PL245901B1 - Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo - Google Patents

Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo Download PDF

Info

Publication number
PL245901B1
PL245901B1 PL441538A PL44153822A PL245901B1 PL 245901 B1 PL245901 B1 PL 245901B1 PL 441538 A PL441538 A PL 441538A PL 44153822 A PL44153822 A PL 44153822A PL 245901 B1 PL245901 B1 PL 245901B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
chloro
methylphenoxy
acetate
caprylic acid
ethyl
Prior art date
Application number
PL441538A
Other languages
English (en)
Other versions
PL441538A1 (pl
Inventor
Anna Syguda
Marta Wojcieszak
Katarzyna Materna
Juliusz Pernak
Original Assignee
Politechnika Poznanska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Poznanska filed Critical Politechnika Poznanska
Priority to PL441538A priority Critical patent/PL245901B1/pl
Publication of PL441538A1 publication Critical patent/PL441538A1/pl
Publication of PL245901B1 publication Critical patent/PL245901B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C211/00Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C211/62Quaternary ammonium compounds
    • C07C211/63Quaternary ammonium compounds having quaternised nitrogen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N33/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
    • A01N33/02Amines; Quaternary ammonium compounds
    • A01N33/12Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/04Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups
    • C07C209/06Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of halogen atoms
    • C07C209/12Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of halogen atoms with formation of quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C59/00Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C59/40Unsaturated compounds
    • C07C59/58Unsaturated compounds containing ether groups, groups, groups, or groups
    • C07C59/64Unsaturated compounds containing ether groups, groups, groups, or groups containing six-membered aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/38Cationic compounds
    • C11D1/62Quaternary ammonium compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową prostołańcuchową zawierającą od 8 do 16 atomów węgla, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo.
Sukces przemysłu fitofarmaceutycznego w zakresie syntezy nowych związków, zaowocował wprowadzeniem na rynek wielu nowych herbicydów, których zaletami są m.in. wysoka skuteczność działania, niskie koszty oraz możliwość wykonania zabiegu w krótkim czasie na dużą skalę. Obecnie, poszukuje się nowych substancji czynnych herbicydów, które niwelowałyby negatywne oddziaływanie na zdrowie ludzi i środowisko. Takie oczekiwania spełniają herbicydowe ciecze jonowe, (ang. Herbicidal lonic Liquids, HILs). Pierwsze wzmianki na temat soli o właściwościach chwastobójczych pojawiły się w pracy J. Pernak, A. Syguda, D. Janiszewska, K. Materna, T. Praczyk, Tetrahedron, 2011, 67, 4838-4844. Strukturę HILs można odpowiednio zaprojektować, aby uzyskać pożądane właściwości fizykochemiczne np. aktywność powierzchniową czy biologiczną, gęstość oraz lepkość. Kation w herbicydowych cieczach jonowych może pełnić funkcję adiuwantu. Bazując na zmianie długości podstawników alkilowych można otrzymać związki o różnym kącie zwilżania, co warunkuje aktywność powierzchniową. Dzięki temu HILs działają selektywnie, często wykazując większą aktywność niż preparaty handlowe. Budowa amfifilowa herbicydowych cieczy jonowych zapobiega akumulacji pestycydu w glebie, oraz umożliwia mniejsze prawdopodobieństwo przedostania się go do wód gruntowych oraz zbiorników wód naturalnych.
Kationowe środki powierzchniowo czynne, które są czwartorzędowymi solami amoniowymi (ang. quaternary ammonium salts - quats) zawierające estrową grupę funkcyjną, znane są w literaturze pod nazwą esterquaty (ang. esterquats) a te z amidową grupą funkcyjną poprzez analogię nazywane są amidquatami (ang. amidequats) S. Mishra, V. K. Tyagi, J Surfactants, 2008, 11, 167-173 i C. P. Jariwala, D. M. Coppens, R. J. Dams, 2013, WO 2013/162705 A1. Zarówno esterquaty, jak i amidquaty dodaje się wraz ze związkami fluorowanymi jako kompozycje do obróbki podłoży włóknistych, zwłaszcza tekstyliów syntetycznych, takich jak poliester i nylon, w celu nadania takiemu podłożu jednej lub więcej właściwości np. odpychania, czy też hydrofobowości, co opisano w pracy C. P. Jariwala, D. M. Coppens, R. J. Dams, 2013, WO 2013/162705 A1. Ponadto amidquaty, podobnie jak inne surfaktanty kationowe, wykazują dobrą aktywność biologiczną zarówno wobec bakterii Gram-dodatnich, jak i Gram-ujemnych, co przedstawiono w pracach S. M. Shaban, I. Aiad, H. A. Fetouh, A. Maher, J. Mol Liq.2015, 212, 699-707 oraz I. Csiba, I. Lacko, F. Bittererova, D. Mlynarcik, Cesko-SlovenskaFarmacie, 1987, 36(8), 349-354. Bromek dodecylodimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowy ([OktDMAC12][Br]) (CAS Registry Number 112465-52-8) był wcześniej opatentowany (I. Csiba, I. Lacko, D. Mlynarcik, M. Jadronova, J. Karaskova, 1987, CS 237747 B1 19851016) i opisywany w literaturze jako środek bakterio- i grzybobójczy (I. Csiba, I. Lacko, F. Bittererova, D. Mlynarcik, Cesko-SlovenskaFarmacie, 1987, 36(8), 349-354). Z kolei kwas kaprlowy inaczej
1-oktanowy również wykazuje właściwości bakterio- i grzybobójcze i jest także wykorzystywany jako herbicyd w szkółkach leśnych i centrach ogrodniczych https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/379
Istotą wynalazku są nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową prostołańcuchową zawierającą od 8 do 16 atomów węgla.
Istotą wynalazku jest również sposób ich otrzymywania, który polega na tym, że halogenek alkilodimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowy poddaje się reakcji z kwasem (4-chloro-2-metylofenoksy)octowym w obecności wodorotlenku lub wodorowęglanu metalu jednowartościowego, korzystnie sodu w stosunku molowym - halogenek alkilodimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowy : kwas (4-chloro-2-metylofenoksy)octowy : wodorotlenek lub wodorowęglan metalu jednowartości owego - 1 : (od 1 do 2) : (od 1 do 2,5); w temperaturze od 0 do 100°C, korzystnie 65°C, w środowisku wodno-izopropanolowym, po czym produkt izoluje się. W celu izolacji produktu do mieszaniny poreakcyjnej przewiduje się korzystnie dodanie organicznego rozpuszczalnika niemieszającego się z wodą, korzystnie chloroformu, a po wyizolowaniu fazy organicznej i kilkukrotnym przemyciu jej wodą rozpuszczalnik odparowuje się pod obniżonym ciśnieniem, a następnie produkt się suszy w temperaturze od 25 do 75°C, korzystnie w 60°C.
Alternatywnie halogenek alkilodimetylo-N-[2-oktanoamido)etylo]amoniowy poddaje się reakcji z (4-chloro-2-metylofenoksy)octanem srebra w stosunku molowym 1 : (od 1 do 1,5), w temperaturze od 0 do 100°C, korzystnie 65°C, w środowisku wodno-izopropanolowym bez dostępu do promienio wania UV, a po reakcji halogenek srebra i nadmiar (4-chloro-2-metylofenoksy)octanu srebra odsącza się, wodę i izopropanol odparowuje się pod zmniejszonym ciśnieniem, a następnie produkt suszy w temperaturze od 25 do 75°C, korzystnie w 60°C.
Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym według wynalazku, dzięki zawartości anionu (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowego wykazują aktywność herbicydową, a ponadto wykazują szereg dodatkowych korzystnych cech, mianowicie:
• otrzymane sole ze względu na niskie temperatury topnienia i jonowy charakter można zaliczyć do grupy herbicydowych cieczy jonowych;
• ze względu na obecność w kationie podstawnika pochodzącego od kwasu kaprylowego oraz anionu (4-chloro-2-fenoksy)octanowego zaliczyć je można do cieczy jo nowych zawierających dwa centra herbicydowe;
• obecność kationu alkilodimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowego w syntezowanych cieczach jonowych powoduje, że sole te oprócz właściwości herbicydowych wykazują również właściwości bakteriobójcze i grzybobójcze;
• obecność wiązania amidowego w związkach sugeruje, że będą to związki biodegradowalne;
• opracowane amidquaty są stabilnie termicznie w szerokim zakresie temperatur;
• otrzymane nowe związki są aktywne powierzchniowo;
• budowa jonowa i obecność podstawnika alkilowego omawianych soli decyduje o ich doskonałych właściwościach antyelektrostatycznych.
Sposób otrzymywania nowych amidąuatów kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym ilustrują poniższe przykłady.
Przykład I
Otrzymywanie (4-chloro-2-metylofenoksy)octanu decylodimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowego ([OktDMACw][MCPA])
W zlewce zaopatrzonej w dipol magnetyczny, mieszadło z grzaniem, oraz termometr sporządzono zawiesinę 0,005 mola kwasu (4-chloro-2-metylofenoksy(octowego w 20 cm3 wody dejonizowanej, po czym wkroplono 0,005 mola 10% wodnego roztworu NaOH. Reakcję prowadzono w temperaturze 65°C aż do całkowitego roztworzenia się kwasu (4-chloro-2-metylofenoksy)octowego i uzyskania homogenicznego roztworu (4-chloro-2-metylofenoksy)octan sodu. Następnie utworzony (4-chloro-2-metylofenoksy)octan sodu dodano do naczynia reakcyjnego w którym znajdowało się 0,004 mola bromku decylodimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowego rozpuszczonego w 20 cm3 wody i 10 cm3 izopropanolu w temperaturze 65°C. Po 20 minutach po ostygnięciu do mieszaniny poreakcyjnej dodano około 30 cm3 chloroformu i przeniesiono ją do ekstraktora, tam przemywano fazę organiczną wodą do zaniku anionów bromkowych. Obecność bromku sodu w odcieku monitorowano za pomocą AgNO3. Po rozdzieleniu faz odparowano chloroform na wyparce próżniowej. W końcowym etapie produkt suszono przez 24 godziny w temperaturze 60°C, w warunkach obniżonego ciśnienia. Otrzymano ciecz jonową z wydajnością 91%. Zawartość substancji kationowo czynnej określono metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z polską normą (PN-EN ISO 2871-2) i wyniosła ona 98%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1 H NMR (CDCI3, 400 MHz) δ [ppm]: 0,85 (t, J = 6,9 Hz, 6H), 1,23 (m, 22H), 1,53 (q, J = 7,0 Hz, 2H), 1,62 (q, J = 7,0 Hz, 2H), 2,15 (t, J = 7,7 Hz, 2H), 2,20 (s, 3H), 3,07 (s, 6H), 3,22 (t, J = 7,1 Hz, 2H), 3,55 (t, J = 5,5 Hz, 2H), 3,61 (kwart, J = 5,5 Hz, 2H), 4,38 (s, 2H), 6,69 (d, J = 8,6 Hz, 1H), 7,00 (dd, J 1,2 = 2,7 Hz, J 1,3 = 8,6 Hz, 1H), 7,04 (d, J = 2,7 Hz, 1H), 9,06 (t, J = 5,1 Hz, 1H);
1 3C NMR (CDCl3,100 MHZ) δ [ppm]: 14,1; 16,4; 22,60; 22,62; 22,68; 25,5; 26,3; 29,08; 29,15; 29,20; 29,35; 29,38; 29,39; 31,7; 31,8; 33,6; 36,1; 51,2; 62,7; 65,6; 68,6; 112,7; 124,4; 126,1; 128,6; 130,1; 156,1; 173,9; 175,0.
Analiza elementarna CHN dla C31H55N2O4CI M = 555,33 g/mol: wartości w procentach wyliczone: C 67,04; H 10,00; N 5,05; wartości zmierzone: C 66,60; H 9,80; N 4,89.
Przykład II
Otrzymywanie (4-chloro-2-metylofenoksy)octanu dodecylodimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowego ([OktDMAC12][MCPA])
Do reaktora wprowadzono 0,005 mola kwasu (4-chloro-2-metylofenoksy)octowego w 20 cm3 wody dejonizowanej, po czym dodano 0,0055 mola 10% wodnego roztworu wodorowęglanu sodu. Reakcję prowadzono w temperaturze 65°C aż do całkowitego przereagowania kwasu (4-chloro-2metylofenoksy)octowego. Następnie dodano stechiometryczną ilość w stosunku d o otrzymanego (4-chloro-2-metylofenoksy)octanu sodu bromku dodecylodimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowego rozpuszczonego w 20 cm3 wody i 10 cm3 izopropanolu w temperaturze podwyższonej. Po 20 minutach od przeprowadzenia reakcji wprowadzono około 30 cm3 chloroformu i całość przelano do rozdzielacza. Następnie przemywano fazę organiczną wodą dejonizowaną aż do zaniku anionów bromkowych w odcieku. Obecność bromków monitorowano za pomocą AgNO3. Po rozdzieleniu faz odparowano chloroform na wyparce próżniowej. W końcowym etapie produkt suszono przez 24 godziny w temperaturze 60°C, w warunkach obniżonego ciśnienia. Otrzymano ciecz jonową z wydajnością 94%. Zawartość substancji kationowo czynnej określono metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z polską normą (PN-EN ISO 2871-2) i wyniosła ona 97%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma NMR:
1 H NMR (CDCI3, 400 MHz) δ [ppm]: 0,86 (t, J = 6,9 Hz, 6H), 1,23 (m, 26H), 1,54 (q, J = 7,0 Hz,
2H), 1,62 (q, J = 7,0 Hz, 2H), 2,15 (t, J = 7,7 Hz, 2H), 2,20 (s, 3H), 3,07 (s, 6H), 3,22 (t, J = 7,1 Hz,
2H), 3,55 (t, J = 5,5 Hz, 2H), 3,61 (kwart, J = 5,5 Hz, 2H), 4,38 (s, 2H), 6,69 (d, J = 8,6 Hz, 1H), 6,99 (dd, J 1,2 = 2,6 Hz, J 1,3 = 8,6 Hz, 1H), 7,04 (d, J = 2,6 Hz, 1H), 9,06 (t, J = 5,1 Hz, 1H);
1 3C NMR (CDCl3,100 MHZ) δ [ppm]: 14,0; 16,4; 22,60; 22,62; 22,68; 25,5; 26,3; 29,08; 29,15; 29,20; 29,25; 29,28; 29,35; 29,38; 29,39; 31,7; 31,8; 33,6; 36,1; 51,2; 62,7; 65,6; 68,6; 112,7; 124,3; 126,1; 128,6; 130,0; 156,1; 173,9; 175,0.
Analiza elementarna CHN dla C33H59N2O4CI M = 583,39 g/mol: wartości w procentach wyliczone: C 67,94; H 10,21; N 4,80; wartości zmierzone: C 67,46; H 9910; N 4,92.
Przykład III
Otrzymywanie (4-chloro-2-metylofenoksy)octanu dimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]tetradecyloamoniowego ([OktDMAC^MCPA])
W kolbie reakcyjnej sporządzono zawiesinę 0,005 mola (4-chloro-2-metylofenoksy)octanu srebra w 50 cm3 wody dejonizowanej dalej do układu dodano wodno-izopropanolowy roztwór 0,003 mola bromku dimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]tetradecyloamoniowego. Reakcję prowadzono bez dostępu do promieniowania UV w temperaturze 25°C. Po 24 godzinach intensywnego mieszania osad odsączono na szklanym lejku Buchnera, a z przesączu odparowano wodę pod obniżonym ciśnieniem. Ostatecznie produkt suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 60°C. Otrzymano mazistą ciecz jonową z wydajnością 92% i zawartości substancji kationowo czynnej 98%.
Strukturę otrzymanego związku potwierdzono analizą NMR:
1 H NMR (CDCI3, 400 MHz) δ [ppm]: 0,85 (t, J = 7,0 Hz, 6H), 1,23 (m, 30H), 1,53 (q, J = 7,0 Hz, 2H), 1,62 (q, J = 7,0 Hz, 2H), 2,15 (t, J = 7,7 Hz, 2H), 2,20 (s, 3H), 3,07 (s, 6H), 3,22 (t, J = 7,1 Hz, 2H), 3,55 (t, J = 5,5 Hz, 2H), 3,60 (kwart, J = 5,5 Hz, 2H), 4,38 (s, 2H), 6,69 (d, J = 8,6 Hz, 1H), 7,00 (dd, J 1,2 = 2,5 Hz, J 1,3 = 8,6 Hz, 1H), 7,04 (d, J = 2,5 Hz, 1H), 9,06 (t, J = 5,1 Hz, 1H);
1 3C NMR (CDCl3,100 MHZ) δ [ppm]: 14,1; 16,2; 22,59; 22,64; 22,69; 25,4; 26,3; 29,08; 29,15; 29,20; 29,21; 29,23; 29,35; 29,36; 29,37; 29,38; 29,39; 31,7; 31,8; 33,6; 36,1; 51,2; 62,7; 65,6; 68,6; 112,7; 124,4; 126,1; 128,6; 130,1; 156,1; 173,9; 175,0.
Analiza elementarna CHN dla C35H53N2O4CI M = 611,45 g/mol: wartości w procentach wyliczone: C 68,75; H 10,41; N 4,58; wartości zmierzone: C 69,17; H 10,13; N 4,37.
Przykład zastosowania
Według wynalazku amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym mogą być stosowane jako związki biologicznie aktywne przeznaczone do zwalczania chwastów, w dawkach od 50 do 2500 g na 1 ha opryskiwanej powierzchni, w przeliczeniu na kwas (4-chloro-2-metylofenoksy)octowy.
Skuteczność nowych związków potwierdzono badaniami ich biologicznej aktywności przeprowadzonymi za pomocą testów kiełkowania i wczesnego wzrostu roślin wyższych na płytkach Phytotoxkit. Jako modelową roślinę dwuliścienną zastosowano pieprzycę siewną (Lepidium sativum). Próbę referencyjną stanowiła mieszanina handlowych herbicydów w postaci mieszanin równomolowych kwasu kaprylowego i kwasu (4-chloro-2-metylofenoksy)octowego w stosunku do testowanego amidquatu. Do badań wykorzystano przezroczyste płytki testowe firmy TIGRET, wykonane z PVC, o wymiarach 21 x 15,5 x 0,8 cm. Spodnia część płytek była przedzielona w połowie krawędzią na dwie przestrzenie, z kolei wierzchnia część stanowiła płaską pokrywę. Obie części zawierały zatrzaski na obrzeżach, co umożliwiło szczelne ich zamknięcie. Każdą płytkę wypełniono piaskiem w ilości 130 g (±0,01 g), który wcześniej został przesiany i oczyszczony przez kilkukrotne przemycie wodą wodociągową, a następnie dejonizowaną i suszony przez 24 godziny w suszarce w temperaturze 105°C. W kolbach miarowych o pojemności 100 cm3 umieszczono 0,000125 mola badanego związku,
PL 245901 Β1 cm3 izopropanolu oraz 25 cm3 roztworu wodorowęglanu sodu o stężeniu 0,01 mol/dm3. W ten sposób otrzymano wyjściowe roztwory substancji aktywnej o stężeniu 0,00125 mol/dm3. Następnie, metodą rozcieńczeń (przez pobranie 10 cm3 roztworu początkowego i rozcieńczenie go w kolbie miarowej o pojemności 100 cm3, a następnie ponowne wykonanie takiego dziesięciokrotnego rozcieńczenia) otrzymano końcowe roztwory użytkowe o stężeniu 0,0000125 mol/dm3. Z tak wykonanych roztworów pobierano 25 cm3 i podlewano piasek w płytkach. Ilość ta w przeliczeniu wynosi 0,0024 milimoli testowanego związku na 1 kg suchego piasku. Jedna z płytek stanowiła próbę kontrolną - do podlania piasku w tej płytce użyto roztworu o takim samym stężeniu wodorowęglanu oraz zawierającej taką samą ilość izopropanolu, lecz bez substancji chwastobójczej. Następnie, do każdej płytki zaaplikowano za pomocą plastikowej pipetki Pasteura po 10 sztuk ziaren pieprzycy siewnej (Lepidium sativum), która dzień wcześniej została namoczona w ciepłej wodzie wodociągowej. Po upływie 10 dni zmierzono długości łodyg i korzeni rośliny.
Obliczono także indeks kiełkowania (Gl) przy użyciu wzoru:
GI=— · — · 100 [%] Gc Lc
Gs - ilość nasion, które wykiełkowały w piasku podlanym roztworem badanego związku, Gc - ilość nasion, które wykiełkowały w piasku podlanym roztworem kontrolnym, Ls - średnia długość łodygi w roślinach podlewanych roztworem badanego związku [mm], Lc-średnia długość łodygi w roślinach podlewanych próbą kontrolną [mm]. Uzyskane wyniki skuteczności działania badanych cieczy jonowych na pieprzycę siewną w porównaniu do mieszaniny herbicydów wzorcowych - kwasu kaprylowego i kwasu (4-chloro-2-metylofenoksy)octowego przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1
Testowany układ Długość łodygi [mm] Długość korzenia [mm] GI [%]
próba kontrolna 40,5 29,8 100
kwas kaprylowy + kwas (4-chloro2metylofenoksy)octowy 2,8 5,8 19,5
(4-chloro-2-metylofenoksy)octan decylodimetylo-N-[(2oktanoamido)elylo]amoniowy ([OklDMACI0] [MCPA]) 0,5 0,8 θ,5
(4-chloro-2-metylofenoksy)oclan dodecylodlmetylo-N-[(2oktanoamido)etylo] amoniowy ([OktDMA C!2] [MCPA]) ' 0,3 0,7 0,7
(4-chloro-2-metylofenoksy)octan dimetylo-N[(2-oktanoamido)etylo]tetradecyloamoniowy ([OktDMACI4][MCPA]) 0,1 0,4 0,1
Aktywność powierzchniowa
Analizę aktywności powierzchniowej przeprowadzono dla roztworów wodno-izopropanolowych cieczy jonowych. W tym celu w kolbie miarowej o pojemności 20 cm3 umieszczono 0,01 mola badanego związku oraz 0,1 cm3 izopropanolu, a następnie kolbę miarową uzupełniono wodą dejononizowaną o przewodności 0,10 gS/cm. W ten sposób otrzymano wyjściowe roztwory substancji aktywnej o stężeniu 0,01 mol/dm3. Następnie, metodą rozcieńczeń otrzymano serie roztworów, które wykorzystano do analiz.
Oddziaływania (4-chloro-2-metylofenoksy)octanu decylodimetylo-/V-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowego, (4-chloro-2-metylofenoksy)octanu dodecylodimetylo-/V-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowego oraz (4-chloro-2-metylofenoksy)octanu dimetylo-A-[(2-oktanoamido)etylo]tetradecyloamoniowego na granicy międzyfazowej wyznaczono w oparciu o pomiary aktywności powierzchniowej, do których zalicza się napięcie powierzchniowe oraz kąt zwilżania. Metoda wiszącej kropli posłużyła do zmierzenia war
PL 245901 Β1 tość napięcia powierzchniowego dla badanych cieczy jonowych. Metoda ta pozwala na określenie parametrów takich jak: krytyczne stężenie micelowania (CMC), a także napięcie powierzchniowe w CMC. W celu zdefiniowania stopnia zwilżania badanej powierzchni, czyli określenia zakresu hydrofobowości czy hydrofilowości bazowano na metodzie siedzącej kropli. Jako powierzchnię zwilżaną wykorzystano parafinę. Metodą siedzącej kropli wyznaczono wartości kąta zwilżania na granicy trzech faz: ciecz - ciało stałe - gaz. Bazuje ona na zastosowaniu równania Young-Laplace’a, a następnie właściwym dopasowaniu obrazu kropli przy jednoczesnej analizie jej kształtu i krawędzi.
W tabeli 2 przedstawione zostały wartości napięcia powierzchniowego przy CMC, kąta zwilżania oraz wartości krytycznego stężenia micelowania dla analizowanych cieczy jonowych.
Tabela 2
Ciecz jonowa CMC [inmol/dm3] Napięcie powierzchniowe przy’ CMC [mN/m] Kąt zwilżania [°]
(4-chloro-2-metylofenoksy)octan decylodimetylo-N-[(2oktanoam ido)etyło]amon iowy ([OktDMACI9][MCPA ]) 0,76 25,4 28,4
(4-chloro-2-metylofenoksy)octan dodecy!odimetylo-N-[(2oktcmoamido)etylo]amomowy ([OktDMAC12][MCPA]) 0,28 26,0 32,9
(4-chloro-2-metylofenoksy)octan dimetyloN-[(2oktanoamido)etvlojtetradecyloamoniowv ([OktDMAC14][MCPA]) 0,08 27,9 40,3
Herbicydowe ciecze jonowe na bazie kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym zaliczane są do związków aktywnych powierzchniowo, dlatego zdolne są do skutecznego obniżania napięcia powierzchniowego roztworów wodno-inzopropanolowych. Najlepszą skuteczność obniżania napięcia powierzchniowego roztworów wodno-alkoholowych oraz zwilżalność wykazał (4-chloro-2-metylofenoksy)octan dodecylodimetylo-/V-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowy.

Claims (6)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową prostołańcuchową zawierającą od 8 do 16 atomów węgla.
  2. 2. Sposób otrzymywania amidąuatów kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym określonych w zastrz. 1, znamienny tym, że halogenek alkilodimetyloN-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowy poddaje się reakcji z kwasem (4-chloro-2-metylofenoksy)octowym w obecności wodorotlenku lub wodorowęglanu metalu jed nowa ilościowego, korzystnie sodu w stosunku molowym - halogenek alkilodimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowy: kwas (4-chloro-2-metylofenoksy)octowy : wodorotlenek lub wodorowęglan metalu jednowartościowego - 1 : (od 1 do 2) : (od 1 do 2,5); w temperaturze od 0 do 100°C, korzystnie 65°C, w środowisku wodno-izopropanolowym, po czym produkt izoluje się.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że do mieszaniny poreakcyjnej dodaje się organicznego rozpuszczalnika niemieszającego się z wodą, korzystnie chloroformu, a po wyizolowaniu fazy organicznej i kilkukrotnym przemyciu jej wodą rozpuszczalnik odparowuje się pod obniżonym ciśnieniem, a następnie produkt się suszy w temperaturze od 25 do 75°C, korzystnie w 60°C.
  4. 4. Sposób otrzymywania amidąuatów kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym określonych w zastrz. 1, znamienny tym, że halogenek alkilodimetyloN-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowy poddaje się reakcji z (4-chloro-2-metylofenoksyjoctanem
    PL 245901 Β1 srebra w stosunku molowym 1 : (od 1 do 1,5), w temperaturze od 0 do 100°C, korzystnie 65°C, w środowisku wodno-izopropanolowym bez dostępu do promieniowania UV, a po reakcji halogenek srebra i nadmiar (4-chloro-2-metylofenoksy)octanu srebra odsącza się, wodę i izoprpanol odparowuje się pod zmniejszonym ciśnieniem, a następnie produkt suszy w temperaturze od 25 do 75°C, korzystnie w 60°C.
  5. 5. Zastosowanie amidąuatów kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym określonych w zastrz. 1, jako związków o aktywności chwastobójczej, korzystnie w dawce 50 do 2500 g na 1 ha opryskiwanej powierzchni, w przeliczeniu na kwas (4-chloro-2-metylofenoksy)octowy.
  6. 6. Zastosowanie amidąuatów kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym określonych w zastrz. 1, jako związków o aktywności powierzchniowej.
PL441538A 2022-06-24 2022-06-24 Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo PL245901B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441538A PL245901B1 (pl) 2022-06-24 2022-06-24 Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441538A PL245901B1 (pl) 2022-06-24 2022-06-24 Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441538A1 PL441538A1 (pl) 2023-12-27
PL245901B1 true PL245901B1 (pl) 2024-10-28

Family

ID=89452870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441538A PL245901B1 (pl) 2022-06-24 2022-06-24 Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL245901B1 (pl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL248628B1 (pl) * 2023-11-10 2026-01-05 Politechnika Poznanska Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów
PL448161A1 (pl) * 2024-04-02 2025-10-06 Politechnika Poznańska Nowe amidquaty na bazie kwasu kaprylowego z anionem niacyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako antybakteryjny środek myjąco-piorący
PL448162A1 (pl) * 2024-04-02 2025-10-06 Politechnika Poznańska Sposób otrzymywania nowych amidquatów na bazie kwasu kaprylowego z anionem niacyny
PL448163A1 (pl) * 2024-04-02 2025-10-06 Politechnika Poznańska Sposób otrzymywania nowych amidquatów na bazie kwasu kaprylowego z anionem niacyny

Also Published As

Publication number Publication date
PL441538A1 (pl) 2023-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL245901B1 (pl) Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo
Niemczak et al. Influence of the alkyl chain length on the physicochemical properties and biological activity in a homologous series of dichlorprop-based herbicidal ionic liquids
Wang et al. Novel herbicide ionic liquids based on nicosulfuron with increased efficacy
ES2234251T3 (es) Composiciones reguladoras del crecimiento de las plantas.
Stachowiak et al. Toward revealing the role of the cation in the phytotoxicity of the betaine-based esterquats comprising dicamba herbicide
EP3092898A1 (en) Herbicidal ionic liquids with betaine type cation
Wojcieszak et al. Surface activity and phytotoxicity of morpholinium herbicidal ionic liquids
PL248628B1 (pl) Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów
CN105722388B (zh) 农药用固着剂组合物
PL240767B1 (pl) Indolilo-3-maślany alkilo(2-hydroksyetylo)dimetyloamoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako ukorzeniacze
PL244080B1 (pl) Nowe preparaty herbicydowe na bazie cieczy jonowych z kationem 2,2’-[1,ω-alkilodiylbis(oksy)]-bis[decylodimetylo-2-okso-etanoamoniowym] albo alkilo-1,ω-bis(decylodimetyloamoniowym) oraz anionem (3,6-dichloro-2-metoksy)benzoesanowym, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako preparaty chwastobójcze
EP2880978B1 (en) Herbicidal quaternary ammonium salts of (4-chloro-2-methylphenoxy)acetic acid
PL237098B1 (pl) Nowe ciecze jonowe z kationem acetylocholiny i anionem herbicydowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy
PL243669B1 (pl) Herbicydowe imidazoliowe ciecze jonowe z anionem 4-chlorofenoksyoctanowym, oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki chwastobójcze
PL245481B1 (pl) 1,1-dialkilopiperydyniowe ciecze jonowe z anionem 4-chlorofenoksyoctanowym oraz sposoby ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo
PL243670B1 (pl) Sposób otrzymywania herbicydowej imidazoliowej cieczy jonowej z anionem 4-chlorofenoksyoctanowym
PL243671B1 (pl) Sposób otrzymywania herbicydowej imidazoliowej cieczy jonowej z anionem 4-chlorofenoksyoctanowym
PL243903B1 (pl) Sposób otrzymywania herbicydowej imidazoliowej cieczy jonowej z anionem 4-chlorofenoksyoctanowym
PL220854B1 (pl) Sole tebukonazolu oraz sposób ich wytwarzania
PL243363B1 (pl) Herbicydowe 1-alkilopirydyniowe ciecze jonowe z anionem 4-chlorofenoksyoctanowym, oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki chwastobójcze
PL223417B1 (pl) Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationami alkilodiylo-bis(dimetyloalkiloamoniowymi) oraz sposób ich wytwarzania
PL223414B1 (pl) Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationem 3-oksopentametyleno-(1,5)-bis(dimetyloalkiloamoniowym) oraz sposób ich otrzymywania
PL242575B1 (pl) Herbicydowe ciecze jonowe z kationem na bazie morfoliny i anionem 4-chlorofenoksyoctanowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako środki zwalczające chwasty
PL231616B1 (pl) Nowe amoniowe ciecze jonowe z kationem tetraalkiloamoniowym i anionem 2-(2,4-dichlorofenoksy)propionianowym oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako herbicydy
PL237982B1 (pl) Acesulfamiany alkilo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]dimetyloamoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako deterenty pokarmowe