PL100902B1 - Srodek chwastobojczy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek chwasto¬ bójczy zawierajacy jako substancje czynna mie¬ szanine izomerów cis i trans S-izopropylo-l-(5- -etylo-2-metylopiperydynokarbotionianu), a ponad¬ to obojetny nosnik.

Z brytyjskiego opisu patentowego nr 1236875 znane jest dzialanie chwastobójcze wielu S-alkilo- podstawionych l-(dwupodstawionych piperydyno- karbotionianów), w tym równiez S-izopropylo-l-(5- -etylo-2-metylopiperydynokarbotionianu). W opisie tym podano, ze pierscien piperydynowy jest ukla¬ dem o sztywnej strukturze i dlatego opisane zwiaz¬ ki moga istniec w róznych konformacjach stereo¬ chemicznych, zwlaszcza w konfiguracjach cis i trans.

We wspomnianym opisie patentowym stwierdzo¬ no, ze zwiazki tego typu sa skuteczne w zwalcza¬ niu chwastów. Okazalo sie, ze szczególnie aktyw¬ ny jest S-izopropylo-l-(5-etylo-2-metylopiperydy- nokarbotionian). Aktywnosc tego zwiazku potwier¬ dzily próby skriningowe i badanie prowadzone na polach bawelny.

Stwierdzono, ze aktywnosc chwastobójcza S-izo- propylo-l-(5-etylo-2-metylopipeirydynokarbotionia- nu) zalezy od ilosci izomeru cis. Scislej biorac, stwierdzono, ze aktywnosc chwastobójcza miesza¬ niny izomerów cis i trans S-izopropylo-l-(5-etylo- -2-metylopiperydynokarbotionianu), zwlaszcza za¬ wierajacej co najmniej okolo 20% izomeru cis, a 30 najkorzystniej zawierajacej 60—65% izomeru cis, nieoczekiwanie znacznie rózni sie od aktywnosci zwiazku zawierajacego czysty izomer trans.

Srodek chwastobójczy wedlug wynalazku zawie¬ ra mieszanine izomerów cis i trans S-izopropylo- -l-(5-etylo-2-metylopiperydynokarbotionianu), ko¬ rzystnie zawierajaca co najmniej okolo 20% izo¬ meru cis, a najkorzystniej 60—65% izomeru cis, jako substancje czynna oraz obojetny nosnik.

Srodek chwastobójczy wedlug wynalazku stosu¬ je sie w ilosci skutecznej, na obszarze wymagaja¬ cym odchwaszczenia, przy czym jest on szczegól¬ nie odpowiedni do zwalczania niepozadanej roslin¬ nosci w obecnosci pewnych gatunków roslin upraw¬ nych, zwlaszcza bawelny.

Okreslenie „srodek chwastobójczy" oznacza sub¬ stancje ograniczajaca lub modyfikujaca wzrost roslin. Okreslenie „ilosc skuteczna chwastobójczo" oznacza taka ilosc srodka, która wywiera oczeki¬ wany wplyw modyfikujacy wzrost rosln. Wplyw modyfikujacy obejmuje wszelkie odchylenia od normalnego rozwoju roslin, takie jak: zniszczenie, wysychanie, zahamowanie rozwoju, karlowatosc, wypuszczanie pedów, opadanie lisci, schniecie, po¬ budzanie i regulacje wzrostu, skarlenie itp. Okres¬ lenie „rosliny" oznacza kielkujace nasiona, wscho¬ dzace siewki i prawidlowo rozwijajaca sie upra¬ we, z jej czescia nadziemna i korzeniami.

Sposób wytwarzania substancji czynnej srodka wedlug wynalazku, czyli mieszaniny izomerów cis 100 902100 902 3 4 i trans S-izopropylo-l-(5-etylo-2-metylopiperydy- nokarbotionianu polega na poddaniu 2-metylo-5- -etylopirydyny' reakcji z wodorem, w obecnosci katalizatora, takiego jak rod osadzony na weglu aktywnym jako nosniku, przy czym otrzymuje sie 2-metylo-5-etylopiperydyne, w postaci mieszaniny izomerów cis i trans, która poddaje sie reakcji z chlarótiomrówczanem izopropylu. Drugi etap pro¬ cesu, czyli reakcje 2-metylo-5-etylopiperydyny z chlorotiomrówczanem prowadzi sie stosujac ste- chiometryczny nadmiar mieszaniny izomerów cis i trans 2-metylo-5-etylopiperydyna, w obecnosci obojetnego rozcienczalnika.

Stwierdzono, ze srodek chwastobójczy wedlug wynalazku zawierajacy jako substancje czynna mieszanine,izomerów cis i trans S-izopropylo-l-(5- -etylo-2-metylopiperydynokarbotionianu) ma w niskich dawkach lepsze wlasnosci chwastobójcze wobec pewnych gatunków chwastów, w porówna¬ niu ze srodkiem zawierajacym tylko izomer trans.

Korzystne jest, azeby substancje czynna srodka stanowila mieszanina zawierajaca co najmniej oko¬ lo 20% izomeru cis, a najkorzystniej 60—65°/o izo¬ meru cis.

Przygotowuje sie porcje S-izopropylo-l-(5-etylo- -2-metylopiperydynokarbotionianu) zawierajace rózne ilosci izomerów cis i trans, wynoszace od 100% izomeru trans do 90% izomeru cis. Poszcze¬ gólne próbki zostaly oznaczone nastepujacymi sym¬ bolami literowymi zestawionymi w tablicy I.

Tablica I Próbka A B C ¦D E F G H [ I J Stosunek izomeru cis/trans 44/56 45/55 85/15 0/100 63/37* 90/10. 24/76 89/11 1 0/100 ¦22/78 * Sredni stosunek izomeru cis/trans produktów otrzymanych w róznych procesach, w których za¬ wartosc izomeru cis wahala sie w granicach 60— 65%.

Badania skutecznosci chwastobójczej prowadzo¬ ne przed zasianiem roslin dla próbek zawieraja¬ cych rózne mieszaniny izomerów, a w pewnych przypadkach czysty izomer trans S-izopropylo-1- -(5-etylo-2-metylopiperydynokarbotionianu) wyka¬ zaly, ze dla wielu roslin, zwlaszcza chwastów i in¬ nych niepozadanych roslin efekt zastosowania róz¬ nych mieszanin izomerów i 100% izomeru trans badanego zwiazku czynnego jest praktycznie taki sam. Tak wiec, przy róznych poziomach dawko¬ wania rózne próbki oznaczone symbolami A — I byly albo tak samo skuteczne lub tak samo nie¬ skuteczne wobec pewnych chwastów. Jednakze wobec innych chwastów wystepowala zasadnicza róznica skutecznosci przy niskich dawkach, zwy¬ kle rzedu 0,168 g/m2 lub mniejszych pomiedzy próbkami zawierajacymi nieco izomeru cis, a ty¬ mi, które zawieraly tylko izomer trans. Ponadto, mieszanina izomerów zawierajaca 60—65% izome- ru cis wykazywala mniejsza tendencje do wywo¬ lywania karlowacenia bawelny niz mieszanina izo¬ merów zawierajaca znacznie mniejsza ilosc izome¬ ru cis, rzedu 22%. Karlowacenie bawelny w ciagu pierwszych 2 tygodni jej wzrostu^jest uwazane za io niekorzystny skutek, który jak sie wydaje, zwia¬ zany jest ze slabym rozwojem korzeni stanowia¬ cych uboczny system korzeniowy dostarczajacy substancji odzywczych, nawet wtedy, gdy karlo¬ wacenie to samoistnie z czasem zanika.

Precyzujac blizej wszystkie przygotowane prób¬ ki byly bardzo skuteczne przeciw takim roslinom jak wyczyniec, palusznik krwawy, trawa wodna,, dzika trawa i rosliny miernikowcowate. Jednak z podanych w dalszej czesci wyników testów wi- dac znaczne róznice przy niskich poziomach daw¬ kowania dla lozy osypujacej, pewnych gatunków Avena fatura, portulaki z Florydy i cibory. Wy¬ stepujace w tablicach liczby oznaczaja procent zniszczenia podany w skali od 0, które oznacza brak uszkodzen do 100, które oznacza calkowite zniszczenie rosliny.

Przyklad I. Badania porównawcze prowadzo¬ no stosujac okreslone ponizej próbki, które stoso¬ wano przed wysianiem roslin do gliniasto-piasz- czystej gleby znajdujacej sie na tacach o wymia¬ rach 20X30X8 cm. Dawke rzedu 0,056—0,112 g/m2 stosowano na nastepujace rosliny: trawe wodna, wyczyniec, palusznik krwawy, sorgo, owies, cibo- re i komose biala. Wyniki badania podano w ta- blicy II.

Jak wynika z tablicy rózne dawki maja prak¬ tycznie taki sam wplyw na takie rosliny jak; tra¬ wa wodna, wyczyniec, palusznik krwawy i komo- sa biala. Zadna z próbek nie dzialala chwastobój- 40 czo na cibore w dawce 0,056 g/m2. Natomiast przy dawce 0,112 g/m2 100% próbek trans D I i 76% próbki trans G bylo znacznie mniej skuteczne prze¬ ciw ciborze niz pozostale próbki.

Przyklad II. Próbki C i D zawierajace odpo- 45 wiednio 85% izomeru cis i 100% izomeru trans po¬ równywano pod katem ich dzialania na bawelne i duza liczbe róznych chwastów przy dawkach 0,056—0,896 g/m2. Roztwór podstawowy wprowa¬ dzano przed zasiewem roslin na tacach wypelnio- io nych gliniasta ziemia o wymiarach 20X30X8 cm, w taki sam sposób jak opisany w badaniu 1. Zad¬ na z próbek nie byla fitotoksyczna wobec bawelny w dawce 0,224 g/cm2 lub nizszej. Wszystkie próbki byly fitotoksyczne wobec bawelny w okolo 20% 55 w dawce 0,448 g/m2 i wyzszych. Obie próbki byly tak samo skuteczne wobec trawy wodnej i cibory.

Jednak jak widac z nastepujacych wyników prób¬ ka C zawierajaca duzo izomeru cis byla ogólnie biorac bardziej_ skuteczna przeciw komosie bialej 60 i wyczyncowi w niskich dawkach (0,056 g/m2 0,112 g/m2) niz próbka D zawierajaca 100% izome¬ ru trans.

Przyklad III. Rózne mieszaniny izomerów cis i trans badano pod katem ich skutecznosci prze- fi5 ciwko rzepieniowi, kosmatemu palusznikowi krwa-100 902 CO •i—t cci Komosa biala Cibora Owies Sorgo 1 Polusznik krwawy Wyczyniec Trawa wodna Stosunek izomeru cis/trans Prób¬ ka Ci B CC 1 £ CO P 0,112 0,056 0,112 0,056 0,112 0,056 0,112 0,112 1 0,056 0,056 0,112 0,056 0,112 0,056 trans % cis % o o o o o o o *© oooooooo oooooooo miOCNmiOCMlOi-H oooooooo 00000000100)1*3 0)0300030)0)030) ibiooioooioo O)O)COO)CO00O)O) OOOOOOOO OOOO^CT. t-D-COCO oooooooo lomomoomo 0)0)0)0)0)0)0)0). oooooooo cococoioco^pmco loioioioioioioia oooooooo OiOiOiOiOiOiOiOi' 1 oooooooo oocococot-cocooo oooooooo t-cot-coioc-coc- * LOlOOt-OCOrHO lOi-HOCOi-Ht-l-lO i-H i-i * lonoMo^ao tF CO CO O) CM CO TablicaIII 45 50 Próbka C • D 1 1 Dawka g/m2 0,056 0,112 0,224 0,448 0,896 0,056 0,112 0,224 0,448 0,896 1 Procent zniszczenia komosa bial. 0 0 50 80 90 0 0 50 60 70 wyczyniec 70 95 98 100 100 i 50 70 95 100 100 wemu, portulace z Florydy i roslinom sierpowa- tym. Badania prowadzono podajac przed wysia¬ niem roslin 0,336 g/m2 kazdej mieszaniny izome¬ rów cis i trans na pole bawelny, na którym wy¬ stepowaly wymienione chwasty. Wyniki badania zestawiono w tablicy IV.

Tablica IV Stosunek izomerów cis/trans 23 : 77 50 : 50 77 : 23 Uszko¬ dzenie bawel¬ ny % 0 0 0 Zniszczenie chwastów % Portulg- ka z Florydy 50 50 80 Rze- pien 0 0 9 Kos¬ maty palu- sznik krwa¬ wy 99 99 99 Sie- , rpo- watc 0 0 0 V) Jak widac z otrzymanych wyników dla wszyst¬ kich stosunków izomeru cis/trans uzyskano dobra ochrone przed kosmatym palusznikiem krwawym, a zadna z próbek nie byla skuteczna wobec rzepie- nia i roslin isierpowatych, natomiast skutek chwa¬ stobójczy wobec portulaki z Florydy byl tylko cze¬ sciowo korzystny przy wysokim stosunku izome¬ ru cis/trans (77% cis).

Przyklad IV. Badania porównawcze prowa¬ dzono w cieplarni na próbkach E, F i I zawiera¬ jacych odpowiednio 63 (srednio), 90 i 0% izomeru cis. Badania prowadzono przy dawkach 0,084— 0,672 g/m2 w ten sam sposób jak badania 1 i 2.

Wyniki sa zestawione w tablicy V.

Stopien uszkodzen oceniano w 17 dniu po za¬ biegu a' fitotoksycznosc w 38 dni po zabiegu.

Z otrzymanych danych wynika ze: Wobec dzikiego owsa próbki E i F zawierajace izomer cis byly znacznie bardziej skuteczne przy malych dawkach rzedu 0,084 g/m2 niz próbka I zawierajaca 100% izomeru trans. Nieco wiekszy skutek wystapil przy dawce 0,168 g/m2.

Wobec lozy osypujacej próbki E i F zawierajace izomer cis nie byly bardziej skuteczne przy daw¬ kach 0,084 i 0,168 g/m2 niz próbka I.

Wobec cibory próbki E i F zawierajace izomer cis byly znacznie bardziej skuteczne niz próbka I, dotad, az dawka osiagnela 0,672 g/m2. Przy tej100 902 8 Fitotoksycznosc wobec roslin uprawnych Zniszczenie roslin % Buraki cukrowe % Kuku¬ rydza % Bawelna % Srednio % Cibora Loza osypu¬ jaca % Dziki owies (Avena- faturaj Trawa wodna % Wyczy¬ niec % Jecz¬ mien % C4 "ttO Stosunek izome¬ rów cis/trans Próbka 1 l^t-l 1 eo oo 1 1 h w i iOIOi i O O i |OlO 1 lcot-l llOt-1 1 IO> ooiraooooooooo iH N M CM CO CO H N CO 00 ^ i i O Ol i i O O i i 1Q 00 ! 'COt-l lcNt-1 M ooiraooomooooo Nf05CC0(000OHC0t-05 i-H i-H O O i i O O i i O O 1 [ O O 1 1OIO1 1OO1 1 cool ! 00 a 1 1 n oj 1 M 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 tj-00l 1 CO 00 ' 1 © 00 ! 1 O O 1 1 O O 1 i O O | 1 (O f 1 1 lO CO 1 1 ^( (O 1 1 OlOi 1OO1 1OO1 i m a ' 1 co 0* ' ii-im1 ¦ ^0O«ON^00?DN^0O(DN COCOCOt-COCOCOC-OOCDCO t- 0 0 cT 0 0" © 0" o" c? 0 0 ol 0 t- 0 0 CO . i-H i-H co 0 0 CO OJ W h _ dawce próbki E i F byly tylko nieznacznie sku¬ teczniejsze niz próbka I.

Wobec bawelny wszystkie próbki byly prawie tak samo fitotoksyczne, przy czym próbka F byla nieco bardziej toksyczna od pozostalych. 45 50 Z otrzymanych danych wynika, ze mieszanina izomerów cis i trans moze byc stosowana w daw¬ ce 0,084 \g/m2 i, ze jest odpowiednio skuteczna w zwalczaniu lozy osypujacej, dzikiego owsa, trawy wodnej, a jednoczesnie, pozostaje skuteczna prze¬ ciw wyczyncowi i ciborze, nie uszkadzajac bawel¬ ny. Z drugiej strony, aby uzyskac podobne skutki nalezaloby stosowac wyzsze dawki mieszaniny za¬ wierajacej mniej niz 20% izomeru cis, niz zawie¬ rajacej tylko izomer trans.

Przyklad V. Badania porównawcze na upra¬ wach polowych prowadzono dla próbek E, F i J, zawierajacych odpowiednio 63 (srednio), 90 i 22% izomeru cis. Badano dawki 0,336, 0,448 i 0,560 g/m* stosujac je przed wysianiem bawelny i buraka cu¬ krowego na piaszczysto gliniastej glebie w obec¬ nosci wielu chwastów. Wyniki obserwowano po 30 i 60 dniach.

Karlowacenie bawelny oceniano po 30 dniach Tablica VI Próbka E • F J E ' F J E ' F J Dawka g/m2 0,336 0,336 0,336 0,448 . 0,443 0,448 0,560 0,560 0,560 Karlowacenie bawelny, % 0 0 0 1-0 0 I 61 Porównawcze badanie znanych srodków chwa¬ stobójczych Cotoran R 80W i Treflan R 4E stoso¬ wanych na polach bawelny polecanych (odpowied¬ nio 0,168 i 0,084 g/m2 wykazaly karlowacenie ba¬ welny odpowiednio w 15 i 10%.

Efekty chwastobójcze oceniano po 60 dniach po¬ dano w tablicy VII.

Z otrzymanych wyników mozna wysunac naste¬ pujace wnioski: Próbka I, zawierajaca 22% izomeru cis dziala nieco lepiej chwastobójczo niz pozostale dwie prób¬ ki, ale powoduje równiez wieksze uszkodzenia ba¬ welny przy wszystkich zbadanych dawkach.

Próbka F, zawierajaca 90% izomeru cis nie po¬ woduje uszkodzenia bawelny przy badanych daw¬ kach, ale jest ogólnie najmniej skuteczna przeciw chwastom.

Wszystkie próbki wykazaly co najmniej dobre dzialanie chwastobójcze. Wszystkie próbki powo¬ dowaly w mniejszym stopniu karlowacenie bawel¬ ny niz stosowane porównawczo znane srodki chwas¬ tobójcze. Wszystkie próbki byly co najmniej zado¬ walajaco skuteczne wobec chwastów, nie powodu¬ jac praktycznie zadnego uszkodzenia buraków cu¬ krowych.

Próbka F, zawierajaca okolo 60% i kolo 65% izomeru cis okazala sie najlepsza mieszanka, która przy kazdej dawce miala odpowiednia skutecznosc chwastobójcza nie uszkadzajac bawelny.100 902 Tablica VII Próbka E F J E F J E F J Dawka g/m2 0,336 0,336 0,336 0,448 0,448 0,448 0,560 0,560 0,560 Przytulia 96 96 98 98 98 98 99 99 99 Sorghum halepense 96 96 98 98 98 98 99 99 99 Chwast herbaciany 85 80 90 90 85 90 95 95 95 Komosa biala 85 80 90 90 85 90 95 95 95 Powój 90 90 90 90 90 90 95 95 95 Cibora 80 80 95 95 90 95 98 98 98 Wyniki uzyskane na polach uprawnych buraka cu¬ krowego sa nastepujace:

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe Tablica VIII Próbka E F J E F J E F J Cotoran R 80W Treflan R 45 Kontrolna Dawka, g/m2 0,336 0,336 0,336 0,448 0,448 0,448 0,560 0,560 0,560 0,168 0,084 — Liczba pozo¬ stalych roslin 101 99 92 108 85 93 92 103 94 0 0 49 1

1. Srodek chwastobójczy skladajacy sie z sub¬ stancji czynnej i obojetnego nosnika, znamienny tym, ze jako substancje czynna zawiera mieszani¬ ne izomerów cis i trans S-izopropylo-l-(5-etylo- -2-metylopiperydynokarbotionianu).

2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 20 zawiera co najmniej okolo 20% izomeru cis S-izo- propylo-l-(5-etylo-2-metylopiperydynokarbotionia- nu). 25

3. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera 60—65% izomeru cis S-izopropylo-l-(5- -etylo-2-metylopiperydynokarbotionianu).