“MÉTODO PARA PURIFICAR UM PESTICIDA” Campo da invenção A presente invenção refere-se a métodos de purificar pesticidas, em particular, a presente invenção refere-se a purificar pesticidas que incluem pelo menos uma impureza capaz de inibir cristalização. Fundamentos da invenção Pesticidas são usados em diversas formulações, incluindo formulações secas, como pós umectáveis, grânulos e tabletes. Estas formulações secas apresentam várias vantagens, sendo que uma das quais é a facilidade de uso. Para boa eficácia biológica, é geralmente desejável que os pesticidas sólidos reduzam de tamanho ao serem misturados com água. No entanto, para ingredientes pesticidas ativos com baixos pontos de fusão, esta redução do tamanho das partículas é difícil de atingir devido à falta de estrutura cristalina definida, frustrando com isso a moagem do pesticida para se obter redução do tamanho das partículas. Além disso, os mesmos problemas são compartilhados por preparações mistas contendo um pesticida apresentando um ingrediente ativo com baixo ponto de fusão e um pesticida apresentando um ingrediente ativo com alto ponto de fusão. Assim, há uma necessidade de pesticidas purificados para acentuar a redução do tamanho das partículas.
Sumário da invenção Como concretizado e amplamente descrito aqui, esta invenção, em um aspecto, refere-se a um método de purificar um pesticida que inclui: a) fundir um pesticida, em que o pesticida inclui pelo menos um ingrediente ativo e pelo menos uma impureza capaz de inibir cristalização; b) revestir o pesticida sobre um substrato para formar uma partícula pesticida; c) reduzir substancialmente a quantidade de cristalização que inibe impureza por meio de um método azeotrópico; e d) cristalizar o pesticida.
Em outro aspecto, a presente invenção inclui um método de purificar um pesticida como descrito acima, de tal forma que o pesticida apresenta um ponto de fusão não maior do que cerca de 90°C.
Vantagens da invenção serão apresentadas, em parte, na descrição a seguir, e, em parte, serão óbvias a partir da descrição ou podem ser aprendidas com a prática da invenção. Deve-se compreender que tanto a descrição geral precedente como a descrição detalhada a seguir são apenas exemplares e explicativas e não são restritivas da invenção, conforme reivindicada.
Breve descrição do desenho A Figura 1 é um diagrama de processo de uma concretização preferida da invenção. As Figuras 2A-2I são fotografias que ilustram os resultados do Exemplo 1.
Descrição detalhada A presente invenção pode ser compreendida mais facilmente com referência à descrição detalhada a seguir de concretizações exemplares da invenção e dos exemplos aqui incluídos.
Antes que os presentes compostos, composições, e métodos venham a ser divulgados e descritos, deve-se compreender que a fabricação do pesticida não se limita a métodos sintéticos específicos de preparação que, evidentemente, podem variar. Deve-se compreender também que a terminologia utilizada aqui é apenas com a finalidade de descrever concretizações particulares e não se destina a ser limitativa.
Nesta descrição e nas reivindicações a seguir, far-se-á referência a uma quantidade de termos que devem ser definidos como apresentando os significados a seguir: O termo "pesticida" refere-se a uma mistura de um ou mais ingredientes ativos e uma ou mais impurezas.
Com "ingrediente ativo pesticida de classe técnica" compreende-se que a mistura de ingredientes ativos e impurezas inclui menos de 10 % em peso de impurezas, preferivelmente menos de 5 % em peso de impurezas. As impurezas podem ser qualquer ingrediente impuro, incluindo, embora sem limitação, subprodutos de reação, intermediários, materiais de partida, e solventes. “Sal” como usado aqui inclui sais que podem formar-se com, por exemplo, aminas, metais, bases de metal alcalino-terrosos ou bases de amônio quaternário, incluindo zwitteríons. Hidróxidos de metal e de metal alcalino-terroso como formadores de sais incluem os sais de bário, alumínio, níquel, cobre, manganês, cobalto, zinco, ferro, prata, lítio, sódio, potássio, magnésio ou cálcio. Formadores de sais adicionais incluem cloreto, sulfato, metrab, metila, carbonato, hidreto, e hidróxido. A presente invenção inclui um método de purificar um pesticida que inclui a) fundir um pesticida, sendo que o pesticida inclui pelo menos um ingrediente ativo e pelo menos uma impureza capaz de inibir cristalização; b) revestir o pesticida sobre um substrato para formar uma partícula de pesticida; c) reduzir substancialmente a quantidade de impureza inibidora de cristalização por meio de um método azeotrópico; e d) cristalizar o pesticida. É possível empregar qualquer pesticida. Em uma concretização, o pesticida é um ingrediente ativo pesticida de classe técnica "pesticida TGAI ". O pesticida pode apresentar um baixo ponto de fusão, incluindo, embora sem limitação, pesticidas TGAI com pontos de fusão não superiores a 120°C, preferivelmente não superiores a 90°C, e, mais preferivelmente, não superiores a 80°C. O ingrediente ativo do pesticida pode ser usado para controlar insetos nocivos, acarinos, nematóides, fungos, e plantas indesejáveis. Em uma concretização, o ingrediente ativo é uma 2-[(diidro)pirazolil]-3'-oximetileno]-anilida de fórmula (I): em que -- é uma ligação simples ou dupla ligação e os índices e os substituintes têm os significados a seguir: n é 0,1,2,3 ou 4, sendo possível que os substituintes R1 sejam diferentes se n for maior do que 1; m é 0, 1 ou 2, sendo possível que os substituintes R2 sejam diferentes se m for maior do que 1; X é uma ligação direta, O ou NRa;
Ra é hidrogênio, alquila, alquenila, alquinila, cicloalquila ou cicloalquenila; R* é nitro, ciano, halogênio, alquila não substituído ou substituído, alquenila, alquinila, alcóxi, alquenilóxi, alquinilóxi ou, no caso em que n é 2, adicionalmente é uma ponte não substituída ou substituída ligada a dois átomos de anel adjacentes e contendo de três a quatro membros do grupo que consiste de 3 ou 4 átomos de carbono, de 1 a 3 átomos de carbono e 1 ou 2 átomos de nitrogênio, oxigênio e/ou enxofre, esta ponte, em conjunto com o anel a que está ligada é capaz de formar um radical parcialmente insaturado ou aromático; R2 é nitro, ciano, halogênio, alquila, haloalquila, alcóxi, alquiltio ou alcoxicarbonila; R é alquila não substituído ou substituído, alquenila ou alquinila; um anel não substituído ou substituído, saturado ou mono- ou di-insaturado que, adicionalmente a átomos de carbono, pode conter de um a três dos heteroátomos a seguir como membros de anel: oxigênio, enxofre e nitrogênio, ou um radical aromático não substituído ou substituído, mono- ou bi-nuclear que, adicionalmente a átomos de carbono, pode conter de um a quatro átomos de nitrogênio ou um ou duas átomos de nitrogênio e um átomo de oxigênio ou enxofre ou um átomo de oxigênio ou de enxofre como membros de anel; R4 é hidrogênio, alquila não substituído ou substituído, alquenila, alquinila, cicloalquila, cicloalquenila, alquilcarbonila ou alcoxicarbonila; e R5 é alquila, alquenila, alquinila, cicloalquila ou cicloalquenila, ou, no caso em que X é NRa, adicionalmente é hidrogênio; e seus sais e ésteres.
De forma desejável, na fórmula (I), néOoul;méOoul;Xé O; R1 é alquila C1-C4 não substituído ou substituído, alquenila C2-C4, ou alcóxi CrC4; R é alquila C1-C4, haloalquila C1-C4, ou alcóxi CrC4; R é um benzeno não substituído ou substituído; R4 é hidrogênio, alquila C1-C4 não substituído ou substituído, alquenila C2-C4, ou alquilcarbonila C1-C4; e R5 é alquila Ct-C4 ou alquenila C2-C4.
De forma mais desejável, 0 ingrediente ativo é N-(2-{[l-(4-clorofenil)-lH-pirazol-3-il]oximetil}fenil)N-metóxi carbamato de metila, piraclostrobina, como representado pela fórmula (II): A impureza ou impurezas presentes no pesticida ou pesticida TGAI pode ser qualquer impureza incluindo subprodutos de reação, intermediários, materiais de partida, e solventes. Em uma concretização, 0 ingrediente ativo se decompõe quimicamente a temperaturas dentro de 50°C do ponto de ebulição normal da impureza inibidora de cristalização. Uma impureza do tipo referido toma difícil a purificação do pesticida. Pelo menos uma das impurezas deveria ser capaz de ser removida azeotropicamente, como por meio de destilação com vácuo, calor, ou evaporação a baixa pressão.
Os azeótropos podem incluir misturas binárias ou terciárias compreende água, álcoois, hidrocarbonetos, hidrocarbonetos substituídos, éteres, ésteres, ácidos orgânicos, ácidos inorgânicos, cetonas, aldeídos, aminas, e misturas dos mesmos. Estes azeótropos podem ser formados unicamente de impurezas presentes no pesticida ou o pesticida pode ser misturado com um composto formador de azeótropo, como um solvente como listado acima. Esta mistura pode ser preparada antes ou após o pesticida ser fundido.
Por exemplo, piraclostrobina tem um ponto de fusão de cerca de 64°C. Em uma concretização, a piraclostrobina TGAI inclui tolueno e água, abaixando efetivamente o ponto de fusão a cerca de 40°C. Tolueno, que tem um ponto de ebulição de cerca de 110°C, é capaz de formar um azeótropo com água, que tem um ponto de ebulição de cerca de 84°C. Desta forma, as impurezas de tolueno e água podem ser removidas por meio de métodos de separação azeotrópica.
Separação azeotrópica é assistida com o revestimento de pesticida fundido sobre um substrato. De forma desejável, o revestimento é uma película delgada que proporciona área superfície incrementada para o transporte de azeótropos. Desta forma, é possível utilizar qualquer substrato que é compatível com o pesticida. O substrato pode ser qualquer ingrediente inorgânico ou orgânico natural ou sintético que facilita a dispersão da composição ou composto. Substratos exemplares incluem sulfonato de lignina, silicatos sintéticos, sílica, uréia, lactose, sulfato de amônio, sacarose, cloreto de sódio, sulfato de sódio, argila, diatomita, terra alba, talco, carbonato de cálcio, atapulgita e polímeros solúveis-em-água, como hidroxipropil celulose, metil celulose, metiletil celulose, e álcool de polivinila. O processo de revestimento do pesticida fundido sobre um substrato pode ser realizado de diferentes maneiras: i) sem qualquer solvente ii) na presença de um solvente orgânico. O substrato é disperso em um solvente orgânico e, portanto, o ingrediente ativo antes da adição do ingrediente ativo. Como solventes orgânicos é possível usar hidrocarbonetos aromáticos ou alifáticos ou hidrocarbonetos clorados, álcoois ou misturas destes solventes. iii) Na presença de água. O substrato é disperso em água e o ingrediente ativo fundido é adicionado. A separação azeotrópica é realizada aquecendo-se o substrato revestido com pesticida à temperatura apropriada. Isto pode ser realizado pré-aquecendo-se o substrato e adicionando-se o pesticida fundido sobre o substrato pré-aquecido. A remoção substancial das impurezas permite uma taxa de cristalização acelerada. Esta cristalização pode ocorrer resfriando-se o pesticida a uma temperatura abaixo daquela usada para separação azeotrópica. Em uma concretização, o pesticida cristalizado compreende não mais de 5 % em peso de impurezas totais; preferivelmente a impureza inibidora de cristalização é reduziu a não mais de 0,1 % em peso, mais preferivelmente a não mais de 0,05 % em peso. Cristalização apropriada pode ocorrer de 1 hora a 72 horas, de preferência de 1 hora a 24 horas.
Após o pesticida cristalizar, a partícula de pesticida pode ter o r tamanho reduzido. E possível empregar qualquer método de redução de tamanho apropriado. Métodos exemplares incluem métodos de impacto e métodos de energia de fluidos, como moinho de ar, moinho de jato de ar, moinho de pinos, moinho de martelos, e análogos.
As partículas de pesticida podem ser reduzidas a qualquer tamanho exeqüível. Tipicamente, tamanho de partícula pequena é um fator de eficácia biológica. Portanto, em concretizações preferidas, o tamanho das partículas do pesticida não é superior a 50 pm, mais preferivelmente não superior a 30 pm, e ainda mais preferivelmente não superior a 10 pm.
Outros componentes opcionais podem ser misturados com pesticidas quer antes ou após separação azeotrópica para facilitar a aplicação e/ou a efetividade do ingrediente ativo. Com este objetivo, é possível adicionar componentes opcionais incluindo tensoativos, incluindo tensoativos catiônicos e aniônicos; agentes dispersantes; agentes umectantes; agentes anti-espuma; agentes antimicrobianos; antioxidantes; tamponadores; corantes; perfumes; agentes estabilizantes; e sais solúveis em água.
Pesticidas desta invenção também podem ser misturados com outros ingredientes ativos, por exemplo fertilizantes, como nitrato de amônio, uréia, potassa, e superfosfato; fitotóxicos e reguladores de crescimento de plantas; defensivos; e pesticidas. Estes ingredientes adicionais podem ser misturados com pesticidas quer antes ou após a separação azeotrópica.
Composições da presente invenção podem estar presentes em qualquer formulação seca efetiva, incluindo, embora sem limitação, pós, briquetes; grânulos; tabletes; e análogos. Pós, incluindo grânulos ou pós de pulverização e pós, grânulos ou grãos dispersáveis em água contêm pelo menos um ingrediente ativo e um veículo ou extensor sólido inerte, como caulim, bentonita, dolomita, carbonato de cálcio, talco, magnésia em pó, terra de Fuller, gesso, terra diatomácea e argila da China. Pós, grânulos e grãos dispersáveis em água também incluem tipicamente um ou mais agentes umectantes e dispersantes, como tensoativos. A composição desta invenção pode compreender de 0,5 % em peso a 50 % em peso, preferivelmente de 2 % em peso a 30 % em peso em peso do pesticida; de 1 % em peso a 50 % em peso, preferivelmente de 2 % em peso a 40 % em peso de veículo sólido e/ou substrato; e de 10 % em peso a 30 % em peso de outros ingredientes.
Os compostos úteis na presente invenção podem ser facilmente sintetizados utilizando-se técnicas geralmente conhecidas pelos químicos orgânicos sintéticos. As composições podem ser preparadas de maneira conhecida, por exemplo mediante misturação ou moagem homogênea dos ingredientes ativos com outros ingredientes. É possível misturar componentes adicionais à composição em qualquer ponto durante o processo, incluindo durante e/ou após qualquer etapa de mistura dos componentes herbicidas. A presente invenção proporciona um método de purificar um pesticida. O processo demonstra a purificação de um pesticida TGAI, N-(2-{[ 1 -(4-clorofenil)-1 H-pirazol-3 -il]oximetil} fenil)N-metóxi carbamato de metila, que é fundido no tanque de fusão. O tanque de fusão é aquecido a pelo menos 70°C, preferivelmente entre cerca de 85°C e cerca de 90°C. Este aquecimento pode ocorrer por meio de qualquer método apropriado, incluindo encamisamento do misturador e utilização de água quente como o líquido de transformação de calor da camisa. De preferência, o tanque de fusão inclui um dispositivo de mistura para distribuir mais homogeneamente o calor.
Separadamente, em um mesclador, carrega-se dez partes de sílica precipitada, juntamente com quatro partes de um sulfonato de lignina. De preferência, o mesclador é de tipo arado, remo, lâmina de batelada ou análogo, para permitir misturação. Em uma concretização, o mesclador é equipado com um conjunto picador de impacto com alto cisalhamento, como uma barra intensificadora. Este conjunto permite que a batelada atinja a mais alta temperatura da batelada possível no menor tempo possível. O mesclador pode ser pré-aquecido a uma temperatura próxima da temperatura do tanque de fusão. O pesticida fundido no tanque de fusão é adicionado no mesclador manualmente, como por despejamento, ou por tubo, mangueira, bico pulverizador e/ou conexão com bomba. De preferência, o pesticida é adicionado a uma taxa constante. Além disso, de preferência, a tubulação, mangueira, bico pulverizador, e/ou bomba é aquecido para manter a fluibilidade.
Em uma concretização, o mesclador é encamisado. O tempo para atingir temperatura é uma função da temperatura da camisa, taxa de misturação, volume de materiais, e temperatura inicial dos materiais. Desta forma, estes parâmetros são ajustáveis para atender as necessidades do processamento em batelada. Em uma concretização, a taxa de misturação, conforme medida por velocidade da ponta, é de pelo menos 10 m/s, preferivelmente de pelo menos 30 m/s. O mesclador pode receber aplicação de fluxo de ar ou vácuo f para remover impurezas voláteis. E possível utilizar qualquer pressão adequada. O tempo de mesclamento também é ajustável com base na uniformidade da mistura, na temperatura da mistura, e no tipo de mesclador. É desejável exceder a temperatura da batelada de 84°C, a temperatura de separação azeotrópica para tolueno-água. Tipicamente utiliza-se tempo de misturação de cerca de 30 minutos. O pesticida reveste o substrato no mesclador para formar uma partícula de pesticida. As partículas de pesticida são então transportadas para um segundo mesclador. Também é possível adicionar outros ingredientes no mesclador. De preferência, o mesclador é resfriado para resinar e iniciar o crescimento de cristais, a não mais de 30°C, preferivelmente a não mais de 25°C. Desta forma, o segundo mesclador pode ser encamisado e conter um elemento misturador, como no caso do primeiro mesclador. O vez de cristalização depende de vários fatores que incluem temperatura e quantidade de impureza do solvente.
As partículas de pesticida são então recolhidas ou r transportadas para um dispositivo de impacto. E possível utilizar qualquer dispositivo de impacto vantajoso, incluindo moinhos de ar, moinhos de jato, e análogos. As partículas de pesticida podem ser submetidas a múltiplas passagens através do dispositivo de impacto, o que reduz o tamanho das partículas e também reduz a quantidade de impureza no pesticida. Tipicamente, tamanhos das partículas são reduzidos a tamanhos não superiores a 10 pm.
Após redução do tamanho das partículas no dispositivo de impacto, as partículas são recolhidas para uso na preparação de formulações pesticidas apropriadas.
Experimental: Os exemplos a seguir são apresentados de forma a fornecer àqueles com prática ordinária na técnica uma revelação e descrição completas de como se prepara a avalia os compostos, composições, e métodos aqui reivindicados, e destinam-se a ser puramente exemplares para a invenção e não devem limitar a abrangência daquilo que os inventores consideram como sua invenção. Foram realizados esforços para assegurar a precisão com respeito a valores (p. ex., quantidades, temperatura, etc.) porém deve-se considerar alguns erros e desvios. A não ser que indicado de outra forma, por cento é por cento em peso do componente relativamente ao peso total da composição, temperatura é em °C ou é temperatura ambiente, e pressão é atmosférica ou próxima da atmosférica.
Exemplo 1: Efeitos de impureza sobre cristalização Batelada IA e 1B foram fundidas a cerca de 80°C e deixadas cristalizar durante 1 semana a temperaturas de 25°C e 50°C, momento em que uma amostra do pesticida foi colocada sobre uma lâmina de microscópio e coberta com uma placa de vidro. A placa de vidro é colocada em armazenamento e observada a 24 horas e 168 horas. As observações visuais são indicadas na Tabela 1 após observação com um microscópio com aumento de 400 x utilizando-se luz polarizada e uma placa de ondas. Tirou-se fotografias destas amostras.
Batelada IA: N-(2-{[l-(4-clorofenil)-lH-pirazol-3- il]oximetil}fenil)N-metóxi carbamato de metila 92,99 %; tolueno 0,094 % Batelada 1B: N-(2-{[l-(4-clorofenil)-lH-pirazol-3- il]oximetil}fenil)N-metóxi carbamato de metila 96,90 %; tolueno 0,510 % Tabela 1: Observações visuais da formação de cristais Batelada IA e 1B foram observadas quanto à ocorrência de formação de cristais a diversas temperaturas de armazenamento. O percentual de crescimento de cristais foi medido determinando-se a energia de fusão para a amostra e multiplicando-se por 100 % e dividindo-se por 61,13 j/g (a quantidade de calor que precisa ser adicionada para fundir o produto plenamente cristalizado). Os resultados são mostrados na Tabela 2.
Tabela 2: Taxa de crescimento de cristais Exemplo 2: Efeito da moasem sobre impurezas Batelada 2A, 2B e 2C, que foram produzidas a partir da Batelada 1B, foram submetidas ao processo da presente invenção. Utilizou-se um moinho de jato após o produto cristalizar como indicado na Tabela 3. Tabela 3: Efeito da moasem sobre impurezas Exemplo 3: Efeito de impurezas sobre a cristalização Batelada 3A e 3B foram produzidas a partir da Batelada 1B, e Batelada 3C foi produzida a partir da Batelada IA. Todas as três bateladas foram submetidas ao processo da presente invenção. O tempo para cristalizar foi medido como indicado na Tabela 4.
Tabela 4: Efeito de impurezas sobre a cristalização Exemplo 4: Efeito de impurezas sobre o estado físico e moagem Batelada 4A produzida a partir da Batelada 1B e Batelada 4B produzida a partir da Batelada 1 A, foram submetidas ao processo da presente invenção. O tempo para cristalizar e o tamanho das partículas foram medidos como indicado na Tabela 5.
Tabela 5: Efeito de impurezas sobre o estado físico e moagem Exemplo 5: Efeito de impurezas sobre o estado físico e processo de moagem Batelada 5 A e 5B foram produzidas a partir da Batelada 1B, e Batelada 5C foi produzida a partir da Batelada IA. Todas as três bateladas foram submetidas ao processo da presente invenção, com diversos processos de moagem. O tempo para cristalizar e o tamanho das partículas foram medidos como indicado na Tabela 6.
Tabela 6: Efeito de impurezas sobre o estado físico e o processo de moagem Exemplo 6: Efeito de impurezas sobre a moagem Batelada 6B, e 6C foram produzidas a partir da Batelada 1B. Batelada 6A foi produzida a partir da Batelada IA. As bateladas foram submetidas ao processo da presente invenção. O tamanho das partículas foi determinado como indicado na Tabela 7.
Tabela 7: Efeito de impurezas sobre a moagem Em todo este pedido, faz-se diversas referências. Para qualquer efeito as divulgações destas publicações são incorporadas neste pedido integralmente por referência.
Aqueles versados na técnica perceberão que é possível realizar várias modificações e variações na presente invenção sem afastar-se da abrangência ou do espírito da invenção. Outras concretizações da invenção também serão aparentes para aqueles versados na técnica considerando a descrição e a prática da invenção aqui descrita. A descrição e os exemplos devem ser considerados apenas como exemplares, com uma verdadeira abrangência.