Esters de polyols de la N-phosphonométhylglycine.
La présente invention concerne des monoesters de la N-phosphonométhylglycine et plus précisément
des esters de polyols, des compositions contenant ces esters et leur utilisation comme herbicides.
Il est connu dans la technique que la Nphosphonométhylglycine et ses sels, en particulier ses sels très solubles dans l'eau, sont utilisables comme herbicides.
D'autres dérivés de la N-phosphonométhylglycine sont également connus comme ayant des propriétés herbicides tels les amides et les esters.
Plus particulièrement, dans le brevet US
4 120 689 on décrit des alkyl -(di(benzyl" ou di-(aryl)) esters de la N-phosphonométhylglycine préparés par la réaction d'un phosphite de dibenzyle ou de diaryle avec
un trimère N-méthylène de glycinate d'alkyle inférieur . Une utilité comme herbicide de post-émergence est décrite. Dans le brevet US 3 977 860,on décrit des compositions herbicides et des procédés utilisant des esters de N-phosphonométhylglycine. Dans ce brevet les esters sont décrits d'une façon très large comme des groupes d'hydro-
d'
carbures monovalents, des groupes hydrocarbonoxyhydrocarbures monovalente contenant chacun de 1 à 18 atomes de carbone et les composés halogénés correspondants de ces groupes décrits ci-dessus. Egalement dans le brevet US No.
<EMI ID=1.1>
méthylglycine et leur utilisation comme herbicide. Dans ce brevet les monohydroxyalkyl esters et les sels de ces esters sont décrits comme herbicides de contact. Les hydroxyalkylesters sont préparés par des procédés d'estérification habituels , par exemple, en mélangeant l'acide avec un excès d'alcool dihydrique en présence d'un acide tel que l'acide chlorhydrique et le mélange est chauffé.
On a trouvé que les sels de N-phosphonométhylglycine sont très utiles comme herbicides, en particulier pour inhiber les plantes vivaces. Les sels de N-phosphonométhylglycine et en particulier les sels solubles dans
l'eau sont décrits dans les brevets US No. 3 799 758 et
4 405 531 . On a en particulier remarqué que les
sels de N-phosphonométhylglycine ont une haute activité
u
unitaire, c'est-à-dire/un console efficace d'un
spectre large de plantes peut être realisé en appliquant des quantités.relativement faibles de l'herbicide aux feuilles des plantes. Les dérivés esters de la N-phosphonométhylglycine décrits ci-dessus possèdent une activité herbicide comme les sels, mais pas en terme d'activité unitaire comme c'est le cas des sels solubles dans l'eau de la N-phosphonométhylglycine.
La présente invention concerne des esters
de polyols de N-phosphonométhylglycine ayant une activité herbicide, des compositions herbicides contenant ces composés et des procédés herbicides.
Les nouveaux composés herbicides de la
présente invention sont caractérisés par la formule :
<EMI ID=2.1>
où R est un radical d'ester polyhydrique ayant de 3 à 6 atomes de carbone et R' est choisi parmi l'hydrogène
et des cations de sels acceptables du point de vue herbicide.
Typiquement R est un radical ester résultant de la réaction d'un alcool polyhydroxyalkylique tel que le sorbitol, glycérol, érythritol, pentaérythritol, triméthyloléthane, triméthylolpropane, et butane-
triol. D'un intérêt particulier sont les esters provenant de l'éstérification de la N-phosphonométhylglycine avec un alcool de sucre. Les alcools de sucre
en général contiennent des chaînes carbonées droites dont chaque atome de carbone porte un groupe hydroxyle. Plus spécifiquement, les esters de glyphosate selon la présente invention sont des esters provenant de l'estéri-fication de la N-phosphonométhylgylcine avec des alcools de sucre représentés par la formule:
<EMI ID=3.1>
où n est un nombre entier de 1 à 4.
Tout cation de sel acceptable du point de
vue herbicide peut être utilisé dans les esters de polyols selon l'invention. De nombreux cations de sels
sont décrits dans le brevet US 3 977 758. Egalement d'autres cations de sels convenables sont décrits dans les brevets
US 4 315 765 , 4 341 549 , 4 376 644 et 4 384 880 et
4 397 676 . Des sels solubles dans l'eau sont préférés.
On a trouvé que des cations de métaux alcalins tels que le sodium et le potassium ainsi que l'ammonium, le sulphonium et des cations d'ammonium organiques donnent des sels hautement solubles dans l'eau et conviennent par conséquent le mieux.
Les alcools polyhydroxyliques dans les limites de la présente invention comprennent les divers stéréoisomères des alcools décrits ci-dessus. Egalement des mélanges racémiques des alcools polyhydroxyliques décrits ci-dessus sont utiles pour réaliser les esters de la formule I ci-dessus.
Les esters polyhydroxyliquesde la présente invention sont réalisés en faisant réagir au moins
un polyhydroxy alcool et la N-phosphonométhylglycine.
De préférence la réaction a lieu en milieu liquide
pour garantir un transfert de chaleur uniforme. Le
milieu liquide est chauffé jusqu'à une température habituellement dans l'intervalle d'environ 60[deg.]C à environ
120 C et plus typiquement jusqu'à une température dans l'intervalle d'environ 85[deg.]C à environ 105[deg.]C.
On préfère utiliser un catalyseur acide dans
la réaction pour augmenter la vitesse de réaction . L'estérification avec catalyse acide est bien connue
dans la technique . Typiquement de petites quantités
d'un acide tel que l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique sont utilisées.L'exemple suivant illustre le procédé selon lequel des polyhydroxyesters de N-phosphonométhylglycine selon l'invention sont préparés.
Exemple 1
On a broyé 16,9 g de N-phosphonométhylglycine
(0,1 mole) dans un mortier pour obtenir une fine poudre et ensuite on l'a combinée avec 9,1 g (0,05 mole)
de sorbitol dans un flacon. On a agité le mélange
et on l'a chauffé jusqu'à 60[deg.]C en faisant passer du
gaz d'acide chlorhydrique au travers du mélange jusqu'à saturation. Un gâteau s'est formé et on a ajouté 50 ml de toluène comme milieu de transfert de chaleur. On a poursuivi l'agitation lorsque la température du mélange
a été élevée jusqu'à 90[deg.]C sous atmosphère positive d'acide chlorhydrique et on chauffe.le mélange durant 24 heures
à une température dans l'intervalle de 90[deg.]C - 95[deg.]C . IL en est résulté un solide jaune foncé, vitreux, et
on a décanté la couche de toluène. On a dissous le solide dans 50 ml d'eau et après l'avoir laissé reposer une nuit à température ambiante il s'est formé un précipité solide,blanc qui a été collecté par filtration, lavé à l'eau et séché à l'air pour obtenir 11,6 g d'un solide identifié comme étant la N-phosphonométhylglycine
<EMI ID=4.1>
au travers d'une colonne d'échange ionique pour obtenir 1,35 g d'un solide incolore identifié comme étant la N-phosphonomêthyl-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexyl ester de glycine.
<EMI ID=5.1>
C,32,44; H , 6,05; N, 4,20
Trouvé: C, 33,81; H, 5,98; N, 4,46.
Exemples 2-3:
En suivant le même procédé général que celui décrit dans l'exemple 1, mais en changeant les matières de départ,convenables et les conditions de réaction, on a préparé d'autres esters de polyol-, de N-phosphonométhylglycine selon la formule 1 ci-dessus. On a aisément utilisé le milieu de réaction et catalyseur identiquesou équivalente ensemble avec des températures et durées convenables dans ces modes de réalisation .
Dans l'exemple 2, le glycérol remplace
le sorbitol dans le procédé de l'exemple 1 et dans l'exemple 3 le pentaérythritol remplace le sorbitol. Dans les deux exemples, l'acide est maintenu :en excès et de l'eau peut être utilisé comme milieu de réaction en remplacement du toluène. Dans chaque exemple,l'ester de polyol correspondant à l'alcool est obtenu.
Ainsi qu'on l'a noté ci-dessus, les composés de la présente invention sont efficaces comme herbicides, en particulier des herbicides de post-émergence. Les tableaux I et II résument les résultats des essais mis
en oeuvre pour déterminer l'activité herbicide de postémergence du composé de l'exemple 1. Les essais de post-émergence sont mis en oeuvre comme suit:
Une bonne qualité de sol supérieur est disposéedans des bacs d'aluminium comprenant des orifices au fond et elle est rendue compacte jusqu'àune profondeur
de 0,95 à 1,27 cm du sommet du bac. Un nombre prédéterminé de semences de chacune des diverses espèces de plantes annuelles dicotylédones et monocotylédones et/ou des propagules végétatives d'espèces de plantes vivaces
ont été disposées sur le sol et pressées dans la surface du sol. Les semences et/ou les propagules végétatives sont recouvertes de sol et nivelées. Les bacs sont alors disposés sur un banc de sable dans une serre et humidifiés depuis le bas selon les nécessités. Après que les plantes aient atteint l'âge souhaité (deux à trois semaines) , chaque bac à l'exception des bacs de contrôle est enlevé individuellement et disposé dans une chambre de pulvérisation et on le pulvérise au moyen d'un pulvérisateur fonctionnant à une pression d'air positive d'environ
1,46 kg/cm<2> absolu. Le pulvérisateur contient 6 ml d'une solution ou suspension de produits chimiques. Dans ces 6 ml, se trouve un mélange d'agent émulsionnant pour obtenir une solution ou suspension à pulvériser qui
<EMI ID=6.1>
ou suspension à pulvériser contient une quantité suffisante du produit chimique à tester dans le but d'obtenir des taux d'application correspondant à ceux indiqués dans les tables. La solution à pulvériser est préparée en prélevant une quantité aliquote d'une solution ou suspension stock de 1,0% en poids du produit chimique
à tester dans un solvant organique tel que l'acétone ou le tétrahydrcfurane ou dans l'eau. L'agent émulsionnant utilisé est un mélange comprenant 35% de sel de butylamine de l'acide dodécylbenzène sulfonique et 65% de condensat tall oil - oxyde d'éthylène comprenant environ
11 moles d'oxyde d'éthylène par mole de tall oil. Les bacs sont retournés dans la serre et humidifiés comme précédemment et les dégâts causés aux plantes par comparaison au contrôle sont observés à environ deux et quatres semaines et les résultats sont enregistrés . Dans les tableaux WAT signifie "semaines après traitement".
L'indice d'activité herbicide de post-émergence utilisé dans les tableaux I et II est comme suit:
<EMI ID=7.1>
Les espèces de plantes utilisées dans ces essais sont identifiées par la lettre selon la légende suivante :
A - Chardon du Canada *
B - Nielle des Champs
C - Feuille de velours
D - Volubilis des jardins E - Quart d'Agneau
F - Belle Herbe
G - Carex jaune des Noyers H - Herbe de Charlatan I - Herbe de Johnson
G - Brome duveteux
K - Herbe de Basse-Cour L - Soja
M - Betterave à sucre
N - Blé
0 - Riz
P - Sorgho
Q - Sarrasin sauvage
R - Chanvre Sesbania
S - Panicum Spp
T - Herbe sauvage
* obtenu à partir de propagules végétatives.
<EMI ID=8.1>
<EMI ID=9.1>
D'après les résultats des essais présentés dans les tableaux I et II�on peut voir que l'activité herbicide de post-émergence des composés selon l'invention est, dans la plupart des cas, générale par nature. Dans certains cas spécifiques cependant une certaine sélectivité est démontrée. De ce point de vue,il doit être admis que chaque espèce individuelle choisie pour les essais
<EMI ID=10.1>
nues d'espèces de plantes.
Typiquement, les composés herbicides de la présente invention sont fournis sous forme de concentrés qui exigent une dilution avant l'application aux plantes. Le moyen habituel pour diluer l'herbicide est la préparation de compositions herbicides où le composé possédant l'activité herbicide est mélangé avec d'autres produits.
De tels autres produits peuvent être soit sous forme liquide soit sous forme solide et comprennent des adjuvants, des matières inertes etc.
La composition herbicide contenant les
composés herbicides selon l'invention est préparée selon la manière habituelle en combinant ceux-ci avec d'autres matières qui sont bien connues dans la technique des herbicides. Ce qui suit est une description de compositions herbicides utilisant les composés herbicides selon l'invention ensemble avec des matières connues et des formulations connues typiquement utilisées dans la technique des herbicides.
Les compositions herbicides , y compris les concentrés qui exigent une dilution avant l'application aux plantes , selon l'invention contiennent de 5 à
95 parties en poids d'au moins un composé selon l'invention et de 5 à 95 parties en poids d'un adjuvant sous forme liquide ou solide, par exemple , environ 0,25 à
25 parties en poids d'agents de mouillage, d'environ 0,25
à 25 parties en poids d'un agent de dispersion et d'en-viron 4,5 à environ 95 parties en poids d'un produit d'extension liquide inerte, par exemple l'eau, l'acétone, le tétrahydrofurane, toutes les parties étant exprimées
en poids de la composition totale. De préférence , les compositions selon l'invention contiennent de 5 à 75 parties en poids d'au moins un composé selon l'invention, ensemble avec des adjuvants. Lorsque cela est nécessaire, environ 0,1 à 2,0 parties en poids d'un produit d'extension liquide inerte peuvent être remplacées par un inhibiteur
de corrosion tel que l'éthanol mercaptan, le thiosulfate de sodium, le dodécylmono ou dimercaptan ou un agent anti-mousse tel que le diméthylpolysiloxane ou les deux. Les compositions sont préparées en mélangeant un ingrédient actif avec un adjuvant y compris des diluants, produits d'extension , véhicules, les agents de conditionnement pour réaliser des compositions sous forme de solides particulaires finement divisés , des granulats, des solutions, des dispersions ou émulsions. Donc l'ingrédient actif peut être utilisé avec un adjuvant tel qu'un
solide finement divisé, un liquide d'origine organique,
de l'eau, un agent de mouillage, un agent de dispersion, un agent émulsionnant ou toute combinaison souhaitable
de ceux-ci.
Les compositions herbicides de la présente invention , en particulier des liquides et des poudres solubles , de préférence contiennent comme agent de conditionnement un ou plusieurs agents tensio-actifs
en quantités suffisantes pour rendre une composition donnée aisément dispersable dans l'eau ou dans une
huile. L'incorporation d'un agent tensio-actif
dans les compositions favorise grandement leur efficacité. Par l'expression "agent tensio-actif"
on comprend que des agents de mouillage, agents de dispersion , agents de mise en suspension et des
<EMI ID=11.1>
Des agents anioniques, cationiques et non-ioniques
une
peuvent être utilisés avec/facilité égale.
Les agents de mouillage préférés sont
des alkyl benzèneset alkyl napthalènessulfonates
les alcools gras sulfatés , aminesou acides amide$
les esters d'acidesà longue chaîne d'isothionate de sodium, des esters de sulfosuccinate de sodium,
des esters d'acidesgras sulfatés ou sulfonés de sulfonatesde pétrole, des huiles végétales sulfonées, des
<EMI ID=12.1>
tall oil, amines de soja, aminesde noix de coco,
des dérivés de polyoxyéthylène de phénols et alkyl phénols (en particulier d'isooctylphénol et nonylphénol)
et des dérivés de polyoxyéthylène d'esters d'acides gras monocarboxyléset supérieursd'anhydridesd'hexitol
(par exemple sorbitane). Des agents de dispersion préférés sont la méthylcellulose , l'alcool polyvinylique, lignine de sodium, des sulfonates, alkyl naphthalène sulfonate primaire, napthalène sulfonate de sodium, polyméthylène bisnapthalènesulfonate et N-méthyl-Ntaurates (acide à longue chaîne) de sodium.
En opérant selon la présente invention,
des quantités efficaces de composés ou compositions
selon l'invention sont appliquées aux plantes, ou
<EMI ID=13.1>
manière convenable. L'application des compositions herbicides peut être mise en oeuvre selon des procédés habituels , par exemple des dispositifs mécaniques
de formation de poussière , des dispositifs de pulvérisation téléscopique et à main et des dispositifs de formation de poussière par pulvérisation. Les compositions peuvent également être appliquées au moyen d'avions sous forme de poussière ou de pulvérisation grâce à leur efficacité à faibles doses. L'application des compositions herbicides aux plantes aquatiques est habituelle-ment mise en oeuvre en ajoutant les compositions au milieu aquatique dans la zone où le contrôle des plantes aquatiques est souhaité.
L'application d'une quantité efficace des composés ou compositions selon l'invention à la plante est essentielle et critique pour la mise en oeuvre de l'invention. La quantité exacte de l'ingrédient actif
à utiliser dépend de la réaction souhaitée de la plante ainsi que d'autres facteurs tels que les espèces de plantes et leur stade de développement, de la quantité des chutes de pluies aussi bien que de la glycine spécifique utilisée. Dans un traitement comme effoliant pour le contrôle de la croissance végétale, les ingrédients actifs sont appliqués en quantités depuis environ 1,12 à environ 56,0 ou davantage de kg/h.
Dans des applications pour le contrôle des plantes aquatiques, les ingrédients actifs sont appliqués en quantités depuis environ 100 parties par million à environ 10000 parties par million en fonction du milieu aquatique. Une quantité efficace pour le contrôle phytotoxique ou herbicide est cette quantité nécessaire pour obtenir un contrôle global ou sélectif c'est-àdire une quantité phytotoxique ou herbicide. Il est admis qu'un spécialiste en la matière peut aisément déterminer d'après les enseignements de la présente description, y compris les exemples , le taux d'application approximatif .
Il existe diverses méthodes possibles pour appliquer les compositions liquides selon l'invention aux plantes émergées. De telles méthodes comprennent une utilisation de systèmes d'essuyage où la plante
à traiter est mise en contact avec une matière absorbante contenant la composition liquide particulière dont une partie est ainsi libérée sur la plante
par contact avec celle-ci. De tels systèmes d'essuyage comprennent typiquement un réservoir de la composition liquide dans laquelle une partie de la matière absorbante est disposée et amenée. En général, les substances utilisables comme matière absorbante comprennent des substances
de tout type ou forme capable d'absorber la composition liquide et libérer une partie de celle-ci par contact
avec la plante. Des matières absorbantes typiques comprennent le feutre, le caoutchouc, la cellulose,
le nylon, les éponges, le chanvre, le coton, de la toile du polyester sur acrylique , des combinaisons de ceux-ci etc. Des formes de matières absorbantes comprennent des torons ficelles, cordons , tissus, tapis, des combinaisons de ceux-ci etc. Ces formes peuvent être assemblées selon
toute manière souhaitée y compris des mèches de cordes
en tubes, mèches de cordes à pointes et mèches de cordes multiples etc.
Dans un autre procédé d'application possible, des compositions liquides peuvent être appliquées sélectivement aux mauvaises herbes en utilisant des systèmes de pulvérisation à recyclage où l'unité de pulvérisation à recyclage est montée sur un tracteur
ou sur une installation hautement mobile et le jet pulvérisé est dirigé horizontalement sur les mauvaises herbes croissant au-dessus d'une plante de culture.
Le jet non-intercepté par les mauvaises herbes est collecté dans une chambre de récupération avant de
venir en contact avec la plante de culture et est réutilisé . Des applications aux rouleaux peuvent également être utilisées pour appliquer des compositions herbicides aux mauvaises herbes poussant par-dessus
les plantes de culture.
Dans un autre procédé d'applications encore possible , des applicateurs à écran peuvent être utilisés pour diriger la composition liquide sous forme d'un
jet pulvérisé sur les mauvaises herbes tout en protégeant efficacement les plantes de culture contre le jet pulvérisé.
Ces procédés d'applications possibles et
autres pour appliquer sélectivement des compositions liquides aux mauvaises herbes sont décrits à détails dans "Innovative Methods of Post-Emergence Weed Control," McWhorter C.G, Southern Weed Science Society, 33rd Annual Meeting Proceedings, Jan. 15-17, 1980; Auburn University Printing Service, Auburn, Alabama U.S.A..
Une autre méthode possible pour appliquer des compositions liquides selon l'invention comprend l'application contrôlée sous forme de gouttelettes qui est également connue sous le nom d'application chimique à volume ultra-faible. L'application contrôlée sous forme de gouttelettes comporte la production de gouttelettes
à pulvériser uniformesou pratiquement uniformesde dimension prédéterminée et l'amenée de ces gouttelettes
avec évaporation négligeable vers une cible à pulvériser. En particulier, ce procédé comprend l'amenée de solution à pulvériser vers un dispositif de pulvérisation rotatif comprenant un petit disque à bord serré qui disperse
le liquide sous forme de gouttelettes lorsque le disque tourne. Différentesdimensions de gouttelettes sont produites en changeant les débits de la solution
vers le disque rotatif ou en changeant la vitesse
de rotation du disque.
Ces spécialistes en la matière admettront
que les caractéristiques physique et chimique des composés ou compositions utilisés détermineront
en grande partie le procédé d'application particulier choisi.
Les méthodes précédentes et autres possibles pour appliquer les compositions liquides aux plantes sont décrites en détails dans les publications
"Rope Wick Applicator - Tool with A Future", Dale,
James E., pages 3-4, "The Recirculating Sprayer and Roundup Herbicide", Derting, Claude W., pp. 5-7, et "C.D.A. Herbicide Application", McGarvey, Frank X., Weeds Today, Volume 11, nombre 2, pp. 8-9, Late Spring,
1980, 309W.Clark St., Champaign, Illinois.
Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux composés , compositions et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans
<EMI ID=14.1> Revendications:
1. Composé caractérisé en ce qu'il est représenté par la formule :
<EMI ID=15.1>
où R est un radical polyhydroxy alkyle ayant de 3 à 6 atomes de carbone et R' est choisi parmi l'hydrogène
et un cation de sel acceptable du point de vue herbicide.
Polyol esters of N-phosphonomethylglycine.
The present invention relates to monoesters of N-phosphonomethylglycine and more specifically
polyol esters, compositions containing these esters and their use as herbicides.
It is known in the art that Nphosphonomethylglycine and its salts, in particular its highly water-soluble salts, can be used as herbicides.
Other derivatives of N-phosphonomethylglycine are also known to have herbicidal properties such as amides and esters.
More specifically, in the US patent
4,120,689 describes alkyl - (di (benzyl "or di- (aryl)) esters of N-phosphonomethylglycine prepared by the reaction of a dibenzyl or diaryl phosphite with
an N-methylene trimer of lower alkyl glycinate. A utility as a post-emergence herbicide is described. US Patent 3,977,860 describes herbicidal compositions and methods using N-phosphonomethylglycine esters. In this patent, the esters are described very broadly as groups of hydro-
of
monovalent carbides, monovalent hydrocarbonoxyhydrocarbon groups each containing from 1 to 18 carbon atoms and the corresponding halogenated compounds of these groups described above. Also in US patent No.
<EMI ID = 1.1>
methylglycine and their use as a herbicide. In this patent, the monohydroxyalkyl esters and the salts of these esters are described as contact herbicides. The hydroxyalkyl esters are prepared by usual esterification methods, for example, by mixing the acid with an excess of dihydric alcohol in the presence of an acid such as hydrochloric acid and the mixture is heated.
It has been found that the N-phosphonomethylglycine salts are very useful as herbicides, in particular for inhibiting perennials. The N-phosphonomethylglycine salts and in particular the soluble salts in
water are described in US Patent Nos. 3,799,758 and
4,405,531. In particular, it was noted that
N-phosphonomethylglycine salts have high activity
u
unitary, that is to say / an effective console of a
broad spectrum of plants can be achieved by applying relatively small amounts of the herbicide to plant leaves. The ester derivatives of N-phosphonomethylglycine described above have herbicidal activity like the salts, but not in terms of unitary activity as is the case of the water-soluble salts of N-phosphonomethylglycine.
The present invention relates to esters
N-phosphonomethylglycine polyols having herbicidal activity, herbicidal compositions containing these compounds and herbicidal methods.
The new herbicidal compounds in the
present invention are characterized by the formula:
<EMI ID = 2.1>
where R is a polyhydric ester radical having 3 to 6 carbon atoms and R 'is chosen from hydrogen
and herbicidally acceptable salt cations.
Typically R is an ester radical resulting from the reaction of a polyhydroxyalkyl alcohol such as sorbitol, glycerol, erythritol, pentaerythritol, trimethylolethane, trimethylolpropane, and butane-
triol. Of particular interest are the esters from the esterification of N-phosphonomethylglycine with a sugar alcohol. Sugar alcohols
in general contain straight carbon chains in which each carbon atom carries a hydroxyl group. More specifically, the glyphosate esters according to the present invention are esters originating from the esterification of N-phosphonomethylgylcine with sugar alcohols represented by the formula:
<EMI ID = 3.1>
where n is an integer from 1 to 4.
Any acceptable salt cation from the point of
herbicide view can be used in polyol esters according to the invention. Many salt cations
are described in US Patent 3,977,758. Also other suitable salt cations are described in the patents
US 4,315,765, 4,341,549, 4,376,644 and 4,384,880 and
4,397,676. Water soluble salts are preferred.
It has been found that alkali metal cations such as sodium and potassium as well as ammonium, sulphonium and organic ammonium cations give highly water soluble salts and are therefore most suitable.
The polyhydric alcohols within the limits of the present invention include the various stereoisomers of the alcohols described above. Also racemic mixtures of the polyhydric alcohols described above are useful for making the esters of formula I above.
The polyhydric esters of the present invention are made by reacting at least
a polyhydroxy alcohol and N-phosphonomethylglycine.
Preferably the reaction takes place in a liquid medium
to ensure uniform heat transfer. The
liquid medium is heated to a temperature usually in the range of about 60 [deg.] C to about
120 C and more typically up to a temperature in the range of about 85 [deg.] C to about 105 [deg.] C.
It is preferred to use an acid catalyst in
the reaction to increase the reaction rate. Esterification with acid catalysis is well known
in the technique. Typically small amounts
an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid are used. The following example illustrates the process according to which polyhydroxyesters of N-phosphonomethylglycine according to the invention are prepared.
Example 1
16.9 g of N-phosphonomethylglycine were ground
(0.1 mole) in a mortar to obtain a fine powder and then it was combined with 9.1 g (0.05 mole)
sorbitol in a vial. We stirred the mixture
and we heated it up to 60 [deg.] C by passing
hydrochloric acid gas through the mixture until saturation. A cake formed and 50 ml of toluene was added as the heat transfer medium. Stirring was continued when the temperature of the mixture
was raised to 90 ° C. under a positive atmosphere of hydrochloric acid and the mixture was heated for 24 hours
at a temperature in the range of 90 [deg.] C - 95 [deg.] C. The result was a dark yellow, glassy solid, and
the toluene layer was decanted. The solid was dissolved in 50 ml of water and after allowing it to stand overnight at room temperature a solid, white precipitate formed which was collected by filtration, washed with water and dried with water. air to obtain 11.6 g of a solid identified as N-phosphonomethylglycine
<EMI ID = 4.1>
through an ion exchange column to obtain 1.35 g of a colorless solid identified as being the N-phosphonomethyl-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexyl ester of glycine.
<EMI ID = 5.1>
C, 32.44; H, 6.05; N, 4.20
Found: C, 33.81; H, 5.98; N, 4.46.
Examples 2-3:
Following the same general process as that described in Example 1, but changing the suitable starting materials and reaction conditions, other polyol-, N-phosphonomethylglycine esters were prepared according to formula 1 ci -above. The identical or equivalent reaction medium and catalyst were readily used together with suitable temperatures and times in these embodiments.
In Example 2, glycerol replaces
sorbitol in the process of example 1 and in example 3 pentaerythritol replaces sorbitol. In both examples, the acid is maintained: in excess and water can be used as reaction medium to replace toluene. In each example, the polyol ester corresponding to the alcohol is obtained.
As noted above, the compounds of the present invention are effective as herbicides, particularly post-emergence herbicides. Tables I and II summarize the results of the tests put
used to determine the post-emergence herbicidal activity of the compound of Example 1. The post-emergence tests are carried out as follows:
Good quality top soil is placed in aluminum tubs with holes at the bottom and compacted to a depth
from 0.95 to 1.27 cm from the top of the tank. A predetermined number of seeds of each of the various species of dicotyledonous and monocotyledonous annual plants and / or vegetative propagules of perennial plant species
were laid out on the ground and pressed into the ground surface. The seeds and / or vegetative propagules are covered with soil and leveled. The tanks are then placed on a sandbank in a greenhouse and humidified from below as necessary. After the plants have reached the desired age (two to three weeks), each tank except the control tanks is removed individually and placed in a spray chamber and sprayed using a sprayer operating at a positive air pressure of approximately
1.46 kg / cm <2> absolute. The sprayer contains 6 ml of a solution or suspension of chemicals. In these 6 ml, there is a mixture of emulsifying agent to obtain a spray solution or suspension which
<EMI ID = 6.1>
or spray suspension contains a sufficient quantity of the chemical to be tested in order to obtain application rates corresponding to those indicated in the tables. The spray solution is prepared by taking an aliquot of a stock solution or suspension of 1.0% by weight of the chemical
to be tested in an organic solvent such as acetone or tetrahydrcfuran or in water. The emulsifying agent used is a mixture comprising 35% of butylamine salt of dodecylbenzene sulfonic acid and 65% of tall oil condensate - ethylene oxide comprising approximately
11 moles of ethylene oxide per mole of tall oil. The tanks are returned to the greenhouse and humidified as before and the damage caused to the plants by comparison with the control is observed at around two and four weeks and the results are recorded. In the tables WAT means "weeks after treatment".
The post-emergence herbicide activity index used in Tables I and II is as follows:
<EMI ID = 7.1>
The plant species used in these tests are identified by the letter according to the following legend:
A - Canada thistle *
B - Nielle des Champs
C - Velvet sheet
D - Volubilis of the gardens E - Quarter of Lamb
F - Belle Herbe
G - Yellow Walnut Sedge H - Charlatan Grass I - Johnson Grass
G - Fluffy bromine
K - Backyard Grass L - Soy
M - Sugar beet
N - Wheat
0 - Rice
P - Sorghum
Q - Wild buckwheat
R - Sesbania hemp
S - Panicum Spp
T - Wild grass
* obtained from vegetative propagules.
<EMI ID = 8.1>
<EMI ID = 9.1>
From the results of the tests presented in Tables I and II, it can be seen that the post-emergence herbicidal activity of the compounds according to the invention is, in most cases, general in nature. In certain specific cases, however, a certain selectivity is demonstrated. From this point of view, it must be accepted that each individual species chosen for the tests
<EMI ID = 10.1>
naked plant species.
Typically, the herbicidal compounds of the present invention are provided as concentrates which require dilution before application to plants. The usual means for diluting the herbicide is the preparation of herbicidal compositions where the compound having herbicidal activity is mixed with other products.
Such other products can be either in liquid form or in solid form and include adjuvants, inert materials etc.
The herbicidal composition containing the
herbicidal compounds according to the invention is prepared in the usual manner by combining these with other materials which are well known in the art of herbicides. The following is a description of herbicidal compositions using the herbicidal compounds according to the invention together with known materials and known formulations typically used in the herbicide art.
The herbicidal compositions, including concentrates which require dilution before application to plants, according to the invention contain from 5 to
95 parts by weight of at least one compound according to the invention and from 5 to 95 parts by weight of an adjuvant in liquid or solid form, for example, approximately 0.25 to
25 parts by weight of wetting agents, about 0.25
to 25 parts by weight of a dispersing agent and from about 4.5 to about 95 parts by weight of an inert liquid extender, for example water, acetone, tetrahydrofuran, all the parts being expressed
by weight of the total composition. Preferably, the compositions according to the invention contain from 5 to 75 parts by weight of at least one compound according to the invention, together with adjuvants. When necessary, about 0.1 to 2.0 parts by weight of an inert liquid extender can be replaced with an inhibitor
corrosion such as ethanol mercaptan, sodium thiosulfate, dodecylmono or dimercaptan or an anti-foaming agent such as dimethylpolysiloxane or both. The compositions are prepared by mixing an active ingredient with an adjuvant including diluents, extension products, vehicles, conditioning agents to produce compositions in the form of finely divided particulate solids, aggregates, solutions, dispersions or emulsions. . So the active ingredient can be used with an adjuvant such as
finely divided solid, a liquid of organic origin,
water, wetting agent, dispersing agent, emulsifying agent or any desirable combination
of these.
The herbicidal compositions of the present invention, in particular soluble liquids and powders, preferably contain as conditioning agent one or more surfactants
in sufficient quantities to make a given composition easily dispersible in water or in a
oil. The incorporation of a surfactant
in the compositions greatly promotes their effectiveness. By the expression "surfactant"
it is understood that wetting agents, dispersing agents, suspending agents and
<EMI ID = 11.1>
Anionic, cationic and non-ionic agents
a
can be used with equal / ease.
Preferred wetting agents are
alkyl benzenes and alkyl napthalenesulfonates
sulfated fatty alcohols, amines or amide acids $
esters of long chain acids of sodium isothionate, esters of sodium sulfosuccinate,
esters of sulfated or sulfonated fatty acids of petroleum sulfonates, sulfonated vegetable oils,
<EMI ID = 12.1>
tall oil, soy amines, coconut amines,
polyoxyethylene derivatives of phenols and alkyl phenols (in particular isooctylphenol and nonylphenol)
and polyoxyethylene derivatives of monocarboxylated and higher fatty acid esters of hexitol anhydrides
(e.g. sorbitan). Preferred dispersing agents are methylcellulose, polyvinyl alcohol, sodium lignin, sulfonates, primary alkyl naphthalene sulfonate, sodium napthalene sulfonate, polymethylene bisnapthalenesulfonate and sodium N-methyl-Ntaurates (long chain acid).
By operating according to the present invention,
effective amounts of compounds or compositions
according to the invention are applied to plants, or
<EMI ID = 13.1>
suitable way. The application of the herbicidal compositions can be carried out according to usual methods, for example mechanical devices
dust forming devices, telescopic and hand held spraying devices and spray dusting devices. The compositions can also be applied by means of airplanes in the form of dust or spray thanks to their effectiveness in low doses. The application of the herbicidal compositions to aquatic plants is usually carried out by adding the compositions to the aquatic environment in the zone where the control of the aquatic plants is desired.
The application of an effective amount of the compounds or compositions according to the invention to the plant is essential and critical for the implementation of the invention. The exact amount of the active ingredient
to use depends on the desired reaction of the plant as well as other factors such as plant species and their stage of development, the amount of rainfall as well as the specific glycine used. In a treatment as an effoliant for controlling plant growth, the active ingredients are applied in amounts from about 1.12 to about 56.0 or more kg / hr.
In applications for the control of aquatic plants, the active ingredients are applied in amounts from about 100 parts per million to about 10,000 parts per million depending on the aquatic environment. An amount effective for phytotoxic or herbicidal control is this quantity necessary to obtain a global or selective control, that is to say a phytotoxic or herbicidal amount. It is recognized that a specialist in the field can easily determine from the teachings of the present description, including the examples, the approximate rate of application.
There are various possible methods for applying the liquid compositions according to the invention to emerged plants. Such methods include the use of wiping systems where the plant
to be treated is brought into contact with an absorbent material containing the particular liquid composition, part of which is thus released onto the plant
by contact with it. Such wiping systems typically include a reservoir of the liquid composition in which a part of the absorbent material is disposed and supplied. In general, substances usable as absorbent material include substances
of any type or shape capable of absorbing the liquid composition and releasing part of it by contact
with the plant. Typical absorbent materials include felt, rubber, cellulose,
nylon, sponges, hemp, cotton, polyester canvas on acrylic, combinations thereof etc. Forms of absorbent materials include twisted strands, cords, fabrics, rugs, combinations thereof, etc. These shapes can be assembled according to
any desired way including strands of ropes
in tubes, wicks of point ropes and wicks of multiple ropes etc.
In another possible application method, liquid compositions can be selectively applied to weeds using recycle spray systems where the recycle spray unit is mounted on a tractor
or on a highly mobile installation and the spray is directed horizontally on the weeds growing above a crop plant.
The jet not intercepted by weeds is collected in a recovery chamber before
come into contact with the crop plant and is reused. Roller applications can also be used to apply herbicidal compositions to overgrown weeds
crop plants.
In yet another possible application method, screen applicators can be used to direct the liquid composition as a
spray on weeds while effectively protecting crop plants from spray.
These possible application processes and
others for selectively applying liquid compositions to weeds are described in detail in "Innovative Methods of Post-Emergence Weed Control," McWhorter C.G, Southern Weed Science Society, 33rd Annual Meeting Proceedings, Jan. 15-17, 1980; Auburn University Printing Service, Auburn, Alabama U.S.A ..
Another possible method for applying liquid compositions according to the invention comprises controlled application in the form of droplets which is also known under the name of chemical application at ultra-low volume. The controlled application in the form of droplets involves the production of droplets
to spray uniform or practically uniform of predetermined size and the supply of these droplets
with negligible evaporation towards a target to be sprayed. In particular, this method comprises supplying the solution to be sprayed to a rotary spraying device comprising a small disc with a tight edge which disperses
the liquid as droplets when the disc spins. Different droplet sizes are produced by changing the flow rates of the solution
to the rotating disc or by changing the speed
disc rotation.
These subject matter specialists will admit
that the physical and chemical characteristics of the compounds or compositions used will determine
largely the particular application method chosen.
The preceding and other possible methods for applying the liquid compositions to plants are described in detail in the publications.
"Rope Wick Applicator - Tool with A Future", Dale,
James E., pages 3-4, "The Recirculating Sprayer and Roundup Herbicide", Derting, Claude W., pp. 5-7, and "C.D.A. Herbicide Application", McGarvey, Frank X., Weeds Today, Volume 11, number 2, pp. 8-9, Late Spring,
1980, 309W. Clark St., Champaign, Illinois.
Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the compounds, compositions and methods which have just been described only by way of non-limiting examples without
<EMI ID = 14.1> Claims:
1. Compound characterized in that it is represented by the formula:
<EMI ID = 15.1>
where R is a polyhydroxy alkyl radical having 3 to 6 carbon atoms and R 'is chosen from hydrogen
and a herbicidally acceptable salt cation.