PL171708B1

PL171708B1 - A method of producing a herbicide for non-agricultural purposes

Info

Publication number: PL171708B1
Application number: PL30007693A
Authority: PL
Inventors: Urszula Wyrzykowska; Miroslawa Koperska; Marian Kwiatkowski; Krzysztof Kaczorowski; Edmund Bakuniak; Zofia Ziminska; Marta Jasik; Maria Szypulska
Original assignee: Inst Przemyslu Organiczego
Priority date: 1993-08-13
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 1997-06-30
Also published as: PL300076A1

Abstract

Sposób wytwarzania środka chwastobójczego do celówpozarolniczych, zawierającego jako substancję czynną N-fosfonometyloglicynę (FMG), zawartą w ścieku otrzymanym po reakcji glicyny z formaliną w silnie zasadowym środowisku, w temperaturze 273-283K. a następnie w reakcji otrzymanej soli N-hydroksymetyloglicyny z fosforynem trialkilowym, ogrzewaniu w temperaturze 340-363K, hydrolizie kwasem mineralnym, krystalizacji i oddzieleniu kryształów FMG, znamienny tym, że ściek zawierający 2-3% wagowych FMG poddaje się neutralizacji do pH od 4,5-5,5, destylacji próżniowej pod ciśnieniem 75-80hPa, prowadzonej do momentu odebrania destylatu w ilości 58-60% wsadu do destylacji, ochłodzenia do temperatury pokojowej, filtracji mieszaniny poreakcyjnej powstałej po destylacji i ochłodzeniu w celu oddzielenia wytrąconego osadu chlorku sodu, w wyniku których to czynności otrzymuje się klarowny roztwór o zawartości 5,4-6,5% wagowych FMG.A method for producing a herbicide for non-agricultural purposes, containing N-phosphonomethylglycine (FMG) as an active substance, contained in the wastewater obtained after the reaction of glycine with formalin in a strongly alkaline environment at a temperature of 273-283K. and then by reacting the obtained N-hydroxymethylglycine salt with trialkyl phosphite, heating at a temperature of 340-363K, hydrolyzing with a mineral acid, crystallizing and separating FMG crystals, characterized in that the wastewater containing 2-3% by weight of FMG is subjected to neutralization to a pH of 4.5-5.5, vacuum distillation under a pressure of 75-80 hPa, carried out until the distillate is collected in the amount of 58-60% of the distillation charge, cooling to room temperature, filtration of the post-reaction mixture formed after distillation and cooling in order to separate the precipitated sodium chloride precipitate, as a result of which a clear solution containing 5.4-6.5% by weight of FMG is obtained.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania środka chwastobójczego, przeznaczonego głównie do zwalczania zbędnej roślinności metodą dolistną na terenach nieużytkowanych rolniczo, na przykład: na placach składowych, drogach, torach i nasypach kolejowych, boiskach, cmentarzach ltp. Środek zawiera jako substancję czynną N-fosfonometyloglicynę /FMG/ w postaci soli amonowej.The subject of the invention is a method for the production of a herbicide intended mainly for the control of unnecessary vegetation by the foliar method in areas not used for agriculture, for example: storage yards, roads, railway tracks and embankments, playgrounds, cemeteries, etc. The agent contains as the active substance N-phosphonomethylglycine (FMG) in the form of the ammonium salt.

Środki chwastobójcze, posiadające jako substancję czynną FMG, znane są z polskich opisów patentowych nr 82 741, 129 853 i 121 281. Znane środki chwastobójcze, posiadające jako substancję czynną FMG, charakteryzują się tym, że obok substancji pomocniczych zawierają skuteczną ilość FMG, przeważnie w postaci soli takich jak np: sól jedno-dimetyloaminowa, jednoamonowa, jednobutyloaminowa, jednoizopropyloaminowa, jednosodowa, dwusodowa, trójsodowa, sól z trzeciorzędową oksyetylenowaną aminą tłuszczową, a również mogą zawierać dodatkowo nieorganiczne sole amonowe, takie jak np. chlorek amonowy i/lub siarczan amonowy w ilości co najmniej 50% wagowych w stosunku do użytej FMG lub jej soli.Herbicides with FMG as active substance are known from Polish patents Nos. 82 741, 129 853 and 121 281. Known herbicides having FMG as an active substance are characterized by the fact that, in addition to auxiliary substances, they contain an effective amount of FMG, usually in salt forms such as, for example: monidimethylamine, monoammonium, monobutylamine, monoisopropylamine, monosodium, disodium, trisodium salt, tertiary fatty amine ethoxylate salt, and may also additionally contain inorganic ammonium salts, such as e.g. ammonium chloride and / or ammonium sulphate in an amount of at least 50% by weight, based on the FMG or salt thereof used.

Znane środki chwastobójcze, posiadające jako substancję czynną FMG, mogą być stosowane w postaci znanych form użytkowych, takich jak roztwory wodne, lub w rozpuszczalnikach organicznych, w postaci proszków do rozpuszczania w wodzie, proszków zawiesinowych, areozoli itp. Substancję czynną - FMG - do opisywanych wyżej środków otrzymuje się różnymi metodami, znanymi na przykład z polskich opisów patentowych nr 89 273, 105 557, 136 276.Known herbicides having FMG as an active ingredient can be used in the form of known formulations, such as aqueous solutions, or in organic solvents, in the form of powders to be dissolved in water, wettable powders, aerosols, etc. The active substance - FMG - for the described the above agents are obtained by various methods, known, for example, from Polish patents Nos. 89 273, 105 557, 136 276.

Jeden ze sposobów otrzymywania FMG, opisany w polskim opisie patentowym nr 159 424, polega na reakcji glicyny z formaliną w silnie zasadowym środowisku w temperaturze 273-283K, a następnie wprowadzeniu do mieszaniny poreakcyjnej zawierającej sól N-hydroksymetyloglicyny fosforynu trialkilowego, w temperaturze 340-363K i hydrolizie kwasem mineralnym otrzymanego estru alkilowego N-fosfonometyloglicyny. Mieszaninę poreakcyjną po hydrolizie zobojętnia się do pH 1,9-2,1 i prowadzi krystalizację FMG. Kryształy FMG oddziela się od roztworu i przemywa jednokrotnie wodą. Ściek z produkcji FMG, powstający w ilości 5t na tonę FMG zawiera od 2 do 3% wagowych FMG, kilkanaście procent wagowych NaCl oraz nieprzereagowane substraty i produkty reakcji ubocznych, takie jak glicyna, kwas glikolowy i fosforany w łącznej ilości 10-12% wagowych. Ściek ten jest bardzo uciążliwy z punktu widzenia ochrony środowiska. Charakteryzuje się wysokimi wskaźnikami ChZT-Cr: 84300 mg 02/dm³ i BZT5: 20000 mg 02/dm³. Jego toksyczność po 96h dla Daphnia magnaOne of the methods of obtaining FMG, described in Polish patent specification No. 159 424, consists in reacting glycine with formalin in a strongly basic medium at a temperature of 273-283K, and then introducing into the reaction mixture containing the N-hydroxymethylglycine salt of trialkylphosphite at a temperature of 340-363K and mineral acid hydrolysis of the obtained N-phosphonomethylglycine alkyl ester. After hydrolysis, the reaction mixture is neutralized to pH 1.9-2.1 and the FMG is crystallized. The FMG crystals are separated from the solution and washed once with water. The effluent from FMG production, generated in the amount of 5t per ton of FMG, contains from 2 to 3% by weight of FMG, several percent by weight of NaCl and unreacted substrates and by-products such as glycine, glycolic acid and phosphates in a total amount of 10-12% by weight. This sewage is very troublesome from an environmental protection point of view. It is characterized by high COD-Cr indexes: 84,300 mg 02 / dm ³ and BOD5: 20,000 mg 02 / dm ³ . Its toxicity to Daphnia magna after 96h

171 708 wynosi Ro= 1:-400. Jak wskazują przytoczone wyżej wskaźniki, nie można go kierować bezpośrednio do kanałów ściekowych.171,708 is Ro = 1: -400. As indicated above indicators, it cannot be directed directly to sewers.

Nieoczekiwanie okazało się że omawiany wyżej ściek można zagospodarować i nostęnując sposobem według wynalazku otrzymać z niego ściek mszczący skutecznie chwasty, nadający się, ze względu na znaczną zawartość chlorku sodu, do zastosowania na terenach pozarolniczych. Sposób wytwarzania środka chwastobójczego do celów pozarolniczych, według wynalazku, polega na zneutralizowaniu ścieku zawierającego 2-3% wagowych FMG stężoną wodą amoniakalną do pH 4,5-5,5 w celu przeprowadzenia FMG w sól amonową, oddestylowaniu pod próżnią (pod ciśnieniem 75-80 hPa) 58 do 60% wagowych w stosunku do wsadu destylacyjnego i odfiltrowaniu wytrąconego w trakcie zatężania osadu chlorku sodu. Filtrat jest gotowym środkiem chwastobójczym o zawartości 5,4 do 6,5% wagowych FMG w postaci soli amonowej. Preparat wykazał w badaniach biologicznych wysoką skuteczność niszczenia perzu i innej zbędnej roślinności. Jest niepalny, a na podstawie badań toksyczności ostrej zaliczono go do środków praktycznie nieszkodliwych - czyli do V klasy toksyczności.Surprisingly, it turned out that the aforementioned sewage can be managed and, by the method according to the invention, obtain an effective weed-avenging sewage, suitable, due to the high content of sodium chloride, for use in non-agricultural areas. The method of producing a herbicide for non-agricultural purposes, according to the invention, consists in neutralizing the effluent containing 2-3% by weight of FMG with concentrated ammonia water to a pH of 4.5-5.5 in order to convert FMG into an ammonium salt, distilling under vacuum (under a pressure of 75- 80 mbar) 58 to 60% by weight with respect to the distillation feed and filtering off the precipitate of sodium chloride which has precipitated during the concentration. The filtrate is a finished herbicide containing 5.4 to 6.5% by weight of FMG in the form of an ammonium salt. The preparation showed high efficiency in destroying couch grass and other unnecessary vegetation in biological tests. It is non-flammable, and on the basis of acute toxicity tests, it was classified as practically harmless - that is, into the 5th toxicity class.

Sposób wytwarzania środka chwastobójczego do celów pozarolniczych według wynalazku umożliwia wykorzystanie FMG zawartego w ścieku i co jest bardzo ważne, eliminuje trudne do innego rozwiązania problemy dalszego postępowania z tym ściekiem. Przedstawiony wynalazek jest bardzo istotny dla wytwórni FMG, gdyż zmniejsza ilość powstałych ścieków z tej wytwórni z 5 ton na tonę FMG do około 0,5 t na tonę FMG. Ponadto stosując sposób według wynalazku odzyskuje się około 10%o substancji czynnej znajdującej się w nieużytecznym ścieku.The method of producing the herbicide for non-agricultural purposes according to the invention enables the use of FMG contained in the sewage and, which is very important, eliminates the problems of further treatment of this sewage which are difficult to solve otherwise. The presented invention is very important for the FMG plant, as it reduces the amount of waste generated from this plant from 5 tons per ton of FMG to about 0.5 tons per ton of FMG. Moreover, by using the process according to the invention, about 10% of the active ingredient in the unused sewage is recovered.

Sposób wykonania jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania.The method of implementation is explained in more detail in the embodiment.

Przykład.Example.

Proces prowadzi się w zestawie destylacyjnym składającym się z: reaktora o pojemności 4 dm³ (zaopatrzonego w mieszadło, termometr, płaszcz grzewczo-chłodzący), skraplacza oparów, zbiornika destylatu i układu próżniowego. Do reaktora wprowadza się 2,5 kg ścieku zawierającego 2,03% wagowych fMg. Przy uruchomionym mieszadle dozuje się 0,19 kg 25% wody amoniakalnej do osiągnięcia pH=5, tak aby temperatura nie przekroczyła 30°C. Całość miesza się przez 0,5 h. Następnie prowadzi się destylację próżniową pod ciśnieniem 75 hPa. w wyniku której oddestylowuje się, 1,61 kg wody. Po skończonej destylacji, schłodzoną do temperatuiy pokojowej zawiesinę filtruje się. Przesącz w ilości 0,85 kg jest gotowym środkiem chwastobójczym do celów pozarolniczych o zawartości 5,4% wagowych FMG w postaci soli amonowej. Wilgotny osad w ilości 0,23 kg zawiera głównie chlorek sodu i stanowi odpad.The process is carried out in a distillation set consisting of: a reactor with a capacity of 4 dm ³ (equipped with a stirrer, thermometer, heating and cooling jacket), a vapor condenser, a distillate tank and a vacuum system. 2.5 kg of sewage containing 2.03 wt.% FMg are introduced into the reactor. With the agitator running, 0.19 kg of 25% ammonia water is dosed until the pH = 5 is reached, so that the temperature does not exceed 30 ° C. The mixture is stirred for 0.5 h. Then vacuum distillation is carried out at a pressure of 75 mbar. as a result of which 1.61 kg of water is distilled. After the distillation is complete, the slurry cooled to room temperature is filtered. The filtrate in the amount of 0.85 kg is a finished herbicide for non-agricultural use with 5.4% by weight of FMG in the form of ammonium salt. The wet sludge in the amount of 0.23 kg contains mainly sodium chloride and is waste.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claim

A method of producing a herbicide for non-agricultural purposes, containing as an active substance N-phosphonomethylglycine (FMG) contained in the sewage obtained after reacting glycine with formalin in a strongly alkaline medium at a temperature of 273-283K, and then by reacting the obtained N-hydroxymethylglycine salt with phosphite trialkyl, heating at 340-363K, hydrolysis with mineral acid, crystallization and separation of FMG crystals, characterized in that the effluent containing 2-3% by weight of FMG is neutralized to a pH of 4.5-5.5, vacuum distillation at a pressure of 75 -80hPa, carried out until the distillate in the amount of 58-60% of the distillation charge is collected, cooled to room temperature, filtration of the reaction mixture formed after distillation and cooling in order to separate the precipitated sodium chloride precipitate, as a result of which a clear solution with the content of 5.4-6.5% by weight of FMG.