PL247337B1 - New quaternary bisammonium salts with alkyl-1,ω-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 2-methyl-4-chlorophenoxyacetate anions, method of obtaining them and use as plant protection agents - Google Patents

New quaternary bisammonium salts with alkyl-1,ω-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 2-methyl-4-chlorophenoxyacetate anions, method of obtaining them and use as plant protection agents Download PDF

Info

Publication number
PL247337B1
PL247337B1 PL441278A PL44127822A PL247337B1 PL 247337 B1 PL247337 B1 PL 247337B1 PL 441278 A PL441278 A PL 441278A PL 44127822 A PL44127822 A PL 44127822A PL 247337 B1 PL247337 B1 PL 247337B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
product
bis
trimethyl
carboxymethyl
ammonium
Prior art date
Application number
PL441278A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL441278A1 (en
Inventor
Michał NIEMCZAK
Michał Niemczak
Witold Stachowiak
Original Assignee
Politechnika Poznanska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Poznanska filed Critical Politechnika Poznanska
Priority to PL441278A priority Critical patent/PL247337B1/en
Publication of PL441278A1 publication Critical patent/PL441278A1/en
Publication of PL247337B1 publication Critical patent/PL247337B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C211/00Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C211/62Quaternary ammonium compounds
    • C07C211/63Quaternary ammonium compounds having quaternised nitrogen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N33/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
    • A01N33/02Amines; Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/04Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups
    • C07C209/06Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of halogen atoms
    • C07C209/12Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of halogen atoms with formation of quaternary ammonium compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są nowe czwartorzędowe sole bisamoniowe z kationem alkilo-1,X-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowym) i anionami 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowymi o wzorze ogólnym 1, sposób i otrzymywania i zastosowanie jako środków ochrony roślin.The subject of the application is new bis-quaternary ammonium salts with an alkyl-1,X-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 4-chloro-2-methylphenoxyacetate anions of the general formula 1, the method and preparation thereof and the use thereof as plant protection agents.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku są czwartorzędowe sole bisamoniowe z kationem alkilo-1,ω-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami 2-metylo-4-dichlorofenoksyoctanowymi, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako środki ochrony roślin.The subject of the invention are quaternary bisammonium salts with an alkyl-1,ω-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 2-methyl-4-dichlorophenoxyacetate anions, a method for obtaining them and their use as plant protection agents.

Sole bisamoniowe są nowym rodzajem związków organicznych zaliczanych do czwartorzędowych soli amoniowych, które są związkami organicznymi o budowie jonowej, mającymi w swojej strukturze ładunek dodatni umieszczony na atomie azotu. W solach bisamoniowych dwa kationy są połączone ze sobą za pomocą łącznika, którym może być długi lub krótki niepolarny łańcuch alkilowy podstawiony różnymi grupami funkcyjnymi. Związki te znalazły zastosowanie głównie jako środki powierzchniowo czynne, gdyż wykazują wysoką aktywność powierzchniową, a także niskie krytyczne stężenie micelizacji. Dzięki temu górują one nad konwencjonalnymi kationowymi surfaktantami i stanowią dla nich znakomitą alternatywę. Czwartorzędowe sole amoniowe, w których między łańcuchem alkilowym a czwartorzędowym atomem azotu znajduje się wiązanie estrowe nazywa się esterquatami. W literaturze znane są również sole bisamoniowe zaliczane do esterquadów (A.R. Tehrani-Bagha, H. Oskarsson, C.G. van Ginkel, K. Holmberg, J Colloid Interface Sci. 2007, 312, 444-452). Zauważono, że sole bisamoniowe z wiązaniem estrowym charakteryzują się znacznie lepszą podatnością na biodegradację, w wyniku czego są przyjaźniejsze dla środowiska w porównaniu do soli bisamoniowych zawierających jedynie proste łańcuchy alkilowe przyłączone do atomów azotu.Bisammonium salts are a new type of organic compounds classified as quaternary ammonium salts, which are organic compounds with an ionic structure, having a positive charge on the nitrogen atom in their structure. In bisammonium salts, two cations are connected to each other by means of a linker, which can be a long or short non-polar alkyl chain substituted with various functional groups. These compounds are mainly used as surfactants, because they show high surface activity and low critical micellization concentration. Thanks to this, they are superior to conventional cationic surfactants and are an excellent alternative to them. Quaternary ammonium salts, in which there is an ester bond between the alkyl chain and the quaternary nitrogen atom, are called esterquats. Bissamonium salts classified as esterquads are also known in the literature (A.R. Tehrani-Bagha, H. Oskarsson, C.G. van Ginkel, K. Holmberg, J Colloid Interface Sci. 2007, 312, 444-452). It has been noted that bissamonium salts with an ester bond are characterized by much better biodegradability, which makes them more environmentally friendly compared to bissamonium salts containing only simple alkyl chains attached to nitrogen atoms.

N,N,N-trimetyloglicyna znana jest jako betaina glicynowa i stanowi w przybliżeniu 27% melasy będącej produktem ubocznym przemysłu cukierniczego. Jako związek pochodzenia naturalnego jest łatwo dostępna, biodegradowalna i nietoksyczna. W efekcie betaina stosowana jest obecnie jako dodatek do kremów i maści, leczniczych środków czyszczących, płynów po goleniu i dezodorantów. Przeprowadzone badania polowe wskazują, że betaina może wpłynąć na zwiększenie plonów owoców i warzyw o ponad 20%, jeśli jest zastosowana podczas fazy środkowego kwitnienia roślin. (M. Niemczak, Ł. Sobiech, M. Grzanka, J. Agric. Food Chem. 2020, 68 (47), 13661-13671). Nie jest znane zastosowanie betainy do syntezy soli bisamoniowych esterquatów zawierających aniony aktywnie biologicznie jako herbicydy. W literaturze opisano jedynie estry alkilowe betainy z jednym wiązaniem estrowym i anionem herbicydowym. (M. Niemczak, Ł. Sobiech, M. Grzanka, J Agric. Food Chem. 2020, 68 (47), 13661-13671; A. Nawrocki, R. Olszewski, J. Pernak, T. Praczyk, M. Niemczak, K. Czerniak, EP 3092898A1; J. Pernak, M. Niemczak, K. Czerniak, T. Praczyk, PL 230034; J. Pernak, I. Kędzia, M. Niemczak, PL 230764; J. Pernak, M. Niemczak, I. Kędzia, Z. Bartoszewska, K. Marcinkowska, T. Praczyk, PL 231021). Należy jednak nadmienić, że żaden ze wskazanych doniesień literaturowych nie wskazuje, że jest możliwe otrzymanie bisamoniowych pochodnych betainy.N,N,N-trimethylglycine is known as glycine betaine and constitutes approximately 27% of molasses, a by-product of the confectionery industry. As a natural compound, it is readily available, biodegradable and non-toxic. As a result, betaine is currently used as an additive to creams and ointments, medicated cleansers, aftershaves and deodorants. Field studies indicate that betaine can increase fruit and vegetable yields by more than 20% if applied during the mid-flowering phase of plants. (M. Niemczak, Ł. Sobiech, M. Grzanka, J. Agric. Food Chem. 2020, 68 (47), 13661-13671). The use of betaine for the synthesis of bisammonium salts of esterquats containing biologically active anions as herbicides is not known. Only betaine alkyl esters with one ester bond and a herbicide anion have been described in the literature. (M. Niemczak, Ł. Sobiech, M. Grzanka, J Agric. Food Chem. 2020, 68 (47), 13661-13671; A. Nawrocki, R. Olszewski, J. Pernak, T. Praczyk, M. Niemczak, K. Czerniak, EP 3092898A1; J. Pernak, M. Niemczak, K. Czerniak, T. Praczyk, PL 230034; J. Pernak, I. Kędzia, M. Niemczak, PL 230764; J. Pernak, M. Niemczak, I. Kędzia, Z. Bartoszewska, K. Marcinkowska, T. Praczyk, PL 231021). It should be noted, however, that none of the indicated literature reports indicate that it is possible to obtain bisammonium betaine derivatives.

Zastosowanie soli bisamoniowych jako środków ochrony roślin zostało już wielokrotnie opisane, między innymi w patencie PL 228522, gdzie opracowano syntezę bisamoniowych soli z kationem alkilodiylobis(dietanolometyloamoniowym) i z anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym oraz 3,6-dichloro-2-metyloksybenzoesanowym oraz sposób ich wytwarzania. W patencie PL 236261 opisano bisamoniowe ciecze jonowe z kationem alkilo-1,X-bis-(decylodimetyloamoniowym), sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy. Bisamoniowe ciecze jonowe di[2-(2,4-dichlorofenoksy)propioniany] alkano-1,X-bis(decylodimetyloamoniowe), sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy opracowano również w patencie PL 228230. W 2018 roku opublikowano pracę na temat syntezy dikationowych herbicydowych cieczy jonowych z anionem 2,4-dichlorofenoksyoctanowym (J. Niu et al., J. Agric. Food Chem. 2018, 66, 10362-10368), uzyskując satysfakcjonujące wyniki dotyczące skuteczności chwastobójczej, jednak badania nie ujmowały losu środowiskowego zsyntezowanych związków, zaś kationy wykorzystane w ich syntezie mogą być trudne w biodegradacji i zalegać w środowisku. (W. Wilms, M. Woźniak-Karczewska, A. Syguda, M. Niemczak, Ł. Ławniczak, J. Pernak, R.D. Rogers, Ł. Chrzanowski, J Agric. Food Chem. 2020, 68, 10456-10488) W publikacji: M. Niemczak, R. Giszter, K. Czerniak, K. Marcinkowska, F. Walkiewicz, RSC Adv., 2015, 5, 15487-15493, opisano bisamoniowe herbicydowe sole, jednak w tych związkach łącznikiem pomiędzy dodatnio naładowanymi atomami azotu był prosty łańcuch alkilowy lub łańcuch alkilowy z wiązaniem eterowym, różniącym się znacząco pod kątem właściwości fizykochemicznych od wiązania estrowego. Analizując stan techniki należy stwierdzić, że wykorzystanie esterequatów bisamoniowych jako środków ochrony roślin nie doczekało się dotychczas zainteresowania w środowisku naukowym. Jedynie w zgłoszeniu patentowym P.439594 opisano sole z kationem alkilo-1,ω-bis(dimetylodecylo(karboksymetylo)amoniowym) i anionami 3,6-dichloro-2-metoksyoctanowymi, jednak w ich produkcji nie wykorzystuje się występującej powszechnie w środowisku betainy glicynowej. Co więcej, wielokrotnie dowiedziono, że obecność w kationie długich łańcuchów alkilowych utrudnia biodegradację na skutek dużej toksyczności wobec bakterii. Ponadto, synteza związków będących przedmiotem wynalazku jest tania i prosta. Otrzymuje się je w wyniku reakcji 1,X-dibromoalkanów z betainą glicynową, będąca odpadem powstającym przy produkcji cukru z buraków cukrowych. Podczas syntezy nie występują reakcje uboczne ani konkurencyjne, a proces ten nie obciąża środowiska. W literaturze obecnie nie są znane bisamoniowe sole czwartorzędowe z kationem alkilo-1,ω-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowymi, ani też żadne inne sole z tym kationem, które wykazywałyby aktywność herbicydową.The use of bisammonium salts as plant protection agents has been described many times, including in patent PL 228522, where the synthesis of bisammonium salts with an alkyldiylbis(diethanolmethylammonium) cation and with an 4-chloro-2-methylphenoxyacetate and 3,6-dichloro-2-methyloxybenzoate anion and a method for their production was developed. Patent PL 236261 describes bisammonium ionic liquids with an alkyl-1,X-bis(decyldimethylammonium) cation, a method for their production and use as herbicides. Bisammonium ionic liquids di[2-(2,4-dichlorophenoxy)propionates] alkane-1,X-bis(decyldimethylammonium), a method for their preparation and use as herbicides were also developed in patent PL 228230. In 2018, a paper on the synthesis of dicationic herbicidal ionic liquids with a 2,4-dichlorophenoxyacetate anion was published (J. Niu et al., J. Agric. Food Chem. 2018, 66, 10362-10368), obtaining satisfactory results regarding herbicidal efficacy, however, the studies did not take into account the environmental fate of the synthesized compounds, and the cations used in their synthesis may be difficult to biodegrade and remain in the environment. (W. Wilms, M. Woźniak-Karczewska, A. Syguda, M. Niemczak, Ł. Ławniczak, J. Pernak, R.D. Rogers, Ł. Chrzanowski, J Agric. Food Chem. 2020, 68, 10456-10488) In the publication: M. Niemczak, R. Giszter, K. Czerniak, K. Marcinkowska, F. Walkiewicz, RSC Adv., 2015, 5, 15487-15493, bissamonium herbicide salts were described, however, in these compounds the linker between the positively charged nitrogen atoms was a straight alkyl chain or an alkyl chain with an ether bond, significantly differing in terms of physicochemical properties from the ester bond. Analyzing the state of the art, it should be noted that the use of bisammonium esterequats as plant protection agents has not attracted much interest in the scientific community so far. Only in patent application P.439594 salts with alkyl-1,ω-bis(dimethyldecyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 3,6-dichloro-2-methoxyacetate anions were described, however, their production does not use glycine betaine, which is commonly found in the environment. Moreover, it has been proven many times that the presence of long alkyl chains in the cation hinders biodegradation due to high toxicity to bacteria. Moreover, the synthesis of the compounds that are the subject of the invention is cheap and simple. They are obtained as a result of the reaction of 1,X-dibromoalkanes with glycine betaine, which is a waste product generated during the production of sugar from sugar beets. During the synthesis, there are no side or competitive reactions, and this process does not burden the environment. Currently, there are no bisammonium quaternary salts known in the literature with an alkyl-1,ω-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 4-chloro-2-methylphenoxyacetate anions, nor any other salts with this cation that would exhibit herbicidal activity.

Istotą wynalazku są nowe czwartorzędowe sole bisamoniowe z kationem alkilo-1,X-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowym) i anionami 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowymi o wzorze ogólnym 1.The essence of the invention is new quaternary bisammonium salts with an alkyl-1,X-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 4-chloro-2-methylphenoxyacetate anions of the general formula 1.

Jako przykładowe bisamoniowe sole czwartorzędowe z kationem alkilo-1,ω-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowymi można wymienić:Examples of bisammonium quaternary salts with an alkyl-1,ω-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 4-chloro-2-methylphenoxyacetate anions include:

• Di(4-chloro-2-metylofenoksyoctan)butylo-1,4-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowy) • Di(4-chloro-2-metylofenoksyoctan)heksylo-1,6-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowy) • Di(4-chloro-2-metylofenoksyoctan)oktylo-1,8-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowy) • Di(4-chloro-2-metylofenoksyoctan)decylo-1,10-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowy) • Di(4-chloro-2-metylofenoksyoctan)dodecylo-1,12-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowy) Istotą wynalazku jest również sposób wytwarzania nowych czwartorzędowych soli bisamoniowych z kationem alkilo-1,X-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowym) i anionami 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowymi o wzorze ogólnym 1, w którym to sposobie bromek alkilo-1,X-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowy), o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji wymiany anionu z solą sodową lub potasową kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego w stosunku molowym bromku bisamoniowej soli czwartorzędowej do soli kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego 1:2, w temperaturze od 20 do 50°C, korzystnie 40°C, w etanolu, w obecności buforu o pH obojętnym, po czym produkt izoluje się.• Butyl-1,4-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate) • Hexyl-1,6-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate) • Octyl-1,8-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate) • Decyl-1,10-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate) • Dodecyl-1,12-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate) The essence of the invention is also a method for the preparation of new quaternary bisammonium salts with an alkyl-1,X-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and anions 4-chloro-2-methylphenoxyacetate bromides of general formula 1, in which method an alkyl-1,X-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium bromide), of general formula 2, is subjected to an anion exchange reaction with a sodium or potassium salt of 4-chloro-2-methylphenoxyacetic acid in a molar ratio of the bisammonium bromide quaternary salt to the salt of 4-chloro-2-methylphenoxyacetic acid of 1:2, at a temperature of 20 to 50°C, preferably 40°C, in ethanol, in the presence of a buffer of neutral pH, and then the product is isolated.

Korzystnie z rozpuszczalnika organicznego odsącza się powstały nieorganiczny produkt uboczny, z przesączu odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt reakcji osusza się.Preferably, the resulting inorganic by-product is filtered off from the organic solvent, the solvent is evaporated from the filtrate and the reaction product is dried.

Korzystnym jest także, kiedy z rozpuszczalnika organicznego odsącza się powstały nieorganiczny produkt uboczny, z przesączu odparowuje się rozpuszczalnik, a dalsze oczyszczanie produktu następuje na drodze rozpuszczenia na gorąco w acetonie lub mieszaninie octanu etylu i etanolu w stosunku objętościowym 1:1, dekantacji roztworu znad zanieczyszczeń, a następnie jego schłodzeniu, odsączeniu produktu, jego przemyciu octanem etylu i wysuszeniu.It is also advantageous when the resulting inorganic by-product is filtered off from the organic solvent, the solvent is evaporated from the filtrate, and further purification of the product is carried out by dissolving it in hot acetone or a mixture of ethyl acetate and ethanol in a 1:1 volume ratio, decanting the solution from the impurities, and then cooling it, filtering the product, washing it with ethyl acetate and drying it.

Oczyszczanie może polegać na odsączeniu pozostałości nieorganicznych, następnie schłodzeniu mieszaniny do temperatury od -20 do -4°C, odfiltrowaniu produktu i jego wysuszeniu.Purification may involve filtering off the inorganic residues, then cooling the mixture to a temperature of -20 to -4°C, filtering the product and drying it.

Istotą wynalazku jest również zastosowanie nowych czwartorzędowych soli bisamoniowych z kationem alkilo-1,X-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowym) i anionami 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowymi o wzorze ogólnym 1 jako środków ochrony roślin, korzystnie w postaci roztworu w wodzie destylowanej w ilości odpowiadającym 400 g substancji aktywnej na 200 dm3 cieczy użytkowej w przeliczeniu na 1 ha. Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:The essence of the invention is also the use of new quaternary bisammonium salts with an alkyl-1,X-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 4-chloro-2-methylphenoxyacetate anions of general formula 1 as plant protection agents, preferably in the form of a solution in distilled water in an amount corresponding to 400 g of active substance per 200 dm 3 of working liquid per 1 ha. Thanks to the use of the solution according to the invention, the following technical and economic effects were achieved:

• opracowano prostą i efektywną metodę otrzymywania nowej grupy bisamoniowych soli czwartorzędowych z kationem alkilo-1,X-dioksybis(N,N,N-trimetylo-2-oksoetyloamoniowym) oraz anionami 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowymi;• a simple and effective method for obtaining a new group of bisammonium quaternary salts with an alkyl-1,X-dioxybis(N,N,N-trimethyl-2-oxoethylammonium) cation and 4-chloro-2-methylphenoxyacetate anions was developed;

• otrzymane sole ze względu na obecność dwóch wiązań jonowych charakteryzują się niemierzalnie niską lotnością i nie stwarzają ryzyka zanieczyszczenia atmosfery;• the obtained salts, due to the presence of two ionic bonds, are characterized by immeasurably low volatility and do not pose a risk of atmospheric pollution;

• zsyntezowane związki dzięki dwóm wiązaniom estrowym w kationie są podatne na hydrolizę oraz biodegradację w środowisku naturalnym, nie stwarzając ryzyka jego zanieczyszczenia;• the synthesized compounds, thanks to two ester bonds in the cation, are susceptible to hydrolysis and biodegradation in the natural environment, without posing a risk of contamination;

• opracowane metody syntezy nie generują dodatkowych, trudnych do zagospodarowania zanieczyszczeń;• the developed synthesis methods do not generate additional pollutants that are difficult to manage;

• ze względu na niestabilność kationu w warunkach kwasowych jak i zasadowych związki otrzymywane są poprzez reakcję wymiany anionu przy ścisłej kontroli pH mieszaniny reakcyjnej;• due to the instability of the cation in acidic and alkaline conditions, the compounds are obtained by an anion exchange reaction with strict control of the pH of the reaction mixture;

• reakcje wymiany anionu należy prowadzić w środowisku etanolu, gdyż zastosowanie metanolu prowadzi do transestryfikacji użytego kationu bisamoniowego, natomiast w dłuższych alkoholach reakcja nie zachodzi;• anion exchange reactions should be carried out in an ethanol environment, because the use of methanol leads to transesterification of the bisammonium cation used, whereas in longer alcohols the reaction does not occur;

• celem uniknięcia niepożądanych reakcji hydrolizy należy kontrolować zawartość wody w mieszaninie, aby nie przekroczyła wartości 2%;• in order to avoid undesirable hydrolysis reactions, the water content in the mixture should be controlled so that it does not exceed 2%;

• opracowane metody syntezy przebiegają z wydajnościami sięgającymi 99%, ze 100% efektywnością atomową, a uzyskane sole zgodnie charakteryzują się wysoką czystością;• the developed synthesis methods run with yields reaching 99%, with 100% atom efficiency, and the obtained salts are characterized by high purity;

• produkty wykazują selektywną aktywność herbicydową wobec roślin dwuliściennych, są to nowe środki ochrony roślin uprawnych.• the products demonstrate selective herbicide activity against dicotyledonous plants; these are new crop protection products.

Sposób wytwarzania tytułowych czwartorzędowych soli bisamoniowych ilustrują poniższe przykłady:The method of preparing the title quaternary bisammonium salts is illustrated by the following examples:

Przykład IExample I

Sposób wytwarzania di(4-chloro-2-metylofenoksyoctanu) butylo-1,4-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowego)Method for producing butyl-1,4-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium)di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate)

W kolbie okrągłodennej o pojemności 100 cm3 umieszczono 6,53 g (0,0145 mol) butylo-1,4-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowego), dodano 6,92 g (0,0290 mol) soli potasowej kwasu 2-metylo-4-chlorofenoksyoctowego oraz 20 cm3 bezwodnego etanolu.In a 100 cm 3 round-bottomed flask were placed 6.53 g (0.0145 mol) of butyl-1,4-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium chloride), 6.92 g (0.0290 mol) of 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid potassium salt and 20 cm 3 of anhydrous ethanol.

Do mieszaniny reakcyjnej dodano 0,5 cm3 alkoholowego roztworu buforu fosforanowego o pH równym 7. Reakcję wymiany jonowej prowadzono pod chłodnicą zwrotną w temperaturze 40°C przez 5 min, stale mieszając reagenty. Po tym czasie wytrącił się osad soli nieorganicznej, który odsączono, a następnie z przesączu odparowano rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem, otrzymując 10 g ciała stałego. Ostatnim etapem syntezy było oczyszczenie produktu za pomocą rozpuszczenia na gorąco w mieszaninie octanu etylu i etanolu (objętościowo 1:1), dekantacji roztworu znad zanieczyszczeń, a następnie schłodzenia do 4°C. Schłodzona mieszanina została przefiltrowana pod zmniejszonym ciśnieniem, a osad przemyto octanem etylu. Stałą pozostałość umieszczono w suszarce próżniowej i wysuszono do otrzymania 9,0 g di(4-chloro-2-metylofenoksyoctanu) butylo-1,4-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowego) z wydajnością 90%.To the reaction mixture was added 0.5 cm 3 of alcoholic solution of phosphate buffer with pH equal to 7. The ion exchange reaction was carried out under reflux condenser at 40°C for 5 min, constantly stirring the reagents. After this time, a precipitate of inorganic salt precipitated, which was filtered off, and then the solvent was evaporated from the filtrate under reduced pressure, obtaining 10 g of solid. The last stage of the synthesis was purification of the product by hot dissolution in a mixture of ethyl acetate and ethanol (volume 1:1), decantation of the solution from impurities, and then cooling to 4°C. The cooled mixture was filtered under reduced pressure, and the precipitate was washed with ethyl acetate. The solid residue was placed in a vacuum oven and dried to obtain 9.0 g of butyl 1,4-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate) in a yield of 90%.

Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the compound was confirmed by performing proton and carbon nuclear magnetic resonance spectra:

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ [ppm] = 1,69-1,75 (m, 4H); 3,32 (s, 18H); 2,16 (s, 6H); 4,20-4,26 (m, 4H); 4,29 (s, 4H); 4,68 (s, 4H); 6,70 (d, J = 8,9 Hz, 2H); 7,07-7,11 (m, 2H); 7,15 (dd, J = 2,8; 0,7 Hz, 2H).1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ [ppm] = 1.69-1.75 (m, 4H); 3.32 (p, 18H); 2.16 (p, 6H); 4.20-4.26 (m, 4H); 4.29 (s, 4H); 4.68 (s, 4H); 6.70 (d, J = 8.9 Hz, 2H); 7.07-7.11 (m, 2H); 7.15 (dd, J = 2.8; 0.7 Hz, 2H).

1 3C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ [ppm = 16,0; 24,4; 52,9; 62,2; 65,1; 67,9; 112,8; 122,8; 125,9; 127,9; 129,5; 156,0; 165,2; 170,3. 1 3 C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ [ppm = 16.0; 24.4; 52.9; 62.2; 65.1; 67.9; 112.8; 122.8; 125.9; 127.9; 129.5; 156.0; 165.2; 170.3.

Przykład IIExample II

Sposób wytwarzania di(4-chloro-2-metylofenoksyoctanu) heksylo-1,6-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowego)Method for producing hexyl-1,6-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate)

Do naczynia reakcyjnego o pojemności 500 cm3 wprowadzono 26,7 g (0,0557 mol) dibromku heksylo-1,6-dioksybis(trimetylo-2-oksoetyloamoniowego) oraz 26,6 g (0,1114 mol) soli potasowej kwasu 2-metylo-4-chlorofenoksyoctowego. Następnie wprowadzono 120 cm3 bezwodnego etanolu. Dodano 2 cm3 buforu MOPS o pH równym 7, po czym prowadzono reakcję przez 5 min w temperaturze 50°C pod chłodnicą zwrotną, stale mieszając układ do wytrącenia się osadu. Następnie obniżono temperaturę mieszaniny do temperatury pokojowej, by zmniejszyć rozpuszczalność produktu ubocznego, czyli soli nieorganicznej. Otrzymany w toku reakcji osad odsączono, po czym z przesączu odparowano rozpuszczalnik i dodano 120 cm3 acetonu. Otrzymaną mieszaninę ogrzano do wrzenia przy ciągłym mieszaniu. Otrzymany roztwór został zlany znad zanieczyszczeń na drodze dekantacji, a następnie umieszczony w temperaturze -20°C do obniżenia temperatury układu. W kolejnym etapie zastosowano filtrację pod zmniejszonym ciśnieniem, otrzymując produkt w postaci białego ciała stałego. Po przemyciu osadu octanem etylu i osuszeniu stwierdzono, iż reakcja zaszła z wydajnością 95%, dając 38 g produktu, jakim był di(4-chloro-2-metylofenoksyoctan) heksylo-1,6-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowy).26.7 g (0.0557 mol) of hexyl-1,6-dioxybis(trimethyl-2-oxoethylammonium) dibromide and 26.6 g (0.1114 mol) of 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid potassium salt were added to a 500 cm 3 reaction vessel. Then 120 cm 3 of anhydrous ethanol was added. 2 cm 3 of MOPS buffer with pH 7 was added, and the reaction was carried out for 5 min at 50°C under reflux, with constant stirring until a precipitate precipitated. Then the temperature of the mixture was lowered to room temperature to reduce the solubility of the by-product, i.e. the inorganic salt. The precipitate obtained during the reaction was filtered off, after which the solvent was evaporated from the filtrate and 120 cm 3 of acetone was added. The resulting mixture was heated to boiling with constant stirring. The resulting solution was decanted from impurities by decantation and then placed at -20°C to lower the temperature of the system. In the next step, filtration under reduced pressure was used, obtaining the product in the form of a white solid. After washing the precipitate with ethyl acetate and drying, it was found that the reaction had occurred with a yield of 95%, giving 38 g of the product, which was hexyl-1,6-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate).

Tożsamość produktu potwierdzono wykonując widma 1H i 13C NMR:The identity of the product was confirmed by 1H and 13 C NMR spectra:

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ [ppm] = 1,33-1,41 (m, 4H); 1,58-1,68 (m, 4H); 3,35 (s, 18H); 4,20 (t, J = 6,5 Hz, 4H); 4,73 (s, 4H); 2,16 (s, 6H); 4,26 (s, 4H); 6,70 (d, J = 8,9 Hz, 2H); 7,07-7,11 (m, 2H); 7,15 (dd, J = 2,8; 0,7 Hz, 2H).1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ [ppm] = 1.33-1.41 (m, 4H); 1.58-1.68 (m, 4H); 3.35 (p, 18H); 4.20 (t, J = 6.5 Hz, 4H); 4.73 (s, 4H); 2.16 (p, 6H); 4.26 (s, 4H); 6.70 (d, J = 8.9 Hz, 2H); 7.07-7.11 (m, 2H); 7.15 (dd, J = 2.8; 0.7 Hz, 2H).

1 3C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ [ppm] = 16,0; 24,7; 27,6; 52,9; 62,2; 65,5; 67,9; 112,8; 122,8; 125,9; 127,9; 129,5; 156,0; 164,9; 170,3. 1 3 C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ [ppm] = 16.0; 24.7; 27.6; 52.9; 62.2; 65.5; 67.9; 112.8; 122.8; 125.9; 127.9; 129.5; 156.0; 164.9; 170.3.

Przykład IIIExample III

Sposób wytwarzania di(4-chloro-2-metylofenoksyoctanu) oktylo-1,8-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowy)Method for producing octyl-1,8-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate)

Do reaktora o pojemności 250 cm3 wprowadzono 13,58 g (0,0268 mol) dibromku oktylo-1,8-dioksybis(trimetylo-2-oksoetyloamoniowego), 11,94 g (0,0536 mol) soli sodowej kwasu 2-metylo-4-chlorofenoksyoctowego, 45 cm3 98% etanolu i 1 cm3 alkoholowego roztworu buforu fosforanowego o pH równym 7. Reakcję prowadzono przez 30 minut w temperaturze pokojowej, stale mieszając za pomocą mieszadła magnetycznego. Z mieszaniny reakcyjnej wytrącił się osad surowego produktu zanieczyszczonego bromkiem sodu. Osad oddzielono, a z przesączu odparowano rozpuszczalnik. Następnie do pozostałości dodano 50 cm3 acetonu o temperaturze 56°C. Całość mieszano 20 minut, po czym osad soli nieorganicznej odsączono, a przesącz został ochłodzony do -20°C, w wyniku czego wytrącił się produkt. Kolejno przeprowadzono proces sączenia próżniowego, a następnie osad przemyto octanem etylu i osuszono. Otrzymano 19 g produktu w postaci białego ciała stałego, czyli di(4-chloro-2-metylofenoksyoctanu) oktylo-1,8-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowego).13.58 g (0.0268 mol) of octyl-1,8-dioxybis(trimethyl-2-oxoethylammonium dibromide), 11.94 g (0.0536 mol) of 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid sodium salt, 45 cm 3 of 98% ethanol and 1 cm 3 of an alcoholic phosphate buffer solution at pH 7 were introduced into a 250 cm 3 reactor. The reaction was carried out for 30 minutes at room temperature, with constant stirring using a magnetic stirrer. A precipitate of the crude product contaminated with sodium bromide precipitated from the reaction mixture. The precipitate was separated, and the solvent was evaporated from the filtrate. Then 50 cm 3 of acetone at 56°C was added to the residue. The whole was stirred for 20 minutes, then the inorganic salt precipitate was filtered off, and the filtrate was cooled to -20°C, as a result of which the product precipitated. Then, vacuum filtration was carried out, and then the precipitate was washed with ethyl acetate and dried. 19 g of the product was obtained in the form of a white solid, i.e. octyl-1,8-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate).

Wydajność reakcji wynosiła 95%.The reaction yield was 95%.

Na podstawie analizy widm protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdzono strukturę związku:Based on the analysis of proton and carbon nuclear magnetic resonance spectra, the structure of the compound was confirmed:

1H NMR (400 MHz, DMSO-de) δ [ppm]= 1,26-1,40 (m, 8H); 1,57-1,67 (m, 4H); 2,16 (s, 6H); 3,34 (s, 18H); 4,19 (t, J = 6,6 Hz, 4H); 4,26 (s, 4H); 4,71 (s, 4H); 6,70 (d, J = 8,9 Hz, 2H); 7,07-7,11 (m, 2H); 7,15 (dd, J = 2,8; 0,7 Hz, 2H).1H NMR (400 MHz, DMSO-d e ) δ [ppm]= 1.26-1.40 (m, 8H); 1.57-1.67 (m, 4H); 2.16 (p, 6H); 3.34 (p, 18H); 4.19 (t, J = 6.6 Hz, 4H); 4.26 (s, 4H); 4.71 (s, 4H); 6.70 (d, J = 8.9 Hz, 2H); 7.07-7.11 (m, 2H); 7.15 (dd, J = 2.8; 0.7 Hz, 2H).

1 3C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ [ppm]= 16,0; 25,2; 27,9; 28,6; 28,9; 52,9; 62,3; 65,7; 67,9; 112,8; 122,8; 125,9; 127,9; 129,5; 156,0; 165,1; 170,3. 13C NMR (100 MHz, DMSO- d6 ) δ [ppm]= 16.0; 25.2; 27.9; 28.6; 28.9; 52.9; 62.3; 65.7; 67.9; 112.8; 122.8; 125.9; 127.9; 129.5; 156.0; 165.1; 170.3.

Przykład IVExample IV

Sposób wytwarzania di(4-chloro-2-metylofenoksyoctanu decylo-1,10-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowego)Method for the preparation of decyl-1,10-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium)di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate)

W naczyniu reakcyjnym o pojemności 100 cm3 wyposażonym w mieszadło magnetyczne umieszczono 6,91 g (0,0129 mol) dibromku decylo-1,10-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowego) oraz 5,75 g (0,0258 mol) soli sodowej kwasu 2-metylo-4-chlorofenoksyoctowego. Do naczynia dodano 60 cm3 bezwodnego etanolu oraz dodano 0,5 cm3 buforu MOPS o pH wynoszącym 7. Reakcję prowadzono w temperaturze 35°C przez 7 minut pod chłodnicą zwrotną. Pozostałość nieorganiczną odsączono, a następnie mieszaninę schłodzono do - 20°C. Po wykonaniu sączenia z przesączu usunięto rozpuszczalnik pod obniżonym ciśnieniem. Otrzymano 8,5 g produktu w postaci białego ciała stałego z wydajnością 85%.In a 100 cm 3 reaction vessel equipped with a magnetic stirrer, 6.91 g (0.0129 mol) of decyl-1,10-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium dibromide) and 5.75 g (0.0258 mol) of sodium salt of 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid were placed. 60 cm 3 of anhydrous ethanol and 0.5 cm 3 of MOPS buffer with pH 7 were added to the vessel. The reaction was carried out at 35°C for 7 minutes under a reflux condenser. The inorganic residue was filtered off and then the mixture was cooled to - 20°C. After filtration, the solvent was removed from the filtrate under reduced pressure. 8.5 g of the product was obtained as a white solid with a yield of 85%.

Strukturę produktu potwierdzono wykonując widma protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the product was confirmed by performing proton and carbon nuclear magnetic resonance spectra:

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ [ppm]= 1,20-1,33 (m, 12H); 1,54-1,63 (m, 4H); 2,16 (s, 6H); 3,27 (s, 18H); 4,15 (t, J = 6,6 Hz, 4H); 4,26 (s, 4H); 4,61 (s, 4H); 6,70 (d, J = 8,9 Hz, 2H); 7,07-7,11 (m, 2H); 7,15 (dd, J = 2,8; 0,7 Hz, 2H).1H NMR (400 MHz, DMSO- d6 ) δ [ppm]= 1.20-1.33 (m, 12H); 1.54-1.63 (m, 4H); 2.16 (p, 6H); 3.27 (p, 18H); 4.15 (t, J = 6.6 Hz, 4H); 4.26 (s, 4H); 4.61 (s, 4H); 6.70 (d, J = 8.9 Hz, 2H); 7.07-7.11 (m, 2H); 7.15 (dd, J = 2.8; 0.7 Hz, 2H).

1 3C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ [ppm] = 16,0; 25,2; 27,8; 28,6; 28,9; 52,9; 62,3; 65,7; 67,9; 112,8; 122,8; 125,9; 127,9; 129,5; 156,0; 165,1; 170,3. 13C NMR (100 MHz, DMSO- d6 ) δ [ppm] = 16.0; 25.2; 27.8; 28.6; 28.9; 52.9; 62.3; 65.7; 67.9; 112.8; 122.8; 125.9; 127.9; 129.5; 156.0; 165.1; 170.3.

Przykład VExample V

Sposób wytwarzania di(4-chloro-2-metylofenoksyoctanu) dodecylo-1,12-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowego)Method for producing dodecyl-1,12-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate)

Do kolby o pojemności 250 cm3 wprowadzono 10,52 g (0,0187 mol) dibromku dodecylo-1,12-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowego) oraz 8,93 g (0,0374 mol) soli potasowej kwasu 2-metylo-4-chlorofenoksyoctowego. Następnie dodano 100 cm3 bezwodnego etanolu oraz 0,7 cm3 buforu MOPS, którego pH było równe 7. Reakcję prowadzono przez 5 min w temperaturze 40°C pod chłodnicą zwrotną, stale mieszając za pomocą mieszadła magnetycznego. Po zakończeniu reakcji, gdy wytrącił się osad bromku potasu, oddzielono go za pomocą sączenia. Z otrzymanego przesączu będącego etanolowym roztworem produktu odparowano rozpuszczalnik pod obniżonym ciśnieniem. Ustalono, iż reakcja przebiegła z 95% wydajnością i otrzymano 14,25 g di(4-chloro-2-metylofenoksyoctanu) dodecylo-1,12-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowego).10.52 g (0.0187 mol) of dodecyl-1,12-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium dibromide) and 8.93 g (0.0374 mol) of 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid potassium salt were added to a 250 cm 3 flask. Then 100 cm 3 of anhydrous ethanol and 0.7 cm 3 of MOPS buffer, pH 7, were added. The reaction was carried out for 5 min at 40°C under reflux, with constant stirring using a magnetic stirrer. After the reaction was complete, when a precipitate of potassium bromide precipitated, it was separated by filtration. The solvent was evaporated from the obtained filtrate, which was the ethanol solution of the product, under reduced pressure. The reaction was found to be 95% efficient and 14.25 g of dodecyl-1,12-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium di(4-chloro-2-methylphenoxyacetate) was obtained.

Strukturę produktu potwierdzono wykonując widma 1H i 13C NMR:The structure of the product was confirmed by 1 H and 13 C NMR spectra:

H NMR‘(400 MHz, DMSO-d6) δ [ppm]= 1,20-1,33 (m, 16H); 1,54-1,63 (m, 4H); 2,16 (s, 6H); 3,27 (s, 18H); 4,15 (t, J = 6,6 Hz, 4H); 4,26 (s, 4H); 4,60 (s, 4H); 6,70 (d, J = 8,9 Hz, 2H); 7,07-7,11 (m, 2H); 7,15 (dd, J = 2,8; 0,7 Hz, 2H).H NMR'(400 MHz, DMSO- d6 ) δ [ppm]= 1.20-1.33 (m, 16H); 1.54-1.63 (m, 4H); 2.16 (p, 6H); 3.27 (p, 18H); 4.15 (t, J = 6.6 Hz, 4H); 4.26 (s, 4H); 4.60 (s, 4H); 6.70 (d, J = 8.9 Hz, 2H); 7.07-7.11 (m, 2H); 7.15 (dd, J = 2.8; 0.7 Hz, 2H).

1 3C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ [ppm]= 16,0; 25,2; 27,9; 28,6; 28,9; 52,9; 62,3; 65,7; 67,9; 112,8; 122,8; 125,9; 127,9; 129,5; 156,0; 165,1; 170,3. 13C NMR (100 MHz, DMSO- d6 ) δ [ppm]= 16.0; 25.2; 27.9; 28.6; 28.9; 52.9; 62.3; 65.7; 67.9; 112.8; 122.8; 125.9; 127.9; 129.5; 156.0; 165.1; 170.3.

PL 247337 Β1PL 247337 Β1

Przykładowe zastosowanie:Example use:

Badania biologicznej aktywności wobec chwastów w warunkach szklarniowych.Studies of biological activity against weeds in greenhouse conditions.

Rośliną testową była gorczyca biała (Sinapis Alba L.). Nasiona roślin zostały wysiane do oddzielnych doniczek o średnicy 12 cm wypełnionych glebą. Nasiona były wysiewane na głębokość około 1 cm, a następnie przysypane glebą i podlane. Rośliny były hodowane w odpowiednio przygotowanym pomieszczeniu o wilgotności wynoszącej 60% i temperaturze 25°C w dzień i 22°C w nocy. Cykl dobowy wynosił 18 godzin światła i 6 godzin ciemności. Po wykiełkowaniu i wytworzeniu liścieni przeprowadzono przerywkę, pozostawiając po 5 roślin w każdej z doniczek. Po wykształceniu przez rośliny pierwszych 4 liści dokonano selekcji, które z roślin powinny być włączone do grup badanych oraz grupy kontrolnej, a które usunięte z badania. Selekcji dokonano na podstawie obserwacji rozwoju roślin, a grupy tworzono w taki sposób, aby rośliny we wszystkich grupach były na podobnym poziomie rozwoju. Ostatecznie dla każdego badanego związku i grupy kontrolnej wyselekcjonowano po 5 doniczek, każda zawierająca po 5 roślin.The test plant was white mustard (Sinapis Alba L.). The plant seeds were sown in separate pots with a diameter of 12 cm filled with soil. The seeds were sown to a depth of about 1 cm, then covered with soil and watered. The plants were grown in a suitably prepared room with a humidity of 60% and a temperature of 25°C during the day and 22°C at night. The daily cycle was 18 hours of light and 6 hours of darkness. After germination and the production of cotyledons, thinning was carried out, leaving 5 plants in each pot. After the plants had developed the first 4 leaves, a selection was made as to which plants should be included in the test groups and the control group, and which ones should be removed from the study. The selection was made based on observations of the development of the plants, and the groups were created in such a way that the plants in all groups were at a similar level of development. Finally, 5 pots were selected for each test compound and the control group, each containing 5 plants.

Utworzone grupy badane zostały następnie poddane opryskom przy użyciu ręcznego opryskiwacza ciśnieniowego, którego dysza została umieszczona w odległości 40 cm od roślin. Oprysk był wykonywany po uprzednim skalibrowaniu opryskiwacza dla każdego roztworu aplikacyjnego poprzez wykonanie oprysku na misę łapiącą o powierzchni tożsamej z powierzchnią doniczki. Każda doniczka została opryskana oddzielnie. Roztwory aplikacyjne zostały przygotowane poprzez rozpuszczenie badanego związku w wodzie destylowanej w ilości odpowiadającym 400 g substancji aktywnej na 200 dm3 cieczy użytkowej w przeliczeniu na 1 ha. Jako herbicyd referencyjny wykorzystano sól potasową kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego. Po dokonaniu oprysków rośliny zostały umieszczone w sposób zrandomizowany w pomieszczeniu. Po okresie dwóch tygodni rośliny zostały ścięte przy powierzchni gleby i zważone. Masy roślin po aplikacji soli herbicydowych zostały porównane z masami obiektów kontrolnych. W oparciu o te dane wyznaczono wartości redukcji świeżej masy. W tabeli 1 przedstawiono skuteczność działania wybranych związków oraz handlowej substancji chwastobójczej.The test groups that were created were then sprayed using a hand-held pressure sprayer, the nozzle of which was placed 40 cm from the plants. The spraying was performed after calibrating the sprayer for each application solution by spraying onto a catching bowl with a surface area identical to the surface of the pot. Each pot was sprayed separately. The application solutions were prepared by dissolving the tested compound in distilled water in an amount corresponding to 400 g of active substance per 200 dm 3 of working liquid per 1 ha. The potassium salt of 4-chloro-2-methylphenoxyacetic acid was used as the reference herbicide. After spraying, the plants were placed in a randomized manner in a room. After two weeks, the plants were cut at the soil surface and weighed. The masses of the plants after application of the herbicide salts were compared with the masses of the control objects. Based on these data, fresh mass reduction values were determined. Table 1 presents the effectiveness of selected compounds and the commercial herbicide.

Tabela 1Table 1

Skuteczność działania badanych związków oraz preparatu referencyjnego wobec roślin gorczycy białej.Efficacy of the tested compounds and the reference preparation on white mustard plants.

Nr. Próby Test No. Nazwa środka Name of the measure Redukcja świeżej masy (%) Fresh weight reduction (%) 1 1 di(2-mctylo-4-clilorofcnoksyoctan) butylo-l,4-bis(trimetylo(kaiboksymetylo)amoniowy) butyl-1,4-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium)di(2-methyl-4-chlorophenoxyacetate) 67% 67% 2 2 di(2-metylo-4-chlorofenoksyoctan) dodecy lo-l, 12-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowy) di(2-methyl-4-chlorophenoxyacetate) dodecyl-1,12-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) 56% 56% 3 3 2 -mety lo-4-chlorofenoksyoctan potasu 2-methyl-4-chlorophenoxypotassium acetate 40% 40%

Wyniki przeprowadzonych badań wskazują na lepszą aktywność biologiczną testowanych soli bisamoniowych w porównaniu do soli potasowej herbicydu. Po ich aplikacji zaobserwowano wartość redukcji świeżej masy roślin wyższą o co najmniej 16% w porównaniu do soli potasowej.The results of the conducted studies indicate better biological activity of the tested bisammonium salts compared to the potassium salt of the herbicide. After their application, a value of reduction in the fresh mass of plants was observed higher by at least 16% compared to the potassium salt.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowePatent Claims 1. Nowe czwartorzędowe sole bisamoniowe z kationem alkilo-1,X-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowym) i anionami 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowymi o wzorze ogólnym 1.1. New quaternary bisammonium salts with alkyl-1,X-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 4-chloro-2-methylphenoxyacetate anions of general formula 1. 2. Sposób wytwarzania bisamoniowych soli czwartorzędowych opisanych w zastrz. 1 znamienny tym, że bromek alkilo-1,X-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowy), o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji wymiany anionu z solą sodową lub potasową kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego w stosunku molowym bromku bisamoniowej soli czwartorzędowej do soli kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego 1:2, w temperaturze od 20 do 50°C, korzystnie 40°C, w etanolu, w obecności buforu o pH obojętnym, po czym produkt izoluje się.2. A method for the preparation of bisammonium quaternary salts as described in claim 1, characterized in that alkyl-1,X-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium bromide), of general formula 2, is subjected to an anion exchange reaction with sodium or potassium salt of 4-chloro-2-methylphenoxyacetic acid in a molar ratio of bisammonium bromide quaternary salt to 4-chloro-2-methylphenoxyacetic acid salt of 1:2, at a temperature of 20 to 50°C, preferably 40°C, in ethanol, in the presence of a buffer of neutral pH, and then the product is isolated. 3. Sposób według zastrz. 2 znamienny tym, że z rozpuszczalnika organicznego odsącza się powstały nieorganiczny produkt uboczny, z przesączu odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt reakcji osusza się.3. The method according to claim 2, characterized in that the resulting inorganic by-product is filtered off from the organic solvent, the solvent is evaporated from the filtrate and the reaction product is dried. 4. Sposób według zastrz. 2 znamienny tym, że z rozpuszczalnika organicznego odsącza się powstały nieorganiczny produkt uboczny, z przesączu odparowuje się rozpuszczalnik, a dalsze oczyszczanie produktu następuje na drodze rozpuszczenia na gorąco w acetonie lub mieszaninie octanu etylu i etanolu w stosunku objętościowym 1:1, dekantacji roztworu znad zanieczyszczeń, a następnie jego schłodzeniu, odsączeniu produktu, jego przemyciu octanem etylu i wysuszeniu.4. The method according to claim 2, characterized in that the resulting inorganic by-product is filtered off from the organic solvent, the solvent is evaporated from the filtrate, and further purification of the product is carried out by dissolving it in hot acetone or a mixture of ethyl acetate and ethanol in a volume ratio of 1:1, decanting the solution from the impurities, and then cooling it, filtering the product, washing it with ethyl acetate and drying it. 5. Sposób według zastrz. 2 znamienny tym, że oczyszczanie polega na odsączeniu pozostałości nieorganicznych, następnie schłodzeniu mieszaniny do temperatury od -20 do -4°C, odfiltrowaniu produktu i jego wysuszeniu.5. The method according to claim 2, characterized in that the purification consists in filtering off the inorganic residues, then cooling the mixture to a temperature of -20 to -4°C, filtering the product and drying it. 6. Zastosowanie bisamoniowych soli czwartorzędowych opisanych w zastrz. 1 jako środków ochrony roślin, korzystnie w postaci roztworu w wodzie destylowanej w ilości odpowiadającym 400 g substancji aktywnej na 200 dm3 cieczy użytkowej w przeliczeniu na 1 ha.6. Use of bisammonium quaternary salts described in claim 1 as plant protection products, preferably in the form of a solution in distilled water in an amount corresponding to 400 g of active substance per 200 dm 3 of application liquid per 1 ha.
PL441278A 2022-05-26 2022-05-26 New quaternary bisammonium salts with alkyl-1,ω-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 2-methyl-4-chlorophenoxyacetate anions, method of obtaining them and use as plant protection agents PL247337B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441278A PL247337B1 (en) 2022-05-26 2022-05-26 New quaternary bisammonium salts with alkyl-1,ω-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 2-methyl-4-chlorophenoxyacetate anions, method of obtaining them and use as plant protection agents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441278A PL247337B1 (en) 2022-05-26 2022-05-26 New quaternary bisammonium salts with alkyl-1,ω-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 2-methyl-4-chlorophenoxyacetate anions, method of obtaining them and use as plant protection agents

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441278A1 PL441278A1 (en) 2023-11-27
PL247337B1 true PL247337B1 (en) 2025-06-16

Family

ID=88924330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441278A PL247337B1 (en) 2022-05-26 2022-05-26 New quaternary bisammonium salts with alkyl-1,ω-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 2-methyl-4-chlorophenoxyacetate anions, method of obtaining them and use as plant protection agents

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL247337B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL441278A1 (en) 2023-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL230764B1 (en) Methyl alkyl betaine 3,6-dichloro-2-methoxybenzoate, method for obtaining it and application as a herbicide
PL247337B1 (en) New quaternary bisammonium salts with alkyl-1,ω-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 2-methyl-4-chlorophenoxyacetate anions, method of obtaining them and use as plant protection agents
PL237098B1 (en) New ionic liquids with acetylcholine cation and herbicide anion, method of their preparation and use as herbicides
PL244080B1 (en) New herbicide preparations based on ionic liquids with the cation 2,2'-[1,ω-alkyldiylbis(oxy)]-bis[decyldimethyl-2-oxo-ethaneammonium] or alkyl-1,ω-bis(decyldimethylammonium) and anion (3 ,6-dichloro-2-methoxy)benzoate, method of their preparation and use as herbicidal preparations
PL238657B1 (en) New acid ionic liquids with 1-alkyl-1-methyl-4-hydroxypiperidinium cation and anion derived from 4-chloro-2-methylphenoxyacetic acid, method of their preparation and use as herbicides
PL237908B1 (en) Herbicidal ionic liquid with 4-chloro-2-methylphenoxyacetic acid anion and eutectic mixture containing it
PL247336B1 (en) New quaternary bisammonium salts with alkyl-1,ω-bis(trimethyl(carboxymethyl)ammonium) cation and 2,4-dichlorophenoxyacetate anions, method of obtaining them and use as plant protection agents
PL218425B1 (en) New herbicidal esterquats with the anion having herbicidal effect and a process for their preparation
PL229570B1 (en) Alkoxymethyl bis(2-hydroxyethyl)methylammonium 4-chloro-2-methylphenoxyacetates, method for obtaining them and application as plant pesticides
PL247282B1 (en) New ionic liquids with alkyl betaine cation and florasulam anion, method of obtaining them and use as herbicides
PL242515B1 (en) Ionic liquids with N-alkylbetaine cation and indoleacetate anion, method of their preparation and application
PL243253B1 (en) New ionic liquids with (2-alkoxy 2-oxoethyl)trimethylammonium cation and 3,6-dichloro-2-methoxybenzoate anion, methods of their preparation and use as herbicides
PL223417B1 (en) Bis (ammonium) herbicidal ionic liquids with alkyldiyl-bis (dimethylalkyl ammonium) cations and method for producing them
PL228230B1 (en) New di[2-(2,4-dichlorophenoxy)propionates] alkano-1,X-bis(decyl dimethylammonium) bis-ammonium ionic liquids, method for obtaining them and applications as plant protection products
PL229567B1 (en) New (alkoxymethyl)ethyldimethylammonium 4-chloro-2-methylphenoxyacetates ionic liquids, method for obtaining them and their application as herbicides
CN110698354B (en) 2- (3, 4-dichloro-phenoxy) ethyl triethyl ammonium halide and preparation method and application thereof
PL231440B1 (en) Ionic liquids with butene-1,4-bis(tributylammonium) cation and herbicide anions from phenoxy acid group, method for obtaining them and application as herbicides
PL230984B1 (en) New organic salts with trimethylsulfonium cation, method for obtaining them and application as plant control products
PL245059B1 (en) Ionic liquids with (2-alkoxy-2-oxoethyl)decyldimethylammonium cation and (3,6-dichloro-2-methoxy)benzoate anion, method of their preparation and application
PL239073B1 (en) Method of obtaining herbicidal ionic liquids with 4-alkyl-4-methylmorpholine cation and 4-chloro-2-methylphenoxyacetate anion and their use as herbicides
PL223414B1 (en) Bis (ammonium) herbicidal ionic liquids with 3-oxo pentamethylene-(1.5)-bis (dimethylalkyl ammonium) cations and method for obtaining them
PL229171B1 (en) New ammonium ionic liquids, alkoxymethyl[3-(methacryloylamino)propyl]dimetyl-ammonium 2,4-dichlorophenoxy)acetates, method for obtaining them and their application as herbicides
PL215636B1 (en) New ion-pairs containing 3, 6-dichloro picoline anion, method of manufacturing new ion-pairs containing 3, 6-dichloro picoline anion
PL237983B1 (en) Alkyl[2-(2-hydroxyethoxy)ethyl]dimethylammonium saccharinates, method for obtaining them and application as feeding deterrents
PL243364B1 (en) Bis-ammonium ionic liquids with indole-3-butyric anion and 2-methyl-4-chlorophenoxyacetate anion, method of their preparation and use as field mint control agents