, хлорид (холінхлорид), гідроксид (холінгідроксид) або тартрат (холінтартрат). Холінгідроксид може бути змішаний із 2,4-D у воді й легко утворює холінову сіль 2,4-D, яка має структуру 35 40 45 50 55 і легко утворює розчинний у воді концентрат. Цей концентрат, при розбавленні водою й застосуванні до сприйнятливих рослин на післясходовій стадії, забезпечує добру боротьбу з бур'янами, як розкрито в WO 2008/106107 А1. Бажано отримання похідного сполуки гербіцидної карбонової кислоти, яке є щонайменше настільки ж активним, як комерційно застосовувані гербіцидні солі карбонових кислот, і добре розчинним у воді, але яке є менш подразнювальним для очей і тому більш безпечним у застосуванні для тих, хто з ним поводиться і його застосовує. Несподівано нині виявлено, що водні концентрати холінових солей гербіцидних ауксинових карбонових кислот є менш подразнювальними для очей, ніж звично застосовувані амонієві солі таких гербіцидних ауксинових карбонових кислот. Ці холінові солі мають порівнювану гербіцидну дією, на основі еквівалента кислоти, із комерційно застосовуваними гербіцидними амонієвими солями карбонових кислот, такими як ізопропіламонієві, диметиламонієві, триетиламонієві, моноетиламонієві, діетаноамонієві, триетаноламонієві, триізопропаноламонієві солі й тому подібні, але із зниженим подразненням очей. Крім того холінові солі можуть бути з легкістю складені в композиції, такі як водні концентрати. Даний винахід стосується способу зниження подразнення очей водними гербіцидними концентратами звичайно застосовуваних амонієвих солей ауксинових карбонових кислот, які отримуються з моно-, ди- або триалкіламінів, який включає застосування катіону Ν,Ν,Νдиметилетаноламонію як амонієвої солі ауксинової карбонової кислоти. 1 UA 107379 C2 5 10 15 Інший аспект даного винаходу стосується суміші однієї або більше гербіцидних солей органофосфорної кислоти й холінових солей гербіцидних ауксинових карбонових кислот, яка забезпечує водну суміш концентрату гербіциду зі зниженим подразненням очей. Інший аспект даного винаходу стосується способу поліпшення розчинності у воді амонієвих солей ауксинових гербіцидів, який включає застосування катіону Ν,Ν,Ν-диметилетаноламонію як амонієвої солі ауксинового гербіциду. Гербіцидні ауксинові карбонові кислоти є гербіцидами на основі карбонової кислоти з таким самим типом дії, як індолілоцтова кислота, і припускають включення гербіцидів на основі бензойної кислоти, таких як хлорамбен, дикамба, 2,3,6-ТВА й трикамба; гербіцидів на основі піридинкарбонової кислоти, таких як амінопіралід, клопіралід і піклорам; гербіцидів на основі піридинілоксіоцтової кислоти, таких як триклопір і флуроксипір, гербіцидів на основі хінолінкарбонової кислоти, таких як квінклорак і квінмерак; гербіцидів на основі феноксіоцтової кислоти, таких як 4-СРА, 2,4-D, 3,4-DA і МСРА; гербіцидів на основі феноксимасляної кислоти, таких як 4-СРВ, 2,4-DB, 3,4-DB і МСРВ; гербіцидів на основі феноксипропіонової кислоти, таких як клопроп, 4-СРР, дихлорпроп, 3,4-DP, фенопроп, мекопроп і мекопроп-Р. Переважними гербіцидними ауксиновими карбоновими кислотами є 2,4-D, триклопір, амінопіралід, клопіралід, флуроксипір, піклорам і дикамба. Холінгідроксид стосується сполуки формули 20 Холінові солі гербіцидних ауксинових карбонових кислот стосуються сполук наступної загальної формули 25 30 35 40 45 50 де R є заміщеним фенілом, піридинілом, пірімідинілом або хінолінільною групою, X є О або одинарним зв'язком, R' є Η або СН3, і n становить від 0 до 3. Даний винахід стосується водних концентратів, складених із однієї або більше холінових солей гербіцидних ауксинових карбонових кислот, які мають знижені подразнення очей у порівнянні зі звичайно застосовуваними водними концентратами амонієвих солей гербіцидних ауксинових карбонових кислот. Холінові солі мають порівнювану гербіцидну дією, на основі еквівалента кислоти, із комерційно застосовуваними гербіцидними амонієвими солями карбонової кислоти, але зі зниженим подразненням очей. Крім того холінові солі можуть бути легко складені в композиції, такі як водні концентрати. Сполуки за даним винаходом можуть бути легко отримані шляхом реакції гербіцидної ауксинової карбонової кислоти з кількістю холінгідроксиду, достатньою для повної нейтралізації гербіцидної ауксинової карбонової кислоти. Гербіцидну ауксинову карбонову кислоту змішують із холінгідроксидом у воді, необов'язково за допомогою допоміжного розчинника, для отримання бажаного водного концентрату. Інший аспект даного винаходу стосується суміші однієї або більше гербіцидних солей органофосфорних кислот і холінових солей гербіцидних ауксинових карбонових кислот для отримання водних гербіцидних концентратів зі знижувальною подразнювальною дією на очі. Гербіциди на основі органофосфорної кислоти можуть включати глуфосинат і гліфосат у їх звичайно застосовуваних сольових формах, вибраних із, наприклад, амонієвої, ізопропіламонієвої, диметиламонієвої, триетиламонієвої, триметилсульфонієвої, натрієвої, калієвої тощо. Ці водні суміші концентратів демонструють знижувальну подразнювальну дію на очі в порівнянні із сумішами, що містять амонієві солі гербіцидних ауксинових карбонових кислот. Інший аспект даного винаходу стосується способу поліпшення розчинності у воді амонієвих солей ауксинових гербіцидів, який включає застосування катіону Ν,Ν,Ν-триметилетаноламонію 2 UA 107379 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (холін) як амонієвої солі ауксинового гербіциду. Несподівано було виявлено, що, наприклад, холінова сіль триклопіру має значно більш високу розчинність у воді, ніж будь-яка відома сіль триклопіру навіть при таких низьких температурах як -10 °C. Наприклад, розчинність у воді холінової солі триклопіру більша, ніж розчинність у воді комерційно застосовуваної триетиламонієвої солі триклопіру на основі еквівалента кислоти або активного інгредієнту. Несподівана висока розчинність холінової солі триклопіру дозволяє отримувати композиції з більш високими концентраціями. Концентровані композиції бажані з погляду на множину економічних і екологічних причин. Наприклад, бажане отримання концентрованої композиції для зниження витрат на транспортуванняй вантажно-розвантажувальні роботи і для зниження кількості утилізованого пакувального матеріалу. Водні концентрати за даним винаходом, в цілому, можуть бути застосовані для боротьби з небажаною рослинністю в багатьох сільськогосподарських культурах, яким надали ознаку толерантності або стійкості до цих або інших гербіцидів шляхом генетичної модифікації або шляхом мутації й селекції. Багато стійких до гліфосату й глуфосинату сільськогосподарських культур можна обробляти як окремо, так і в комбінації з цими сполуками. Деяким сільськогосподарським культурам (наприклад, кукурудза, соя й бавовна) надали ознаку стійкості до ауксинових гербіцидів, таких як 2,4-дихлорфеноксіоцтова кислота. Ці активні інгредієнти можуть бути застосовані для обробки таких стійких сільськогосподарських культур або інших стійких до ауксину сільськогосподарських культур. Нарівні з тим, що такі водні концентрати можна застосовувати безпосередньо як гербіциди, переважно потрібно застосовувати їх в сумішах, що містять гербіцидно ефективну кількість водних концентратів разом щонайменше з одним прийнятним із точки зору сільського господарства ад'ювантом або носієм. Прийнятні допоміжні агенти або носії не повинні бути фітотоксичними по відношенню до цінних сільськогосподарських культур, зокрема, у концентраціях застосовуваних при застосуванні композицій для вибіркової боротьби з бур'янами в присутності сільськогосподарських культур, і не повинні хімічно реагувати з водними концентратами або іншими інгредієнтами композиції. Такі суміші можуть бути розроблені для застосування безпосередньо до бур'янів або їх локусів або можуть бути концентратами або композиціями, які, як правило, розбавляються додатковими носіями й ад'ювантами перед застосуванням. Зазвичай бажане включення одного або більше поверхнево-активних агентів у водні концентрати за даним винаходом. Поверхнево-активні агенти можуть бути аніонними, катіонними або неіоногенними за природою, і можуть бути застосовані як емульгуючі агенти, змочувальні агенти, суспендуючі агенти або для інших цілей. Типові поверхнево-активні агенти включають алкілсульфатні солі, такі як лаурилсульфат діетаноламонію; алкіларилсульфонатні солі, такі як додецилбензолсульфонат кальцію; продукти приєднання алкілфенолу й алкіленоксиду, такі як етоксилат нонілфенол-C18; продукти приєднання спирту й алкіленоксиду, такі як етоксилат тридецилового спирту-С16; мила, такі як стеарат натрію; алкілнафталінсульфонатні солі, такі як дибутилнафталінсульфонат натрію; складні діалкілові ефіри сульфосукцинатних солей, такі як ди(2-етилгексил)сульфосукцинат натрію; складні ефіри сорбіту, такі як сорбітололеат; четвертинні аміни, такі як хлорид лаурилтриметиламонію; складні поліетиленгліколеві ефіри жирних кислот, такі як стеарат поліетиленгліколю; блокспівполімери етиленоксиду й пропіленоксиду; і солі складних моно- і діалкілфосфатних ефірів. Інші ад'юванти, зазвичай застосовувані в сільськогосподарських композиціях, включають агенти, поліпшуючі сумісність, протиспінювальні агенти, зв'язувальні агенти, нейтралізуючі агенти й буфери, інгібітори корозії, барвники, ароматизатори, ліофілізуючі агенти, агенти, що поліпшують просочування, адгезивні агенти, диспергуючі агенти, згущувальні агенти, агенти, які знижують температуру замерзання, бактерицидні добавки і тощо. Композиції також можуть містити інші сумісні компоненти, наприклад, інші гербіциди, регулятори росту рослини, фунгіциди, інсектициди й тощо, й можуть бути складені в композицію з рідкими добривами. У концентратах за даним винаходом активний інгредієнт, в цілому, присутній у концентрації від 5 до 90 масових відсотків, переважно, від 20 до 80 масових відсотків. Такі композиції, як правило, розбавляють водою перед застосуванням. Розбавлені композиції, як правило, застосовувані до бур'янів або локусів бур'янів, в цілому, містять від 0,001 до 2 масових відсотків активного інгредієнту й переважно містять від 0,01 до 1 масового відсотка. Дані водні концентрати після розбавлення водою можуть бути застосовані до бур'янів або їх локусів за допомогою звичайних наземних або повітряних розбризкувачів, шляхом додавання в поливну воду та іншими традиційними способами, відомими фахівцям у сфері техніки. Наступні приклади представлені для ілюстрування різних аспектів цього винаходу й не повинні бути розглянуті, як обмеження до формули винаходу. 3 UA 107379 C2 5 10 15 20 25 30 35 Приклад 1 Отримання водних концентратів: гербіцидну ауксинову карбонову кислоту й холінгідроксид (46 мас. % у воді) змішували в еквімолярній кількості у воді при кімнатній температурі й перемішували до утворення розчину для отримання водного концентрату холінової солі гербіцидної ауксинової карбонової кислоти. Додаткові інертні інгредієнти можуть бути додані до зразків, як відомо фахівцям у сфері техніки. Приклад 2 Тестування на подразнення очей проводили згідно з нормами вимог до випробувань, описаних у: (1) OECD Guideline for the Testing of Chemicals, Procedure 405 (2002), (2) U.S. EPA Health Effects Test Guidelines, OPPTS 870.2400 (1998), (3) JMAFF 12-Nouan-1847 (2000) і (4) Official Journal of the European Communities, Methods for the Determination of Toxicity, Part B.5 (Eye Irritation), Directive 2004/73/ED, 29 April 2004. Композиції випробуваних речовин тестували на новозеландському кролику альбіносі (3 тварини на композицію) для визначення потенціалу викликати подразнення очей. Речовину застосовували в однократній дозі до кон'юнктивного мішка одного ока кожної тварини. Інше око залишали необробленим, і воно було контролем. Подразнення рогової оболонки, райдужної оболонки й кон'юнктиви оцінювали через 21 день після застосування випробуваної речовини. Максимальні отримані бали подразнення становили 4 для помутніння рогівки, 2 для запалення райдужної оболонки й 10 для кон'юнктивіту (ці значення не враховують площу оцінюваної рогової оболонки або додаткові чинники, застосовувані в обчисленнях). Результати представлені як подразнення рогової оболонки, райдужної оболонки й кон'юнктиви, що мало місце в самої чутливої тварини через 21 день після застосування. Тестування проводили з наступними дев'ятьма водними концентратами: (1) холінова сіль 2,4-D (456 грам-еквівалент кислоти на літр (гек/л)), (2) холінова сіль 2,4-D (538,5 гек/л), (3) 2,4-D ДМА (диметиламонієва сіль, 456 гек/л), (4) 2,4-D ДМА (683 гек/л), (5) 2,4-D ДМЕА (диметилетаноламоній, 456 гек/л), (6) 2,4-D ІПА (ізопропіламоній, 456 гек/л), (7) 2,4-D ТІПА (триізопропаноламін, 456 гек/л), (8) 2,4-D холін (228 гек/л), змішаний із гліфосатом ДМА (диметиламоній, 240 гек/л) і (9) 2,4-D ДМЕА (228 гек/л), змішаний із гліфосатом ДМА (240 гек/л). Як показано в таблиці 1, 2,4-D холін (зразки 1 і 2) і 2,4-D холін, змішаний із гліфосатом ДМА (зразок 8), викликали найменше подразнення, що мало місце через 21 день після застосування в порівнянні з іншими композиціями 2,4-D аміну. 2,4-D холін, змішаний із гліфосатом ДМА (зразок 8), не спричиняв подразнення, яке б мало місце через 21 день, і 2,4-D холін нарізно не викликав або викликав мінімальний кон'юнктивіт, що мав місце через 21 день (бал 1). Інші композиції 2,4-D аміну отримали оцінки помутніння рогівки в межах 1-4, запалення райдужної оболонки в межах від 0-2 і кон'юнктивіту в межах 1-6, що мали місце через 21 день. Таблиця 1 Бали подразнення очей для композицій через 2,4-D 21 день після застосування випробувальної речовини Зразок 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 40 Композиція водного концентрату 2,4-D холін 2,4-D холін 2,4-D ДМА 2,4-D ДМА 2,4-D ДМЕА 2,4-D ІПА 2,4-D ТІПА 2 2,4-D холін + гліфосат ДМА 2 2,4-D ДМЕА + гліфосат ДМА 2,4-D гек/л1 456 538,5 456 683 456 456 456 228 228 Рогова оболонка 0 0 3 4 4 4 3 0 1 Райдужна оболонка 0 0 1 0 2 0 0 0 1 Кон'юнктива 1 0 3 4 6 6 1 0 3 - грам-еквівалент кислоти на літр - концентрація гліфосат ДМА 240 гек/л Приклад З Отримання водного концентрату: холінову сіль триклопіру отримували шляхом реакції кислоти триклопіру з холінгідроксидом у еквімолекулярній кількості у воді при кімнатній температурі. Додаткові інертні інгредієнти додавали для отримання концентрату, що містить 4 UA 107379 C2 5 10 15 360 г/л еквівалента кислоти триклопіру в формі холінової солі (зразок 10). Композиція й кількість інертних інгредієнтів у композиції зразка 10 були ідентичні композиції й кількості інертних інгредієнтів в комерційному гербіциді Garlon® 3А, що містять 360 г/л еквівалента кислоти триклопіру в формі триетиламонієвої солі (зразок 11). Приклад 4 Тест на подразнення очей проводили згідно з нормами вимог до випробувань, як описано в прикладі 2. Композиції випробувальних речовин тестували на новозеландському кролику альбіносі (3 тварини на композицію) для визначення їх потенціалу спричиняти подразнення очей як описано в прикладі 2. Результати представлені у вигляді подразнення, що має місце в роговій оболонці, райдужній оболонці й кон'юнктиві в самої чутливої тварини через 14 днів після застосування. Тестування проводили з наступними двома водними концентратами: триклопіру холіну й триклопіру TEA (Триетиламіну). Як продемонстровано в таблиці 2, подразнення очей не мало місце через 14 днів після застосування триклопіру холіну (зразок 10), тоді як мало місце помутніння рогівки (бал 1) і кон'юнктивіт (бал 1) через 14 днів після застосування триклопіру TEA (зразок 11). Таблиця 2 Бали і подразнення очей для композиційтриклопіру через 14 днів після застосування випробувальної речовини Зразок 10 11 1 20 Композиція водного Триклопір гек/л концентрату Триклопір холіну 360 Триклопір TEA 360 Рогова оболонка 0 1 Райдужна оболонка 0 0 Кон'юнктива 0 1 грам-еквівалент кислоти на літр Приклад 5 Розчин холінової солі триклопіру, отриманий шляхом реакції 98,7 технічної кислоти триклопіру (98 %-а чистота) з 100,0 розчину гідроксидом холіну (45 %), мав підсумкову концентрацію холінової солі триклопіру 68,3 % (48,7 % еквіваленту кислоти триклопіру). У прозорому, гомогенному розчині не починалася кристалізація навіть під час зберігання при 10 °C протягом 14 днів. Розчинність безлічі солей триклопіру у воді при 20 °C і 0 °C наведена в таблиці 3. 25 Таблиця 3 Розчинність триклопірових солей у воді при 20 °C і 0 °C 20 °C Сіль триклопір: Диметиламін Триетиламін Діетаноламін Триетаноламін N,N-диметилетаноламін Холін 1 мас. % ЕК 38,9 36,8 13,2 27,4 36,7 >48,7 0 °C мас. % АІ 45,7 51,3 18,6 43,3 49,5 >68,3 2 1 мас. % ЕК 26,1 36,3 5,8 14,2 36,7 >48,7 мас. % АІ 30,7 50,6 8,2 22,5 49,5 >68,3 2 1 На основі еквівалента кислоти (ЕК) як виміряно в аналізі На основі активного інгредієнта (АІ) як обчислено з виміряного в аналізі значення, передбачаючи нейтралізацію при молярному співвідношенні 1:1 2 30 Приклад 6 Стійкість зразка 1 при низькій температурі (456 гек/л холінової солі 2,4-D) порівнювали зі стійкістю зразка 3 при низькій температурі (456 гек/л ДМА солі 2,4-D). У той час як зразок 3 був твердим при температурі -10 °C, зразок 1 залишався гомогенною прозорою рідиною при такій низькій температурі як -20 °C, вказуючи на значно поліпшену розчинність при низьких температурах. 5 UA 107379 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 1. Застосування катіона N,N,N-диметилетаноламонію як амонієвої солі ауксинової карбонової кислоти для зниження подразнювальної дії на очі водних гербіцидних концентратів амонієвих солей ауксинових карбонових кислот, отриманих із моно-, ді- або триалкіламінів. 2. Застосування за п. 1, в якому ауксинова карбонова кислота являє собою 2,4-D, триклопір, амінопіралід, клопіралід, флуроксипір, піклорам або дикамбу. 3. Застосування за п. 1, яке додатково включає сіль гербіциду гліфосату або глуфосинату в суміші з N,N,N-диметилетаноламонієвою сіллю ауксинової карбонової кислоти. 4. Застосування катіона N,N,N-диметилетаноламонію як амонієвої солі ауксинової карбонової кислоти для поліпшення розчинності у воді амонієвих солей ауксинових гербіцидів. 5. Застосування за п. 4, в якому ауксинова карбонова кислота являє собою 2,4-D, триклопір, амінопіралід, клопіралід, флуроксипір, піклорам або дикамбу. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6