PL239073B1 - Sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy - Google Patents
Sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy Download PDFInfo
- Publication number
- PL239073B1 PL239073B1 PL428830A PL42883019A PL239073B1 PL 239073 B1 PL239073 B1 PL 239073B1 PL 428830 A PL428830 A PL 428830A PL 42883019 A PL42883019 A PL 42883019A PL 239073 B1 PL239073 B1 PL 239073B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- chloro
- alkyl
- methylphenoxyacetate
- ionic liquids
- methylmorpholine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku są herbicydowe ciecze jonowe z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy. Herbicydowe ciecze jonowe z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctowym o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości 2, albo 6, albo 8, albo w zakresie od 14 do 18 atomów węgla. Sposób ich otrzymywania polega na tym, że bromek 4-a1kilo-4-metylomorfoliniowy o wzorze ogólnym 2, w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości 2, albo 6, albo 8, albo w zakresie od 14 do 18 atomów węgla, rozpuszcza się w metanolu, lub etanolu, lub 2-propanolu i poddaje reakcji chemicznej z solą litową, albo sodową, albo potasową kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego w temperaturze od 20 do 45°C, korzystnie 25°C, i w czasie od 10 minut do 2 godzin, korzystnie 30 minut, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, a pozostałość suszy. Zastosowanie cieczy jonowych jako herbicydy.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy.
Ciecze jonowe (ang. ionic liquids, ILs) według definicji to związki o budowie jonowej występujące w stanie ciekłym w temperaturze poniżej 100°C. Cechują się wieloma interesującymi właściwościami takimi jak: stabilność termiczna, niemierzalna prężność par, niepalność oraz projektowalność, a więc możliwość zmiany właściwości poprzez zmianę anionu, bądź długości łańcucha węglowego kationu. Modyfikacje te wpływają między innymi na aktywność powierzchniową, rozpuszczalność i lepkość, przez co możliwa jest optymalizacja właściwości produktu stosownie do potrzeb.
Spośród ILs wyodrębniono osobną podgrupę, tzw. herbicydowe ciecze jonowe (ang. herbicidal ionic liquids, HILs). Substancje te zostały po raz pierwszy opisane w pracy J. Pernak, A. Syguda, D. Janiszewska, K. Materna, T. Praczyk, Tetrahedron, 2011, 67, 4838-4844. Scharakteryzowane tam związki z anionem MCPA (kwas 4-chloro-2-metylofenoksyoctowy) charakteryzowały się wyższą aktywnością herbicydową od preparatów handlowych zawierających MCPA. Właściwość ta charakteryzuje znaczną większość HlLs i pozwala na obniżenie dawki preparatu podczas wykonywanego oprysku, co z kolei minimalizuje akumulację herbicydu w glebie, wpływając korzystnie na środowisko naturalne. Ponadto niska lotność cieczy jonowych zmniejsza prawdopodobieństwo migracji herbicydu na sąsiednie pola oraz zwiększa bezpieczeństwo wykonywania zabiegów.
MCPA jest popularnym herbicydem z grupy syntetycznych auksyn. Wykazuje on działanie selektywne wobec roślin dwuliściennych, takie jak mak polny, komosa biała, rzepak ozimy lub gorczyca polna. MCPA charakteryzuje się wysoką skutecznością, łatwą biodegradowalnością oraz jest bezpieczny dla środowiska lądowego i wodnego. Herbicyd ten w postaci kwasu jest słabo rozpuszczalny w wodzie (poniżej 1 g na 1 dm3 wody w 20°C), dlatego zwykle stosuje się go w postaci soli alkalicznych lub estrów bądź przygotowuje się mieszaniny niejednorodne. MCPA stosowany jest w dawkach rzędu 500-1000 g/ha w zależności od formy użytkowej preparatu.
Jako przykładowe ciecze jonowe z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym można wymienić:
• 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-etylo-4-metylomorfoliniowy, • 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-heksylo-4-metylomorfoliniowy, • 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-metylo-4-oktylomorfoliniowy, • 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-metylo-4-tetradecylomorfoliniowy, • 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-heksadecylo-4-metylomorfoliniowy, • 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-metylo-4-oktylodecylomorfoliniowy.
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym, polega na tym, że bromek 4-alkilo-4-metylomorfoliniowy o wzorze ogólnym 2, w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości 2, albo 6, albo 8, albo w zakresie od 14 do 18 atomów węgla, rozpuszcza się w metanolu lub etanolu, do której dodaje się żywicy jonowymiennej i prowadzi reakcję w czasie od 30 do 60 minut, korzystnie 40 minut, w temperaturze od 20 do 45°C, korzystnie 25°C, następnie oddziela się żywicę, a otrzymaną ciecz poddaje się reakcji z kwasem 4-chloro-2-metylofenoksyoctowym w czasie od 5 do 40 minut, korzystnie 10 minut, w temperaturze od 15 do 50°C, korzystnie 25°C, po czym odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt suszy.
Zastosowanie cieczy jonowych jako herbicydy.
Korzystnym jest, gdy ciecze stosuje się jako herbicydy w postaci czystej.
Korzystnym jest także, gdy ciecze stosuje się jako herbicyd w postaci roztworu wodnego albo wodno-alkoholowego albo alkoholowego o stężeniu co najmniej 0,01%.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:
• opracowano metodę otrzymywania nowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem pochodzącym od kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego, • syntezy przeprowadzone według opracowanej metody przebiegają z wysoką wydajnością sięgającą 98%, • w toku syntezy otrzymywane są produkty wysokiej czystości (do 99%), co potwierdzają metody analityczne,
PL 239 073 B1 • wszystkie otrzymane związki występują w ciekłym stanie skupienia poniżej temperatury 100°C, co pozwala zaliczyć je do cieczy jonowych, • otrzymane ciecze jonowe są dobrze rozpuszczalne w polarnych rozpuszczalnikach organicznych (metanol, aceton), natomiast ich rozpuszczalność w wodzie zależy od długości łańcucha alkilowego w strukturze chemicznej kationu, • otrzymane związki wykazują selektywne działanie herbicydowe wobec roślin dwuliściennych.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:
Przykład I
Sposób wytwarzania 4-chloro-2-metylofenoksyoctanu 4-etylo-4-metylomorfoliniowego:
W reaktorze wyposażonym w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,015 mol (3,15 g) bromku 4-etylo-4-metylomorfoliniowego rozpuszczonego w 25 cm3 metanolu, a następnie do układu dodano alkaliczną żywicę jonowymienną w objętości równej 20 cm3. W dalszej kolejności włączono mieszanie i prowadzono reakcję w czasie dalszych 60 minut przy zachowaniu stałej temperatury równej 20°C. Następnie żywicę jonowymienną odsączono i przemyto 30 cm3 metanolu. Uzyskany przesącz umieszczono w kolbie, do której wprowadzono 0,015 mol (3,01 g) kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego. Uzyskany roztwór poddawano mieszaniu w czasie 5 minut w temperaturze 50°C, po czym odparowano rozpuszczalnik na wyparce próżniowej. Uzyskany produkt suszono.
Otrzymano 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-etylo-4-metylomorfoliny z wydajnością 97%.
Na podstawie analizy widm magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdzono strukturę otrzymanego związku: 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ [ppm] = 1,25 (m, 3H); 2,22 (s, 3H); 3,28 (s, 2H); 3,40 (m, 4H); 3,56 (m, 3H); 3,87 (m, 2H); 4,01 (m, 2H); 4,40 (s, 2H); 6,71 (d, J = 8,32 Hz, 1H); 6,97 (dd, J = 2,65, 8,12 Hz, 1H); 7,03 (d, J = 2,36 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ [ppm] = 173,2; 155,8; 130,0; 128,5; 126,2; 124,4; 112,8; 68,3; 60,7; 59,8; 55,7; 46,9; 16,3; 10,5.
Analiza elementarna CHN dla C16H24ONO4 (Mmol = 329,82 g/mol): wartości obliczone (%): C = 58,27; H = 7,33; N = 4,25; wartości zmierzone: C = 58,61; H = 7,68; N = 3,86.
P rz y kła d II
Sposób wytwarzania 4-chloro-2-metylofenoksyoctanu 4-heksylo-4-metylomorfoliniowego:
W kolbie wyposażonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,008 mol (2,13 g) bromku 4-heksylo-4-metylomorfoliniowego rozpuszczonego w 30 cm3 etanolu, a następnie dodano 0,0088 mol (1,82 g) 4-chloro-2-metylofenoksyoctanu litu. Uzyskany układ mieszano w czasie 10 minut, utrzymując stałą temperaturę mieszaniny równą 45°C. W dalszej kolejności odparowano etanol, a pozostałość suszono do otrzymania gotowego produktu. Otrzymano 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-heksylo-4-metylomorfoliniowego z wydajnością 95%.
Analiza pasm obecnych na widmach magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdza strukturę otrzymanych cieczy jonowych: 1H NMR (400 MHz, CDO3) δ [ppm] = 0,88 (t, J = 8,06 Hz, 3H); 1,28 (m, 6H); 1,62 (m, 2H); 2,22 (s, 3H); 3,29 (s, 2H); 3,39 (m, 5H); 3,53 (m, 2H); 3,90 (m, 2H); 4,01 (m, 2H); 4,39 (s, 2H); 6,71 (d, J = 8,32 Hz, 1H); 6,97 (dd, J = 2,65, 8,12 Hz, 1H); 7,03 (d, J = 2,36 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCI3) δ [ppm] = 173,2; 155,9; 130,0; 128,5; 126,1; 124,3; 112,7; 68,2; 65,1; 60,50; 59,5; 47,1; 31,3; 23,7; 22,5; 21,5; 16,2; 13,9.
Analiza elementarna CHN dla C20H32ClNO4 (Mmol = 385,93 g/mol): wartości obliczone (%): C = 62,24; H = 8,36; N = 3,63; wartości zmierzone: C = 62,58; H = 8,59; N = 3,94.
P rz y kła d III
Sposób wytwarzania 4-chloro-2-metylofenoksyoctanu 4-metylo-4-oktylomorfoliniowego:
Do reaktora wyposażonego w mieszadło magnetyczne i zawierającego 16 cm3 silnie alkalicznej żywicy jonowymiennej wprowadzono 0,012 mol (3,53 g) bromku 4-metylo-4-oktylomorfoliniowego rozpuszczonego w 30 cm3 etanolu, a następnie uruchomiono mieszanie. Proces prowadzono w czasie dalszych 30 minut przy zachowaniu stałej temperatury równej 45°C. Następnie odsączono żywicę jonowymienną i oddzielone złoże przemyto oraz przemyto ją 25 cm3 etanolu. Do uzyskanego przesączu dodano następnie 0,012 mol (2,41 g) kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego rozpuszczonego w 10 cm3 etanolu. Układ następnie mieszano w czasie dalszych 40 minut w temperaturze 15°C. Rozpuszczalnik następnie usunięto poprzez odparowanie, a uzyskaną pozostałość suszono do uzyskania gotowego produktu. Otrzymano 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-oktylo-4-metylomorfoliniowy z wydajnością 95%.
Wykonano analizę widm magnetycznego rezonansu jądrowego, na podstawie której potwierdzono poprawność struktur chemicznych otrzymanych związków: 1H NMR (400 MHz, CDO3) δ [ppm] = 0,88 (t, J = 8,06, 3H); 1,28 (m, 10H); 1,62 (m, 2H); 2,25 (s, 3H); 3,27 (s, 2H); 3,37 (m, 5H); 3,53 (m, 2H);
PL 239 073 B1
3,88 (m, 2H); 4,01 (m, 2H); 4,39 (s, 2H); 6,71 (d, J = 8,32 Hz, 1H); 6,97 (dd, J = 2,65, 8,12 Hz, 1H); 7,03 (d, J = 2,36 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCI3) δ [ppm] = 173,3; 155,8; 129,9; 128,5; 126,1; 124,4; 112,7; 67,9; 65,1; 60,5; 59,5; 47,1; 31,8; 29,2; 26,2; 22,5; 21,5; 16,2; 13,9.
Analiza elementarna CHN dla C22H36CINO4 (Mmol = 413,98 g/mol): wartości obliczone (%): C = 63,83; H = 8,77; N = 3,38; wartości zmierzone: C = 64,11; H = 8,44; N = 3,63.
Przykład IV
Sposób wytwarzania 4-chloro-2-metylofenoksyoctanu 4-tetradecylo-4-metylomorfoliniowego:
W reaktorze wyposażonym w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,03 mol (11,35 g) bromku 4-tetradecylo-4-metylomorfoliniowego rozpuszczonego w 70 cm3 metanolu, a następnie dodano 45 cm3 silnie alkalicznej żywicy jonowymiennej. Następnie uruchomiono mieszanie i prowadzono proces w czasie dalszych 40 minut w stałej temperaturze równej 25°C. Następnie odsączono żywicę jonowymienną i przemyto ją 50 cm3 metanolu. Następnie uzyskany przesącz zobojętniono 0,03 mol (6,02 g) kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego. Układ mieszano w czasie 10 minut w temperaturze 25°C. Z uzyskanej mieszaniny odparowano rozpuszczalnik, a pozostałość suszono. Otrzymano 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-tetradecylo-4-metylomorfoliniowy z wydajnością 94%.
Wykonano widmo węglowego i protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego, na podstawie których potwierdzono strukturę otrzymanej soli: 1H NMR (400 MHz, CDCh) δ [ppm] = 0,88 (t, J = 8,06, 3H); 1,27 (m, 22H); 1,61‘ (m, 2H); 2,22 (s, 3H); 3,26 (s, 2H); 3,37 (m, 5H); 3,53 (m, 2H); 3,88 (m, 2H); 4,01 (m, 2H); 4,39 (s, 2H); 6,71 (d, J = 8,32 Hz, 1H); 6,97 (dd, J = 2,65, 8,12 Hz, 1H); 7,03 (d, J = 2,36 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCI3) δ [ppm] = 173,3; 155,8; 130,0; 128,5; 126,1; 124,3; 112,7; 68,1; 65,2; 60,5; 59,5; 47,1; 31,8; 29,5; 29,2; 26,2; 22,5; 21,5; 16,2; 13,9.
Wykonano oznaczenie zawartości substancji kationowo czynnych metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-1. Czystość produktu wyniosła 98%.
Przykład V
Sposób wytwarzania 4-chloro-2-metylofenoksyoctanu 4-heksadecylo-4-metylomorfoliniowego:
W reaktorze wyposażonym w mieszadło magnetyczne umieszczono roztwór 0,018 mol (7,32 g) bromku 4-heksadecylo-4-metylomorfoliniowego w 50 cm3 2-propanolu oraz 0,018 mol (4,30 g) 4-chloro-2-metylofenoksyoctanu potasu. Reakcję wymiany prowadzono w czasie dalszych 120 minut, zachowując stałą temperaturę mieszaniny równą 20°C. W dalszej kolejności odsączono produkt uboczny reakcji wymiany anionu, a z przesączu odparowano 2-propanol. Następnie pozostałość po odparowaniu rozpuszczalnika suszono do uzyskania gotowego produktu. Wydajność procesu wyniosła 96%.
Struktura produktu została potwierdzono poprzez analizę widm protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego: 1H NMR (400 MHz, CDCh) δ [ppm] = 0,88 (t, J = 8,06, 3H); 1,26 (m, 26H); 1,62 (m, 2H); 2,22 (s, 3H); 3,18 (s, 2H); 3,38 (m, 5H); 3,53 (m, 2H); 3,88 (m, 2H); 4,01 (m, 2H); 4,39 (s, 2H); 6,71 (d, J = 8,32 Hz, 1H); 6,97 (dd, J = 2,65, 8,12 Hz, 1H); 7,03 (d, J = 2,36 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCI3) δ [ppm] = 173,2; 155,8; 129,9; 128,5; 126,1; 124,4; 112,7; 68,0; 65,1; 60,5; 59,5; 47,1; 31,7; 29,4; 29,2; 26,2; 22,50; 21,5; 16,3; 14,0.
Wykonano oznaczenie zawartości substancji kationowo czynnych metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-1. Czystość produktu wyniosła 97%.
P r z y k ł a d VI
Sposób wytwarzania 4-chloro-2-metylofenoksyoctanu 4-oktadecylo-4-metylomorfoliniowego:
W kolbie wyposażonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,012 mol (5,21 g) bromku 4-oktadecylo-4-metylomorfoliniowego, który rozpuszczono w 40 cm3 metanolu. Następnie dodano 0,012 mol (2,67 g) 4-chloro-2-metylofenoksyoctanu sodu i uruchomiono mieszanie, zachowując temperaturę układu równą 25°C. Po upływie 30 minut zakończono reakcję i odsączono wytrącony z układu produkt uboczny, a z przesączu odparowano rozpuszczalnik. Pozostałość suszono do uzyskania gotowego produktu. Wydajność procesu syntezy 4-chloro-2-metylofenoksyoctanu 4-oktadecylo-4-metylomorfoliniowego wyniosła 97%.
Strukturę związku potwierdzono, wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego: 1H NMR (400 MHz, CDCh) δ [ppm] = 0,88 (t, J = 8,06, 3H); 1,26 (m, 30H); 1,62 (m, 2H); 2,15 (s, 3H); 3,16 (s, 2H); 3,38 (m, 5H); 3,59 (m, 2H); 3,88 (m, 2H); 4,01 (m, 2H); 4,39 (s, 2H); 6,71 (d, J = 8,32 Hz, 1H); 6,97 (dd, J = 2,65, 8,12 Hz, 1H); 7,03 (d, J = 2,36 Hz, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCI3) δ [ppm] = 175,1; 157,8; 130,0; 129,9; 126,9; 124,4; 111,7; 72,1; 65,1; 60,5; 59,5; 47,1; 31,8; 29,4; 29,2; 26,2; 22,6; 21,6; 17,0; 14,0.
Wykonano oznaczenie zawartości substancji kationowo czynnych metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-1. Czystość produktu wyniosła 99%.
PL 239 073 Β1
Przykładowe zastosowanie:
Badania biologicznej aktywności wobec chwastów w warunkach szklarniowych.
Rośliną testową była komosa biała (Chenopodium album L). Nasiona wysiewano do doniczek napełnionych glebą na równą głębokość 1 cm. Po wytworzeniu liścieni dokonano przerywki, pozostawiając po 5 roślin w każdej doniczce. Po wytworzeniu 4 liści rośliny opryskiwano cieczą zawierającą badane związki za pomocą opryskiwacza kabinowego wyposażonego w rozpylacz Tee Jet 110/02, przemieszczający się nad roślinami ze stałą prędkością 3,1 m/s. Odległość rozpylacza od wierzchołków roślin wynosiła 40 cm, ciśnienie cieczy w rozpylaczu wynosiło 0,2 MPa, a wydatek cieczy w przeliczeniu na 1 ha wynosił 200 dm3.
Po wykonaniu zabiegu doniczki z roślinami ponownie umieszczono w szklarni, w temperaturze 20°C (±2°C) i wilgotności powietrza 60%. Czas oświetlania wynosił 16 godzin na dobę. Po upływie 2 tygodni poddane opryskowi rośliny ścięto przy powierzchni gleby i zważono, a następnie w porównaniu do kontroli wyznaczono redukcję świeżej masyw skali procentowej. Badanie wykonano w 4 powtórzeniach w układzie całkowicie zrandomizowanym.
W tabeli 1 przedstawiono skuteczność działania dwufunkcyjnych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym wobec komosy białej.
| Nr obiektu | Ciecz jonowa/preparat odniesienia | Redukcja świeżej masy (%) |
| 1 | 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-etylo-4-metylomorfoliniowy | 90 |
| 2 | 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-heksano-4-metylomorfoliniowy | 92 |
| 3 | 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-oktano-4-metylomorfoliniowy | 92 |
| 4 | 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-tetradecylo-4-metylomorfoliniowy | 94 |
| 5 | 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-heksadecylo-4-metylomorfoliniowy | 94 |
| 6 | 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-oktadecylo-4-metylomorfoliniowy | 93 |
| 7 | Chwastox Extra 300 SL | 64 |
Ciecze jonowe zastosowano w postaci roztworów wodnych w ilości odpowiadającej 400 g anionu MCPA w przeliczeniu na 1 ha. Przygotowano roztwory o stężeniach w zakresie od 0,1 do 5%. Jako środki porównawcze zastosowano herbicyd Chwastox Extra 300 SL zawierający MCPA (300 g s.c. w 1 dm3 preparatu).
Wyniki przeprowadzonych badań wskazują na silną aktywność biologiczną wszystkich testowanych cieczy jonowych z syntezowanego szeregu homologicznego. Wobec roślin komosy białej badane ciecze jonowe wykazały zauważalnie większą skuteczność zastosowany preparat odniesienia - Chwastox Extra 300 SL. Aplikacja testowanych związków na rośliny komosy skutkowała redukcją świeżej masy w zakresie od 90% do 94% w porównaniu do obiektu kontrolnego. Zarówno pochodne z krótkim, jak i z długim podstawnikiem alkilowym w strukturze kationu charakteryzowały się podobnie wysoką aktywnością biologiczną, co pozwala na łatwiejszy dobór struktury kationu w zależności od innych parametrów (toksyczności, biodegradowalności, nakładów ekonomicznych związanych z syntezą). Najlepsze działanie spośród uzyskanych cieczy jonowych wykazał 4-chloro-2-metylofenoksyoctan 4-heksadecylo-4-metylomorfoliny, który działał o 30% skuteczniej niż standardowy herbicyd dostępny w handlu.
Niezależnie od długości podstawnika alkilowego, wszystkie spośród uzyskanych związków występowały w ciekłym stanie skupienia w temperaturze 25°C, można je zatem zaliczyć do niskotemperaturowych cieczy jonowych. Ciekły stan skupienia, w połączeniu z korzystnym powinowactwem do wody wszystkich związków z szeregu homologicznego, pozwala na łatwe przygotowanie form użytkowych nowych herbicydów. Wszystkie uzyskane ciecze jonowe wykazują również powinowactwo do rozpuszczalników organicznych, w szczególności do małocząsteczkowych alkoholi pierwszorzędowych (metanol, etanol, 2-propanol), dimetylosulfotlenku oraz acetonitrylu, co ułatwia zastosowanie ich
PL 239 073 Β1 w formach użytkowych z użyciem rozpuszczalnika innego niż woda. Prężność par cieczy jonowych jest bardzo niska, nie występuje zatem ryzyko parowania herbicydu i migracji na sąsiednie uprawy wraz z wiatrem. Aktywność biologiczna wszystkich testowanych związkówjest porównywalna z innymi, opisanymi uprzednio w literaturze cieczami literaturowymi, m.in. w pracach: J. Pernak, M. Niemczak, K. Materna, K. Żelechowski, K. Marcinkowska, T. Praczyk, Synthesis, properties and evaluation of biological activity of herbicidal ionic liquids with 4-(4-chloro-2-methylphenoxy)butanoate anion RSC Adv., 2016, 6, 7330-7338, J. Pernak, K. Czerniak, A. Biedziak, K. Marcinkowska, T. Praczyk, K. Erfurt, A. Chrobok, Herbicidal ionic liquids derived from renewable sources RSC Adv., 2016, 6, 52781-52789, M. Niemczak, Ł. Chrzanowski, T. Praczyk, J. Pernak, Biodegradable herbicidal ionic liquids based on synthetic auxins and analogues of betaine, New J. Chem. 2017 41, 8066-8077 oraz M. Niemczak, T. Rzemieniecki, A. Biedziak, K. Marcinkowska, J. Pernak. Synthesis and Structure-Property Relationships in Herbicidal Ionic Liquids and Double Salts, ChemPlusChem, 2018, 83, 529-541.
Claims (4)
1. Sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym określonych wzorem ogólnym 1, znamienny tym, że bromek 4-alkilo-4-metylomorfoliniowy o wzorze ogólnym 2, w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości 2, albo 6, albo 8, albo w zakresie od 14 do 18 atomów węgla, rozpuszcza się w metanolu lub etanolu, do której dodaje się żywicy jonowymiennej i prowadzi reakcję w czasie od 30 do 60 minut, korzystnie 40 minut, w temperaturze od 20 do 45°C, korzystnie 25°C, następnie oddziela się żywicę, a otrzymaną ciecz poddaje się reakcji z kwasem 4-chloro-2-metylofenoksyoctowym w czasie od 5 do 40 minut, korzystnie 10 minut, w temperaturze od 15 do 50°C, korzystnie 25°C, po czym odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt suszy.
2. Zastosowanie herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym jako herbicydy.
3. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że sole stosuje się jako herbicyd w postaci czystej.
4. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że sole stosuje się jako herbicyd w postaci roztworu wodnego albo wodno-alkoholowego albo alkoholowego o stężeniu co najmniej 0,01%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL428830A PL239073B1 (pl) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL428830A PL239073B1 (pl) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL428830A1 PL428830A1 (pl) | 2020-08-10 |
| PL239073B1 true PL239073B1 (pl) | 2021-11-02 |
Family
ID=71943711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL428830A PL239073B1 (pl) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL239073B1 (pl) |
-
2019
- 2019-02-06 PL PL428830A patent/PL239073B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL428830A1 (pl) | 2020-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL239073B1 (pl) | Sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy | |
| PL245059B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem (2-alkoksy-2-oksoetylo)decylodimetyloamoniowym oraz anionem (3,6-dichloro-2-metoksy)benzoesanowym, sposób ich otrzymywania i zastosowanie | |
| PL223417B1 (pl) | Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationami alkilodiylo-bis(dimetyloalkiloamoniowymi) oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL240649B1 (pl) | Herbicydowe ciecze jonowe z kationem alkilo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]dimetylo-amoniowym i anionem (R)-2-(4-chloro- -2-metylofenoksy)propionianowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL228020B1 (pl) | Nowe herbicydowe bisamoniowe sole z kationem alkilodiylo -bis(etanolodietyloamoniowym) z anionem 4 -chloro -2-metylofenoksyoctowym albo 3,6 -dichloro -2-metoksy benzoesowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako srodki ochrony roslin | |
| PL223414B1 (pl) | Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationem 3-oksopentametyleno-(1,5)-bis(dimetyloalkiloamoniowym) oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL230986B1 (pl) | Nowe amoniowe ciecze jonowe z kationem alkilo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]dimetyloamoniowym i anionem 2-(2,4-dichlorofenoksy) popionianowym oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki ochrony roślin | |
| PL243253B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem (2-alkoksy-2-oksoetylo)trimetyloamoniowym i anionem 3,6-dichloro-2-metoksybenzoesanowym, sposoby ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL229570B1 (pl) | 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkoksymetylobis(2-hydroksyetylo) metyloamoniowe, sposób otrzymywania i zastosowanie jako środek ochrony roślin | |
| PL231262B1 (pl) | Nowe bisamoniowe ciecze jonowe z kationem alkilo-1, X-bis( bis(2-hydroksyetylo) oktadec-9- enamoniowy) albo bis(etano) amino-2,2’- bis(bis(2-hydroksyetylo) oktadec-9- enamoniowy), albo buteno-1,4-bis( bis(2-hydroksyetylo) oktadec-9- enamoniowy), sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako herbicydy | |
| PL237268B1 (pl) | Pary jonowe (4-chloro-2-X-fenoksy)octanu z L-proliną, L-histydyną i L-arginianem metylu, sposób otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicyd | |
| PL236743B1 (pl) | 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkilo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]dimetyloamoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL242922B1 (pl) | Amoniowe ciecze jonowe z kationem alkilodimetylo(karboksymetylo) amoniowym i anionem 3,6-dichloropirydyno-2-karboksylowym, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako selektywne herbicydy do zwalczania chwastów dwuliściennych | |
| PL238657B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem 1-alkilo-1-metylo-4-hydroksypiperydyniowym i anionem pochodzącym od kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego, sposób ich otrzymania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL237908B1 (pl) | Herbicydowa ciecz jonowa z anionem kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego i zawierająca ją mieszanina eutektyczna | |
| PL228325B1 (pl) | Nowe herbicydowe sole z kationem alkilodiylo-bis(etanolodimetyloamoniowym) i z anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctowym albo 3,6-dichloro-2-metoksybenzoesowym oraz sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie jako srodki ochrony roslin | |
| PL236260B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem 1-alkilo-1-metylo-4-hydroksypiperydyniowym oraz anionem 3,6-dichloro-2-metoksybenzoesanowym, sposób ich otrzymania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL223557B1 (pl) | 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkoksymetylocykloheksylodimetyloamoniowe i sposób ich otrzymywania | |
| PL230785B1 (pl) | Nowe amoniowe ciecze jonowe (4-chloro-2- metylofenoksy)octany( alkoksymetylo)[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL230764B1 (pl) | 3,6-Dichloro-2- metoksybenzoesan alkilobetainianu metylu, sposób jego otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicyd | |
| PL237098B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem acetylocholiny i anionem herbicydowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL230786B1 (pl) | Nowe 4-chloro-2- metylofenoksyoctany alkoksymetylo(2-hydroksyetylo) dietyloamoniowe i sposób ich wytwarzania oraz zastosowania jako herbicyd | |
| PL235164B1 (pl) | Herbicydowe sole podwójne z kationem alkilo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]dimetyloamoniowym i anionami 4-chloro-2-metoksyoctanowym i 3,6-dichloro-2-metoksybenzoesanowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako środki ochrony roślin | |
| PL218454B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem tetrametyleno-1,4-bis(alkilodimetyloamoniowym) i anionami (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym oraz 3,6-dichloro-2-metoksybenzoesanowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL240767B1 (pl) | Indolilo-3-maślany alkilo(2-hydroksyetylo)dimetyloamoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako ukorzeniacze |