Пестицидные композиции и способ борьбы с паразитами

Пестицидные композиции и способ борьбы с паразитами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Изобретение касается пестицидных композиций, включающих органические соединения, более конкретно пестицидных композиций, включающих органические соединения класса фенолов из масляных экстрактов растений семейств Labiatae и Verbenacea и ионы переходных металлов.

Предпосылки создания изобретения

Пестициды или пестицидные методы, в частности инсектициды, используют для увеличения производства пищевых продуктов, уменьшения популяции болезнетворных вредителей и ограничения контактов человека с такими вредителями. В настоящее время основным методом борьбы с сельскохозяйственными вредителями является применение пестицидов, содержащих синтетические химические вещества. Однако химические средства не только становятся менее эффективными в борьбе с вредителями, но и оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду и людей.

Первоначально многие синтетические химикаты, используемые в качестве пестицидов, были весьма эффективны в борьбе с вредителями. Однако после их интенсивного применения вредители приобретают устойчивость к таким химикатам. Когда одно химическое средство теряет свою активность, применяют другие синтетические продукты, к которым вредители еще не приобрели устойчивости. Этот цикл может привести к выбросу в окружающую среду, часто неконтролируемому, большого числа синтетических химикатов. Взаимодействие любого химического соединения, не говоря о большом числе таких соединений, с окружающей средой всегда приводит к неожиданным последствиям.

Неселективность действия синтетических химикатов на вредителей лишает их привлекательности. Химические вещества часто оказывают неожиданное и сильное губительное действие не только на паразитных насекомых или животных, но и воздействуют на полезных насекомых или животных.

Химикаты могут также загрязнять площади, с которыми люди имеют тесные контакты, и поэтому оказывают сильное действие на здоровье людей. Поскольку в окружающей среде присутствует множество синтетических соединений, их взаимодействие неизбежно. Часто комбинированный эффект, называемый эффектом синергизма, может превосходить эффект отдельного соединения.

Более того, синтетические химикаты могут существовать в окружающей среде бесконечно долго. Наряду с другими причинами это побудило Агентство по защите окружающей среды США (ЕРА) регулировать и даже запрещать применение многих синтетических химикатов в качестве пестицидов.

Из-за губительного действия синтетических химических пестицидов и запретов ЕРА на многое химикаты были предложены и исследованы альтернативные варианты вместо синтетических химических пестицидов.

Одной из таких альтернатив является применение биологических организмов для борьбы с паразитами. Несмотря на то, что этот подход был отмечен заметными успехами, всегда остаются сомнения насчет вовлечения биоорганизмов в борьбу с паразитами. Другой альтернативой, которая привлекает все большее внимание, является применение природных пестицидов. Природные пестициды - это соединения, существующие в природе (например, в растениях, животных или других насекомых) и обладающие такими свойствами, которые позволяют использовать их в качестве пестицидов в неизменном виде, в комбинации или после модифицирования.

Пример природного пестицида приведен в Патенте США №6004569, раскрывающем средство и метод поражения беспозвоночных, особенно насекомых, пауков и личинок. Предложение включает химическое соединение с шестичленным углеродным кольцом с по крайней мере одной кислородсодержащей функциональной группой. Показано, что предложенный препарат является компонентом эфирного масла растения.

Патент США №6231865 демонстрирует другой пример природного пестицида - состав, включающий чесночное масло или экстракт чеснока в эфирном масле. Авторы показали, что в силу эффекта синергизма активность предложенного средства превосходит известные свойства чесночного масла.

Хотя природные пестициды использовали и раньше, все еще существует необходимость в эффективных природных пестицидах, лишенных нежелательных качеств, свойственных синтетическим химическим пестицидам.

Сущность изобретения

Данное изобретение охватывает пестицидные композиции, содержащие смесь соединений карвакрола и тимола с солью переходного металла, представляющего собой цинк. Карвакрол и тимол могут быть экстрагированы из растений семейств Labiatae и Verbenacea и содержать хотя бы один ион переходного металла. В частности, композиции можно составить из экстрактов эфирных масел и солей переходных металлов.

Подходящие растения из семейств Labiatae и Verbenacea включают Ocimum spp., Saturea spp., Monarda spp., Origanum spp., Thymus spp., Mentha spp., Nepeta spp., Teucrium gnaphalodes, Teucrium polium, Teucrim divaricatum, Teucrim kotschyanum, Micromeria myrifolia, Calamintha nepeta, Rosmarinus officinalis, Myrtus communis, Acinos suaveolens, Dictamnus albus, Micromeria fruticosa, Cunila origanoides, Mosia Japonoica Maxymowitz, Pycnanthemum nudum, Micrimeria Juliana, Piper betel, Trachyspermum ammi и Lippa graveolens. Предпочтительно использовать в композиции растения Nepeta racemosa и Nepeta Cataria.

Примерами солей переходных металлов могут служить хлорид цинка, хлорид меди, хлорид железа, гидроксид цинка, гидроксид меди и гидроксид железа. Предпочтительными являются хлорид цинка и гидроксид цинка. Наиболее предпочтительной солью переходного металла является хлорид цинка из природного источника, например из цинковых руд.

Краткое описание чертежей

На фиг1 показана структурная формула карвакрола (другие названия: 2-метил-5-(1-метилэтил)фенол, изопропил-о-крезол, 2-гидрокси-n-цимол или изотимол).

На фиг.2 представлена структурная формула тимола (другие названия 5-метил-2-(1-метилэтил)фенол, 5-метил-2-изопропил-1-фенол, 1-метил-3-гидрокси-4-изопропилбензол, 3-n-цименол, 3-гидрокси-n-цимол или м-тимол).

Фиг.3 представляет структурную формулу карвакрола в реакции с хлоридом цинка.

Фиг.4 представляет структурную формулу тимола в реакции с хлоридом цинка.

Подробное описание предпочтительного варианта

Настоящее описание охватывает пестицидные соединения и композиции, включающие масляный экстракт из растений семейств Labiatae и/или Verbenacea. В частности, пестицидные соединения можно приготовить комбинированием органических соединений фенольного ряда, полученных из масляных экстрактов растений, с солью переходного металла. Более конкретно, пестицидные соединения можно готовить комбинированием карвакрола и/или тимола, полученных из масляных экстрактов растений, с солью переходного металла.

I. Насекомые и воздействие на насекомых

Соединения и композиции согласно данному изобретению оказывают губительное действие на вредителей в определенной области. Для этого необходимо соблюдать следующие условия. Вредители, чье поражение достигается либо ингибированием их роста, либо отпугиванием с помощью пестицидных соединений или композиций, включают следующие виды: насекомые, клещи, яйца насекомых или клещей; грибки; микроорганизмы, включая бактерии, вирусы и паразиты. Насекомое - это животное класса Insecta (или Hexapoda) подвида Uniramia вида Arthropoda, охватывающее муравьев, оводов, сверчков, кузнечиков, бабочек, моль, пауков, клещей и долгоносиков. Клещ - это паукообразное семейства Acari или Acarina. Грибок является представителем королевских грибов, названных так потому, что они поглощают пищу из раствора непосредственно через стенки клеток и воспроизводятся через споры. Микроорганизм - это живой организм, слишком мелкий и невидимый глазом, включает бактерии, грибки, простейшие, микроскопические водоросли и вирусы.

Пестицидные соединения могут использоваться в качестве инсектицидов, противоклещевых средств, овицидов, фунгицидов, биоцидов или репеллентов. Инсектицид - это химическое вещество, которое убивает или ингибирует рост насекомых и других членистоногих. Противоклещевое средство - это химическое вещество, которое убивает или ингибирует рост клещей, которые кормятся растениями. Овицид - это химическое вещество, которое убивает или ингибирует рост яиц насекомых или клещей. Фунгицид - это химическое вещество, которое убивает или ингибирует рост грибков, включая тлей, плесень и ржавчину растений. Биоцид - это химическое вещество, которое убивает или ингибирует рост микроорганизмов. Репеллент - это химическое вещество, которое отпугивает вредителей, включая насекомых.

Рост вредителя ингибируется, если наблюдается уменьшение числа особей в определенном месте. Рост вредителей также ингибируется, если нормальный рост отдельной особи модифицируется таким образом, что оказывается отрицательное действие на эту особь. Число вредителей считается уменьшившимся после воздействия, если в нужном месте наблюдается меньше особей по сравнению с тем, которое наблюдалось бы без данного воздействия. Вредитель отпугивается в результате применения заявленных веществ, если в определенном месте оказывается меньшее число осбей, чем их было бы без воздействия. Заражением (инвазией) вредителями считается присутствие хотя бы одной особи в определенном месте. Инвазия считается не состоявшейся, если в нужном месте после воздействия оказывается меньшее число вредителей, чем их было бы без данного воздействия. Защитой от инвазии считается отсутствие вредителей в определенном месте, в то время как без воздействия в этом месте была бы найдена хотя бы одна особь.

Примеры определенных участков, где испытываются заявленные соединения, включают (но не ограничиваются только этим) одиночное растение, несколько растений, группу растений, сельскохозяйственное поле, огород, животное (включая людей, домашних и диких животных), некий объем пространства вокруг животного и участок земли, включая воздушное пространство над ним.

II. Пестицидные соединения

А. Органические соединения класса фенолов

Пестицидные соединения по данному изобретению получают по реакции органического соединения фенольного ряда, например, карвакрола или тимола, с солью переходного металла. Фенольные соединения, используемые в данном изобретении, можно синтезировать известньми методами или получить из масляных экстрактов растений. Предпочтительны фенольные соединения, полученные из экстрактов растений. Более предпочтительны в данном изобретении соединения фенольного ряда, полученные из экстрактов растений, из которых затем выделяют карвакрол и тимол.

Карвакрол, структура которого приведена на фиг.1, представляет собой кристаллическое вещество с температурой кипения ˜233°С при атмосферном давлении. Тимол, структура которого показана на фиг.2, - это жидкость с температурой кипения 237-238°С при атмосферном давлении. Оба соединения летучи с водяным паром.

1. Растения для использования в масляной экстракции, содержащие органические соединения класса фенолов

При реализации данного изобретения, когда фенольные соединения получают из масляных экстрактов растений, масляной экстракции подвергают члены семейств Labiatae (называемого также Lamiaceae) или Verbenacea. Растения семейств Labiatae и Verbenacea включают гибриды растений, выращенных из индивидуальных растений этих двух семейств.

Общее название членов семейства Labiatae, большого семейства, охватывающего множество однолетних и многолетних трав, - «семейство мяты». Семейство мяты содержит тип Magnoliphyta, класс Magnoliopsida и вид Lamiales. Семейство Labiatae включает более 200 видов, таких как Salvia, Rosmarinus, Menths, Ocimum, Thymus, Marrubium, Monarda, Trichostema, Teucrium, Hyptis, Physostegia, Lamium, Stachys, Scutellaria и Lypopus.

Растения, которые предпочтительно использовать для экстракции фенольных соединений, включают Ocimum spp., Saturea spp., Monarda spp., Origanum spp., Thymus spp., Mentha spp., Nepeta spp., Teucrium gnaphalodes, Teucrium polium, Teucrim divaricatum, Teucrim kotschyanum, Micromeria myrifolia, Calamintha nepeta, Rosmarinus officinalis, Myrtus communis, Acinos suaveolens, Dictamnus albus, Micromeria fruticosa, Cunila origanoides, Mosia Japonoica Maxymowitz, Pycnanthemum nudum, Micrimeria Juliana, Piper betel, Trachyspermum ammi, Lippia graveolens, Escholcia spledens, Cedrelopsis greve и другие.

В предпочтительной композиции для экстракции маслом используют растения Esholtia splendens, Cedrelopsis grevei, Lippia graveolens или растения Nepeta, включая Nepeta racemosa, Nepeta citridora, Nepeta elliptica, Nepeta hindostoma, Nepeta lanceolata, Nepeta leucophylla, Nepeta longiobracteata, Nepeta mussinii, Nepeta nepetella, Nepeta sibthorpii, Nepeta subsessilis и Nepeta tuberosa.

Наиболее предпочтительно экстрагировать маслом гибридные растения, полученные скрещиванием Nepeta racemosa, Esholtia splendens, Cedrelopsis grevei и Lippia graveolens.

2. Экстракция карвакрола и тимола из растений

а. Выращивание растения

Растения семейств Labiatae и Verbenacea встречаются во всем мире и сравнительно легко культивируются. Для культивирования предпочтительны семена тех растений, которые, как ожидается, дадут высокий выход органических соединений фенольного ряда (например, не менее ˜70 вес.%, более предпочтительно не менее 80 вес.%) выращивают в рыхлом грунте, предпочтительно в условиях субтропического климата. Гибридные семена, имеющие высокий выход фенольных соединений, можно получить по известным методикам. Скрещивание Nepeta racemosa, Esholtia splendens, Cedrelopsis grevei и Lippia graveolens приводит к получению гибрида, который является предпочтительным источником фенольных соединений. Затем семена обрабатывают известными сельскохозяйственными методами, такими как замачивание и внесение удобрений. Наиболее предпочтительно культивировать и выращивать растения без применения синтетических пестицидов.

Поскольку листья содержат большое количество масла в период цветения, предпочтительно собирать растения вскоре после начала цветения. Предпочтительно собирать растения через 24 ч после начала цветения, более предпочтительно делать это спустя 12 ч. Наиболее предпочтительно собирать растения рано утром или поздно вечером, когда листья не освещены солнцем.

Поскольку большая часть масла содержится в листьях и цветках растения, в процессе экстракции предпочтительно утилизировать только листья и цветки. Использование других частей растения может повысить содержание примесей и понизить выход.

b. Экстракция масла из растений

Органические фенольные соединения, содержащиеся в масле, могут быть экстрагированы либо из высушенных, либо из свежих растений, либо из их комбинации. Если растение следует высушить, процесс сушки проводят предпочтительно в специальных сушилках, в которых поддерживается постоянная циркуляция воздуха. Предпочтительно не выставлять собранные листья и цветки на прямой солнечный свет, поскольку это может уменьшить количество активных веществ в листьях.

Для сушки листья и цветки раскладывают слоями толщиной 20-25 см. Для равномерной сушки листья нужно переворачивать вручную или механически четыре раза в день в течение первых трех дней сушки. Листья сушат от 7 до 8 дней. Когда листья высушены, масло можно экстрагировать известными методами, включая перегонку, например, перегонку с паром.

Предпочтительно масло извлекают с помощью двустадийного процесса перегонки (двойная перегонка). Предпочтительно сначала выделять масло перегонкой с паром (при температуре около 100°С) для удаления большинства примесей. Обычно после первой перегонки с паром полученное масло содержит примерно 3-4 вес.% тимола, около 60-70% карвакрола и около 26-37 вес.% примесей.

Масло после перегонки с паром затем перегоняют еще раз при температуре 180-200°С для удаления оставшихся примесей. Предпочтительно перегнанное масло перегнать еще раз (двойная редистилляция). Если применяется процесс двойной редистилляции, то масло обычно имеет чистоту более 90%. Более предпочтительно получить чистоту более 95% и наиболее предпочтительно до 99%. Хотя при двойной редистилляции выход имеет тенденцию к понижению, обычно на 100 кг высушенных листьев и цветков получают примерно от 1 до 10 кг, более типично от 3 до 7 кг масла.

В процессе перегонки ректификационная колонна обычно имеет две выходные трубки: одну для масла (в основании колонны) и одну для водяного пара (наверху колонны). Источник воды расположен под листьями и цветками и нагревается до ˜100°С, предпочтительно под давлением от ˜20 бар до ˜25 бар (повышенное давление способствует уменьшению времени перегонки). Пар проходит через листья и цветки и вызывает выделение масла по каплям. Поскольку водяной пар легче капель масла, капли воды выделяются из выводящей трубки, расположенной вверху перегонной колонны, а капли масла выделяются из выводящей трубки, расположенной у основания перегонной колонны. Процесс перегонки продолжается около 1-5 ч, чаще примерно 2-3 ч.

3. Получение органических соединений фенольного типа путем синтеза

Органические фенольные соединения, применяемые в данном изобретении, можно также получить путем синтеза. Методы синтеза органических фенольных соединений, таких как карвакрол и тимол, хорошо известны. См., например, Organic Chemistry by Morrison & Boyd, 24 ed., 1971, p.815. Кроме того, эти соединения производятся промышленностью и приведены в каталоге фирмы Merck. Хотя фенольные соединения можно приготовит синтетически, предпочтительнее экстрагировать эти соединения из растений. Поскольку для синтеза карвакрола и изопропилкоезола используют фенол, конечный продукт обычно содержит остаточный фенол (менее 1%). Крайне нежелательно назначать фенолсодержащие композиции животным, т.к. фенол обладает мутагенными и карциногенными свойствами.

В. Соли

Пестицидные соединения по данному изобретению получают по реакции органического фенольного соединения, такого как карвакрол или тимол, с солью переходного металла или с солью, содержащей двухвалентный катион. Предпочтительно готовить пестицидные соединения по реакции органического фенольного соединения с солью переходного металла.

1. Соль переходного металла

Переходные металлы - это тридцать восемь (38) элементов от 3-й до 8-й групп Периодической системы. Как и все металлы, переходные элементы являются ковкими и пластичными и проводят электричество и тепло. Свойства переходных металлов определяются их валентными электронами, т.е. электронами, которые участвуют в образовании связей с другими элементами. Валентные электроны переходных металлов находятся в более чем одной оболочке. Благодаря этой конфигурации валентных электронов переходные элементы могут иметь различные степени окисления.

Переходные элементы включают следующие элементы: скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, иттрий, цирконий, ниобий, молибден, технеций, рутений, родий, палладий, серебро, кадмий, гафний, тантал, вольфрам, рений, осмий, иридий, платина, золото, ртуть, резерфордий, дубний, сиборгий, борий, гассий, мейтнерий и др. актиниды. Предпочтительными переходными металлами для приготовления соединений по данному изобретению являются те элементы, которые в основном имеют степень окисления +2; примерами таких переходных металлов являются никель, медь, цинк и кадмий. Наиболее предпочтительными переходными металлами для использования в данном изобретении являются цинк, никель или медь.

Переходные металлы могут, но не обязательно, использоваться в комбинации с анионом. Анион - это отрицательно заряженная частица. Предпочтительно переходный металл комбинировать с хлоридным, фторидным, гидридным, гидроксидным, нитратным, оксидным или сульфидным анионами. Более предпочтительно сочетать переходный металл с хлоридным, оксидным или сульфатным анионами. Наиболее предпочтительно использовать в качестве переходного металла хлорид цинка ZnCl₂, сульфат цинка ZnSO₄ или другую природную соль переходного металла или синтетическое природное соединение. Использованный здесь термин «природный» относится к веществу или смеси веществ, существующих в природе, а не синтезированных химически. «Синтетическое природное соединение» относится к соединениям, синтезированным искусственно, но встречающимся также в природе. Примером природного соединения является хлорид натрия, выделенный из воды океана. Примером синтетического природного соединения является синтетический хлорид натрия.

2. Соли, содержащие двухвалентные катионы

Соли, содержащие двухвалентные катионы (отличные от ионов переходных металлов), т.е. катионы с зарядом +2, также могут реагировать с органическими фенольными соединениями, образуя пестицидные соединения по данному изобретению. Примерами таких двухзарядных катионов солей, используемых в данном изобретении, являются катионы кальция, магния, стронция, бария или радия. Предпочтительны катионы кальция и магния. Более предпочтительны, кроме переходных металлов, катионы магния. Соль может содержать анион, например, гидроксидный, хлоридный, нитратный, сульфатный, фосфатный, карбонатный, боратный и фторидный. Термины «природное» и «синтетическое природное соединение» имеют такое же значение, как указано выше.

С. Приготовление пестицидных соединений

1. Реакция органического фенольного соединения с солью металла

Пестицидные соединения по данному изобретению образуются по реакции органического фенольного соединения с солью переходного металла.

В одном из вариантов изобретения реакцию органического фенольного соединения с солью переходного металла проводят следующим образом. Органическое фенольное соединение смешивают с солью переходного металла. Затем смесь перемешивают с высокой скоростью (например, 1000 об/мин) в течение заданного времени (например, 30 мин). Отношение веса органического фенольного соединения к весу соли переходного металла в реакции составляет предпочтительно от 50:50 до 75:25. Более предпочтительным является отношение органического фенольного соединения к соли переходного металла от 55:45 до 70:30. Наиболее предпочтительно отношение органического фенольного соединения к соли переходного металла от 60:40 до 65:35.

Возможный продукт реакции органического фенольного соединения с солью переходного металла представлен на фиг.3 и 4, где показаны продукты реакции карвакрола и тимола соответственно с хлоридом цинка. Предполагается, но не доказано, что соль образует комплекс с ионизованным органическим фенольным соединением. Пестицидные соединения называют по названию органического фенольного соединения, из которого они получены. Поэтому пестицидные соединения, полученные по реакции карвакрола с солью переходного металла, называют карвакрольным пестицидным соединением. Аналогично пестицидное соединение, полученное по реакции тимола с солью, называют тимольным пестицидным соединением. Более определенно назвать пестицидные соединения по катиону, связанному с органическим фенольным соединением. Поэтому пестицидное соединение, полученное реакцией карвакрола с хлоридом цинка, называют карвакролатом цинка.

Специфические реакции органических фенольных соединений с солями проиллюстрированы далее примерами 3 и 4.

2. Смесь приготовленных пестицидных соединений

Пестицидные соединения по данному изобретению можно использовать как индивидуальные, так и в комбинациях. Предпочтительно использовать пестицидные соединения в смеси из хотя бы двух пестицидных соединений. Более предпочтительно использовать смесь карвакрольного и тимольного пестицидных соединений. Наиболее предпочтительно использовать смесь карвакролата цинка и тимолата цинка.

При смешении карвакрольного и тимольного пестицидных соединений отношение карвакрольного пестицидного соединения к тимольному пестицидному соединению может изменяться соответственно от 100:1 до 1:1. Предпочтительно иметь в смеси отношение карвакрольного пестицидного соединения к тимольному пестицидному соединению от 50:1 до 5:1. Более предпочтительно отношение карвакрольного пестицидного соединения к тимольному пестицидному соединению, равное 10:1.

Типичная смесь пестицидных соединений проиллюстрирована в примере 5.

D. Действие пестицидных соединений

1. Действие пестицидного соединения в качестве инсектицида или противоклещевого средства

Предполагается, но не доказано, что пестицидные соединения по данному изобретению действуют двумя различными методами. Пестицидные соединения могут действовать так же, как масляные инсектициды, и блокировать все стадии развития насекомого: яйца, молодые и взрослые особи. Инсектициды такого способа воздействия привлекательны тем, что они не токсичны для нервной системы животных и оказывают очень слабое негативное воздействие на человека (оператора). Другим способом воздействия является ингибиторный механизм, через так называемый GABA (гамма-аминомасляная кислота) рецептор. Этот рецептор увеличивает проницаемость нейронов по хлорид-ионам. Когда процесс внедрения хлорид-ионов в нейроны затруднен, «успокоительный» эффект GABA усиливается.

2. Действие пестицидного соединения в качестве фунгицида или биоцида

При использовании в качестве фунгицида или биоцида пестицидные соединения по данному изобретению действуют единообразно. Предполагается, но не доказано, что этот способ воздействия сходен с действием бензилового спирта, фенола и полифенолов и заключается в разрушении клеточных мембран микроорганизмов, что приводит к гибели клеток. Пестицидные соединения способны растворять липиды. Мембраны грибков, бактерий и паразитов содержат липиды. Когда пестицидные соединения контактируют с мембранами вредителей, происходит растворение липидов мембран. Это вызывает разрушение мембраны вплоть до гибели клеток вредителей из-за разрушения клеточной мембраны. В Британской Фармакопее издания 1996 г. показано, что микроорганизмы не могут противостоять действию бензилового спирта, фенолов, полифенолов и подобных веществ, поэтому они не обладают устойчивостью к пестицидным соединениям по данному изобретению, использумым в качестве фунгицида или биоцида.

3. Действие пестицидного соединения в качестве репеллента

Пестицидные соединения по данному изобретению можно применять в качестве репеллентов для насекомых. Предполлагается, но не доказано, что репеллентные свойства пестицидных соединений данного изобретения обусловлены резким запахом, присущим органическим фенольным соединениям, которые являются предшественниками пестицидных соединений.

Е. Воздействие на окружающую среду

Поскольку пестицидные соединения основаны на органических фенольных соединениях, они легко разлагаются в окружающей среде. Поэтому они особенно пригодны для обработки пищевых продуктов. Группа природных фенолов, представителями которых являются карвакрол и тимол, обычно легко разлагаются в окружающей среде. Это приводитк слабому или нулевому накоплению в окружающей среде или в живых организмах. Аэробное разрушение бактерий включает полное разложение до диоксида углерода. Анаэробное разрушение приводит к производным Бензил Со-А. Природные фенолы могут также конденсироваться с образованием гуминовых кислот и накапливаться в почве: Предпочтительные пестицидные соединения данного изобретения содержат также цинк. Хотя цинк не разлагается в окружающей среде, он поглощается некоторыми видами растений.

Кроме того, пестицидные соединения, по-видимому не обладают мутагенными или карценогенными свойствами.

III. Пестицидные композиции

Пестицидные соединения по данному изобретению, получаемые как описано выше, можно включить в состав пестицидных композиций, рассмотренных ниже.

А. Формы пестицидных композиций

Пестицидные композиции представляют собой смеси или растворы, содержащие хотя бы одно пестицидное соединение по данному изобретению. Пестицидные соединения данного изобретения можно использовать как индивидуальные соединения или в комбинации. Предпочтительно использовать пестицидные соединения в комбинации с хотя бы одним карвакрольным пестицидным соединением и хотя бы одним тимольным пестицидным соединением.

Пестицидные композиции могут содержать также носители или разбавители. Носитель или разбавитель - это инертное вещество, используемое для приготовления различных форм пестицидных соединений. Природа носителя, используемого в пестицидной композиции, зависит от типа вредителей, подлежащих истреблению, от способа применения пестицидной композиции (например, путем разбрызгивания препарата или в виде порошка) и места применения.

Перевод пестицидного соединения в пестицидную композицию является важным аспектом производства в свете необходимости создать действенную пестицидную композицию и в то же время соответствовать действующим законам. Производители пестицидных соединений либо сами составляют композиции, либо используют разработки других организаций.

Существует множество различных классов пестицидных форм, включающих препараты для разбрызгивания (спреи), порошки, гранулы и аэрозоли.

1. Спреи

Спреи включают водные растворы, водорастворимые порошки, эмульгирующие концентраты, смешивающиеся с водой жидкости или порошки (пестицидные соединения должны растворяться в воде), смачивающиеся порошки или порошки, диспергируемые в воде, текучие и разбрызгиваемые суспензии или концентраты суспензий и масляные растворы. Хотя спреи очень популярны в применении пестицидов, число пестицидов, достаточно хорошо растворимых в воде для получения водных растворов, водорастворимых порошков или смешивающихся с водой жидкостей или порошков невелико. Поэтому для большинства спреев необходим органический растворитель или специальный состав, который должен обеспечить смешение с водой при приготовлении спрея.

Важным компонентом спреев является эмульгирующий концентрат. Для его приготовления концентрированный раствор пестицидного соединения в органическом растворителе (или само пестицидное соединение, если это жидкость при комнатной температуре) добавляют к эмульгатору. Эмульгатор - это аналог поверхностно-активного вещества, который способствует суспендированию микроскопических капель масла в воде с образованием эмульсии. Таким образом концентрат диспергируется в водном растворе и остается в таком состоянии в течение длительного времени (несколько суток).

Эмульгаторы, используемые в данном изобретении, включают Tween 200, Tween 600, сорбит (полисорбат 80), пропиленгликоль, полиэтиленгликоль, этанол (этиловый спирт) и метанол (метиловый спирт). Другой тип эмульгатора, который можно использовать для приготовления пестицидных компопзиций, - это эфиры фосфорной кислоты. Примерами производимых промышленностью поверхностно-активных веществ на основе фосфорных эфиров являются бутилфосфат, гексилфосфат, 2-этилгексилфосфат, октилфосфат, децилфосфат, октилдецилфосфат, смешанный алкилфосфат, гексилполифосфат и октилполифосфат. Предпочтительно использовать в качестве эмульгатора Tween 200, сорбитол 80, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль или этиловый спирт. Более предпочтительно использовать для приготовления эмульгирующего концентрата сорбитол 80.

Эмульгирующиеся концентраты предпочтительны для приготовления спреев пестицидных соединений по данному изобретению из-за низкой растворимости пестицидных соединений в воде, поскольку в спреях возможно поддерживать постоянную концентрацию пестицидного соединения во время распыления.

Смачивающиеся или диспергируемые в воде порошки также играют важную роль в приготовлении спреев. Смачивающиеся порошки готовят смешением пестицидного соединения с тонкой пылью (обычно глины или талька) и смачивающим реагентом (сухим мылом или детергентом). Перед распылением эту смесь диспергируют в воде. Смачивающий реагент будет действовать как эмульгатор в водном растворе и способствует растворению нерастворимого пестицидного соединения в воде. Эмульгирующие концентраты предпочтительны перед смачивающимися порошками при широком применении спреев, т.к. смачивающиеся порошки быстро оседают и для поддержания постоянной концентрации пестицидного соединения в процессе распыления требуется встряхивание.

Еще один метод приготовления спрея пестицидного соединения, не растворяющегося в воде, основан на использовании текучих/распыляемых суспензий или их концентратов. Текучая/распыляемая суспензия - это суспензия тонкоизмельченного пылевидного разбавителя и пестицидного соединения в жидкости, которая их не растворяет (обычно в воде). Такую суспензию тщательно перемешивают с водой, после чего она готова для распыления. Текучие/распыляемые суспензии обладают теми же недостатками, что и смачивающиеся порошки, т.е. они осаждаются, и в процессе распыления получаются разные концентрации пестицидного соединения.

Еще один метод приготовления спрея пестицидного соединения, нерастворимого в воде, основан на использовании масляного раствора. Пестицидное соединение диспергируют в масле и применяют в виде масляного спрея. Эта форма удобна в случае свежеприготовленных пестицидов, когда нежелательно их использовать длительное время.

Концентрация пестицидного соединения в спрее находится в пределах от 0.1 до 15 вес.%. Предпочтительно создавать концентрацию пестицидного соединения в спрее от 0.5 до 10 вес.%. Более предпочтительно иметь концентрацию пестицидного соединения в спрее от 0.75 до 7.5 вес.%.

2. Порошки

При использовании порошка пестицидное соединение смешивают с твердым разбавителем (предпочтительно с размерами частиц 50-100 мкм). Затем порошок смешивают с воздухом с помощью распылительного аппарата. Хотя исторически порошки было легче всего готовить и применять, но на практике возникает необходимость создавать высокие концентрации пестицидного соединения и применять его очень быстро. Несмотря на то, что тратится большое количество пестицидного соединения, в действительности только небольшая его часть достигает цели, а остальное рассеивается в пространстве.

Для пестицидных соединений по данному изобретению можно использовать порошкообразные рецептуры. Предпочтительными разбавителями являются диоксид кремния, оксид цинка, тальк, диатомитовая земля, глины, карбонат кальция, пшеничная мука и порошок из оболочек орехов.

Концентрация пестицидного соединения в порошке находится в пределах от 0.10 до 20 вес.%. Предпочтительно создавать концентрацию пестицидного соединения в порошке от 5 до 15 вес.%. Более предпочтительно иметь концентрацию пестицидного соединения в порошке от 7 до 12 вес.%.

3. Гранулы

Пестицидные соединения по данному изобретению можно также применять в виде гранул. Гранулы имею форму небольших таблеток (обычно размером 0.3-1.3 мм) инертного носителя (обычно глины), смешанного с пестицидным соединением в нужной пропорции. Гранулы готовят тогда, когда необходимо получить быстрое массированное выделение пестицидного соединения. Гранулы полезны на сравнительно небольшом пространстве (сад или комнатные растения) и в целях безопасного применения.

Концентрация пестицидного соединения в гранулах находится в пределах от 0.1 до 20 вес.%. Предпочтительно создавать концентрацию пестицидного соединения в порошке от 5 до 15 вес.%. Более предпочтительно иметь концентрацию пестицидного соединения в порошке от 7 до 12 вес.%.

4. Аэрозоли

Пестицидные соединения по данному изобретению можно также применять в виде аэрозолей. Для этого пестицидное соединение должно растворяться в конденсируемом под давлением летучем нефтяном растворителе. После применения аэрозоля растворитель испаряется, оставляя микрокапли пестицидного соединения, суспендированные в воздухе.

Аэрозоли полезны для применения в помещении или (в небольшом масштабе) на открытом воздухе.

Концентрация пестицидного соединения в аэрозоле находится в пределах от 0.1 до 15 вес.%. Предпочтительно создавать концентрацию пестицидного соединения в порошке от 0.5 до 10 вес.%. Более предпочтительно иметь концентрацию пестицидного соединения в порошке от 0.75 до 7.5 вес.%.

5. Другие формы пестицидных композиций

Указанные выше пестицидные композиции можно применять или непосредственно, или разбавлять перед применением. Разбавитель определяется спецификой требуемой обработки и методом применения. Например, пестицидное соединение, предназначенное для обработки деревьев, надо разбавлять водой, чтобы сделать разбрызгивание более удобным и эффективным. Предпочтительно разбавлять предложенную пестицидную композицию водой в соотношении от 1:100 до 1:10. Более предпочтительно разбавлять пестицидную композицию водой в соотношении 1:10.

В. Примеры пестицидных композиций, содержащих пестицидные соединения

Приводим примеры пестицидных композиций по данному изобретению в различных формах.

Спрей для использования в качестве фунгицида:

Пестицидное соединения или со