Смеси поверхностно-активных веществ для гербицидов, основанных на действии ауксина

Смеси поверхностно-активных веществ для гербицидов, основанных на действии ауксина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение, в целом, относится к смесям поверхностно-активных веществ, по меньшей мере, одного неионного алкоксилата и, по меньшей мере, одного поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного четвертичного соединения. Эта смесь продемонстрировала значительное усиливающее действие для гербицидов ауксинового типа, таких как наиболее хорошо известный гербицид этого типа, такие как 2,4-D и дикамба, по сравнению с индивидуальными компонентами при их применении по отдельности.

Уровень техники

Многие пестициды требуют добавления вспомогательного агента в смеси для разбрызгивания, чтобы обеспечить смачивание и просачивание на листовых поверхностях растений. Часто этим вспомогательным агентом является поверхностно-активное вещество, которое может выполнять множество функций, таких как увеличение времени удержания разбрызганных капель на трудносмачиваемых поверхностях листьев или обеспечение просачивания гербицида в кутикулу растения. Эти вспомогательные агенты предоставляются или в виде компоненты во вспомогательной композиции, или применяются в виде добавки в гербицидных композициях.

В области техники известно, что определенный пестицид требует определенных вспомогательных агентов для усиленного действия. Применив глифосатный гербицид в качестве примера, WyRill & BuRnside заключили в статье, опубликованной в Weed Science 25, 275-287, 1977, что "эффективное поверхностно-активное вещество является критической компонентой любой глифосатной смеси для разбрызгивания", но отметили большую вариацию среди типов поверхностно-активных веществ в степени усиления достигаемого гербицидного действия. В целом, катионные поверхностно-активные вещества проявляли наибольшую степень усиления. Авторы также отметили, что эффективность комбинаций поверхностно-активных веществ была, в целом, непредсказуемой, и предостерегли на счет "неразборчивого смешивания поверхностно-активных веществ" в глифосатных композициях для разбрызгивания.

В то время как глифосат требует катионные поверхностно-активные вещества для усиления его действия, глуфосинат требует анионные поверхностно-активные вещества (например, сульфат простого лаурилового эфира) для усиления его действия, несмотря на то, что и глифосат, и глуфосинат принадлежат к одному и тому же семейству гербицидов и имеют много общего в отношении селективности (оба являются гербицидами широкого спектра действия), способа применения (оба применяются к листве) и признаков у чувствительных к ним видов сорняков (оба вызывают хлороз листьев с последующим омертвлением тканей растения). Различные требования к вспомогательным агентам могут быть вследствие различия в механизмах их действия. Сходства и различия этих двух гербицидов перечислены в таблице 1.

Пример глифосата и глуфосината демонстрирует, что даже два гербицида, которые имеют схожие химические структуры, могут иметь разное поведение и механизмы, приводящие к различным требованиям к вспомогательным агентам. Поскольку невозможно заключить, что хороший вспомогательный агент для одного гербицида (т.е. глифосата) будет также хорошим вспомогательным агентом для другого гербицида (т.е. глуфосината) со схожим механизмом действия (ингибирование аминокислот), также невозможно предсказать, что хороший вспомогательный агент для глифосатного гербицида будет также хорошим вспомогательным агентом для 2,4-D гербицида (гербицида ауксинового типа в отличном от глифосата гербицидном семействе).

Гербициды, основанные на действии ауксина, делятся на две группы: одна с кислородным мостом между ароматическим заместителем и карбоновой кислотой, например 2,4-D, другая с непосредственно присоединенной к ароматическому кольцу карбоксильной группой, например дикамба. Гербициды со свободной карбоксильной группой необходимы для транспорта и действия ауксина.

Глифосат и 2,4-D отличаются не только химической структурой, но также и селективностью и механизмом действия. Следующая таблица, таблица 2, показывает различие между глифосатом и 2,4-D.

Настоящее свидетельство может быть применено для того, чтобы доказать невозможность применения нами знаний из опубликованных патентов о глифосате для предсказания биологической активности 2,4-D. Поэтому невозможно предполагать, что вспомогательные агенты, которые хорошо эффективны для глифосата, будут также эффективны для гербицидов ауксинового типа.

Патент США № 6245713, выданный Monsanto, раскрывает различные вспомогательные смеси, главным образом, для усиления биологического действия различных глифосатных композиций. Одна из раскрытых смесей является смесью поверхностно-активного вещества на основе простого эфира длинноцепочечного алкила и поверхностно-активного вещества на основе амина, которым может являться поверхностно-активное вещество на основе этоксилированного четвертичного соединения.

Сущность настоящего изобретения

Настоящее изобретение направлено на гербицидную композицию, включающую, по меньшей мере, один гербицид ауксинового типа и, по меньшей мере, один вспомогательный агент, в которой указанный вспомогательный агент включает смесь этоксилата спирта и поверхностно-активного вещества на основе этоксилированного четвертичного соединения. Изобретатели настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что смесь этоксилата спирта и поверхностно-активных веществ на основе этоксилированного четвертичного соединения значительно усиливала действие гербицидов, основанных на действии ауксина, таких как 2,4-D и дикамба. Таким образом, эффективность борьбы с растениями у 2,4-D гербицида, содержащего смесь этоксилата спирта и поверхностно-активного вещества на основе этоксилированного четвертичного соединения, была больше, чем эффективность 2,4-D гербицида, содержащего или этоксилата спирта, или поверхностно-активное вещество на основе этоксилированного четвертичного соединения.

Полезное поверхностно-активное вещество на основе алкоксилированного спирта по настоящему изобретению имеет следующую общую формулу:

в которой R¹ представляет собой прямую или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную, замещенную или незамещенную углеводородную группу, содержащую от 4 до 30 углеродных атомов, предпочтительно, от 4 до 15 углеродных атомов или более, предпочтительно, от 6 до 13 углеродных атомов и, наиболее предпочтительно, от 8 до 13 углеродных атомов; m является целым числом от 2 до 3; n является целым числом от 2 до 3; x является целым числом от 1 до 30; и y является целым числом от 0 до 30.

Полезное поверхностно-активное вещество на основе алкоксилированного четвертичного соединения по настоящему изобретению имеет следующую общую формулу:

в которой R² выбран из прямой или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной, замещенной или незамещенной углеводородной группы, содержащей от 8 до 22 углеродных атомов; R³ представляет собой С1-C4 алкил; p и p' независимо выбраны из целых чисел от 1 до 30, предпочтительно, от 1 до 16; X^- представляет собой гербицидно совместимый анион.

Подробное описание настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к улучшенной гербицидной композиции, включающей, по меньшей мере, один гербицид ауксинового типа и, по меньшей мере, один вспомогательный агент, в которой указанный вспомогательный агент включает смесь этоксилата спирта и поверхностно-активного вещества на основе этоксилированного четвертичного соединения.

В одном варианте осуществления компонента вспомогательной смеси, представляющая собой алкоксилат спирта, имеет общую формулу:

в которой R¹ представляет собой прямую или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную, замещенную или незамещенную углеводородную группу, содержащую от 4 до 30 углеродных атомов, предпочтительно, от 6 до 13 углеродных атомов, в которой в одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный углеводород является алкильной группой; m является целым числом от 2 до 3; n является целым числом от 2 до 3; p является целым числом от 1 до 30; и y является целым числом от 0 до 30.

Некоторыми неограничивающими примерами алкоксилатов спирта по настоящему изобретению являются этоксилат C10-12 спирта, этоксилат тридецилового спирта, этоксилат C10 спирта, этоксилат C8 спирта, этоксилат C9-11 спирта и этоксилат 2-пропилгептанолового спирта.

Вторая компонента вспомогательной смеси по настоящему изобретению, поверхностно-активное вещество на основе алкоксилированного четвертичного соединения, имеет общую формулу:

в которой R² выбран из прямой или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной, замещенной или незамещенной углеводородной группы, содержащей от 8 до 22 углеродных атомов, в которой в одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный углеводород является алкильной группой; R³ представляет собой C1-C4 алкил; p и p' независимо выбраны из целых чисел от 1 до 30, предпочтительно, от 1 до 16; и X^- представляет собой совместимый анион.

В целях настоящего описания термин "алкил" охватывает углеводородные группы с прямой или разветвленной углеродной цепью, такие как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, н-пентил, н-гексил, н-октил, 2-этилгексил, н-нонил, изононил, н-децил, изодецил, н-ундецил, изоундецил, н-додецил, изододецил, н-тридецил, изотридецил, стеарил, н-эйкозил, предпочтительно, если иначе не указано, содержащие от 1 до 8, в частности, от 1 до 6 и, особенно предпочтительно, от 1 до 4 углеродных атомов в случае радикалов с короткой цепью и от 5 до 30, в частности от 12 до 24 и, особенно предпочтительно, от 8 до 20 углеродных атомов в случае радикалов с длинной цепью. Разветвленные радикалы с длинной цепью включают, главным образом, 2-этилгексил, изононил, изодецил, такой как 2-пропилгептил, изоундецил, изододецил и изотридецил, такой как 2,4,8-тетраметил-1-нонил, 3,4,6,8-тетраметил-1-нонил и 5-этил-4,7-диметил-1-нонил.

Особенно полезным поверхностно-активным веществом на основе алкоксилированного четвертичного соединения является хлорид аммония метил бис(2-гидроксиэтил) талловой кислоты. Другие полезные поверхностно-активные вещества на основе алкоксилированных четвертичных соединений включают, но не ограничены ими, октадецилметил этоксилированный (2EO) четвертичный аммоний, октадецилметил этоксилированный (15EO) четвертичный аммоний, кокоалкилметил этоксилированный (2EO) четвертичный аммоний, кокоалкилметил этоксилированный (15EO) четвертичный аммоний, алкилметил этоксилированный (5EO) четвертичный аммоний талловой кислоты и алкилметил этоксилированный (15EO) четвертичный аммоний талловой кислоты.

В целом, отношение, по меньшей мере, одного алкоксилированного спирта к указанному, по меньшей мере, одному поверхностно-активному веществу на основе алкоксилированного четвертичного аммония, находится в диапазоне от 90:10 до 10:90 по весу; в другом варианте осуществления настоящего изобретения от 25:75 до 75:25; и во все еще другом варианте осуществления от 45:65 до 65:45. В большинстве применений отношение в смеси, которое приближается к 50:50, действует особенно хорошо. Гербициды ауксинового типа, полезные в контексте настоящего изобретения, включают следующие, но не ограничены ими:

2,4-D и дикамба в настоящее время являются предпочтительными гербицидами ауксинового типа.

Композиции по настоящему изобретению также могут включать множество необязательных ингредиентов, таких как вспомогательные поверхностно-активные вещества и дополнительные вспомогательные ингредиенты, такие как растворители, разбавители, агенты задержки высвобождения, pH буферы, пеногасители и т.п.

Подходящие вспомогательные поверхностно-активные вещества включают, но не ограничены ими, другие неионные, другие катионные, амфотерные, полимерные поверхностно-активные вещества и т.п.

Количество вспомогательных поверхностно-активных веществ, при их присутствии, в целом, составляет менее 20% по весу, предпочтительно, менее 15% по весу и, в частности, менее 5% по весу от общего веса вспомогательной композиции смеси по настоящему изобретению.

Гербицидные композиции по настоящему изобретению могут быть в форме эмульгируемого концентрата (EC), суспоэмульсии (SE), эмульсии типа "масло-в-воде" (O/W), эмульсии типа "вода-в-масле" (W/O), водного концентрата суспензии, масляного концентрата суспензии (SC), микроэмульсии (ME) и т.п. Композиции по настоящему изобретению разбавляют общепринятым способом перед применением для получения формы, подходящей для применения. Разведение водой или другими апротонными растворителями, например, способом смешения в резервуаре, является предпочтительным. Применение в форме шлама является предпочтительным. Применение может быть осуществлено в до- или поствсходовый период. Поствсходовое применение имеет частные преимущества.

Композиция по настоящему изобретению является полезной в качестве дополнительной добавки для танковой смеси, или в качестве компоненты в концентрированных гербицидных композициях. Гербицидные композиции могут быть в жидкой или твердой форме.

Следующие неограничивающие примеры представлены для дополнительной иллюстрации и объяснения настоящего изобретения. Если иначе не указано, все части и проценты определены по весу, и берутся на основе веса в конкретной описываемой стадии применения.

Пример 1 - Гербицидное действие аммониевых 2,4-D композиций

В таблице 3 приведена информация о композиции смесей поверхностно-активных веществ по настоящему изобретению.

Поверхностно-активное вещество Ссылка ММ весовой %

Смеси поверхностно-активных веществ, описанные в таблице 1, были применены способом танковой смеси вместе с аммониевой солью 2,4-D (465 г/л). Доза внесения на га составляла 0,1250 фунтов аммониевой соли 2,4-D кэ/га и 0,25% смесей поверхностно-активных веществ согласно настоящему изобретению или 0,25% сравнительного вспомогательного Activator 90 (этоксилат алкилфенола, этоксилат спирта и жирная кислота таллового масла (Loveland). Гербицидное действие оценивали в условиях оранжереи через 1, 2, 3 и 4 недели. Примененным испытательным растением служила люцерна (Medicago sativa).

Растения высаживали непосредственно в горшок. К моменту применения активного ингредиента растения достигали 20-30 см в высоту. Примененные испытательные емкости представляли собой пластмассовыми горшки, содержащие горшечную смесь. Растворы применяли способом танковой смеси путем обработки разбрызгиванием после появления всходов в автоматизированной камере для обрызгивания при норме полива водой 200 литров на гектар. Оценивание проводили с применением шкалы от 0% до 100%: 0% обозначает отсутствие повреждения; 100% обозначает полное повреждение. Результаты оценки собраны в таблицах 2 и следующих таблицах.

Можно ясно видеть, что композиции со вспомогательными смесями по настоящему изобретению значительно более эффективны, чем композиция сравнения с компонентами индивидуального поверхностно-активного вещества и с контрольным вспомогательным агентом Activator 90.

1. Гербицидная композиция, включающая, по меньшей мере, один гербицид ауксинового типа и эффективное количество, по меньшей мере, одной вспомогательной композиции, в которой указанная вспомогательная композиция включает смесь, по меньшей мере, одного поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного спирта и, по меньшей мере, одного поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного четвертичного соединения общей формулы: в которой R² выбран из насыщенной или ненасыщенной, замещенной или незамещенной углеводородной группы с прямой или разветвленной цепью, содержащей от 8 до 22 углеродных атомов; R³ представляет собой C₁-C₄ алкил; р и р′ выбраны из целых чисел от 1 до 30; и X^- представляет собой совместимый анион,где композиция дополнительно включает один или более со-гербицидов, выбранных из триазинов и s-триазинов, замещенных мочевин, урацилов, бентазона, десмедифама, метазола, фенмедифама, пиридата, амитрола, кломазона, флуридона, норфлуразона, динитроанилинов, изопропалина, оризалина, пендиметалина, продиамина, трифлуралина, глифосата, глуфосината, сульфонилмочевин, имидазолинонов, клетодима, сентоксидима, дихлобенила, изоксабена и соединений бипиридилия.

2. Композиция по п. 1, в которой указанное поверхностно-активное вещество на основе алкоксилированного спирта имеет общую формулу: в которой R¹ является насыщенной или ненасыщенной, замещенной или незамещенной углеводородной группой с прямой или разветвленной цепью, содержащей от 4 до 30 углеродных атомов, m является целым числом от 2 до 3, n является целым числом от 2 до 3, х является целым числом от 1 до 30, и у является целым числом от 0 до 30.

3. Композиция по п. 2, в которой R¹ является углеводородной группой, содержащей от 4 до 15 углеродных атомов.

4. Композиция по п. 2, в которой R¹ является углеводородной группой, содержащей от 8 до 13 углеродных атомов.

5. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой весовое соотношение поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного спирта к поверхностно-активному веществу на основе алкоксилированного четвертичного соединения составляет от 10:90 до 90:10.

6. Композиция по п. 5, в которой весовое соотношение поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного спирта к алкоксилированному поверхностно-активному веществу составляет от 25:75 до 75:25.

7. Композиция по п. 6, в которой весовое соотношение поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного спирта к алкоксилированному поверхностно-активному веществу составляет от 45:65 до 65:45.

8. Композиция по любому из пп. 1-4, 6 и 7, в которой указанный ауксиновый гербицид выбран из группы, состоящей из 2,4-D, 2,4-DB, дихлорпропа (2,4-DP), МСРА, МСРВ, мекопропа, МСРР, дикамбы, клопиралида, флуроксипира, пиклорама, триклопира и квинклорака.

9. Композиция по любому из пп. 1-4, 6 и 7, в которой указанная вспомогательная смесь включает смесь, по меньшей мере, одного алкоксилата спирта, выбранного из этоксилата С10-12 спирта, этоксилата тридецилового спирта, этоксилата С10 спирта, этоксилата С8 спирта, этоксилата С9-11 спирта и этоксилата 2-пропилгептанолового спирта, и, по меньшей мере, одного поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного четвертичного соединения аммония, выбранного из хлорида аммония метил бис(2-гидроксиэтил) талловой кислоты, октадецилметил этоксилированного (2ЕО) четвертичного аммония, октадецилметил этоксилированного (15ЕО) четвертичного аммония, кокоалкилметил этоксилированного (2ЕО) четвертичного аммония, кокоалкилметил этоксилированного (15ЕО) четвертичного аммония, алкилметил этоксилированного (5ЕО) четвертичного аммония талловой кислоты и алкилметил этоксилированного (15ЕО) четвертичного аммония талловой кислоты.

10. Способ обработки растений гербицидом, который включает приведение в контакт указанного растения с эффективным количеством композиции по любому из пп. 1-9.

11. Способ усиления действия гербицидной композиции, содержащей гербицид ауксинового типа, включающий добавление к указанной композиции эффективного количества вспомогательной композиции, которая включает смесь, по меньшей мере, одного поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного спирта и, по меньшей мере, одного поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного четвертичного соединения общей формулы: в которой R² выбран из насыщенной или ненасыщенной, замещенной или незамещенной углеводородной группы с прямой или разветвленной цепью, содержащей от 8 до 22 углеродных атомов; R³ представляет собой С₁-С₄ алкил; р и р′ выбраны из целых чисел от 1 до 30; и X^- представляет собой совместимый анион.

12. Способ по п. 11, в котором указанное поверхностно-активное вещество на основе алкоксилированного спирта имеет общую формулу: в которой R¹ представляет собой прямую или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную, замещенную или незамещенную углеводородную группу, содержащую от 4 до 30 углеродных атомов, m является целым числом от 2 до 3; n является целым числом от 2 до 3; х является целым числом от 1 до 30; и у является целым числом от 0 до 30.

13. Способ по п. 12, в котором R¹ представляет собой углеводородную группу, содержащую от 4 до 15 углеродных атомов.

14. Способ по п. 12, в котором R¹ представляет собой углеводородную группу, содержащую от 8 до 13 углеродных атомов.

15. Способ по пп. 12-14, в котором весовое соотношение поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного спирта к поверхностно-активному веществу на основе алкоксилированного четвертичного соединения составляет от 10:90 до 90:10.

16. Способ по п. 15, в котором весовое соотношение поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного спирта к алкоксилированному поверхностно-активному веществу составляет от 25:75 до 75:25.

17. Способ по п. 16, в котором весовое соотношение поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного спирта к алкоксилированному поверхностно-активному веществу составляет от 45:65 до 65:45.

18. Способ по пп. 12-14, 16, 17, в котором указанный ауксиновый гербицид выбран из группы, состоящей из 2,4-D, 2,4-DB, дихлорпропа (2,4-DP), МСРА, МСРВ, мекопропа, МСРР, дикамбы, клопиралида, флуроксипира, пиклорама, триклопира и квинклорака.

19. Способ по пп. 12-14, 16, 17, в котором указанная вспомогательная смесь включает смесь, по меньшей мере, одного алкоксилата спирта, выбранного из этоксилата С10-12 спирта, этоксилата тридецилового спирта, этоксилата С10 спирта, этоксилата С8 спирта, этоксилата С9-11 спирта и этоксилата 2-пропилгептанолового спирта, и, по меньшей мере, одного поверхностно-активного вещества на основе алкоксилированного четвертичного соединения аммония, выбранного из хлорида аммония метил бис(2-гидроксиэтил) талловой кислоты, октадецилметил этоксилированного (2ЕО) четвертичного аммония, октадецилметил этоксилированного (15ЕО) четвертичного аммония, кокоалкилметил этоксилированного (2ЕО) четвертичного аммония, кокоалкилметил этоксилированного (15ЕО) четвертичного аммония, алкилметил этоксилированного (5ЕО) четвертичного аммония талловой кислоты и алкилметил этоксилированного (15ЕО) четвертичного аммония талловой кислоты.