PL195333B1

PL195333B1 - Surfaktantowy komponent adiuwantowy oraz sposób otrzymywania surfaktantowego komponentu adiuwantowego

Info

Publication number: PL195333B1
Application number: PL345929A
Authority: PL
Inventors: Bronisław Naraniecki; Wojciech Jerzykiewicz; Marian Kozupa; Gerard Bekierz; Władysław Blicharczyk; Zbigniew Kosiński; Henryk Korensztajn
Original assignee: Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2007-09-28

Abstract

1. Surfaktantowy komponent adiuwantowy, zawierający pochodne aminy kokosowej, znamienny tym, że zawiera 50-90% wodno-alkoholowego lub wodnego roztworu tlenku aminy kokosowej o stężeniu 20-55%, oksyetylowanego 2-8 molami tlenku etylenu (składnik A) oraz z 10-50% wodno- -alkoholowego lub wodnego roztworu wodorotlenku III-rzędowej dimetylokokoaminy oksyetylowanej 1-5 molami tlenku etylenu, o stężeniu 20-60% w przeliczeniu na wodorotlenek (składnik B). 4. Sposób otrzymywania surfaktantowego komponentu adiuwantowego, zawierającego pochodne aminy kokosowej, znamienny tym, że wodno-alkoholowy lub wodny roztwór tlenku aminy kokosowej o stężeniu 20- 55% (składnik A), otrzymuje się przez oksyetylowanie aminy kokosowej 2-8 molami tlenku etylenu w temperaturze 323-453K i utlenianie uzyskanego oksyetylatu w temperaturze niższej niż 353K, a wodno-alkoholowy lub wodny roztwór wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy (składnik B) otrzymuje się przez oksyetylowanie 1-5 molami tlenku etylenu w temperaturze niższej niż 353K, po czym 50-90% wagowych wodno-alkoholowego lub wodnego roztworu tlenku aminy kokosowej o stężeniu 20-55%, oksyetylowanego 2-8 molami tlenku etylenu (składnik A) homogenizuje się z 10-50% wagowych wodno-alkoholowego lub wodnego roztworu wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy (składnik B).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest surfaktantowy komponent adiuwantowy oraz sposób otrzymywania surfaktantowego komponentu adiuwantowego, podstawowego składnika wielofunkcyjnego adiuwanta roztworowego, przeznaczonego do środków ochrony roślin. Komponent adiuwantowy jest mieszaniną związków kationowych, oksyetylowanych pochodnych tlenku i wodorotlenku aminy kokosowej, o szerokim spektrum oddziaływania w trakcie stosowania adiuwantów z środkami ochrony roślin.

Jako komponenty surfaktantowe adiuwantów znane są układy niejonowe, anionowe lub kationowe. Najczęściej stosuje się surfaktanty pojedyncze lub w mieszaninie z innymi dodatkami funkcyjnymi. W sposobie przedstawionym w fińskim zgłoszeniu patentowym nr 312 780 jako składnik uaktywniający stosowana jest tetraalkoksylowana alkiloamina, w której każda z grup R1, R2, R3, R4 określona jest niezależnym wzorem, a ciężar cząsteczkowy związku wynosi 1000-40000. W patencie USA nr 4 867 972 w roli surfaktanta zastosowano kopolimer nienasyconego kwasu karboksylowego lub jego pochodne. W patencie polskim nr 168 742 jako składnik emulgatora dla olejowych adiuwantów wymienia się pochodną aminy o długości łańcucha węglowodorowego C8-C24 oksyetylowanej 3-7 molami tlenku etylenu. Według patentu USA nr 5 658 855 składnikiem adiuwanta roztworowego jest amina C1-C4 regulująca pH roztworu i surfaktant niejonowy o wskaźniku określającym równowagę hydrofilowo-hydrofobową HLB w zakresie 10-16, taki jak etoksylowany alkohol lub pochodne sorbitolu. Wymienione rozwiązania obejmujące pojedyncze surfaktanty posiadają ograniczenia:

- wąskie spektrum aktywności powierzchniowej (albo powierzchnia, albo wnętrze liścia),

- stwierdzone niekorzystne oddziaływanie na skórę człowieka,

- antagonizm w stosunku do niektórych herbicydów (na przykład oksyetylenowanych amin),

- niewystarczająca biodegradacja (dla niektórych pochodnych amin oraz dla kopolimerów tlenku etylenu i tlenku propylenu),

- niewystarczająca kompleksowość oddziaływania biobójczo-biostatycznego (surfaktanty kationowe).

Celem wynalazku było opracowanie surfaktantowego komponentu adiuwantowego umożliwiającego sporządzenie wielofunkcyjnego adiuwanta roztworowego, posiadającego zalety wcześniej znanych adiuwantów, a ponadto wykazującego wspomagające działanie na każdym etapie kontaktowania się środków ochrony roślin z obiektem, posiadającego właściwości biobójczo-biostatyczne, biorozkładalnego, obojętnego lub korzystnie oddziałującego na skórę. Komponent według wynalazku zawiera 50-90% wodno-alkoholowego lub wodnego roztworu tlenku aminy kokosowej o stężeniu 20-55%, oksyetylowanego 2-8 molami tlenku etylenu, (składnik A) oraz z 10-50% wodno-alkoholowego lub wodnego roztworu wodorotlenku III-rzędowej dimetylokokoaminy oksyetylowanej 1-5 molami tlenku etylenu, o stężeniu 20-60% w przeliczeniu na wodorotlenek (składnik B).

Korzystnie jest, jeżeli amina kokosowa oksyetylowana jest 5 molami tlenku etylenu, a III-rzędowa dimetylokokoamina oksyetylowana jest 2,5 molami tlenku etylenu.

Sposób według wynalazku polega na tym, że wodno-alkoholowy lub wodny roztwór tlenku aminy kokosowej o stężeniu 20-55%, (składnik A) otrzymuje się przez oksyetylowanie aminy kokosowej 2-8 molami tlenku etylenu w temperaturze 323-453K i utlenianie uzyskanego oksyetylatu w temperaturze niższej niż 353K, a wodno-alkoholowy lub wodny roztwór wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy (składnik B) otrzymuje się przez oksyetylowanie dimetylokokoaminy 1-5 molami tlenku etylenu w temperaturze niższej niż 353K, po czym 50-90% wagowych wodno-alkoholowego lub wodnego roztworu tlenku aminy kokosowej o stężeniu 20-55%, oksyetylowanego 2-8 molami tlenku etylenu (składnik A) homogenizuje się z 10-50% wagowych wodno-alkoholowego lub wodnego roztworu wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej 1-5 molami tlenku etylenu dimetylokokoaminy (składnik B).

Korzystnie jest, jeżeli aminę kokosową, oksyetyluje się 5 molami tlenku etylenu, a III-rzędową dimetylokokoaminę oksyetyluje się 2,5 molami tlenku etylenu.

Mieszanina oksyetylowanego tlenku aminy kokosowej i wodorotlenku alkilodimetylopolioksyetylenoamoniowego według wynalazku, posiadając zróżnicowaną lecz stabilną wartość wskaźnika określającego równowagę hydrofilowo-hydrofobową HLB, zapewnia skuteczny wzrost aktywności biologicznej środka ochrony roślin zarówno na powierzchni obiektu (liścia), w czasie przemieszczania się do wnętrza, jak i w jego wnętrzu, wykazuje właściwości biostatyczno-biobójcze i synergizm z herbicydami. Jest bezpieczna w stosowaniu, ulega biodegradacji w wymaganym stopniu. Nie stwierdzono antagonizmu z środkami aktywnymi.

PL 195 333 B1

Przykład l

Surfaktantowy komponent adiuwantowy według wynalazku składa się z 33,33% tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej pięcioma molami tlenku etylenu, 6,67% wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy, 30% wody, 25% etanolu i 5% izopropanolu.

Przykład II

Surfaktantowy komponent adiuwantowy według wynalazku składa się z 9,84% tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej dwoma molami tlenku etylenu, 10,16% wodorotlenku III-rzędowej dimetylokokoaminy oksyetylowanej 1,5 mola tlenku etylenu i 80% wody.

Przykład III

Surfaktantowy komponent adiuwantowy według wynalazku składa się z 36,67% tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej ośmioma molami tlenku etylenu, 16,67% wodorotlenku III-rzędowej dimetylokokoaminy oksyetylowanej 5 molami tlenku etylenu, 23,33% wody, 23,33% izopropanolu.

Przykład IV

W celu otrzymania tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej pięcioma molami tlenku etylenu, aminę kokosową poddaje się dwustopniowej oksyetylacji. W pierwszym stopniu wprowadza się dwa mole tlenku etylenu na mol aminy, a proces prowadzi się bez katalizatora w temperaturze 445-453K ipod ciśnieniem 0,1 MPa. W drugim stopniu wprowadza się trzy mole tlenku etylenu na mol aminy, a proces prowadzi się wobec wody w roli katalizatora, w temperaturze 340-352K i pod ciśnieniem 0,1 MPa. Tlenek aminy oksyetylowanej 5 molami tlenku etylenu otrzymuje się przez utlenianie nadtlenkiem wodoru stosowanego w ilości 1 mol na 1 mol oksyetylatu, w temperaturze 365-375K.

W celu otrzymania wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy III-rzędową dimetylokokoaminę poddaje się oksyetylacji, wprowadzając 2,5 mola tlenku etylenu na mol aminy. Proces prowadzi się bez katalizatora w temperaturze 328-332K i pod ciśnieniem 0,3 MPa.

Homogenizację tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej pięcioma molami tlenku etylenu i wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy prowadzi się w temperaturze 328-332K podciśnieniem 0,1 MPa. W mieszalniku miesza się 550 kg roztworu zawierającego 30% etanolu, 30% wody i 40% tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej pięcioma molami tlenku etylenu oraz 110 kg roztworu zawierającego 30% izopropanolu, 30% wody i 40% wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy.

W ten sposób otrzymuje się komponent w postaci klarownej cieczy, o barwie brązowej i o zawartości substancji kationowych 40%, gęstości 1005 kg/m³ w temperaturze 293K, alkaliczności 13,6 i biodegradacji 82,5% zgodnie z normą OECD 302 B.

Zastosowanie tak otrzymanego surfaktantowego komponentu jako podstawowego składnika adiuwanta w uprawie pszenicy w dawce 1,5 dm³/ha w mieszaninie z herbicydem sulfonylomocznikowo-imidazolinowym produkowanym pod nazwą fabryczną Apyros 75WG daje poprawę aktywności biologicznej w oddziaływaniu na liść, efektywniejszą o około 30% ochronę roślin i możliwość obniżenia o 25% dawki substancji aktywnej.

Przykład V

W celu otrzymania tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej dwoma molami tlenku etylenu, aminę kokosową poddaje się jednostopniowej oksyetylacji. Proces prowadzi się bez katalizatora w temperaturze 400-420K i pod ciśnieniem 0,3 MPa. Tlenek aminy oksyetylowanej 2 molami tlenku etylenu otrzymuje się przez utlenianie (1 mol tlenu na 1 mol oksyetylatu), w temperaturze 363-373K.

W celu otrzymania wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy III-rzędową dimetylokokoaminę poddaje się oksyetylacji, wprowadzając 2,5 mola tlenku etylenu na mol aminy. Proces prowadzi się bez katalizatora w temperaturze 323-332K i pod ciśnieniem 0,3 MPa.

Homogenizację tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej dwoma molami tlenku etylenu i wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy prowadzi się w temperaturze 315-325K podciśnieniem 0,1 MPa. W mieszalniku miesza się 300kg roztworu zawierającego 80% wody i 20% tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej dwoma molami tlenku etylenu oraz 310 kg roztworu zawierającego 80% wody i 20% wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej 1,5 mola tlenku etylenu dimetylokokoaminy.

W ten sposób otrzymuje się komponent w postaci lekko zamglonej cieczy, o barwie brązowej ₃ i o zawartości substancji kationowych 30%, gęstości 995 kg/m³ w temperaturze 293K i alkaliczności 12,5 i biodegradacji 82,9% zgodnie z normą OECD 302 B.

Adiuwant na bazie otrzymanego komponentu zastosowany w uprawie buraka cukrowego z herbicydem sulfonylomocznikowo-imidazolinowym produkowanym pod nazwą fabryczną Safari 25 WG w dawce1,5 dm³/ha daje poprawę biologicznej aktywności rzędu 20%.

PL 195 333 B1

Przykład VI

W celu otrzymania tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej ośmioma molami tlenku etylenu, aminę kokosową poddaje się dwustopniowej oksyetylacji. W pierwszym stopniu wprowadza się trzy mole tlenku etylenu na mol aminy, a proces prowadzi się bez katalizatora w temperaturze 425-445K ipod ciśnieniem 0,3 MPa. W drugim stopniu wprowadza się pięć moli tlenku etylenu na mol aminy, a proces prowadzi się wobec wody w roli katalizatora, w temperaturze 348- 352K i pod ciśnieniem 0,3 MPa. Tlenek aminy kokosowej oksyetylowanej 8 molami tlenku etylenu otrzymuje się przez utlenianie (1 mol tlenu na 1 mol oksyetylatu), w temperaturze 345-353K.

W celu otrzymania wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy III-rzędową dimetylokokoaminę poddaje się oksyetylacji, wprowadzając 5 moli tlenku etylenu na mol aminy. Proces prowadzi się bez katalizatora w temperaturze 328-332K i pod ciśnieniem 0,3 MPa.

Homogenizację tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej ośmioma molami tlenku etylenu i wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy prowadzi się w temperaturze 328-332K podciśnieniem 0,1 MPa. W mieszalniku miesza się 400 kg roztworu zawierającego 22,5% propanolu, 22,5% wody i 55% tlenku aminy kokosowej oksyetylowanej ośmioma molami tlenku etylenu oraz 200 kg roztworu zawierającego 25% izopropanolu, 25% wody i 50% wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej 5 molami tlenku etylenu dimetylokokoaminy.

W ten sposób otrzymuje się komponent w postaci klarownej cieczy, o barwie brązowej i o zawartości substancji kationowych 47%, gęstości 1015 kg/m³ w temperaturze 293°K alkaliczności 14,3 i biodegradacji 81,5% zgodnie z normą OECD 302 B. Zastosowanie tak otrzymanego surfaktantowego komponentu jako podstawowego składnika adiuwanta w uprawie kukurydzy w dawce 1,0 dm³/ha w mieszaninie z herbicydem sulfonylomocznikowo-imidazolinowym produkowanym pod nazwą fabryczną Titus 75WG daje 40% poprawę aktywności biologicznej, lepszą biostatykę i trwałość zabiegu i możliwość obniżenia dawki herbicydu o około 30%.

Claims

1. Surfaktantowy komponent adiuwantowy, zawierający pochodne aminy kokosowej, znamienny tym, że zawiera 50-90% wodno-alkoholowego lub wodnego roztworu tlenku aminy kokosowej o stężeniu 20-55%, oksyetylowanego 2-8 molami tlenku etylenu (składnik A) oraz z 10-50% wodno-alkoholowego lub wodnego roztworu wodorotlenku III-rzędowej dimetylokokoaminy oksyetylowanej 1-5 molami tlenku etylenu, o stężeniu 20-60% w przeliczeniu na wodorotlenek (składnik B).

2. Komponent według zastrz. 1, znamienny tym, że amina kokosowa oksyetylowana jest 5 molami tlenku etylenu.

3. Komponent według zastrz. 1, znamienny tym, że III-rzędowa dimetylokokoamina oksyetylowana jest 2,5 molami tlenku etylenu.

4. Sposób otrzymywania surfaktantowego komponentu adiuwantowego, zawierającego pochodne aminy kokosowej, znamienny tym, że wodno-alkoholowy lub wodny roztwór tlenku aminy kokosowej o stężeniu 20- 55% (składnik A), otrzymuje się przez oksyetylowanie aminy kokosowej 2-8 molami tlenku etylenu w temperaturze 323-453K i utlenianie uzyskanego oksyetylatu w temperaturze niższej niż 353K, a wodno-alkoholowy lub wodny roztwór wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy (składnik B) otrzymuje się przez oksyetylowanie 1-5 molami tlenku etylenu w temperaturze niższej niż 353K, po czym 50-90% wagowych wodno-alkoholowego lub wodnego roztworu tlenku aminy kokosowej o stężeniu 20-55%, oksyetylowanego 2-8 molami tlenku etylenu (składnik A) homogenizuje się z 10-50% wagowych wodno-alkoholowego lub wodnego roztworu wodorotlenku III-rzędowej oksyetylowanej dimetylokokoaminy (składnik B).

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że aminę kokosową oksyetyluje się 5 molami tlenku etylenu.

6. Komponent według zastrz. 4, znamienny tym, że III-rzędową dimetylokokoaminę oksyetyluje się 2,5 molami tlenku etylenu.