麦草畏的链烷醇胺盐的高浓缩溶液

文档序号:1785141 发布日期:2019-12-06 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 麦草畏的链烷醇胺盐的高浓缩溶液 (Highly concentrated solutions of alkanolamine salts of dicamba ) 是由 K.莫勒 M.施米德特 K.穆宁 P.鲁斯 J.范杜尔默 于 2018-04-23 设计创作,主要内容包括:本发明是一种除草剂组合物,其包含麦草畏的链烷醇胺盐,其能够保持为单相液体至少1周的时间,并且包含少量的水和高载量的所述盐。这样的除草剂组合物能够在没有大量水的情况下保持液态,从而提高了它们在暴露于环境条件下时在延长的时间段内保持液态的能力,以在不损害组合物的稳定性的情况下,提高了它们运输活性盐通过叶片基质的有效性,并且通过增加盐载量能够降低运输成本。(the present invention is a herbicidal composition comprising an alkanolamine salt of dicamba, which is capable of remaining as a single-phase liquid for a period of at least 1 week, and which comprises a small amount of water and a high loading of said salt. Such herbicidal compositions are capable of remaining liquid in the absence of significant amounts of water, thereby increasing their ability to remain liquid for extended periods of time when exposed to ambient conditions, to increase their effectiveness in transporting active salts through the leaf substrate without compromising the stability of the composition, and to reduce shipping costs by increasing salt loading.)

麦草畏的链烷醇胺盐的高浓缩溶液

技术领域

本发明总体上涉及除草剂领域。本发明特别涉及包含链烷醇胺化合物与麦草畏的反应产物的某些除草剂组合物。

背景技术

各种除草剂活性成分在其分子结构中具有酸性官能团。水性制剂浓缩物可以避免或减少对非水性溶剂的需求。当用于水性制剂中时,这些酸基团可以用胺中和以获得具有所需pH的制剂。即使一些胺-除草剂的组合产品是可商购的(例如ROUNDUP™,BANVEL™等),也希望增加活性盐的最大载量(g 酸/升制剂),并提高随着时间推移的叶片渗透的功效。

活性除草剂的许多胺盐,特别是水溶性盐,是固体,并需要相对大量的水以提供液体组合物。液体胺与各种羧酸功能性除草剂的反应通常导致两相体系的形成,胺-除草剂盐固体的下层和含有水、未反应的胺和/或溶解的除草剂胺盐的上层饱和液体层。将水的量增加到所有固体都溶解的程度会增加运输成本,因为必须运送更多的水。期望提供一种稳定的除草剂组合物,其具有高载量的除草剂胺盐或低浓度的溶剂,因为这种组合物将能够降低运输成本。

还期望获得一种在环境条件下能够在更长时间段内保持为单相液体的组合物。一旦胺盐固化,通过扩散或其他运输机制的所测得的除草剂胺盐在叶片基质上的功效就会受损。有利的是使用这样的酸官能性除草剂的胺盐,其可在环境条件下在更长时间段内保持液态,从而增加了酸官能性除草剂的胺盐的活性处理时间。

本发明解决了对获得具有高载量的除草剂的活性胺盐并且可以在更长时间段内以液态保持稳定的单相液体的需求。

发明内容

现在提供了一种除草剂组合物,其包含水和链烷醇胺盐,所述链烷醇胺盐包含链烷醇胺化合物与麦草畏的反应产物,其中所述链烷醇胺盐能够保持为单相液体至少1周,该能力通过使链烷醇胺盐连续经历以下测试条件来确定:将2 ml样品置于玻璃表面,并在20℃至25℃的温度范围内和大约1个大气压下暴露于大气中,其中所述样品包含所述链烷醇胺盐和基于样品重量少于5 wt.%的水,并且没有非水溶剂。

还提供了制备除草剂组合物的方法,该方法包括:

a. 在水的存在下使链烷醇胺化合物与麦草畏反应以形成包含液相和固相的两相组合物,和

b. 使所述两相组合物暴露于足以形成单相液体组合物的条件。

还提供了制备除草剂组合物的方法,该方法包括:

a. 在水的存在下使链烷醇胺化合物与麦草畏反应以形成包含液相和固相的两相组合物,其中基于所述两相组合物的重量,水的使用量不超过10 wt.%,和

b. 使所述两相组合物暴露于足以形成单相液体组合物的条件,而无需添加更多的水或添加水的量应使得,基于所述单相液体组合物的重量,所述单相液体组合物包含不超过10 wt.%的水。

通过该方法制得的组合物理想地能稳定至少1周,其通过上述测试方法测量。

还提供了将麦草畏的链烷醇胺盐施用于叶片基质的方法,该方法包括将除草剂组合物喷雾到叶片基质上,所述组合物包含水和包含链烷醇胺化合物与麦草畏的反应产物的盐,其中所述盐能够保持为单相液体至少(1)一个星期,该能力由上述测试方法确定。

在另一个实施方案中,提供了一种组合物,其包含链烷醇胺与麦草畏的反应产物,用作除草剂以施用于叶片基质上。

还提供了销售或许诺销售除草剂组合物的方法,该方法包括将广告或一套说明书与除草剂组合物相关联,所述除草剂组合物包含链烷醇胺与麦草畏的反应产物,以及所述广告或说明书告知潜在或实际购买者所许诺销售或销售的除草剂组合物具有减少漂移或改善或增强除草剂组合物的活性期的能力。

通过为了获得羧酸除草剂的单相胺盐而进行的研究,我们还发现了两种胺,它们显示出能与测试的四种羧酸除草剂中的至少三种以合理到高载量形成可溶性盐的能力。虽然这些特定的胺都不能形成在环境温度下以更长时间段稳定的单相液体,但我们已经认识到它们的独特优势,即在可接受的载量水平下与许多羧酸除草剂形成可溶性盐,从而避免了对于每种不同的羧酸除草剂必须使用不同的胺的必要性。因此,还提供了一种盐,其包含3-(二甲基氨基)丙腈(DMAPN)与选自2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D)、3,6-二氯-2-甲氧苯甲酸(麦草畏)、草铵膦或草甘膦的四种单独的羧酸除草剂中的任一种的组合;以及胺化合物1,2-二氨基丙烷(1,2-DAP)与选自3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸(麦草畏)、草铵膦或草甘膦的三种单独的羧酸除草剂中的任一种的组合。这些组合可以以可接受的载量形成可溶性盐。

附图说明

图1显示了制备除草剂胺盐溶液的决策流程图。

具体实施方式

应当理解,以下内容并非旨在成为所定义术语的排他性列表。可以在前述描述中提供其他定义,如例如,当在上下文中伴随使用所定义的术语时。

如本文所用,“可以(can)”与任选地(optionally)同义。术语“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”表示一个或多个。当在两个或更多个项目的列表中使用时,术语“和/或”是指可以单独使用所列出的项目中的任何一个,或者可以使用两个或更多个所列出的项目的任意组合。例如,如果组合物被描述为包含组分A、B和/或C,则该组合物可以单独包含A;单独包含B;单独包含C;组合包含A和B;组合包含A和C,组合包含B和C;或组合包含A、B和C。术语“包含(comprising)”、“包含(comprises)”和“包含(comprise)”是开放式过渡术语,用于从该术语之前叙述的主题过渡到该术语之后叙述的一个或多个元素,其中在该过渡术语之后列出的一个或多个元素不一定是构成所述主题的唯一元素。

如本文中所使用的,术语“具有(having)”、“具有(has)”、“包含(contain)”、“包括(includes)”,“包括(include)”和“具有(have)”具有与上述“包含(comprising)”、“包含(comprises)”和“包含(comprise)”相同的开放式含义。

本说明书使用数值范围来量化与本发明有关的某些参数。应当理解,当提供数值范围时,这样的范围将被解释为为仅引用该范围的下限值的权利要求限定以及仅引用该范围的上限值的权利要求限定提供字面支持。例如,10到100,或在10到100范围内或从10到100的公开数值范围为引用“大于10”(无上限)的权利要求和引用“小于100”(无下限)的权利要求提供字面支持,并且为10和100的端点提供字面支持并包括10和100的端点。还应该理解,本文提供的每个特定数值都应解释为对任何中间范围和所述范围内的每个数字提供字面支持。数值范围不仅应该应用于指定的范围值,而且还应该应用于不一定表示为范围的数据点。因此,如果说明书在一个实例中描述了数据点100,而在说明书的其他地方或其他实例中描述了第二相关数据点48,则描述和意指48到100的范围。

在工作实施例中报告的相同特性或参数的任何两个数字可以定义一个范围。这些数字可以四舍五入到最接近的千分位、百分位、十分位、个位、十位、百位或千位以定义范围。

现在提供了一种除草剂组合物,其包含水和链烷醇胺盐,所述链烷醇胺盐包含链烷醇胺化合物与麦草畏的反应产物,其中所述链烷醇胺盐能够保持为单相液体至少1周,该能力通过使链烷醇胺盐连续经历以下测试条件确定:将2 ml样品置于玻璃表面,并在20℃至25℃的温度范围内和大约1个大气压下暴露于大气中,其中样品包含所述链烷醇胺盐和基于样品重量少于5 wt.%的水,并且没有非水溶剂。经历测试的链烷醇胺盐样品不是从除草剂组合物中提取的,而是在用于制备除草剂组合物中的链烷醇胺盐相同的反应条件和配方下独立合成的,只是所用的水量被调节为不超过5 wt.%或以下所述的其他可选水浓度。如果在这些测试条件下此类样品对肉眼呈单相液体能保持至少一周,则不管该除草剂组合物中所含的水或非水溶剂的量,都认为该除草剂组合物含有能够保持为单相液体组合物的麦草畏的链烷醇胺盐。除草剂组合物可包含任何量的溶剂,包括水和任何佐剂。当用足够的水或非水溶剂稀释时,或用表面活性剂辅助时,酸官能除草剂的许多胺盐可以是单相液体。然而,本发明的除草剂组合物包含特定的盐,当经历特定的一组测试条件时,该盐作为单相液体保持至少一周。采用这样的盐的优点是,既通过利用高载量的活性盐而降低运输成本,又通过即使在水或其他溶剂的浓度极低的情况下也保持液体而扩展活性除草剂在叶片基质上的功效。

“单相液体”是当用肉眼观察时不包含两个或更多个不同层的均质液体。与单相液体不一致的行为包括各层的液/液分离,或液/固条纹,在每种情况下肉眼都可以注意到。尽管组合物的物理特性可以随温度和压力而改变,但是物质的组合物被认为是单相液体,在20至25℃的温度和约1atm的温度下测量时,其是均质液体,用肉眼观察时不包含两个或更多个不同层。单相液体在物理意义上不一定是真溶液,而是如上所述对肉眼呈现为单相。

任选地,如由肉眼观察到的,单相液体也不包含分散在整个液体中的固体的存在。例如,在这种情况下的单相液体不是乳液、悬浮液或分散体,并且如用肉眼确定的,在每种情况下都不包含两层或更多层。

所述除草剂组合物包含麦草畏的链烷醇胺盐,其在少量水存在下具有保持为单相液体的能力。存在的水量是如此之低,以至于人们会预期麦草畏的链烷醇胺盐会固化或结晶。该除草剂组合物包含麦草畏的链烷醇胺盐,其具有在基于除草剂组合物的重量不超过10 wt.%,或不超过7.5 wt.%,或不超过6 wt.%,或不超过5 wt.%,或不超过4 wt.%,或不超过3 wt.%,或不超过2.0 wt.%,或不超过1.5 wt.%,或不超过1.0 wt.%,或不超过0.75wt.%,或不超过0.5 wt.%,或不超过0.25 wt.%,或不超过0.1 wt.%水存在下保持为单相液体的能力。除草剂组合物中的水浓度可以为1至1,000倍,低于反应产物和水的过饱和溶液中的水浓度。

所述除草剂组合物包含麦草畏的链烷醇胺盐。麦草畏是3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸,具有以下结构:

所述链烷醇胺化合物包含至少一个羟基和至少一个胺基并且包含至少1个碳原子,并且可以是支链或直链、饱和或不饱和的,或具有至少3个碳原子。合适的链烷醇胺的实例包括N-甲基氨基乙醇(MMEA)和2-二甲基氨基乙醇(DMEA)。

含有麦草畏的链烷醇胺盐的除草剂组合物可以是配制的组合物,例如浓缩物、桶混物或即用型(RTU)组合物。麦草畏的链烷醇胺盐可以与其他成分混合,但是由于麦草畏的链烷醇胺盐可以在水量非常少的情况下保持液态,因此配制的组合物本身也可以用少量的水配制。因此,还提供了一种在包装中以出售给最终用户的包含麦草畏的链烷醇胺盐的除草剂组合物,所述除草剂组合物是通过将合并各种成分而获得的,至少一种所述成分包含链烷醇胺与麦草畏的反应产物,并且其中,基于除草剂组合物的重量,所述除草剂组合物包含不超过10 wt.%,或不超过7.5 wt.%,或不超过6 wt.%,或不超过5 wt.%,或不超过4wt.%,或不超过3 wt.%,或不超过2.0 wt.%,或不超过1.5 wt.%,或不超过1.0 wt.%,或不超过0.75 wt.%,或不超过0.5 wt.%,或不超过0.25 wt.%,或不超过0.1 wt.%的水。

理想地,所述除草剂组合物包含麦草畏的链烷醇胺盐,其具有在不仅上述低含量的水,而且低含量的非水溶剂存在下保持为单相液体的能力。溶剂是指对麦草畏的链烷醇胺盐呈惰性的分子,并且进一步不包括用于制备麦草畏的链烷醇胺盐或其副产物的反应性原料。溶剂可以是水或非水分子。

任选地,所述除草剂组合物在水的存在下为液体,其中基于除草剂组合物的重量,任何溶剂(水或非水溶剂)的量都不超过10 wt.%,或不超过7.5 wt.%,或不超过6 wt.%,或不超过5 wt.%,或不超过4 wt.%,或不超过3 wt.%,或不超过2.0 wt.%,或不超过1.5 wt.%,或不超过1.0 wt.%,或不超过0.75 wt.%,或不超过0.5 wt.%,或不超过0.25 wt.%,或不超过0.1 wt.%。

除草剂组合物可包含的水与非水溶剂的摩尔比为至少1:10,或至少1:2,或至少1:1,或至少2:1,或至少5:1,或至少10:1,或至少50:1,或至少100:1。在一个实施方案中,没有将非水溶剂加入麦草畏的链烷醇胺盐中。所述除草剂组合物中的水浓度可以为1至1,000倍,低于反应产物和水的过饱和溶液中的水浓度。

本发明的除草剂组合物不限于特定浓度的溶剂。例如,本发明的除草剂组合物可包含至少15 wt.%,或至少20 wt.%,或至少30 wt.%或至少50 wt.%,或甚至70或80 wt.%,或更多的水或非水溶剂,条件是该除草剂组合物含有麦草畏的链烷醇胺盐,该麦草畏的链烷醇胺盐具有通过上述测试方法确定的能够保持为单相液体组合物的能力。本发明中使用的麦草畏的链烷醇胺盐具有延长的保持液态的能力。我们已经发现,包含这些盐的除草剂组合物可以以单相液体保持更长的时间段,例如即使在低浓度溶剂中也保持至少一个星期,或至少两个星期,或至少一个月,或至少两个月,或至少三个月。任选地,可以通过使用基于样品重量仅含至多或约3 wt.%,或仅含至多或约2 wt.%的水且不包含其他非水溶剂的样品来对样品进行更严格的测试,并且通过该更严格测试的任何组合物也应视为通过在5 wt.%水的测试。

除草剂组合物中包含的麦草畏的链烷醇胺盐理想地是水溶性的,从而可以制备水性的除草剂溶液或制剂。因此,在各种实施方案中,本发明的麦草畏链烷醇胺盐在室温或在升高的温度(例如40-80℃)下是水溶性的,使得它们可以配制成水性溶液。

麦草畏的链烷醇胺盐适合于制备高载量除草剂溶液、浓缩液和/或乳液浓缩液。

所述除草剂组合物可以是适合于配制成配制组合物的中间体形式,或配制组合物。配制组合物的实例包括浓缩液(也称为预混合物)、桶混物(tank-mixes)、或即用型(RTU)制剂。

通过制备其中活性的麦草畏的链烷醇胺盐的载量尽可能高的除草剂组合物,可以使运输和储存成本最小化。理想地,所述除草剂组合物包含至少500 g a.e./L,或至少700g a.e./L,至少800 g a.e./L,至少850 g a.e./L,或至少900 g a.e./L,或至少1000 ga.e./L的麦草畏链烷醇胺盐总载量(“活性盐载量”)。经历上述测试方法的样品也可以包含上述任何一种载量,理想的是在该范围更高端的载量,并且甚至超过1000 g a.e./L,如至少1100,或至少1200,或至少1300 g a.e./L的活性盐载量。

包含一种或多种麦草畏的链烷醇胺盐的桶混物和RTU制剂典型地将包含0.1 ga.e./L至50 g a.e./L的活性盐总载量。

胺化合物3-(二甲基氨基)丙腈(DMAPN)和1,2-二氨基丙烷(1,2-DAP)可以在合理至高载量下与选自2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D)、3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸(麦草畏)、草铵膦或草甘膦的各种个体羧酸除草剂形成可溶性盐。合适的活性盐载量的实例包括至少400 g a.e./L,或至少500 g a.e./L,或至少600 g a.e./L,或至少700 g a.e./L。

麦草畏的链烷醇胺盐是通过使链烷醇胺化合物与麦草畏反应获得的。例如,在一种方法中,将游离酸形式的麦草畏与链烷醇胺碱在水或水与其他合适的溶剂的组合中混合。

在本发明的除草剂盐中,链烷醇胺化合物可以呈质子化或季铵化形式。

通常,当制备麦草畏的链烷醇胺盐时,可以使用等摩尔或过量的碱。但是,当使用含有多于一个胺官能团的一些链烷醇胺化合物(例如二和三链烷醇胺)时,等摩尔或过量的碱化合物可能是不必要的。因此,在各种实施方案中,链烷醇胺化合物与麦草畏的摩尔比通常为至少0.4:1,至少0.5:1,至少0.6:1,至少0.7:1,至少0.8:1,至少0.9:1,至少1:1,至少1.1:1,至少1.2:1,至少1.3:1,至少1.4:1,至少1.5:1,至少1.6:1,至少1.7:1,至少1.8:1,至少1.9:1,或至少2:1。在这些和其他实施方案中,链烷醇胺化合物与麦草畏的摩尔比可以在0.4∶1至2∶1、0.5∶1至2∶1、0.7∶1至2∶1、0.8∶1至1.8:1,0.8:1到1.5:1,0.9:1到1.3:1,1:1到1.3:1,或1.05:1到1.3:1的范围内。

链烷醇胺和麦草畏之间的反应可以在不添加催化剂的情况下进行。

链烷醇胺除草剂盐的制备可以导致多相系统,一相是麦草畏的链烷醇胺盐的结晶固体,而另一相是液体。这两相可以但不一定分离为它们各自相的两层。在这种情况下,液体层可以包含溶剂,例如水,未反应的链烷醇胺化合物和溶解的麦草畏的链烷醇胺盐。或者,该组合物可以包含分散在液相中的固相,例如可能在搅拌或剪切下出现。可以采用一种形成除草剂组合物的方法,该方法是通过使链烷醇胺与麦草畏在水的存在下反应形成液相和固相,然后随着时间的推移,两相形成稳定的单相液体。两相可以自发形成单相。在如上所述的少量水存在下,并且任选地在没有催化剂的情况下,两相能够形成单相。

还提供了制备除草剂组合物的方法,该方法包括:

a. 在水的存在下使链烷醇胺化合物与麦草畏反应以形成包含液相和固相的两相组合物,和

b. 使所述两相组合物暴露于足以形成单相液体组合物的条件。

第一步a)包括形成包含液相和固相的两相组合物,所述固相包含结晶的麦草畏链烷醇胺盐,而所述液相包含含有溶解在水中的麦草畏链烷醇胺盐的溶液,随后进行的第二步骤b)包括将所述两相组合物暴露于足以形成单相液体的条件。为了确定步骤b)中所述组合物是否为单相液体,用肉眼在20℃至25℃范围的温度和1个大气压下观察组合物为单相。该特定方法与确定麦草畏的特定链烷醇胺盐是否能够在延长的时间段内(例如1周或更长时间)保持为单相液体的方法区别开。

通过将所述两相组合物暴露于一温度和压力下足以形成单相液体组合物的时间而发生步骤二中单相液体组合物的形成。所述两相组合物可以是液体和固体层的形式,或者是固体在液体中的分散体的形式。所述暴露步骤可以简单到就是花时间而不搅拌或加任何其他成分,或者可以在升高的温度和/或减压下任选在搅拌下或通过添加表面活性剂来加速。如果需要,可以在密闭容器中进行所述暴露步骤。合适的制备温度和压力没有特别限制,只要条件有利于单相液体除草盐组合物的形成即可。合适的制备温度的例子为10℃至60℃。足以形成单相液体组合物的时间可以变化,这取决于特定的链烷醇胺-麦草畏的组合以及机械搅拌的施加、温度和压力。例如,时间可以是一(1)小时,1天,1个星期或2个星期或更长。通过使用升高的温度和/或降低的压力可以减少该时间。

单相组合物能够在不添加大量水的情况下形成单相。例如,还提供了制备除草剂组合物的方法,该方法包括:

a. 在水的存在下使链烷醇胺化合物与麦草畏反应以形成包含液相和固相的两相组合物,其中基于所述两相组合物的重量,水的使用量不超过10 wt.%,和

b. 使所述两相组合物暴露于足以形成单相液体组合物的条件,而不添加更多的水或添加水的量应使得,基于所述单相液体组合物的重量,所述单相液体组合物包含不超过10wt.%的水。

在该方法的实施方案中,步骤a)和b)中的任何一个或两个步骤中的水量可以不超过7.5 wt.%,或不超过6 wt.%,或不超过5 wt.%,或不超过4 wt.%,或不超过3 wt.%,或不超过2.0 wt.%,或不超过1.5 wt.%,或不超过1.0 wt.%,或不超过0.75 wt.%,或不超过0.5wt.%,或不超过0.25 wt.%,或不超过0.1 wt.%。

通过采用该方法,可以以高活性盐载量运输单相液体组合物,从而降低运输成本。此外,可以起初用少量的水形成单相液体,而无需引入额外的处理步骤和能量以去除大量的水来实现本发明中可获得的高载量。

在两种方法中,两相液体组合物可以任选地由包含液相和固相的两相组合物自发形成单相液体,这意味着尽管可以使用搅拌、时间和/或机械操作,但麦草畏的固体链烷醇胺盐能够形成单相液体,而无需使用除反应成分以外添加的加工助剂或表面活性剂。例如,在一个实施方案中,由液相和固相的两相组合物形成含有麦草畏的链烷醇胺盐的单相液体组合物,而没有添加表面活性剂、分散助剂和/或润湿剂,和任选地,在形成单相液体组合物之后,可以任选地添加表面活性剂、分散助剂和/或润湿剂。

除草剂组合物可以是凝胶,在22℃/1 atm.下的可倾倒液体,并且可以是透明的、半透明的或不透明的。

如果需要,除麦草畏盐以外,除草剂组合物还可以包含其他酸性除草剂的盐,所述其他酸性除草剂为布朗斯台德-洛里酸或路易斯酸。这些额外除草剂理想地包含至少一个给质子基团,例如羧酸基团。任选的额外酸性除草剂可包含两个或更多个可以相同或不同的酸部分,例如两个或更多个羧酸基团或一个羧酸基团和一个磷酸基团,或理想地至少一个给质子基团,或至少一个羧酸部分或盐形式的羧酸根阴离子。

另外的酸性除草剂的实例包括2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D);4-(2,4-二氯苯氧基)丁酸(2,4-DB);草铵膦,草铵膦-P,草甘膦,2-(2,4-二氯苯氧基)丙酸(二氯丙(dichloroprop));2-(4-氯-2-甲基苯氧基)乙酸(MCPA);4-(4-氯-2-甲基苯氧基)丁酸(MCPB);4-氨基-3,6-二氯-2-吡啶甲酸(氯氨吡啶酸(aminopyralid));3,6-二氯-2-吡啶甲酸(二氯吡啶酸(clopyralid));2-[(4-氨基-3,5-二氯-6-氟-2-吡啶基)氧基]乙酸(氟草烟(fluroxypyr));[(3,5,6-三氯-2-吡啶基)氧基]乙酸(三氯比(triclopyr)); 2-(4-氯-2-甲基苯氧基)丙酸(2-甲-4-氯丙酸(mecoprop));4-氨基-3,5,6-三氯-2-吡啶甲酸(毒莠定(picloram));3,7-二氯-8-喹啉甲酸(二氯喹啉酸(quinclorac));6-氨基-5-氯-2-环丙基-4-吡啶甲酸(氯丙嘧啶酸(aminocyclopyrachlor)),或其组合。

当与常规的胺-除草剂盐相比时,根据本发明的除草剂组合物可能是特别有利的,因为它可以比常规的胺-除草剂盐保持活性形式(即,液体)更长时间。这样,因为它们具有以极少量的水保持液态的能力,即使过量的水在暴露的大气田间条件下蒸发,所述单相液体组合物也可以对处理过的植物产生更长和/或更有效的作用。

当与常规佐剂、赋形剂和/或添加剂混合时,可将除草剂组合物配制成持久或长效的除草制剂(例如浓缩液、桶混物和即用型(RTU)制剂)。

麦草畏的链烷醇胺盐可以与常规的佐剂、赋形剂和/或添加剂一起配制。例如,可以将所述盐与选择的多种佐剂结合以增强该盐的一种或多种性能。佐剂通常用于农业中以改善活性除草剂的性能。广义上来说,“佐剂是辅助或改变主要活性成分的作用的成分。”

佐剂与农用化学品的使用通常分为两类:(1)经销商或种植者购买时存在于容器中的制剂佐剂;和(2)将喷雾佐剂与配制的产品一起加入到载体(例如水)中。喷洒在农作物、杂草或害虫之上的液体通常会同时包含制剂和喷雾佐剂。

出于多种原因,包括更好的混合和处理,提高的有效性和安全性,更好的分配以及减少漂移,可以将制剂佐剂添加到活性盐成分中。这些特性是通过改变溶解度、挥发性、比重、腐蚀性、保质期、相容性或铺展和渗透特性来实现的。有了众多可用的制剂选择(溶液、乳液、可湿性粉剂、胶悬剂(flowables)、颗粒剂和包囊材料),佐剂在确保性能一致方面会是有利的。

事实上现在有数百种化学添加剂属于喷雾佐剂类别。喷雾佐剂可分为两大类:(1)活化剂佐剂,包括表面活性剂、湿润剂、粘着剂-铺展剂和渗透剂;和(2)特殊目的或用途的改性剂,例如乳化剂、分散剂、稳定剂、偶联剂、共-水(co-water)、相容剂、缓冲剂、消泡剂、漂移控制剂和营养剂。

可以将其他添加剂或成分引入本发明的组合物中以提供或改善配制产品的某些期望性质或特性。因此,除草剂组合物可进一步包含一种或多种额外成分,例如表面活性剂、泡沫缓和剂、防腐剂或抗微生物剂、防冻剂、溶解度提高剂、分散剂、稳定剂、染料和增稠剂。例如,在各种实施方案中,包含本发明的除草剂盐的除草剂组合物可以进一步包含选自烷氧基化叔醚胺、烷氧基化季醚胺、烷氧基化醚胺氧化物、烷氧基化叔胺、烷氧基化季胺、烷氧基化多胺、硫酸盐或酯、磺酸盐、磷酸盐或酯、烷基多糖、烷氧基化醇、及其组合的表面活性剂。羧酸除草剂胺盐的酸当量与表面活性剂的重量比可以容易地由本领域技术人员确定(例如,从1:1至20:1,从2:1至10:1或从3:1至8:1)。

还提供了将麦草畏的链烷醇胺盐施用于土壤或叶片基质的方法,该方法包括将除草剂组合物喷雾到土壤或叶片基质上,所述组合物包含水和包含链烷醇胺化合物与麦草畏的反应产物的盐,其中所述盐能够保持为单相液体至少(1)一个星期,该能力由上述测试方法确定。

可通过将所述盐溶解在水或其他合适的溶剂中或通过适当稀释浓缩组合物(任选地包含佐剂)来制备适合于施用于叶片基质上的除草剂组合物,并通过本领域已知的方法施用于不想要的植物的叶子上。叶片基质是植物上的叶子,可以包括草和藤。施用混合物可以以足以提供商业上可接受的杂草防治率的施用率施用于一种或多种植物的叶上。该施用率通常表示为每单位处理面积除草剂的量,例如每公顷的酸当量克数(g a.e./ha)。根据植物种类和生长条件,达到商业上可接受的杂草防治率所需的时间可以短至一周,或长至三周、四周或三十天。除草剂盐的施用混合物可以在播种之前、种植时、出苗前或出苗后施用于作物,具体取决于特定的除草剂盐和作物。

用本发明的除草剂盐制备的除草剂组合物可以施用于作物植物和/或作物植物附近的不需要的植物的叶子。作物植物包括具有特定性状或性状组合的杂种、近交种以及转基因或基因改造植物,所述性状包括但不限于除草剂耐受性(例如,耐受羧酸除草剂或其他除草剂)、苏云金芽孢杆菌(Bt)、高油、高赖氨酸、高淀粉、营养密度和抗旱性。具体的作物植物包括例如玉米、花生、土豆、大豆、油菜、苜蓿、甘蔗、甜菜、花生、高粱(milo)、蚕豆、水稻、向日葵、小麦和棉花。在各种实施方案中,作物植物可以是大豆、棉花、花生、水稻、小麦、油菜、苜蓿、甘蔗、高粱和向日葵。在其他实施例中,作物植物可以是玉米、大豆和棉花。

含有本发明除草剂盐的除草剂组合物可以在作物植物种植前,例如在种植前两至三周,施用于土壤。施用混合物可以在种植时、出苗前或出苗后施用于作物植物,以控制作物植物田地中的杂草。

麦草畏的链烷醇胺盐在除草剂组合物中特别有用,特别是对于需要活性除草剂具有延长活性的那些。

考虑到麦草畏的链烷醇胺盐对延长该盐的活性期的功效,还提供了销售除草剂组合物的方法,其中将广告或一组说明书与除草剂组合物相关联,所述除草剂组合物包含链烷醇胺与麦草畏的反应产物,以及所述广告或说明书告知除草剂组合物的购买者该除草剂组合物具有减少漂移或改善或延长除草剂组合物活性期的能力。例如,在包含本发明的除草剂组合物的包装上的标签可以向购买者宣传本文所述的有益特征中的任一项,或指示购买者根据除草剂组合物一旦施用于叶片基质则能在延长的时间内保持为液体的能力来处理作物或叶片基质。购买者可以是实际购买者或潜在购买者。广告或说明可以包括在装有除草剂组合物的包装中,或者仅提及可以在更早或以后日期提供给购买者的除草剂组合物。该除草剂组合物可以以手提袋、有轨车、小塑料容器(例如25升或更少)或任何其他合适的包装销售,并且可以由活性盐制造商销售给调配师,由调配师销售给顾客,或以批发或零售级别销售。

任选地,本发明的除草剂链烷醇胺盐可以在具有较低的水浓度和高的载量能力的同时,显示出其他增强的性能,包括更低的挥发性、润湿性、降低的漂移和可接受的粘度曲线中的一项或多项。

尽管不希望受到理论的束缚,但是挥发性是含有许多羧酸除草剂的盐的施用混合物的已知问题。酸性除草剂的挥发性与水性溶液中的游离酸浓度相关。随着胺盐化剂从溶液中挥发,游离酸浓度增加,导致除草剂的挥发性更高。在某些情况下,本发明的胺盐可通过例如增加的胺分子量或氢键的接纳而提供所需的低挥发性,将胺保持在溶液中。溶液中更稳定的胺浓度导致溶液中的游离酸除草剂减少,并且相关的离位移动减少。

本发明包括并且明确地预期了本文公开的实施方案、特征、特性、参数和/或范围的任何和所有组合。即,本发明可以由本文提到的实施方案、特征、特性、参数和/或范围的任何组合来定义。

预期未被具体命名或确认为本发明一部分的任何成分、组分或步骤都可以被本发明的至少一些实施方案明确地排除。

本发明的任何方法、装置、化合物、组合物、实施方案或组分都可以被过渡术语“包括”、“基本上由……组成”或“由……组成”或这些术语的变型来修饰。

如本文所用,术语“酸当量”、“ a.e.”或“ ae”是指存在的除草剂的量而不计入存在的盐种类的链烷醇胺反离子的重量。

本文引用的所有文件(包括专利和非专利文献)的内容均通过引用全文并入本文。在任何引入的主题与本文的任何公开内容相抵触的程度上,本文的公开内容应优先于引入的内容。

通过下面的本发明优选实施方案的实施例可以进一步说明本发明,但是可以理解,引入这些实施例仅出于说明目的而并非旨在限制本发明的范围。

从下面的实施例可以看出,本发明的除草剂链烷醇胺盐可以解决以下一个或多个技术问题:

-高载量浓缩物在储存期间是高度(物理和化学)稳定的。

-高载量浓缩物很容易在水中稀释。

-在低浓度溶剂的存在下,形成的盐在延长的时间内保持为单相液体,从而确保了提高的吸收率和更长的功效等级。

-与目前市售的竞争产品相比,本发明的浓缩液对漂移的敏感性降低。

-本发明的浓缩液的润湿性独特。

实施例

盐的制备

为了有效地制备盐,已开发图1中的流程图所示的方法。

参考图1,步骤100涉及使用质量天平在玻璃瓶中称量25g的活性成分(固体酸性除草剂,例如2,4-D、麦草畏、草铵膦或草甘膦)。将等摩尔量的碱性胺(通常为液体)添加到该玻璃瓶中。最后,加入2 mL水。在加入这三种化合物后,将瓶子加盖并放在摇动装置上至少12小时。

在混合/摇动期之后,在步骤101,对该系统进行视觉评估。如果形成固体或淤渣,则开始步骤102。如果存在透明层,则开始步骤103。

在步骤102中,打开玻璃瓶并添加2mL水。再次将该系统加盖并放置在摇动装置上12个小时。然后重复步骤101。

在步骤103,抽出一小部分液体顶层以确定游离胺含量。使用0.1 N HCl作为滴定剂,使用甲醇作为溶剂。使用电导法进行检测。在分析样品时,称重样品的指定量应为约100-400 mg,以便使用约10-20 mL的滴定剂。结果以EP(=滴定曲线中的等当点)给出。使用以下计算式来得到胺的wt%:

如果没有检测到胺,则转到步骤104。如果检测到胺,则转到步骤105。

在步骤103中不存在胺意味着在系统中可能仍然存在未反应的酸性除草剂。为确保所有除草剂均被中和并转化为盐,应在步骤104中添加少量的胺(例如,原始加入量的5%)。在摇动浓缩的玻璃系统12小时后,在步骤103重新评估液相。

在步骤105,对系统进行视觉检查。目的是获得包含盐固体和饱和液体顶层的两相系统。如果没有看到盐固体,则执行步骤106。如果可以看到盐固体,则执行步骤107。

在步骤106,如果没有可见的盐固体并且仍然存在游离胺,则将另外的酸性除草剂加入系统中(例如,原始加入量的5%)。在摇动浓缩的玻璃系统12小时后,在步骤103重新评估液相。

在步骤107,基于滴定结果计算液体顶层中的游离胺的量。如果计算量为3wt%或更多,则执行步骤108。如果计算量小于3wt%,则执行步骤109。

在步骤108,顶层中的高的胺浓度可能表示没有发生完全的中和反应。这可能是由于混合不良(例如,由于形成结皮)以及需要进行更强烈的搅拌(例如,使用汤匙、搅拌棒或超声)。在物理破裂结皮并将两相混合后,应将系统摇动至少12小时。然后,重复步骤103。

在步骤109,发生了理论中和。盐浓度可以通过滴定来定量。为了确认固体层是固体盐,而顶层是饱和(最大载量)溶液,加入少量水(水量应足够小,以避免固体盐完全溶解)。在至少摇动12小时期间重新平衡后,在仍然存在两相的条件下,再次测定盐浓度。如果盐浓度与原始值相同,则可以得出结论,获得了最大载量溶液。

图1中的流程图基于(a)测量所获得的液体层的pH(pH太高表示存在未反应的胺),和/或(b)测量液体中的游离胺含量。如果中和不足,则可能需要增加搅拌或将系统置于超声浴中。这些技术应确保将两种反应物(胺和除草剂)混合直至中和。

通过使用该决策流程图,可以避免制造所述盐时出现以下错误:

-被评估的液体层含有未反应的胺,因此不能完全中和添加的除草剂(由于混合不良,形成不可渗透的盐层等)。

-系统中的残留固体层包含未反应的除草剂,而不是盐晶体。

所得盐溶液可能包含悬浮的盐晶体。在这种情况下,该溶液可以被认为是过饱和的。

最大载量溶液分析

为了测定盐在水中的最大载量,使用了图1的流程图中所示的方法。所得样品至少包含两层:液体顶层和固体盐底层。对顶层进行水和胺的测定。

水含量

为了检测水含量,使用了完善的Karl-Fischer方法。该方法给出了样品中H2O的准确wt%。

胺含量

为了测定胺含量,使用HCl滴定法。使用HCl(0.1 N)作为滴定剂,并使用甲醇作为溶剂。从液体层中取100-400 mg的样品,从而仅需要10-20 mL的滴定剂。结果以EP给出。使用以下计算式获得胺的wt%:

其中MM是胺的分子量。

通常,样品的液相仅包含三个组分:水、游离胺和除草剂盐。因此,使用以下计算式来确定盐的wt%:

以下结果以g a.e./L(酸当量)报告。这代表样品中活性除草剂的量(以克计)(不代表除草剂分子上的功能性酸基团的量)。使用以下公式计算结果:

上式中的MM是分子量(g/mol)。ρ是液体的密度(g/mL),可以使用密度计AntonPaar DMA 4500进行测量。F是分别计入胺或酸上的碱或酸基团的量的因子。

下面报告的g胺/l使用以下公式计算:

粘度

使用Brookfield nr. 87转子测定如上制备的溶液的粘度。施加的速度取决于样品的粘度。施加的扭矩为机器最大扭矩的50-80%。结果表示为mPa。

实施例1

高载量麦草畏胺盐溶液的制备

将25.02 g麦草畏除草剂与4.16 g 1,2-DAP和5.88 g水混合。将各成分在室温(20℃)下摇动至少24小时,以获得过饱和盐溶液(具有沉淀的盐晶体)。理论上,1摩尔的麦草畏可以使用0.5摩尔的1,2-DAP中和。逐渐加入水,直到所有的盐晶体溶解以形成最大载量的澄清溶液。基于通过HCl滴定获得的胺含量和通过Karl-Fischer获得的水含量确定活性成分的载量。

测得最大载量为803.2 g ae/L除草剂和365.9 g胺/L。载量与由DGA和麦草畏制成的对照盐一致。

对其他胺与麦草畏的结合进行了类似的实验。

所述其他胺及结果列于表1。

表1 麦草畏胺盐的最大载量

实施例2

高载量2,4-D胺盐溶液的制备

使用与实施例1中所述相同的方法,制备了高载量2,4-D盐溶液。所用胺及结果列于表2。

表2 2,4-D胺盐的最大载量

实施例3

高载量草甘膦胺盐溶液的制备

使用与实施例1中所述相同的方法,制备了高载量草甘膦盐溶液。所用胺及结果列于表3。

表3 草甘膦胺盐的最大载量

实施例4

高载量草铵膦胺盐溶液的制备

使用与实施例1中所述相同的方法,制备了高载量草铵膦盐溶液。所用胺及结果列于表4。

表4 草铵膦胺盐的最大载量

从实施例1、2、3和4的数据中可以看出,(二甲基氨基)丙腈(DMAPN)以合理(至少400g ae/L)至高载量与四种单独的羧酸除草剂2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D)、3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸(麦草畏)、草铵膦或草甘膦中的任何一种形成可溶性盐。此外,实施例1、3和4表明,胺化合物1,2-二氨基丙烷(1,2-DAP)以合理(至少400g ae/L)至高载量与三种单独的羧酸除草剂3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸(麦草畏)、草铵膦或草甘膦中的任何一种形成可溶性盐。

实施例5

将实施例1、2、3和4中制备的胺-除草剂制剂在环境条件(20-25℃变化的室温,大气压力)下在密闭容器中保存几个月。几个月后,五种胺-除草剂的组合形成了其中没有检测出存在肉眼可见的盐固体的单相液体。液化的组合及括号中给出的其在室温下的最大载量溶液的密度为MMEA/麦草畏(1.31 g/cm3)、DMAE/麦草畏(1.27 g/cm3)、DMAPA/麦草畏(1.27 g/cm3)、BDMA/2,4-D(1.25 g/cm3)和TNBA/2,4-D(1.1 g/cm3)。基于除草剂组合物的重量,所有五个样品均包含不超过5wt%的水,从而允许更高浓度的活性除草剂和改善的运输性。五个单相液体样品不需要表面活性剂或分散助剂来获得所述液体组合物。

为了在更严格的条件下评估除草剂组合物,我们增加了它们的表面积并将其暴露于在室温、大气压力的环境条件下,并暴露延长的时间段:将5种液化的组合的2 mL样品点到玻璃板上并在环境条件(温度在20-25℃范围内)下无遮盖放置约两个月。在该时间后,DMAPA/麦草畏、BDMA/2,4-D和TNBA/2,4-D的样品变成了结晶物质。但是,即使在环境条件下两个月后,MMEA/麦草畏和DMAE/麦草畏的样品仍保持液化状态。这些特定的样品在暴露于大气之后在环境条件(例如在田间施用于叶片基质上和之后的情况)下将具有延长的寿命稳定性。

除非另有说明,否则所有以上百分比均以基于组合物的总重的重量计。

已经特别参考本发明的优选实施方案详细描述了本发明,但是应当理解,在本发明的精神和范围内可以进行各种变化和修改。

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