JP2010519302A - 除草性カルボン酸及び水酸化テトラアルキルアンモニウム又は水酸化（アリールアルキル）トリアルキルアンモニウムから誘導される化合物 - Google Patents

Abstract

カルボン酸系除草剤をＮ−（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキル）トリ（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル）アンモニウム水酸化物と組み合わせることによって形成される化合物は、酸当量ベースで商業的に使用されるカルボン酸系除草剤塩と少なくとも同程度に活性な除草作用を有するが、揮発性がより低い。
【選択図】なし

Description

本出願は、２００７年２月２６日に出願された米国特許出願第６０／９０３，４１７号の優先権を主張する。本発明は、水酸化テトラアルキルアンモニウム又は水酸化（アリールアルキル）トリアルキルアンモニウムとカルボン酸系除草剤を組み合わせることによって形成される化合物（液体又は固体）に関する。

酸性除草剤（acid herbicides）、例えば２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）は、不要植生（unwanted vegetation）を防除するために長年使用されてきた。２，４−Ｄは通常、水溶性の塩又は乳化エステルへの変換によって液体製剤に変換される。エステル製剤は有害植生の防除において酸当量ベースで塩よりも有効であることが認められているが、その揮発性のために隣接する有用な植生に移動して、感受性植物に許容できない被害を生じさせるという望ましくない特徴を有する。

水溶性の塩、例えば２，４−Ｄのジメチルアミン塩の調製を含む、揮発性の問題を解決するための取り組みは必ずしも全面的に成功を収めているわけではない。というのは、アミンの揮発時に除草剤がその最初の酸形態に戻ってしまい、この酸形態は、それ自体ある種の好ましくない条件下で、感受性作物への被害を生じさせるのに足りる揮発性を有するからである。

温暖な夏の数か月の間に施用される２，４−Ｄエステル又は２，４−Ｄジメチルアミン製剤は、噴霧された表面からの除草剤の蒸発による蒸気ドリフト及びその後の高度感受性作物、例えばトマト、綿、ダイズ、ヒマワリ及びブドウへの被害を導き得る。これは、除草剤の施用後数時間以内に起こり得る。

したがって、商業的に使用されているカルボン酸系除草剤塩と少なくとも同程度に活性であるが、揮発性がより低いために、その使用が近隣の感受性作物に損傷を与えない、除草性カルボン酸誘導体を得ることが望ましい。

今や、カルボン酸系除草剤を水酸化テトラアルキルアンモニウム又は水酸化（アリールアルキル）トリアルキルアンモニウムのいずれかと組み合わせることによって形成される化合物が、酸当量ベースで商業的に使用されるカルボン酸系除草剤塩と少なくとも同等の除草活性を有するが、低い揮発性を備えることが見出された。さらに、前記化合物は、水性濃厚剤又は乳化液体としてより都合良く製剤化できる。本発明は、除草性カルボン酸とＮ−（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキル）トリ（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル）アンモニウム水酸化物（式中、アルキル基は同じか又は異なっていてもよい）の反応生成物を含む除草性化合物に関する。本発明は、農業的に許容される補助剤（adjuvant）又は担体（carrier）と混合して、そのような化合物の除草有効量を含有する除草組成物を含む。本発明はまた、植生又は植生の場所、並びに植生の出現前の土壌への、前記化合物の除草有効量の施用によって、望ましくない植生を死滅させる又は防除するための本発明の化合物及びそれらの組成物の使用方法を含む。

特に他に規定されない限り、「アルキル」という用語、並びに「アリールアルキル」のような派生語は、本明細書中で使用されるとき、直鎖（straight chain）、分枝鎖（branched chain）及び環状部分（cyclic moieties）をそれらの範囲内に含む。特に他に記載されない限り、各々は、置換されていなくてもよく、又はハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシ又はアルキルチオから選択されるがこれらに限定されない１又はそれ以上の置換基で置換されていてもよい。但し置換基は立体的に適合性（sterically compatible）であり、化学結合及びひずみエネルギーの法則を満たす。「アリール」という用語は、フェニル基、インダニル基又はナフチル基を指す。アリール基は、置換されていなくてもよく、又はハロゲン、ヒドロキシ、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル又はＣ_１−Ｃ_６アルコキシから選択される１又はそれ以上の置換基で置換されていてもよい。但し置換基は立体的に適合性であり、化学結合及びひずみエネルギーの法則を満たす。「アリールアルキル」という用語は、１個のアリール基で置換されたＣ_１−Ｃ_４アルキル基を指す。

除草性カルボン酸は、カルボン酸基を含む除草剤を意味し、安息香酸系除草剤、例えばクロラムベン、ジカンバ、２，３，６−ＴＢＡ及びトリカンバ；有機リン系除草剤、例えばグルホシネート及びグリホセート；ピリミジニルオキシ安息香酸系除草剤、例えばビスピリバック及びピリミノバック；フタル酸系除草剤、例えばクロルタール；ピリジンカルボン酸系除草剤、例えばアミノピラリド、クロピラリド、フルロキシピル、ピクロラム及びトリクロピル；キノリンカルボン酸系除草剤、例えばキンクロラック及びキンメラック；フェノキシ酢酸系除草剤、例えば４−ＣＰＡ、２，４−Ｄ、３，４−ＤＡ及びＭＣＰＡ；フェノキシ酪酸系除草剤、例えば４−ＣＰＢ、２，４−ＤＢ、３，４−ＤＢ及びＭＣＰＢ；フェノキシプロピオン酸系除草剤、例えばクロプロップ、４−ＣＰＰ、ジクロルプロップ、３，４−ＤＰ、フェノプロップ、メコプロップ及びメコプロップ−Ｐ；並びにアリールオキシフェノキシプロピオン酸系除草剤、例えばクロラジホップ、クロジナホップ、クロホップ、シハロホップ、ジクロホップ、フェノキサプロプ、フルアジホップ、ハロキシホップ、イソキサピリホップ、メタミホップ、プロパキザホップ、キザロホップ及びトリホップを包含する。好ましい除草性カルボン酸は、２，４−Ｄ、トリクロピル、アミノピラリド、クロピラリド、フルロキシピル、ピクロラム、シハロホップ、フルアジホップ、ハロキシホップ、クロジナホップ、フェノキサプロプ、ジカンバ、グルホシネート及びグリホセートである。

Ｎ−（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキル）トリ（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル）アンモニウム水酸化物は、式、
［式中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、独立して（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキルを表すか又はＲ^１、Ｒ^２及びＲ^３のいずれか２つが、−（ＣＨ_２）_ｎ−（式中、ｎは３〜５の整数である）を表し、Ｒ^４は（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキル）を表す］
の化合物を指す。好ましいＮ−（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキル）トリ（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル）アンモニウム水酸化物は、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４が同じであるもの、又はＲ^１、Ｒ^２及びＲ^３がＣＨ_３であり、Ｒ^４が（Ｃ_２−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキルであるものである。

本発明の化合物は、適切なＮ−（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキル）トリ（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル）アンモニウム水酸化物と除草性カルボン酸の反応によって好都合に調製できる。除草性カルボン酸をメタノールのような溶媒中でＮ−（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキル）トリ（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル）アンモニウム水酸化物と混合し、続いて溶媒及び生成された又はＮ−（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキル）トリ（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル）アンモニウム水酸化物反応物中に存在する何らかの水分を真空下で除去する。

除草剤（herbicide）という用語は、植物を死滅させる、防除する又はさもなければ植物の成長を不利な方向に改変する有効成分を意味するために本明細書中で使用される。除草有効（herbicidally effective）量又は植生防除量（vegetation controlling amount）は、不利な方向への改変作用を生じさせる有効成分の量であり、自然な発育からの逸脱、死滅、調節、乾燥、遅延等を含む。植物（plants）及び植生（vegetation）という用語は、発芽種子、出芽実生及び確立された植生を包含する。

いずれかの生育段階で又は定植若しくは出芽の前に、植物又は植物の場所に本発明の化合物が直接施用されると、本発明の化合物によって除草活性が発揮される。認められる効果は、防除される植物種、植物の生育段階、希釈及び噴霧液滴の大きさの施用パラメータ、固体成分の粒径、使用時の環境条件、用いる特定化合物、用いる特定補助剤及び担体、土壌の種類等、並びに施用する化学物質の量に依存する。これらや他の因子は、非選択的又は選択的な除草作用を促進するために当分野で公知のように調整することができる。

１〜２，０００ｇ／Ｈａの施用量が、出芽後施用及び出芽前施用の両方において一般的に用いられる。より高い施用量を指定すると、一般に広範な望ましくない植生の非選択的な防除が得られる。より低い施用量では、典型的には選択的な防除が得られ、作物の存在する場所において使用できる。

本発明の化合物はしばしば、より広範囲の望ましくない植生を防除するために１又はそれ以上の他の除草剤と共に施用される。他の除草剤と併用するとき、特許請求される本化合物は、その他の除草剤（１又は複数）と共に製剤してもよく、その他の除草剤（１又は複数）とタンク内混合してもよく、又はその他の除草剤（１又は複数）と連続的に施用してもよい。本発明の化合物は、さらに、グリホセート耐性作物、グルホシネート耐性作物又は２，４−Ｄ耐性作物に関してグリホセート、グルホシネート又は２，４−Ｄと共に使用することができる。一般に、本発明の化合物を、処理する作物に対して選択的であり、且つ用いる施用量でこれらの化合物によって防除される雑草のスペクトルを補完する除草剤と組み合わせて使用することが好ましい。さらに、本発明の化合物と他の補完的除草剤を、混合製剤又はタンクミックスのいずれかとして同時に施用することが一般的に好ましい。

本発明の化合物は、一般に、それらの選択性を高めるために公知の除草剤薬害軽減剤、例えばベノキサコール、ベンチオカルブ、ブラシノライド、クロキントセット（メキシル）、シオメトリニル、ダイムロン、ジクロルミド、ジシクロノン、ジメピペレート、ジスルホトン、フェンクロラゾール−エチル、フェンクロリム、フルラゾール、フルクソフェニム、フリラゾール、イソキサジフェン−エチル、メフェンピル−ジエチル、ＭＧ１９１、ＭＯＮ４６６０、ナフタル酸無水物（ＮＡ）、オキサベトリニル、Ｒ２９１４８及びＮ−フェニルスルホニル安息香酸アミド類と組み合わせて使用できる。本発明の化合物は、遺伝子操作によって又は突然変異と選択によって、それらに対して又は他の除草剤に対して耐性（tolerant）又は抵抗性（resistant）となった多くの作物において望ましくない植生を防除するために付加的に使用できる。例えば、感受性植物におけるアセト乳酸シンターゼ阻害剤である化合物に対して耐性又は抵抗性となったトウモロコシ、コムギ、イネ、ダイズ、テンサイ、綿、キャノーラ、及び他の作物を処理することができる。多くのグリホセート耐性作物及びグルホシネート耐性作物も同様に、単独で又はこれらの化合物と組み合わせて処理することができる。一部の作物（例えば綿）は、オーキシン型除草剤、例えば２，４−ジクロロフェノキシ酢酸に対して耐性となっている。これらの化合物は、そのような抵抗性作物又は他のオーキシン耐性作物を処理するために使用され得る。

本発明の化合物を除草剤として直接利用することも可能であるが、除草有効量の化合物を少なくとも１つの農業的に許容される補助剤又は担体と共に含む混合物中で使用することが好ましい。適切な補助剤又は担体は、特に作物の存在下で選択的雑草防除のために組成物を施用するときに用いられる濃度で、有用な作物に対して植物毒性であってはならず、また化合物又は他の組成物生物と化学反応するべきではない。そのような混合物は、直接雑草又は雑草のある場所への施用のために設計され得るか、又は通常は施用の前にさらなる担体及び補助剤で希釈される濃厚剤（concentrates）又は製剤（formulations）であり得る。混合物は、固体、例えば粉剤、粒剤、顆粒水和剤若しくは水和剤（wettable powders）、又は液体、例えば乳剤、溶液、乳濁液若しくは懸濁液であり得る。

本発明の除草性混合物を調製する際に有用である適切な農業用補助剤及び担体は、当業者に周知である。

使用できる液体担体は、水、トルエン、キシレン、石油ナフサ、作物油、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トリクロロエチレン、ペルクロロエチレン、酢酸エチル、酢酸アミル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル及びジエチレングリコールモノメチルエーテル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アミルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等を含む。水は、一般に濃厚剤の希釈のための選択担体である。

適切な固体担体は、滑石、パイロフィライトクレー、シリカ、アタパルガスクレー、カオリンクレー、キーゼルグール、チョーク、珪藻土、石灰、炭酸カルシウム、ベントナイトクレー、フラー土、綿実殻、小麦粉、大豆粉、軽石、木粉、クルミ殻粉、リグニン等を含む。

通常、１又はそれ以上の界面活性剤を本発明の組成物に組み込むことが望ましい。そのような界面活性剤は、固体組成物及び液体組成物の両方において、特に施用前に担体で希釈するように設計されたものにおいて好都合に使用される。界面活性剤は、陰イオン性、陽イオン性又は非イオン性であり得、乳化剤、湿潤剤、懸濁化剤として、又は他の目的のために使用できる。典型的な界面活性剤は、アルキル硫酸塩類、例えばラウリル硫酸ジエタノールアンモニウム；アルキルアリールスルホン酸塩類、例えばドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム；アルキルフェノール−アルキレンオキシド付加物、例えばノニルフェノール−Ｃ_１８エトキシレート；アルコール−アルキレンオキシド付加物、例えばトリデシルアルコール−Ｃ_１６エトキシレート；石鹸類、例えばステアリン酸ナトリウム；アルキルナフタレンスルホン酸塩類、例えばジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム；スルホコハク酸塩類のジアルキルエステル類、例えばジ（２−エチルヘキシル）スルホコハク酸ナトリウム；ソルビトールエステル類、例えばオレイン酸ソルビトール；第四級アミン類、例えば塩化ラウリルトリメチルアンモニウム；脂肪酸のポリエチレングリコールエステル類、例えばステアリン酸ポリエチレングリコール；エチレンオキシドとポリピレンオキシドのブロックコポリマー類；並びにモノ及びジアルキルリン酸エステル類の塩類を含む。

農業用組成物において一般的に使用される他の補助剤は、相溶化剤、消泡剤、金属イオン封鎖剤、中和剤及び緩衝剤、腐食防止剤、染料、着臭剤、展着剤、浸透助剤、固着剤、分散剤、増粘剤、凝固点降下剤、抗菌剤等を含む。組成物はまた、他の適合性成分、例えば他の除草剤、植物成長調節剤（plant growth regulants）、殺菌剤（fungicides）、殺虫剤等を含んでもよく、液体肥料又は固体・微粒子状肥料担体、例えば硝酸アンモニウム、尿素等と共に製剤化することができる。

本発明の除草組成物中の有効成分の濃度は、一般に０．００１〜９８重量％である。０．０１〜９０重量％の濃度がしばしば使用される。濃厚剤として使用されるように設計された組成物では、有効成分は、一般に５〜９８重量％、好ましくは１０〜９０重量％の濃度で存在する。そのような組成物は、典型的には施用前に不活性担体、例えば水で希釈される。雑草又は雑草の場所に通常施用される希釈された組成物は、一般に０．００１〜２重量％の有効成分を含み、好ましくは０．０１〜１重量％の有効成分を含む。

本発明の組成物は、従来の地上又は空中散布機、噴霧機及び散粒機の使用によって、灌漑用水への添加によって、並びに当業者に公知の他の従来の手段によって雑草又は雑草のある場所に施用できる。

以下の実施例は、本発明の様々な態様を説明するために提示されるものであり、特許請求の範囲に対する限定と解釈されるべきではない。

一般的な調製実施例
カルボン酸除草剤とＮ−（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキル）トリ（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル）アンモニウム水酸化物を室温でメタノール中にて等モル量で組み合わせると、カルボン酸のアンモニウム塩の溶液が得られる。次に、室温から５０℃でメタノール（及び存在するあらゆる水分）を蒸発除去することによって生成物を単離する。生成物を当分野で公知の方法によって精製し、本発明の化合物を液体又は固体としてもよい。あるいは、本発明の生成物を水溶媒中で調製し、得られたままの状態で使用してもよい。以下の表Ｉは、このようにして調製された化合物をそれらの物理的状態及び該当する場合は融解範囲（ＭＰ）と共に列挙する。

あるいは、等モル量のカルボン酸除草剤、Ｎ−（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキル）トリ（（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル）アンモニウムハロゲン化物（例えば塩化物又は臭化物）及び金属水酸化物（例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム）を溶媒中、例えばメタノール中で組み合わせることによって試料を調製してもよい。次に、室温から５０℃でメタノール（及び存在するあらゆる水分）を蒸発除去し、水中に選択的に溶解して金属ハロゲン化物塩を除去することによって生成物を単離し、本発明の化合物を液体又は固体としてもよい。

除草剤評価のための発生後施用方法
泥炭ベースの鉢植え用の土、Ｍｅｔｒｏ−ｍｉｘ ３６０をこの試験のための土壌培地として使用した。Ｍｅｔｒｏ−ｍｉｘは、３５〜４５％の特殊加工されたココピート（Coconut Coir Pith）、１０〜２０％の園芸グレードのバーミキュライト、１５〜２５％の加工されたＡｓｈ Ｂａｒｋ（processed Ash Bark）、２０〜３０％の選択Ｃａｎａｄｉａｎ Ｓｐｈａｇｎｕｍ Ｐｅａｔ Ｍｏｓｓ（カナダミズゴケピートモス）及び独自栄養素と他の成分から成る生育培地である。各々の腫（species）のいくつかの種子を１０ｃｍの正方形の鉢に植え付け、上部に１日２回水を与えた。植物材料を温室（green house）内で２６〜２８℃の一定温度及び５０〜６０％の相対湿度で繁殖（propagated）させた。自然光に１０００ワットのメタルハライドオーバーヘッドランプを補足し、平均照明５００μＥ ｍ^−２・ｓ^−１光合成有効放射（ＰＡＲ）とした。日照時間は１６時間であった。処理の前に植物材料に上部から水を与え、処理後に再び給水した。Ａｌｌｅｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｗｏｒｋｓ製のトラック噴霧器で処理を実施した。噴霧器は、１８７Ｌ／Ｈａを散布するために８００２Ｅ噴霧ノズル、２６２ｋＰａの噴霧圧及び１．５ｍｐｈ（２．４ｋｍ／時）の速度、を使用した。ノズルの高さは植物の冠部（plant canopy）から４６ｃｍ上であった。様々な雑草種（weed species）の生育段階は２葉期から４葉期の範囲であった。処理を３回反復した。処理後に植物を温室に戻し、実験期間中ずっと地下給水した。植物材料にＨｏａｇｌａｎｄ肥料溶液で週に２回施肥した。視覚による損傷パーセントの評価を、未処置対照植物と比較して０〜１００％の尺度で実施した（０は損傷なしに該当し、１００は植物の完全な死に該当する）。結果を表ＩＩに列挙する。

除草剤標準品及びカルボン酸系除草剤を水酸化テトラアルキルアンモニウム又は水酸化（アリールアルキル）トリアルキルアンモニウムのいずれかと組み合わせることから誘導される化合物の揮発性を評価するための方法
４インチの正方形の鉢で生育したコムギ（トリチカム・エスチバム(Triticum aestivum L.)）の４つの鉢に、種々の形態の２，４−Ｄの各々を１１２００ｇ ａｅ／ｈａで噴霧した。Ａｌｌｅｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｗｏｒｋｓ製のトラック噴霧器で処理を実施した。噴霧器は、１８７Ｌ／Ｈａを散布するために８００２Ｅ噴霧ノズル、２６２ｋＰａの噴霧圧及び１．５ｍｐｈ（２．４ｋｍ／時）の速度、を使用した。ノズルの高さは植物の冠部から４６ｃｍ上であった。コムギの生育段階は１葉期から２葉期であった。清浄な鉢用木箱（pot flat）に移すときに、コムギ植物を十分に乾燥させて、確実に噴霧溶液が存在しないようにした。公知の感受性種であるブドウ（ビチス・ラブルスカ(Vitis labrusca L.)）を木箱の反対側の端に置いた。すべての鉢をヒューミドーム（humidome）で覆い、コムギを置いた側の端に小さな直径１／２インチ（１．２７ｃｍ）の穴をあけ、他方の端には、空気が処理したコムギ植物全体とブドウの上部を通って吸引されるようにバッテリーで作動する小型ボックスファンを置いた。植物を、昼間１４時間、夜間１０時間のサイクルで温度を４０℃に設定した生育室に置いた。２４時間の暴露期間を使用し、その後感受性植物を取り出して、温室に置き、処理に対する蒸気暴露による損傷に関して評価した。結果を表ＩＩＩに列挙する。

Claims (10)

1. 除草性カルボン酸と水酸化（テトラアルキル）アンモニウムの反応生成物を含む除草性化合物。
2. 前記除草性カルボン酸が、２，４−Ｄ、トリクロピル、アミノピラリド、クロピラリド、フルロキシピル、ピクロラム、シハロホップ、フルアジホップ、ハロキシホップ、クロジナホップ、フェノキサプロプ、ジカンバ、グルホシネート又はグリホセートである、請求項１に記載の除草性化合物。
3. 前記除草性カルボン酸が、２，４−Ｄ、トリクロピル又はジカンバである、請求項２に記載の除草性化合物。
4. 水酸化（テトラアルキル）アンモニウムが、式、
   ［式中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、独立して（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキルを表すか又はＲ^１、Ｒ^２及びＲ^３のいずれか２つが、−（ＣＨ_２）_ｎ−（式中、ｎは３〜５の整数である）を表し、Ｒ^４は（Ｃ_１−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキルを表す］
   の化合物である、請求項１に記載の除草性化合物。
5. Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４が同じである、請求項４に記載の除草性化合物。
6. Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３がＣＨ_３であり、Ｒ^４が（Ｃ_２−Ｃ_１６）アルキル又はアリールアルキルである、請求項４に記載の除草性化合物。
7. Ｒ^４がベンジル又はヘキサデシルである、請求項６に記載の除草性化合物。
8. Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４がすべてメチル、エチル、プロピル又はブチルである、請求項５に記載の除草性化合物。
9. 農業的に許容される補助剤又は担体と混合して、請求項１において特許請求される化合物又はその混合物の除草有効量を含有する除草組成物。
10. 前記植生又はその場所を、請求項１において特許請求される化合物の除草有効量と接触させること、又は植生の出現を予防するために請求項１において特許請求される化合物の除草有効量を土壌に施用することを含む、望ましくない植生を防除する方法。