Гербицидная композиция (варианты)

Гербицидная композиция (варианты)

Реферат

Данное изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для подготовки пашни для посева зерновых и технических культур, а также на землях несельскохозяйственного использования для уничтожения сорной и нежелательной растительности.

Из всего многообразия глифосатсодержащих препаратов (Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, М., 2011), применяемых для этих целей, наиболее близким к предлагаемому изобретению является гербицидное средство в форме водорастворимого порошка по патенту РФ №2356229 (опубл. 27.05.2009), в котором действующее вещество в препарате представлено в виде обладающей поверхностно-активными свойствами триалкиламинной соли N-фосфонометилглицина (далее - глифосат), в которой алкильные радикалы содержат от 1 до 20 атомов углерода, и оно не содержит каких-либо других поверхностно-активных ингредиентов.

С точки зрения биологической эффективности к данному препарату нет никаких претензий. Однако возникли вопросы, касающиеся технологии производства и применения триалкиламинной соли глифосата в форме водорастворимого порошка.

Это обстоятельство связано с аномально низким показателем плотности триалкиламинной соли глифосата (d=1,08 г/см³), что вызывает пыление препарата как в процессе производства, так и при его применении. Это с одной стороны, с другой - необходимость создания специального реакторного устройства для осуществления механохимического взаимодействия кристаллического глифосата с жидким триалкиламином.

Известен обладающий арборицидной активностью состав на основе N-фосфонометилглицина (SU 1811786, опубл. 30.04.1993, БИ №16), содержащий не обладающую поверхностно-активными свойствами аминную соль N-фосфонометилглицина, поверхностно-активное вещество, триэтиленгликоль и воду.

Задачей настоящего изобретения является создание гербицидного препарата на основе глифосата, обеспечивающего решения проблемы экологической безопасности как на стадии формуляции, так и применения, а также повышение качества рабочей жидкости и гербицидной активности препарата.

Как показали наши экспериментальные данные, взаимодействие глифосата с жидким триалкиламином в водной среде протекает с большой скоростью в обычном реакторе с мешалкой в сравнении с механохимическим способом получения триалкиламинной соли глифосата, что, исходя из теоретических положений, можно объяснить ролью полярности воды в реакциях переноса протона в системе кислота-третичный амин.

Казалось бы, наиболее простой путь решения проблемы - получение препарата в форме водного раствора (ВР). Однако с учетом растворимости, например ДМАА соли глифосата в воде (540 г/л), достижима возможная концентрация ДМАА соли глифосата в форме стабильного ВР (с учетом плотности) может составлять около 400 г/л или 180 г/л в пересчете на чистый глифосат.

Подобное решение вряд ли представляет какой-либо практический интерес.

Поставленная задача достигается тем, что гербицидная композиция включает глифосат в форме обладающей поверхностно-активными свойствами триалкиламинной соли, содержащей алкильные радикалы с числом атомов углерода от 1 до 20, при этом она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, воду, гликоль и глифосат в форме моноэтаноламинной соли. При этом предпочтительно используют поверхностно-активное вещество неионогенного типа. Гербицидная композиция представлена в форме водного раствора.

Предложенная композиция содержит компоненты в следующем соотношении, % мас.:

Триалкиламинная соль глифосата, содержащая алкильные
радикалы с числом атомов углерода от 1 до 20	36-60
Моноэтаноламинная соль глифосата	8-25
Поверхностно-активное вещество	2-7
Гликоль	2-6
Вода	Остальное

Поставленная задача достигается также тем, что гербицидная композиция содержит компоненты в следующем соотношении, % мас.:

Глифосат	30-34
Триалкиламин, в котором алкильные радикалы
содержат от 1 до 20 атомов углерода	20-32
Моноэтаноламин	2-6
Поверхностно-активное вещество	2-7
Гликоль	2-6
Вода	Остальное

при этом при смешивании компонентов образуются обладающая поверхностно-активными свойствами триалкиламинная соль глифосата, в которой алкильные радикалы содержат от 1 до 20 атомов углерода, и моноэтаноламинная соль глифосата. При этом предпочтительно используют поверхностно-активное вещество неионогенного типа. Гербицидная композиция представлена в форме водного раствора.

Гербицидную композицию получают смешиванием следующих компонентов: глифосата в форме триалкиламинной соли, содержащей алкильные радикалы с числом атомов углерода от 1 до 20, поверхностно-активного вещества, воды, гликоля и глифосата в форме моноэтаноламинной соли при температуре окружающей среды до получения однородного гомогенного раствора.

Гербицидную композицию получают также смешиванием компонентов: воды, гликоля, поверхностно-активного вещества, моноэтаноламина, триалкиламина, в котором алкильные радикалы содержат от 1 до 20 атомов углерода, и глифосата. При смешивании компонентов образуются модифицированные формы глифосата в виде обладающей поверхностно-активными свойствами триалкиламинной соли, в которой алкильные радикалы содержат от 1 до 20 атомов углерода, и моноэтаноламинной соли.

Смешивание компонентов осуществляют до получения гомогенной системы при температуре окружающей среды 20-40°C в течение 10-15 мин гербицидной композиции по первому варианту и в течение 1,0-2 ч во втором варианте исполнения.

Композиция в обоих вариантах исполнения представляет собой водный раствор - однородный продукт соломенного цвета, 6% мас. водная рабочая жидкость которой представляет собой термодинамически стабильную оптическипрозрачную систему.

Данный подход позволяет получить препарат с содержанием активного ингредиента (глифосата) на уровне 300-400 г/л. Выбор в качестве одного из компонентов композиции моноэтаноламина, обеспечивающего достижение целесообразной концентрации действующего вещества в препарате, обусловлен большей биологической эффективностью моноэтаноламинной соли глифосата.

Методика получения предпочтительного состава гербицидной композиции приведена ниже.

В реактор с мешалкой загружают 34,5 г воды, 2,4 г этиленгликоля, 2,5 г неонола АФ 9-12, 6,1 г моноэтаноламина, 22,5 г диметилалкил (C₈-C₁₂)амина. Включают мешалку, поднимают температуру до 30-40°C и затем постепенно добавляют 30 г глифосата. Время реакции ограничивалось полной гомогенизацией реакционной массы (обычно это 1-2 часа).

Гомогенизацию осуществляют по мере образования обладающей поверхностно-активными свойствами триалкиламинной и моноэтаноламинной солей глифосата.

Полученный препарат представляет собой достаточно подвижную гомогенную жидкость соломенного цвета с плотностью 1,16 г/см³, содержание глифосата 372 г/л.

6% мас. водный рабочий раствор (с учетом регламентных норм применения известных глифосатсодержащих препаратов) представляет собой термодинамически устойчивую прозрачную систему с размером дисперсной фазы, определенной на спектрометре динамического и статистического рассеяния света «Photocor Complex», предназначенного для определения размера частиц в нанометровом диапазоне, на 70% укладывающийся в области 2,8 нм и 23% в области 220 нм.

Оценивая особенности рабочего раствора с позиции мицеллообразования водных растворов поверхностно-активных соединений, можно сказать, что глифосат присутствует в рабочей жидкости в форме смешанных мицелл (К.Холберг. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах. М.: Бином, 2009, с.124).

Примеры, иллюстрирующие сущность изобретения, приведены в табл.1, 2.

Таблица 1
Состав и характеристика препаратов
№	Состав, % мас.	Свойства препарата
п/п		физическое состояние	плотность, г/см3	содержание глифосата, г/л
1	2	3	4	5
	Моноэтаноламин
	(далее - МЭА)	- 5,1
	Неонол АФ9-12	- 6,4
	Этиленгликоль (ЭГ)	- 2,1	прозрачная
1.	Глифосат	- 31,9	стабильная	1,17	373
	Диметилалкил		жидкость
	(C8-C14)амин (ДМАА)	- 25,1
	Вода	- до 100
	МЭА	- 5,8
	Синтанол ДС-10	- 2,4	прозрачная
2.	ЭГ	- 4,8	стабильная	1,16	364
	Глифосат	- 31,4	жидкость
	Метилизопропил-
	алкил (С12-С18)амин	-20,9
	Вода	- до 100

1	2	3	4	5
	Диэтиленгликоль	- 5,8
	МЭА	- 2,9	прозрачная
3.	Неонол АФ 6-9	- 3,4	стабильная	1,17	370
	Глифосат	- 31,7	жидкость
	Метилизобутил-алкил(С10-С16)амин	- 31,7
	Вода	- до 100
	МЭА	- 2,9
	Олеокс-7	- 5,7	прозрачная
4.	Триэтиленгликоль	- 4,0	стабильная	1,2	399
	Глифосат	- 33,3	жидкость
	ДМАА	- 34,3
	Вода	- до 100
	МЭА	- 2,3
	Неонол АФ 6-9	- 2,2
	ЭГ	- 2,2	нестабильная		427
5.	Глифосат	- 35,3	суспензия		(расчетная)
	Дипропилалкил
	амин(С8-С14)	- 37,6
	Вода	- до 100
6.	МЭА	- 2,9
	Алкибензолсульфокислота		прозрачная
	(далее - АБСК)	- 5,7	стабильная	1,2	399
	Триэтиленгликоль	- 4,0	жидкость
	Глифосат	- 33,3
	ДМАА	- 34,3
	Вода	- до 100
7.	Диметилалкил(С8-С12)
	аминная соль глифосата	-50,5
	Моноэтаноламинная			1,19	393
	соль глифосата	- 15,8	прозрачная
	Этиленгликоль	- 5,5	стабильная
	Неонол АФ9-12	- 3,1	жидкость
	Вода	- до 100
8.	Метилизобутил-алкил (C10-C16)
	аминная соль глифосата	- 36,0		1,15	391
	Моноэтаноламинная		прозрачная
	соль глифосата	- 25,0	стабильная
	Этиленгликоль	- 7,0	жидкость
	АБСК	- 6,0
	Вода	- до 100

Таблица 2Физико-химические характеристики 6 мас.% водного рабочего раствора
	Характеристика рабочей жидкости
Препарат, №	физическое состояние	размер дисперсной фазы, нм*
1.	оптически прозрачный раствор	71% - 2,91; 24% - 198,5
2.	-«-	75% - 3,1; 23% - 201,6
3.	-«-	69% - 2,64; 18% - 180,4
4.	-«-	76% - 3,2; 20% - 220,3
7.	-«-	81% - 4,4; 15% - 189,4
Прототип	-«-	64% - 222,8; 12% - 8404

Как следует из данных табл.1 и 2, заявляемый данным изобретением состав композиции, обеспечивающий мицеллярное состояние глифосата в составе смешанных мицелл, ограничен достаточно узким концентрационным содержанием глифосата в препарате в форме водного раствора (300-400 г/л).

* Размер дисперсной фазы определен на спектрометре динамического и статистического рассеяния света «Photocor Complex», предназначенном для определения размера частиц в нанометровом диапазоне.

Рассматривая особенности физико-химических характеристик рабочих растворов препаратов согласно изобретению и прототипа, можно отметить, что будучи идентичными по физическому состоянию (оптически прозрачные) они различаются по качеству мицелл. Если в случае прототипа рабочий раствор в качестве дисперсной фазы содержит достаточно крупные мицеллы триалкиламинной соли глифосата, то экспериментальные образцы образуют в рабочих растворах более организованные смешанные мицеллы, на 95-96% укладывающиеся в 3-200 нанометровый диапазон.

По-видимому, данным обстоятельством (меньший размер, равномерность покрытия объекта обработки) определяется большая биологическая активность, оцененная в условиях вегетационных опытов в посевах овса (табл.3).

Таблица 3
Результаты вегетационных опытов на овсе
Препарат	Норма расхода, г/га	% ингибирования
3	1800	91
7	1800	93
прототип	1800	75

1. Гербицидная композиция, включающая глифосат в форме триалкиламинной соли, содержащей алкильные радикалы с числом атомов углерода от 1 до 20, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, воду, гликоль и глифосат в форме моноэтаноламинной соли.

2. Гербицидная композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Триалкиламинная соль глифосата, содержащая
алкильные радикалы с числом атомов углерода
от 1 до 20	36-60
Моноэтаноламинная соль глифосата	8-25
Поверхностно-активное вещество	2-7
Гликоль	2-6
Вода	остальное.

3. Гербицидная композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что предпочтительно используют поверхностно-активное вещество неионогенного типа.

4. Гербицидная композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что триалкиламинная соль глифосата, содержащая алкильные радикалы с числом атомов углерода от 1 до 20 атомов углерода, обладает поверхностно-активными свойствами.

5. Гербицидная композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она представлена в форме водного раствора.

6. Гербицидная композиция на основе глифосата, содержащая поверхностно-активное вещество, гликоль и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит триалкиламин, в котором алкильные радикалы содержат от 1 до 20 атомов углерода, и моноэтаноламин, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

Глифосат	30-34
Триалкиламин, в котором алкильные радикалы
содержат от 1 до 20 атомов углерода	20-32
Моноэтаноламин	2-6
Поверхностно-активное вещество	2-7
Гликоль	2-6
Вода	остальное.

7. Гербицидная композиция по п.6, отличающаяся тем, что при смешивании компонентов образуются триалкиламинная соль глифосата, в которой алкильные радикалы содержат от 1 до 20 атомов углерода, и моноэтаноламинная соль глифосата.

8. Гербицидная композиция по п.7, отличающаяся тем, что триалкиламинная соль глифосата, в которой алкильные радикалы содержат от 1 до 20 атомов углерода, обладает поверхностно-активными свойствами.

9. Гербицидная композиция по п.6 или 7, отличающаяся тем, что предпочтительно используют поверхностно-активное вещество неионогенного типа.

10. Гербицидная композиция по п.6 или 7, отличающаяся тем, что она представлена в форме водного раствора.