Состав гербицида, содержащий глифосат и алкоксилированные глицериды (варианты) и способ борьбы с нежелательной растительностью
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к гербицидным составам, содержащим глифосат или его соль и поверхностно-активное вещество, включающее, по крайней мере, один алкоксилированный моноглицерид, по крайней мере, один алкоксилированный диглицерид или смесь алкоксилированных моно- и диглицеридов. Нежелательные растения обрабатывают эффективным количеством указанных составов. Изобретение позволяет повысить эффективность обработки. 7 н. и 27 з.п. ф-лы, 2 ил., 6 табл., 6 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к гербицидным составам и, в частности, к гербицидным составам, содержащим глифосат или его соль и поверхностно-активное вещество, включающее, по меньшей мере, один алкоксилат моно- и/или диглицерида.
Предпосылки к созданию изобретения
N-Фосфонометилглицин, известный также как глифосат, хорошо известен из области техники как эффективный послевсходовый листовой гербицид. Глифосат представляет собой органическое соединение с тремя кислотными группами, и его кислотная форма относительно не растворима в воде. Поэтому обычно из глифосата готовят составы и его обычно применяют, используя водорастворимую соль глифосата. Хотя могут быть приготовлены одноосновные, двухосновные и трехосновные соли глифосата, преимущественно, из глифосата готовят составы и его обычно применяют в форме одноосновной соли, например одноосновной органической аммониевой соли, такой как соль с моноизопропиламином, которую часто сокращенно обозначают как IРА-соль.
Настоящее изобретение относится и применимо ко всем солям глифосата, включая, однако этим не ограничиваясь, “аммониевые”, “моноаммониевые” и “диаммониевые” соли глифосата. Например, соли глифосата, пригодные для использования по настоящему изобретению, включают, однако этим не ограничиваясь, соли изопропиламина, моноэтаноламина, диэтаноламина, калия, аммония, тримезия или их смеси. Приведенные в данном описании нормы внесения глифосата и применяемые концентрации, если из контекста не следует иное, выражены в кислотных эквивалентах (к.э.) даже в том случае, когда глифосат присутствует в виде соли или в виде солей.
Для улучшения биоэффективности и усиления общей эффективности гербицида соли глифосата обычно требуют присутствия подходящего поверхностно-активного вещества. Поверхностно-активное вещество может присутствовать в виде концентрированного состава или оно может быть добавлено конечным пользователем в предназначенный для опрыскивания разбавленный раствор. Выбор поверхностно-активного вещества очень важен, поскольку поверхностно-активные вещества сильно различаются по своей способности усиливать гербицидную эффективность глифосата.
Гербицидная эффективность растворов солей глифосата в значительной степени зависит от двух факторов: выбора подходящего поверхностно-активного вещества и добавления эффективного (с наибольшей возможной концентрацией) количества указанного поверхностно-активного вещества в состав концентрата. Глифосат сам по себе оказывает умеренное воздействие на глаза, обладает низкой токсичностью водного раствора и легко биоразлагается. Использовались поверхностно-активные вещества на основе алкиламина, и они показали великолепную способность усиливать биоэффективность глифосата. Указанные поверхностно-активные вещества могут при определенных условиях сильнее раздражать глаза, чем различные другие поверхностно-активные вещества, однако остаются пригодными и безопасными для использования. Тем не менее, соединения, альтернативные поверхностно-активным веществам на основе алкиламина, которые вызывают меньшее раздражение глаз и обладают меньшей токсичностью по отношению к водной флоре и фауне, были бы при определенных обстоятельствах более полезны.
Специалистам известно, что поиск подходящего поверхностно-активного вещества, обладающего хорошей способностью усиливать свойства глифосата, представляет собой не простую задачу. А поиск подходящего поверхностно-активного вещества, не раздражающего глаза и, помимо хорошей способности усиливать свойства гербицида, обладающего низкой токсичностью водного раствора, еще более сложен. Очень небольшое количество известных поверхностно-активных веществ (в частности, алкилполигликозид, короткоцепочечный сложный эфир фосфорной кислоты, оксид алкиламина и алкилбетаин), обладающих хорошими свойствами с точки зрения минимального раздражения глаз и токсичности водного раствора, использовано в составах на основе глифосата. Однако указанные поверхностно-активные вещества не очень эффективны для глифосата.
Таким образом, желательно разработать подходящее поверхностно-активное вещество, которое, помимо высокой эффективности с точки зрения усиления свойств глифосата, слабо раздражает глаза и обладает низкой токсичностью водного раствора. Указанным и другим целям удовлетворяют поверхностно-активные вещества и составы гербицидов по настоящему изобретению
Сущность изобретения
Настоящее изобретение в целом относится к гербицидным составам, включающим алкоксилированные моно- и/или диглицериды. Удобство заключается в том, что алкоксилаты моно- и/или диглицеридов (в частности, этоксилаты) являются обычными ингредиентами, которые можно найти, например, в детских шампунях “без слез” и, таким образом, они очень слабо раздражают глаза и малотоксичны для водной флоры и фауны. Алкоксилаты моно- и диглицеридов, которые используют по настоящему изобретению, включают алкоксилаты моно- и диглицеридов, которые представлены приведенными ниже формулами.
где каждая группа R независимо выбрана из C8-C22 линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алифатической группы, каждая группа А совпадает или различается и выбрана из C1-C4 линейных или разветвленных алкильных групп, каждый из x, y и z может иметь значение от 0 до 100, при условии, что сумма x+y+z составляет от 5 до 200. В другом варианте осуществления настоящего изобретения каждая группа R представляет собой C12-C18 линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную алифатическую группу, а каждая группа А обозначает этилен. В другом варианте осуществления настоящего изобретения R обозначает группу формулы:
R10-[OA1]v-R11, где
(i) R10 присоединен к атому углерода ацильной группы, (ii) каждый R10 выбран из C8-C22 линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алифатической группы, (iii) каждый A1 совпадает или различается и выбран из C1-C4 линейных или разветвленных алкильных групп, где v равно от 1 до 100, и (iv) каждый R11 выбран из атома водорода или C8-C22 линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алифатической группы.
Предпочтительным алкоксилированным глицеридом является этоксилированный глицерид. В другом варианте осуществления настоящего изобретения этоксилированный глицерид имеет отношение моноглицерида к диглицериду больше чем приблизительно 50:50, преимущественно, равняется в диапазоне от 60:40 до 99:1. Различные содержащие глифосат составы имеют массовое отношение глифосата (к.э.) к алкоксилированным моно- и диглицеридам, которое равняется от приблизительно 20:1 до приблизительно 2:1 или от приблизительно 10:1 до приблизительно 3:1.
Кроме того, настоящее изобретение относится к составам гербицидов, содержащим алкоксилированные моно- и диглицериды, которые соответствуют следующим формулам:
и/или
где каждый из R1, R4 и R5 независимо выбран из C8-C22 линейных или разветвленных, насыщенных или ненасыщенных алифатических групп, каждый из R2, R3 и R6 независимо выбран из Н и низшей алкильной, низшей алкенильной или арильной группы, а каждый из A1, A2 и A3 независимо обозначает либо углерод-кислородную связь, либо алкиленоксидную группу, ориентированную таким образом, что концевой О присоединен к С, а концевой С присоединен к О, и содержащую в диапазоне от 0 до 200 фрагментов алкиленоксида, при этом каждый алкиленоксидный фрагмент независимо выбран из группы, которая включает -[OCH2]-, -[OC2H4]-, -[OC3H6]- и -[OC4H8]-, при условии, что каждый из алкоксилированных моно- и диглицеридов содержит в диапазоне от 5 до 200 фрагментов алкиленоксида. В одном варианте осуществления настоящего изобретения каждый из R1, R4 и/или R5 независимо обозначает группу формулы
R10-[OA]w-R11,
где (i) R10 присоединен к атому углерода ацильной группы, (ii) каждый R10 выбран из C8-C22 линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алифатической группы, (iii) каждый A совпадает или различается и выбран из C1-C4 линейных или разветвленных алкильных групп, при этом w равно от 1 до 100, и (iv) каждый R11 выбран из атома водорода или C8-C22 линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алифатической группы.
В соответствии с различными предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения, состав характеризуется одним или несколькими из следующих свойств:
(i) смесь этоксилированных моно- и диглицеридов, в которой отношение моноглицеридов к диглицеридам составляет больше чем приблизительно 50:50 (массовое отношение); и/или
(ii) содержание глифосата составляет, по меньшей мере, приблизительно 180 г к.э./л; и/или
(iii) массовое отношение глифосата (по к.э.) к суммарному количеству поверхностно-активных алкоксилированных моно- и диглицеридов составляет от приблизительно 1:1 до приблизительно 30:1; и/или
(iv) концентрация глифосата находится в диапазоне от приблизительно 360 до приблизительно 600 г к.э./л, а массовое отношение глифосата (% масс. к.э.) к поверхностно-активному алкоксилированному глицериду находится в диапазоне от приблизительно 2:1 до приблизительно 25:1.
В различных предпочтительных варрантах осуществления настоящего изобретения составы гербицидов по настоящему изобретению включают, по меньшей мере, один гербицидно-активный компонент, при условии, что гербицидно-активный компонент не является производным сульфонилмочевины.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 приведены данные испытаний, проведенных в парнике, которые получены по примеру 1.
На фиг.1 приведены данные испытаний, проведенных в парнике, которые получены по примеру 2.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
Настоящее изобретение в целом относится к составам гербицидов, содержащим алкоксилированные моно- и/или диглицериды и, по меньшей мере, одно гербицидно-активное соединение.
В различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения гербицидно-активное соединение, используемое в составах по настоящему изобретению, предпочтительно, включает глифосат. Глифосат представляет собой органическое соединение, которое при нейтральном значении рН содержит три способные протонироваться кислотные группы, а его кислотная форма относительно не растворима в воде. Поэтому из глифосата готовят составы и его обычно применяют в виде водорастворимой соли. Хотя могут быть приготовлены одноосновные, двухосновные и трехосновные соли глифосата, в общем случае, из глифосата, предпочтительно, готовят составы и его применяют в форме одноосновной соли, например одноосновной органической аммониевой соли, такой как соль с моноизопропиламином, которую часто сокращенно обозначают как IPA-соль, или в форме одноосновной, или как двухосновной аммониевой (NH4) соли. Другие подходящие соли глифосата включают соли натрия (Na), калия (K), моноэтаноламина (MEA), диэтаноламина (DEA), триэтаноламина (TEA), тримезия (TMS) и их смеси. В общем случае концентрация глифосата в подходящей готовой к употреблению смеси составляет от приблизительно 0,5 до 2,0% масс. к.э. или от приблизительно 0,5 до приблизительно до 1,0% масс. к.э. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения соль глифосата выбрана из группы, которая включает соли натрия, калия, аммония, изопропиламина, моноэтаноламина, диэтаноламина, триэтаноламина, тримезия и их смеси. В различных других вариантах осуществления настоящего изобретения соль глифосата выбрана из группы, которая включает аммоний глифосат, диаммоний глифосат, натрий глифосат, калий глифосат, изопропиламмоний глифосат и моноэтаноламиновую соль глифосата. Как правило, составы по настоящему изобретению имеют значение рН больше чем приблизительно 4; больше чем приблизительно 4,6; больше чем приблизительно 4,7; больше чем приблизительно 4,8 или больше чем приблизительно 4,9.
I. Алкоксилированные глицериды
Поверхностно-активные вещества по настоящему изобретению представляют собой алкоксилированные моно- и/или диглицериды, и они доказали способность повышать биоэффективность содержащих глифосат составов и при этом вызывают незначительное раздражение глаз и малотоксичны для водной флоры и фауны. Алкоксилаты моно- и диглицеридов по настоящему изобретению включают, однако этим не ограничиваясь, следующие классы соединений:
где каждый из R1, R4 и R5 независимо выбран из C8-C22 линейных или разветвленных, насыщенных или ненасыщенных алифатических групп, каждый из R2, R3 и R6 независимо выбран из Н и низшей алкильной, низшей алкенильной или арильной группы, а каждый из A1, A2 и A3 независимо обозначает либо углерод-кислородную связь, либо алкиленоксидную группу, содержащую в диапазоне от 0 до 200 фрагментов алкиленоксида, при этом каждый алкиленоксидный фрагмент независимо выбран из группы, которая включает -[OCH2]-, -[OC2H4]-, -[OC3H6]- и -[OC4H8]-, при условии, что каждый из алкоксилированных моно- и диглицеридов содержит в диапазоне от 5 до 200 фрагментов алкиленоксида.
В различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения каждый из A1, A2 и A3 независимо обозначает алкиленоксидную группу, содержащую от 1 до 100 фрагментов алкиленоксида, от 1 до 50 фрагментов алкиленоксида, от 1 до 10 фрагментов алкиленоксида или от 2 до 10 фрагментов алкиленоксида.
В различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения каждый из A1, A2 и A3 независимо обозначает алкиленоксидную группу, включая алкиленоксидные фрагменты, независимо выбранные из группы, которая содержит
-[OCH2]-, -[OC2H4]-, -[OC3H6]- и -[OC4H8]-. В различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения каждый из A1, A2 и A3 независимо обозначает алкиленоксидную группу, включая алкиленоксидные фрагменты, независимо выбранные из группы, которая включает -[OC2H4]-, -[OC3H6]- и -[OC4H8]-. В различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения каждый из A1, A2 и A3 в общем случае независимо обозначает алкиленоксидную группу, содержащую от 1 до 100 фрагментов оксида этилена, как правило, от 1 до 50 фрагментов оксида этилена и, более типично, от 1 до 10 фрагментов оксида этилена (в частности, от 2 до 10). В различных других предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения каждый из A1, A2 и A3 обозначает алкиленоксидные группы, содержащие -[OC2H4]- этиленоксидные фрагменты.
R1, R2, R3, R4, R5 и R6 могут быть получены из разнообразных источников, которые позволяют получить алкильные группы, включая, например, масляную кислоту, валериановую кислоту, каприловую кислоту, каприновую кислоту, кислоты кокосового масла (в основном содержат лауриновую кислоту), миристиновую кислоту (в частности, из пальмового масла), кислоты соевого масла (в основном содержат линолевую кислоту, олеиновую кислоту и пальмитиновую кислоту) или кислоты таллового масла (в основном содержат пальмитиновую кислоту, олеиновую кислоту и стеариновую кислоту).
В соответствии с различными предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения, каждый из R1, R2, R3, R4, R5 и R6 независимо получен из соевого масла, пальмового масла, рапсового масла, кукурузного масла или кокосового масла.
В различных вариантах осуществления настоящего изобретения каждый из R1, R4 и/или R5 независимо обозначает группу формулы:
R10-[OA]w-R11,
где (i) R10 присоединен к атому углерода ацильной группы; (ii) каждый R10 выбран из C8-C22 линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алифатической группы; (iii) каждый A совпадает или различается и выбран из C1-C4 линейных или разветвленных алкильных групп, при этом w равно от 1 до 100; и (iv) каждый R11 выбран из атома водорода и C8-C22 линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алифатической группы. Кроме того, в соответствии с указанными предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения, w обычно равно от 1 до 75, от 1 до 50, от 1 до 30 или от 1 до 15. R10 и R11 могут быть получены из таких источников, которые позволяют получить алкильные группы, указанные выше для R1, R2, R3 и т.д., включая, например, соевое масло, пальмовое масло, рапсовое масло, кукурузное масло и кокосовое масло.
В различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения алкоксилированные глицериды представляют собой моно- и диглицериды, которые соответствуют формулам:
где каждая группа R независимо выбрана из C8-C22 линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алифатической группы, каждая группа А совпадает или различается и выбрана из C1-C4 линейных или разветвленных алкильных групп, каждый из x, y и z может иметь значение от 0 до 100, при условии, что сумма x+y+z составляет от 5 до 200. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения каждая группа R представляет собой C12-C18 линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную алифатическую группу, а каждая группа А обозначает этилен. Предпочтительным алкоксилированным глицеридом является этоксилированный глицерид.
В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, сумма x+y+z равна от 5 до 175, более типично, составляет от приблизительно 5 до 100, еще более типично, составляет от приблизительно 5 до 50 и, наконец, еще более типично, составляет от приблизительно 5 до 30. В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, одна или несколько групп А формулы I и/или формулы II представляют собой C2 этильную группу. В различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения каждая группа А формулы I и/или формулы II представляет собой C2 этильную группу. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения каждая группа R независимо выбрана из C12-C18 линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алкильной группы, а каждая группа А обозначает этилен. Группы R удобно получать из одного или нескольких источников, указанных выше для R1, R2, R3 и т.д. В соответствии с указанным вариантом, а также с другими предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения, каждая группа R независимо получена из соевого масла, пальмового масла или кокосового масла.
В различных вариантах осуществления настоящего изобретения R обозначает группу формулы:
R10-[OA1]v-R11,
где (i) R10 присоединен к атому углерода ацильной группы, (ii) каждый R10 выбран из C8-C22 линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алифатической группы, (iii) каждый A1 совпадает или различается и выбран из C1-C4 линейных или разветвленных алкильных групп, где v равно от 1 до 100, и (iv) каждый R11 выбран из атома водорода и C8-C22 линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алифатической группы. В соответствии с подобными вариантами осуществления настоящего изобретения, v обычно равно от 1 до 75, от 1 до 50, от 1 до 30 или от 1 до 15. В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, R10 и/или R11 обозначают C12-C18 линейные или разветвленные, насыщенные или ненасыщенные алкильные группы. Кроме того, в соответствии с указанными и другими вариантами осуществления настоящего изобретения, R10 и/или R11 независимо получены из соевого масла, пальмового масла или кокосового масла. В различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения A1 обозначает этилен.
В различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения поверхностно-активное вещество по настоящему изобретению включает этоксилированный моно- и/или диглицерид. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этоксилированный глицерид представляет собой смесь алкоксилированных глицеридов и в различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения представляет собой смесь этоксилированных моно- и диглицеридов, в которой массовое отношение моноглицерида к глицериду составляет больше чем 50:50, предпочтительно, находится в интервале от 60:40 до 99:1 или от 60:40 до 95:5. Например, в различных вариантах осуществления настоящего изобретения массовое отношение моноглицерида (1-моноглицерида и/или 2-моноглицерида) к диглицериду (1,2-диглицериду и/или 1,3-диглицериду) составляет от приблизительно 65:35 до приблизительно 95:5 или от приблизительно 70:30 до приблизительно 90:10.
II. Способы получения
Алкоксилированные моно- и диглицериды по настоящему изобретению могут быть получены по известным специалистам методикам. Примеры различных способов глицеролиза приведены в обзорной статье (Norman Sonntag, JAOCS, vol. 59, №10 October 1982, Page 795A-802A). Наиболее часто алкоксилированные моно- и диглицериды получают, применяя метод переэтерификации, при котором глицерин взаимодействует с триглицеридами или жирными кислотами, с последующим алкоксилированием. Их можно также получить, проведя вначале алкоксилирование глицерина, а затем этерификацию жирными кислотами или сложными эфирами жирных кислот.
Sonntag описывает разнообразные способы глицеролиза, включая порционные процессы приготовления. Сообщается, что указанные способы обычно включают: (a) использование тепла и перемешивание, с целью максимально увеличить растворимость глицерина в жирных фазах, (b) использование избытка глицерина над теоретически требуемыми 2 моль и удаление избытка глицерина по окончании глицеролиза, (c) применение системы катализатор/эмульгатор и (d) нейтрализацию катализатора по окончании реакции и перед удалением избытка глицерина с последующим охлаждением.
Одним из аспектов, которые, как указывают, влияют на успешное применение глицеролиза, является обеспечение достаточной степени гомогенности или растворимости глицерина в исходном триглицеридном жире или в последующих жироподобных фазах. Глицерин не растворим в обычных жирах в той степени, которая позволяет создать молярный избыток глицерина с тем, чтобы реакция прошла до конца при комнатной температуре. Соответственно, повышенные температуры (например, температуры, превышающие приблизительно 200°C, превышающие приблизительно 220°C или температура приблизительно 240°C) обычно используют с тем, чтобы увеличить растворимость глицерина и провести реакцию до полного завершения. Верхнее предельное значение температуры может зависеть от множества факторов. Например, нежелательные побочные продукты (в частности, акролеин) могут образовываться при температурах выше 255°C или выше 260°C. Для улучшения растворимости глицерина можно также использовать перемешивание. Способ перемешивания и скорость перемешивания малокритичны, и они могут быть выбраны специалистом с учетом конкретных условий проведения реакции.
Процессы глицеролиза обычно проводят в присутствии катализатора, часто с использованием щелочных катализаторов (например, NaOH, KOH, Ca(OH)2, CaO, SrO), натриевых солей низших алифатических спиртов (в частности, метанола и этанола) и кислот. В качестве катализаторов могут также использоваться различные металлы, такие как Na, K или Sn. В общем случае предпочтительны щелочные катализаторы. В частности, вследствие их эффективности и низкой цены, обычно в качестве катализаторов для проведения процессов глицеролиза в промышленности используют NaOH и KOH. Так как катализатор ускоряет реакцию, то присутствие катализатора может увеличить обратное превращение требуемых моноглицеридов в исходные реагенты. Указанное возвращение к исходному состоянию можно минимизировать путем относительно быстрой нейтрализации катализатора, охлаждения реакционной смеси и/или удалением глицерина по истечении необходимого времени реакции.
Sonntag также описывает и/или перечисляет ряд порционных и непрерывных способов проведения процессов глицеролиза, известных из области техники, например, из патентов США №№ 4025540, 4950441 и 6723863, полное содержание которых в части, имеющей отношение к настоящему изобретению, включено в данное описание посредством ссылки. Порционные способы проведения процессов глицеролиза включают те, что приведены в патентах США №№ 1505560, 2197339, 2197340, 2206167, 2206168, 2748354, 2496328, 2909540 и 3083216, полное содержание которых в части, имеющей отношение к настоящему изобретению, включено в данное описание посредством ссылки. Непрерывные способы проведения процессов глицеролиза включают те, что приведены в патентах США №№ 2383581, 2474740, 2634278, 2634279, 2875221, 3102129, 3095431, 3079412, 3313834 и 4950441, полное содержание которых в части, имеющей отношение к настоящему изобретению, включено в данное описание посредством ссылки.
Кроме того, в соответствии с вышесказанным, относительные пропорции глицерина и жирных кислот могут быть выбраны таким образом, чтобы можно было получить требуемую смесь глицеридов (например, 1-моноглицерида, 2-моноглицерида, 1,2-диглицерида и/или 1,3-диглицерида).
Следует понимать, что глицеролиз применительно к получению алкоксилированных глицеридов по настоящему изобретению можно проводить в соответствии с предшествующим обсуждением, а также можно использовать другие известные из области техники способы.
Как уже отмечалось, алкоксилированные глицериды по настоящему изобретению в общем случае могут быть получены по способу, который включает переэтерификацию с последующим алкоксилированием или включает алкоксилирование с последующей этерификацией. Независимо от порядка проведения алкоксилирования и этерификации, алкоксилирование, с целью получения алкоксилированных глицеридов по настоящему изобретению, в общем случае проводят в соответствии с обычными способами, известными из области техники. Алкоксилирование обычно представляет собой реакцию конденсации между алкиленоксидом и органическим соединением, содержащим, по крайней мере, один активный атом водорода (в частности, глицерином или его сложным эфиром) в присутствии катализатора. Для использования в процессах алкоксилирования известно множество катализаторов, включая, например, различные кислотные и щелочные катализаторы (например, гидроксид калия). Из области техники хорошо известны различные методы алкоксилирования, включая, например, способы, приведенные в патентах США №№ 4754075, 5114900 и 5120697. Условия проведения подходящих способов алкоксилирования хорошо известны из области техники. Например, температура реакции обычно достаточна, чтобы обеспечить подходящую скорость реакции и не вызывать нежелательное разложение реагентов или продуктов реакции. В общем случае температуры реакции алкоксилирования могут составлять от приблизительно 50°C до приблизительно 270°C или от приблизительно 100°C до приблизительно 200°C. Давление реакции алкоксилирования малокритично. Как правило, реакционную среду, в которой проводят алкоксилирование, перемешивают с тем, чтобы облегчить равномерное распределение реагентов и катализатора по объему всей реакционной среды.
III. Составы гербицидов
Помимо поверхностно-активных веществ, представленных вышеуказанными формулами, составы гербицидов по настоящему изобретению могут содержать дополнительные компоненты, включая, однако этим не ограничиваясь, дополнительные поверхностно-активные вещества или другие добавки. В том случае, когда составы по настоящему изобретению действительно содержат подобные дополнительные компоненты, подобные дополнительные компоненты, предпочтительно, практически не должны раздражать глаза, должны быть практически нетоксичными по отношению к водной флоре и фауне и должны обладать приемлемой биоэффективностью. Составы гербицидов по настоящему изобретению могут быть в форме жидких концентратов, твердых концентратов или “готовой к употреблению” (т.е. RTU) композиции, полученной путем разбавления водного концентрата или растворения твердой композиции.
Поверхностно-активные вещества
Дополнительные компоненты в составах по настоящему изобретению включают поверхностно-активные вещества, такие как катионные, анионные, неионогенные и амфотерные поверхностно-активные вещества. Указанные поверхностно-активные вещества включают те, что приведены в справочнике Cutcheon's Emulsifier and Detergents, North America Edition, 2006.
Не ограничивающими настоящее изобретение примерами предпочтительных катионных поверхностно-активных веществ являются алкоксилированный алкиламин и его четверичное производное, алкоксилированный эфирамин и его четверичное производное, алкоксилированный оксид алкиламина, алкоксилированный оксид алкилэфирамина, оксид алкиламидопропиламина, хлорид алкилтриметиламмония и алкил(преимущественно, C6-C10)диметиламидо-пропиламин.
Не ограничивающими настоящее изобретение примерами предпочтительных анионных поверхностно-активных веществ являются алкилсульфат, алкилэфирсульфат, алкилсульфонат, алкилсульфосукцинат, алкоксилированный сложный эфир фосфорной кислоты, алкил(альфа-олефин)сульфонат, алкил н-метилтаурат, изетионат жирной кислоты и алкилэфиркарбоксилат. Не ограничивающими настоящее изобретение примерами предпочтительных неионогенных поверхностно-активных веществ являются сложный эфир сорбитана и его алкоксилированное производное соединение, сложный эфир сорбита и его алкоксилированное производное соединение, сложный эфир жирной кислоты, алкоксилированное касторовое масло, алкоксилированный спирт, алканоламид, алкоксилат алканоламида и алкилполигликозид.
Не ограничивающими настоящее изобретение примерами предпочтительных амфотерных поверхностно-активных веществ являются алкилбетаин, алкиламидопропилбетаин, алкиламфоацетат, алкиламфодиацетат, алкиламфокарбоксилат, алкиламфопропионат, алкиламфодипропионат, алкиламидоаминокарбоксилат, алкиламфогидрокси-пропилсульфонат, алкилсультаин, алкиламидопропилгидроксилсультаин, алкилдигидроксиэтилглицинат и алкиламинопропионат.
В различных вариантах осуществления настоящего изобретения массовое отношение алкоксилированного(ых) глицерида(ов) к общей концентрации поверхностно-активного вещества в составе в общем случае составляет от приблизительно 1:8 до приблизительно 1:1, типично, составляет от приблизительно 1:4 до приблизительно 1:1 и, еще более типично, составляет от приблизительно 1:2 до приблизительно 1:1. Массовое отношение алкоксилированого моноглицерида (1-моноглицерида и/или 2-моноглицерида) к общей концентрации поверхностно-активного вещества, как правило, составляет приблизительно от 1:32 до приблизительно 1:1 и, более типично, составляет от приблизительно 1:16 до приблизительно 1:1. В указанных и разных других вариантах осуществления настоящего изобретения массовое отношение алкоксилированных диглицеридов (1,2-диглицерида и/или 1,3-диглицерида) к общей концентрации поверхностно-активного вещества, как правило, составляет от приблизительно 1:32 до приблизительно 1:1 и, более типично, составляет от приблизительно 1:16 до приблизительно 1:1.
В различных вариантах осуществления настоящего изобретения этоксилированный глицерид включает существенную фракцию моноглицеридов или диглицеридов. Например, массовое отношение алкоксированного(ых) моноглицерида(ов) к алкоксированному(ым) диглицериду(ам) может составлять от приблизительно 1:99 до приблизительно 99:1. Так, в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, массовое отношение алкоксированного(ых) моноглицерида(ов) к алкоксированному(ым) диглицериду(ам) составляет, по крайней мере, приблизительно 70:30, по крайней мере, составляет приблизительно 80:20, по крайней мере, составляет приблизительно 90:10 или, по крайней мере, составляет приблизительно 95:5. В качестве альтернативы, в различных других вариантах осуществления настоящего изобретения, массовое отношение алкоксированного(ых) диглицерида(ов) к алкоксированному(ым) моноглицериду(ам) составляет, по крайней мере, приблизительно 70:30, по крайней мере, составляет приблизительно 80:20, по крайней мере, составляет приблизительно 90:10 или, по крайней мере, составляет приблизительно 95:5.
Кроме того, в соответствии с вышесказанным, ниже приводятся подробные описания конкретных типов поверхностно-активных веществ, которые пригодны для использования в составах по настоящему изобретению.
Алкоксилированные третичные амины
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения гербицидные составы включают поверхностно-активный компонент, который представляет собой поверхностно-активное вещество, выбранное из алкоксилированного третичного амина, алкоксилированного четвертичного амина или их комбинации.
Алкоксилированные третичные амины для использования в составах по настоящему изобретению имеют общую структуру (I):
где R1 обозначает углеводородную группу или замещенную углеводородную группу, при этом среднее количество атомов углерода в совокупности молекул находится в пределах от приблизительно 4 до приблизительно 22 атомов углерода, R2 и R3 каждый независимо обозначает алкилен, содержащий 2, 3 или 4 атома углерода, а сумма x и y имеет среднее значение в пределах от приблизительно 1 до приблизительно 50.
Предпочтительно, R1 обозначает алкил, среднее количество атомов углерода в котором составляет в пределах от приблизительно 4 до приблизительно 22 атомов углерода, более предпочтительно, составляет от приблизительно 8 приблизительно до 22 атомов углерода и, еще более предпочтительно, составляет от приблизительно 10 до приблизительно 20 атомов углерода, например, обозначает алкил, полученный из кокосового масла, таллового масла, олеильный радикал и стеарильный радикал. R2 и R3, предпочтительно, обозначают этилен или пропилен. Сумма x и y, предпочтительно, имеет среднее значение в пределах от приблизительно 1 до приблизительно 25.
Конкретные совместно используемые поверхностно-активные алкоксилированные третичные амины для применения в гербицидных композициях по настоящему изобретению включают, например, Ethomeen T/12, Ethomeen T/15, Ethomeen T/20, Ethomeen T/25, Ethomeen T/30, Ethomeen T/60, Ethomeen HT/12, Ethomeen HT/40, Ethomeen HT/60, Ethomeen C/12, Ethomeen C/15, Ethomeen C/25, Ethomeen 0/12, Ethomeen OV/17, Ethomeen S/12, Ethomeen S/17 и Ethomeen S/22, каждый из которых поставляется компанией Akzo Nobel.
Алкоксилаты алкиламинов/Алкоксилаты эфираминов
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения гербицидный состав включает поверхностно-активный компонент, который представляет собой комбинацию поверхностно-активного алкоксилата алкиламина, имеющего высокую степень алкоксилирования, и поверхностно-активного алкоксилата эфирамина.
Поверхностно-активный алкоксилат алкиламина с высокой степенью алкоксилирования имеет структуру (II):
где R1 обозначает C12-C18 углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью (например, полученную из таллового масла, соевого масла, кокосового масла или олеильную группу), более предпочтительно, обозначает смесь C14-C18 углеводородных групп с прямой или разветвленной цепью, еще более предпочтительно, обозначает смесь C16-C18 алкилов (из таллового масла), R2 обозначает C1-C4 алкилен, более предпочтитель