JP2014521747A - 除草性カルボン酸とアミン含有ポリマーまたはオリゴマーとの複合体 - Google Patents
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Abstract
Description
を含む。
およびその立体異性体も含む。
(実施例)
方法A Dowanol(登録商標)EB中の2,4−D−PEI複合体の調製
サンプル1〜4:
表1に挙げた構成要素と量を用いて、2,4−D酸工業用グレード(97%)をDowanol(登録商標)EB溶媒(The Dow Chemical Company;Midland、ミシガン州)に添加することによって、50重量パーセント(wt%)酸当量(AE)の2,4−Dポリエチレンイミン(PEI)複合体の20グラム(g)バッチを調製した。混合下で、適切な量のLupasol(登録商標)G20 Waterfree(BASF;Florham Park、ニュージャージー州)を混合物に徐々に加え、混合物が琥珀色の透明溶液になるまで混合を続行した。使用されるDowanol(登録商標)EBおよびLupasol(登録商標)G20 Waterfreeの量は、表1に挙げた例で示されるように、2,4−D酸とLupasol(登録商標)G20 Waterfreeの相対重量比に依存していた。
上記の2,4−D PEI複合体の50%酸当量(AE)w/w製剤(すなわち、サンプル1〜4)は、適切な量の界面活性剤乳化剤、例えばAtlas(商標)G5000およびAtlox(商標)4914(Croda Inc.;Edison、ニュージャージー州)を添加することによって38%AE w/wの2,4−D PEI乳剤配合物にさらに配合することができる。以下の表2に、そうした配合物の例をサンプル5〜8として挙げる。サンプル5〜8は、広幅散布施用に有用な水に希釈すると、容易に均一で安定したエマルジョンを形成する。
表3に示した量を用いて、2,4−D酸をDowanol(登録商標)EBに添加して、黄色溶液中に白色懸濁物を形成させ、次いでこれにLupasol(登録商標)FG(BASF;Florham Park、ニュージャージー州)を添加した。混合物を撹拌し、固体を溶解させて橙色溶液(表3のサンプル9)を形成させた。
サンプル10:
適切な容器中、撹拌下で100gのLupasol(登録商標)G20(水に50%w/w)を100gの脱イオン(DI)水と混合することによって、25%w/w Lupasol(登録商標)G20水溶液の200gサンプルを調製した。激しく撹拌しながら、154.6gの2,4−D酸工業用(97%w/w)を25%w/w Lupasol(登録商標)G20溶液に徐々に添加した。固形微粒子が溶解するまで、得られた混合物を少なくとも1日間撹拌した。撹拌を停止し、それが2つの透明液体層に分離されるまで混合物を少なくとも1日間静置させた。上部の水層から濃厚な琥珀色の液体を底部で分離することによって、2,4−D PEI複合体を単離した。この方法で調製された複合体は、約52.7%AE w/wの2,4−Dを、2,4−D酸対PEIを乾燥重量ベースで約3:1の割合で含んでいた。
30gのサンプル10、9gのDowanol(登録商標)EB、4.6gのAtlas(商標)G5000および2.3gのAtlox(商標)4914を一緒に混合して約34.5%AE w/wの2,4−Dを含む2,4−D Lupasol(登録商標)G20複合体の透明な乳剤配合物を得ることによって、2,4−D Lupasol(登録商標)G20複合体の配合サンプルを調製した。サンプル11は、広幅散布施用において有用な水に希釈すると、均一で安定なエマルジョンを容易に形成した。
サンプル10として上記で単離された2,4−D PEI複合体を、真空下70℃で終夜乾燥させて72.8%AEの2,4−D含有率に達した。1.25gの乾燥2,4−D PEI複合体(72.8%AE)を2.5gのシクロヘキサノン−アセトン混合液(50:50、w/w)に溶解し、この溶液に、2.1gのPluronic(登録商標)P104(BASF;Florham Park、ニュージャージー州)および0.5gのSoprophor(登録商標)729/P(Rhodia Inc.;Cranbury.ニュージャージー州)を添加し、続いてBreak−Thru(登録商標)AF 9903(Evonik Industries(Parsippany、ニュージャージー州)を1滴添加した。混合物を60℃で終夜加熱し透明溶液を形成させた。次いでこれを冷却し、激しく撹拌しながら、10分かけて155gのDI水に注加して安定な均一エマルジョンを調製した。
サンプル13:
適切な容器中、撹拌下で77.3gの2,4−D酸工業用(97%w/w)を137gのメタノールに溶解することによって、35%AE w/wの2,4−D酸を含むメタノール中の214.3g溶液を調製した。激しく撹拌しながら、50gのLupasol(登録商標)G20(水に50%w/w)を2,4−Dのメタノール溶液に徐々に添加した。すべての固形微粒子が溶解するまで混合物を少なくとも1日間撹拌し、次いで200gの追加の水を添加し、十分混合した。撹拌を停止し、それが2つの透明液体層に分離されるまで混合物を少なくとも1日間静置させた。上部の水/メタノール層から濃厚な琥珀色の液体を底部で分離することによって、2,4−D PEI複合体を単離した。
サンプル14および15:
サンプル14および15の調製のために表4に示した量を用いて、Lupasol(登録商標)FG(>98wt%)をDowanol(登録商標)EBに溶解して無色溶液を形成させ、次いでこれにMCPA酸固体を添加した。混合物を撹拌し、固体MCPA酸は徐々に溶解して、MCPA酸ローディングに応じて、暗黄色から暗橙色の溶液を形成した。
上記で調製した、それぞれ4.25gのMCPA酸−PEI複合体溶液サンプル14およびサンプル15に、0.25gのNinate(登録商標)60E(Stepan Company;Northfield、イリノイ州)、0.25gのSoprophor(登録商標)TS/54(Rhodia;Cranbury、ニュージャージー州)および0.25gのTermul(登録商標)203(Huntsman Corporation;Salt Lake City、ユタ州)を添加した。混合物を、電子レンジ中で約5秒間加熱して、表5に示す配合サンプルの透明な黄色(サンプル16)または橙色(サンプル17)溶液を形成した。これは、広幅散布施用において有用な水に希釈すると均一で安定なエマルジョンを容易に形成する。
サンプル15の4.26gのMCPA酸−PEI複合体溶液に0.50gのAtlas(登録商標)G5000および0.25gのAtlox(登録商標)4914を添加した。形成した混合物を撹拌して表6に示す配合サンプルの透明な橙色溶液(サンプル18)を形成した。これは、広幅散布施用において有用な水に希釈すると均一で安定なエマルジョンを容易に形成する。
サンプル19〜22:
サンプル19、20、21および22を調製するために表7に示した量を用いて、Lupasol(登録商標)FGをDowanol(登録商標)EB(またはサンプル22のためにメタノール)に溶解して無色溶液を形成した。次いでこれに、所要量のトリクロピル酸を固体として添加した。混合物を撹拌し、固体は徐々に溶解してサンプル19、20、21および22の溶液を形成した。
トリクロピル酸−PEI複合体サンプル19〜21のそれぞれ4.25gのサンプルに、0.50gのAtlas(登録商標)G5000および0.25gのAtlox(登録商標)4914を添加した。得られた混合物を撹拌して配合サンプル(表8のサンプル23〜25)の均一な橙色溶液を形成した。これは、広幅散布施用において有用な水に希釈すると均一で安定なエマルジョンを容易に形成する。
サンプル26:
表9に示した構成要素および量を用いて、Lupasol(登録商標)FGをDowanol(登録商標)EBに溶解して無色溶液を形成した。次いでこれにフルロキシピル酸固体を添加した。混合物を撹拌し、固体は徐々に溶解して茶色の溶液(サンプル26)を形成した。
4.25gのフルロキシピル酸−PEI複合体溶液サンプル26に、0.25gのNinate(登録商標)60E、0.25gのSoprophor(登録商標)TS/54および0.25gのTermul(登録商標)203を添加した。混合物を電子レンジ中で約5秒間加熱して配合サンプル(表10のサンプル27)の透明な琥珀色溶液を形成した。サンプル27は、広幅散布施用において有用な水に希釈すると均一で安定なエマルジョンを容易に形成する。
2,4−Dの種々の組成物を含むサンプルの伝導度を、Eutech Instruments Pte Ltd(アメリカ合衆国において、Oakton Instruments;Vernon Hills、イリノイ州から入手することができる)からのCon6/TDS6携帯式伝導度/TDS計を用いて測定し、センチメートル当たりのミリジーメンス(mS/cm)で報告する。表11に、伝導度測定のために用いた溶液を挙げる。ここでは、最初に、水(比較溶液AおよびE)かまたはDowanol(登録商標)DB(実施例溶液1aおよび2a)中の製剤を調製し、次いでこれらの製剤を水に希釈して表11に示す追加のサンプルを調製する。実施例溶液1b、1c、2bおよび2cについて伝導度を測定した。これらの溶液は完全に均一であったが、混合なしで静置すると時間とともに2層に分離した。
TA Instruments(New Castle、デラウェア州)モデルTGA2050熱重量分析計を用いて、典型的な熱重量分析(TGA)を、(a)10〜20mgのサンプルを量り取り、(b)アルミニウムまたは白金製の保持皿に載せ、(c)120℃の一定温度でサンプルの質量損失を経時的に測定し、記録することによって行う。損失速度が一定になった(定常状態に達した)とき、サンプルの揮発度が単位時間当たりの質量損失速度として得られる。
表14に記載した3つのサンプルを個別に水に希釈しておよそ500ppmの溶液を形成した。50gの各希釈サンプルに25gの中西部(Midwest)の土壌を添加した。土壌/水混合物を、IKA(登録商標)−Werke KS−501デジタル式プラットホーム型振とう機(IKA(登録商標)Works、Inc.;Wilmington、ノースカロライナ州)上で、室温、220rpmで16時間振とうさせた。サンプルを2500rpmで15分遠心分離にかけた後、各サンプルの上澄み液を0.45ミクロン(μm)のメンブレンフィルターでろ過し、pH1に酸性化し、次いで高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析により活性構成要素(AI)含有量を分析した。各サンプルについて、土壌と結合して保持されている2,4−Dの重量を表14に示す。表14の結果から分かるように、サンプル7およびサンプル9の組成物は、DMA(登録商標)6除草剤(Weed Killer)より、土壌に密に結合していた。
植物の繁殖:ピートをベースとした鉢植え用土壌、Metro−mix(登録商標)360(Sun Gro Horticulture Canada CM Ltd.;Vancouver、ブリティッシュコロンビア州)を、この試験のための土壌媒体として使用した。それぞれの種のいくつかの種子を、10cm角のポットに植え付け、日に2回上から水をやった。雑草種を、温室中、26〜28℃の一定温度、50〜60%相対湿度で繁殖させた。自然光を、500マイクロアインシュタイン(μE)m−2s−1の光合成有効放射(PAR)の平均照度を有する1000ワットのメタルハライド型のオーバーヘッドランプで補った。光周期は16時間であった。処理前に植物物質(plant material)に上から水をやり、処理後に地下灌漑を施した。
目刺激試験を:(1)OECD Guideline for the Testing of Chemicals、Procedure 405 (2002)、(2)U.S. EPA Health Effects Test Guidelines、OPPTS 870.2400 (1998)、(3)JMAFF 12-Nouan-1847 (2000)および (4)Official Journal of the European Communities、Methods for the Determination of Toxicity、Part B.5 (Eye irritation)、Directive 2004/73/ED、29 April 2004で指定されている要件を試験する指針にしたがって実施した。
2−プロポキシエタノール中の2,4−D−PEI複合体の調製:
サンプル28:
表20に示した構成要素と量を用いて、Lupasol(登録商標)FG(>98wt%)を2−プロポキシエタノール(Acros Organics)に溶解して無色溶液を形成し、次いでこれに2,4−D酸固体を添加した。混合物を撹拌し、固体酸は徐々に溶解して、茶色の溶液(サンプル28)を形成した。
上記で調製した8.03gの2,4−D−PEI複合体溶液サンプル28に0.95gのTermul(登録商標)203(Huntsman Corporation;Salt Lake City、ユタ州)、0.40gのMakon TD−3(Stepan Company;Northfield、イリノイ州)および0.62gの2−プロポキシエタノールを添加した。混合物を電子レンジ中で約5秒間加熱して表21に示す配合サンプルの透明な茶色の溶液を形成した。これは、広幅散布施用において使用するために水に希釈すると、均一で安定なエマルジョンを容易に形成した。
5gのサンプル29に、5gの2−プロキシエタノール(2-proxyethanol)を添加した。振とうさせると黄色溶液(表21のサンプル30)を形成した。これは、広幅散布施用において使用するために水に希釈すると、均一で安定なエマルジョンを容易に形成した。
1ヘクタール当たり400グラム酸当量(gae/ha)の使用量および1エーカー当たり20ガロン(GPA)の噴霧体積で噴霧施用するための2,4−D−PEI複合体を含む2つの噴霧溶液を、2.13gのサンプル29および4.26gのサンプル30をそれぞれ脱イオン水に希釈して400mLの合計体積の各噴霧溶液を提供することによって調製した。対照噴霧溶液を、400gae/haの使用量および20GPAの噴霧体積で噴霧施用するために、DMA(登録商標)4IVM(38.4wt%AEの2,4−D DMA塩を含む水性製剤;Dow AgroSciences;Indianapolis、インディアナ州)で調製した。3つの噴霧溶液すべてを、各サンプルが均一になるまで手で軽く振とうさせた。この噴霧溶液を、Teejet(登録商標)8002フラットファンノズル(Teejet Technologies;Wheaton、イリノイ州)を用いて40psi(276キロパスカル)で噴霧し、噴霧液滴サイズ分布測定を、R7レンズを備えたSympatec Helos/KF高分解能のレーザー回折粒径測定装置(Sympatec GmbH;Clausthal−Zellerfeld、ドイツ)で実施した。ノズルの先端は、Sympatec粒径測定装置のレーザービーム経路上方12インチ(30.5センチメートル)の位置に配置した。表22に示すように、ドリフトし得る微粉のパーセンテージを、150μm未満の体積平均径(VMD)の噴霧液滴の体積パーセンテージで表した。
シクロヘキサノン中の2,4−D−PEI複合体の調製:
サンプル31:
溶媒として2−プロポキシエタノールの代わりにシクロヘキサノンを使用したこと以外はサンプル28で記載したように、サンプル31(表23)を調製した。
上記で調製した32.11gの2,4−D−PEI複合体溶液サンプル31に、3.80gのAtlas G5000(Croda)、1.60gのMakon TD−3(Stepan Company;Northfield、イリノイ州)および2.49gシクロヘキサノンを添加した。混合物を電子レンジ中で約5秒間加熱して表24に示す配合サンプルの透明な茶色の溶液を形成した。これは、広幅散布施用において使用するために水に希釈すると、均一で安定なエマルジョンを容易に形成した。
15gのサンプル32に、12.98gシクロヘキサノン、1.43gのAtlas G5000および0.60gのMakon TD−3を添加した。混合物を電子レンジ中で約5秒間加熱すると、表24に示す配合サンプルの黄色溶液を形成した。これは、広幅散布施用において使用するために水に希釈すると、均一で安定なエマルジョンを容易に形成した。
配合サンプル32および33(表24)ならびにサンプル7を水に希釈し、400g ae/haの2,4−D PEI複合体の使用量および20GPAの噴霧体積で植物に噴霧した。噴霧後、植物を乾燥させ、1インチの直径を有する葉のディスク(leaf disk)をエビスグサおよびキャベツ植物(各植物種について10ディスク)ならびにイチビおよび大豆植物(各植物種について15ディスク)から打ち抜いて取り出した。葉のディスクをそれぞれ15mLアセトニトリルで10秒間洗浄した。各植物種について3回反復して実施した。洗浄液をろ過し、HPLCで2,4−D(aeベースで)について分析した。表25に示すように、3つのPEI複合体は、エビスグサ、大豆およびキャベツ植物について、2,4−D DMA塩配合物と比較して改善された植物表面への結合を示し、イチビ植物と同等またはそれより低い結合を示した。
植物の葉浸漬法を用いて、2,4−D PEI複合体サンプル7の植物表面結合および水洗い落としに対する抵抗性を試験した。1000ppmの2,4−D(aeベースで)を含むストック溶液を、2,4−D DMA塩および2,4−D PEI複合体サンプル7から調製した(表26)。小麦葉(完全に無傷の植物の)を、5秒左へ、次いで5秒右へ円運動させながら、各溶液中に10秒間沈めた。次いで小麦植物を逆さまに吊るし、1.5時間風乾した。次いで乾燥小麦植物上の葉を、茎から約1センチメートルで切り落として取り出した。葉浸漬試験において上記で調製した乾燥小麦植物のいくつかを、DI水中に10分間沈め、続いて逆さまに吊るし1.5時間風乾して、水濯ぎ試験で使用した。これらの乾燥小麦植物の葉を、上記の方法で記載したように収穫した。次いで、上記で説明した2つの試験からの収穫し乾燥した葉を、以下のようにしてアセトニトリルで抽出した。約1gの収穫した小麦葉を、10個のステンレス鋼ビーズ(1/8インチ径)を入れた20mLバイアル中に置き、続いて5gのアセトニトリルを添加した。バイアルを、IKA−Werke KS−501デジタル式プラットホーム型振とう機(IKA Works、Inc.;Wilmington、ノースカロライナ州)上で、220rpmで16時間、室温で振とうさせた。次いで溶液を0.45ミクロン(μm)PTFEフィルターメンブレン(Whatman)でろ過し、HPLC分析にかけた。PEI複合体のサンプルについて、抽出した溶液をpH1に酸性化し、続いてHPLCカラムに注入した。各サンプルについて3回または4回反復して分析を実施した。
Claims (15)
- 除草性カルボン酸とアミン含有ポリマーまたはオリゴマーとの複合体を含む除草性組成物。
- 農業的に許容される補助剤または担体を、除草性組成物と混合してさらに含む、請求項1に記載の除草性組成物。
- 乳剤である、請求項2に記載の除草性組成物。
- 水性噴霧溶液または混合物である、請求項2に記載の除草性組成物。
- 前記除草性カルボン酸が以下の一般式のアリールオキシアルカン酸化合物
である、請求項1に記載の除草性組成物。 - 前記除草性カルボン酸が、2,4−D、2,4−DB、MCPA、MCPB、メコプロップ、メコプロップ−P、トリクロピルまたはフルロキシピルである、請求項1に記載の除草性組成物。
- 前記アミン含有ポリマーまたはオリゴマーが、約250超から約2,000,000未満の分子量を有するポリエチレンイミンである、請求項1に記載の除草性組成物。
- アミン基とカルボン酸基のモル比が約5:1〜約1:5である、請求項1に記載の除草性組成物。
- アミン基とカルボン酸基のモル比が約2:1〜約1:2である、請求項1に記載の除草性組成物。
- 望ましくない植生を防除する方法であって、除草有効量の請求項2に記載の除草性組成物を、前記植生またはその場所に接触させて、または土壌に施用して、植生の出現を防止するステップを含む方法。
- 除草性カルボン酸の揮発性を低減させる方法であって、アミン含有ポリマーまたはオリゴマーを前記除草性カルボン酸に添加するステップを含む方法。
- 除草性カルボン酸の土壌移動性を低減させる方法であって、アミン含有ポリマーまたはオリゴマーを前記除草性カルボン酸に添加するステップを含む方法。
- モノ−、ジ−またはトリアルキルアミンから誘導される除草性カルボン酸のアルキルアミン塩の水性除草製剤の目刺激特性を低減させる方法であって、アミン含有ポリマーまたはオリゴマーを前記除草性カルボン酸に添加して、前記除草性カルボン酸と前記アミン含有ポリマーまたはオリゴマーとの複合体を形成させるステップを含む方法。
- 除草性カルボン酸を含む溶液の噴霧ドリフトを低減させる方法であって、アミン含有ポリマーまたはオリゴマーを前記除草性カルボン酸を含む前記溶液に添加して、前記除草性カルボン酸と前記アミン含有ポリマーまたはオリゴマーとの複合体を形成させるステップと、前記複合体を噴霧するステップとを含む方法。
- モノ−、ジ−またはトリアルキルアミンから誘導される除草性カルボン酸のアルキルアミン塩の植物表面への結合を改善するための方法であって、アミン含有ポリマーまたはオリゴマーを前記除草性カルボン酸を含む溶液に添加して、前記除草性カルボン酸と前記アミン含有ポリマーまたはオリゴマーとの複合体を形成させるステップと、前記複合体を前記植物表面に施用するステップとを含む方法。
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