PL248628B1 - Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów - Google Patents

Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów

Info

Publication number
PL248628B1
PL248628B1 PL446699A PL44669923A PL248628B1 PL 248628 B1 PL248628 B1 PL 248628B1 PL 446699 A PL446699 A PL 446699A PL 44669923 A PL44669923 A PL 44669923A PL 248628 B1 PL248628 B1 PL 248628B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
amidquats
bromide
new
cation
ethyl
Prior art date
Application number
PL446699A
Other languages
English (en)
Other versions
PL446699A1 (pl
Inventor
Anna Syguda
Marta Wojcieszak
Katarzyna Materna
Original Assignee
Politechnika Poznańska
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 Poznańska filed Critical Politechnika Poznańska
Priority to PL446699A priority Critical patent/PL248628B1/pl
Publication of PL446699A1 publication Critical patent/PL446699A1/pl
Publication of PL248628B1 publication Critical patent/PL248628B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C59/00—Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C59/40—Unsaturated compounds
    • C07C59/58—Unsaturated compounds containing ether groups, groups, groups, or groups
    • C07C59/64—Unsaturated compounds containing ether groups, groups, groups, or groups containing six-membered aromatic rings
    • C07C59/66—Unsaturated compounds containing ether groups, groups, groups, or groups containing six-membered aromatic rings the non-carboxylic part of the ether containing six-membered aromatic rings
    • C07C59/68—Unsaturated compounds containing ether groups, groups, groups, or groups containing six-membered aromatic rings the non-carboxylic part of the ether containing six-membered aromatic rings the oxygen atom of the ether group being bound to a non-condensed six-membered aromatic ring
    • C07C59/70—Ethers of hydroxy-acetic acid, e.g. substitutes on the ring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION 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
    • A01N29/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing halogenated hydrocarbons
    • A01N29/04—Halogen directly attached to a carbocyclic ring system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION 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
    • A01N33/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
    • A01N33/02—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • A01N33/08—Amines; Quaternary ammonium compounds containing oxygen or sulfur
    • A01N33/10—Amines; Quaternary ammonium compounds containing oxygen or sulfur having at least one oxygen or sulfur atom directly attached to an aromatic ring system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
    • A01P13/00—Herbicides; Algicides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C211/62—Quaternary ammonium compounds
    • C07C211/63—Quaternary ammonium compounds having quaternised nitrogen atoms bound to acyclic carbon atoms

Landscapes

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

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową prostołańcuchową zawierającą od 8 do 16 atomów węgla, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów.

Description

Przedmiotem wynalazku są nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów.
Związki powierzchniowo czynne (ZPC), zwane też surfaktantami, mogą być stosowane jako środki wspomagające działanie herbicydów w rolnictwie. Ma to związek z faktem, że ZPC skłonne są do obniżania napięcia powierzchniowego oraz rozpuszczania się w warunkach zarówno hydrofitowych jak i hydrofobowych. Z praktycznego punktu widzenia umożliwia to na wstępne rozpuszczenie ZPC w formulacji opryskowej, która w wyniku naniesienia na powierzchnię liści rozpuszcza kutykulę i woski. Takie działanie w konsekwencji prowadzi do przedostania się substancji biologicznie aktywnej w głąb rośliny i jej dotarciu do każdej komórki.
Stosowanie substancji wspomagających działanie preparatów chwastobójczych jest dokładnie regulowane w celu zapewnienia bezpieczeństwa i ochrony środowiska naturalnego. Niemniej jednak, w konsekwencji rosnącej niezadowolenie skutecznością działania herbicydów, konieczne jest prowadzenie przez naukowców nowych badań mających na celu zastąpienie obecnych na rynku związków powierzchniowo czynnych, nową formulacją np. w postaci cieczy jonowych na bazie amidquatów.
Amidquaty (ang. amides - amidy, quats czyli quaternary ammonium salts - czwartorzędowe sole amoniowe) to czwartorzędowe sole amoniowe zawierające w swojej budowie ugrupowanie amidowe. Amidquaty dodaje się wraz ze związkami fluorowanymi jako kompozycje do obróbki tekstyliów syntetycznych, takich jak poliester i nylon, w celu nadania takiemu materiałowi właściwości hydrofobowych (Jariwala, C. P.; Coppens, D. M., Dams, R. J. Surfactant-containing fluorochemical compositions, articles, and methods 2013, WO 2013/162705 A1). Ponadto amidquaty, podobnie jak inne surfaktanty kationowe, wykazują dobrą aktywność biologiczną zarówno wobec bakterii Gram-dodatnich, jak i Gram-ujemnych. Bromek dodecylodimetylo-N-[(2-oktanoamido)etylo]amoniowy (CAS Registry Number 112465-52-8) został opatentowany (Csiba, I.; Lacko, I.; Mlynarcik, D.; Jadronova, M.; Karaskova, J. Preparation of N-[(2-alkanamido)ethyl]dodecyldimethylammonium bromides with antimicrobial activity. Czech. 1987, Cs 237747 B1 19851016) i opisywany w literaturze (Csiba, I.; Lacko, I.; Bittererova, F.; Mlynarcik, D. Organic ammonium salts. XX. Preparation, aggregational properties and antimicrobial activity of N-[(2-alkanoyloxy)ethyl]dodecyldimethylammonium and N-[(2-alkanoylamido)ethyl]-dodecyldimethylammonium bromides. Cesko-Slovenska Formacie 1987, 36(8), 349-354) jako związek bakterio- i grzybobójczy. Analiza światowych trendów badawczych wskazuje na potrzebę multifunkcjonalizacji cząsteczek chemicznych, co można wyraźnie przedstawić na przykładzie amidquatu z ligandem na bazie cukru, który oprócz właściwości typowych dla surfaktantów kationowych, może być wykorzystany w inteligentnych systemach służących do magazynowania energii (Billeci F.; Gunaratne H. Q. N.; D’Anna F.; Morgan G. G.; Seddon K. R.; Plechkova N. V. A magnetic self-contained thermochromiec system with convenient temperature range. Green Chem., 2019, 21, 1412-1416). Do tej pory w literaturze nie było wzmianki na temat amidquatów wykorzystywanych jako substancje wspomagające herbicydy.
Istotą wynalazku są nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową prostołańcuchową zawierającą od 8 do 16 atomów węgla.
Istotą wynalazku jest również sposób otrzymywania, nowych amidquatów z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową prostołańcuchową zawierającą od 8 do 16 atomów węgla. Sposób ten polega na tym, że (4-chloro-2-metylofenoksy)-N-[(2-dimetyloamino)etylo]acetamid (CAS Registry Number 2204494-66-4) poddaje się reakcji z bromkiem alkilowym prostołańcuchowym zawierającym od 8 do 16 atomów węgla w rozpuszczalniku polarnym, korzystnie w acetonie w stosunku molowym 1: (od 0,5 do 1,5), w temperaturze od 20 do 56°C, po czym produkt w postaci bromku alkilo-N-{[2-(4-chloro-2-metylofenoksy)acetamido]etylo}dimetyloamoniowego izoluje się przez odsączenie i przemycie octanem etylu lub eterem dietylowym, a następnie wyizolowany produkt suszy się w warunkach obniżonego ciśnienia w temperaturze od 25 do 75°C, korzystnie w 60°C.
Istotą wynalazku jest także zastosowanie nowych amidquatów z anionem bromkowym zawierających MCPA w podstawniku amidowym kationu o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową prostołańcuchową zawierającą od 8 do 16 atomów węgla jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów. Wyjątkowo korzystnym jest zastosowanie nowych amidquatów w postaci roztworu wodnego lub wodno-alkoholowego o stężeniu w przedziale od 0,05 do 7,88 mmol/dm3.
Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu według wynalazku, dzięki obecności długiego łańcucha alkilowego w cząsteczce wykazują aktywność powierzchniową, a ponadto wykazują szereg dodatkowych korzystnych cech, mianowicie:
• taki związek łączy w sobie herbicydową aktywność kwasu MCPA oraz aktywność bakterioi grzybobójczą soli czwartorzędowych, • niemierzalna prężność par otrzymanych związków powoduje obniżenie zagrożenia dla pracowników prowadzących opryski, związki te są bezzapachowe, nie mają drażniącego zapachu chlorofenoli, jak kwas MCPA, • wiązanie amidowe sugeruje, że związki te są biodegradowalne i po spełnieniu swojej funkcji nie będą zalegały w środowisku, • opracowane amidquaty są stabilnie termicznie w szerokim zakresie temperatur, • budowa jonowa i obecność podstawnika alkilowego omawianych soli decyduje o ich doskonałych właściwościach antyelektrostatycznych.
Sposób otrzymywania nowych amidquatów z anionem bromkowym zawierających MCPA w podstawniku amidowym kationu ilustrują poniższe przykłady.
Przykład I
Otrzymywanie bromku N-{[2-(4-chloro-2-metylofenoksy)acetamidc]etylc}dimetylooktyloamoniowego ([MCPADMAC8][Bt])
W kolbie reakcyjnej o pojemności 100 cm3 umieszczono 0,01 mola (4-chloro-2-metylofenoksy)- N-[(2-dimetyloamino)etylo]acetamidu (MCPADMA) (CAS Registry Number 2204494-66-4) w 10 cm3 acetonu następnie dodano 0,01 mola 1-bromooktanu. Reakcję prowadzono w temperaturze 20°C przez dwa tygodnie. Po reakcji produkt przesączono próżniowo i przemyto octanem etylu, a w końcowym etapie wysuszono w suszarce próżniowej w temperaturze 60°C. Otrzymano biały proszek z wydajnością 88% o temperaturze topnienia 115,1-115,9°C. Zawartość substancji kationowo czynnej wyniosła 99,0%.
Strukturę związku potwierdzono za pomocą widm protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H nMr (DMSO-de, 400 MHz) δ [ppm]: 0,85 (t, J =6,9 Hz, 3H), 1,22 (m, 10H), 1,66 (q, J =3,7 Hz, 2H), 2,25 (s, 3H), 3,09 (s, 6H), 3,35 (t, J=8,6 Hz, 2H), 3,41 (t, J =6,5 Hz, 2H), 3,60 (kwart, J =6,1 Hz, 2H), 4,55 (s, 2H), 6,88 (d, J=8,8 Hz, 1H), 7,18 (dd, J ^2=2,7 Hz, J ^=8,8 Hz, 1H), 7,24 (d, J=2,7 Hz, 1H), 8,35 (t, J =5,8 Hz, 1H);
13C NMR (DMSO-de, 100 MHz) δ [ppm]: 14,2; 16,4; 22,4; 22,5; 26,2; 29,1; 29,4; 31,8; 33,3; 51,0; 61,4; 63,7; 67,8; 113,6; 125,2; 126,8; 129,2; 130,5; 155,1; 168,8.
Analiza elementarna CHN dla C21H3sN2O2ClBr M = 463,94 g/mol: wartości w procentach wyliczone: C 54,36; H 7,84; N 6,04; wartości zmierzone: C 55,97; H 7,60; N 5,91.
Przykład II
Otrzymywanie bromku N-{[2-(4-chloro-2-metylofenoksy)acetamidc]etylc}dimetylononylooamoniowego ([MCPADMACg] [Br])
W naczyniu reakcyjnym o pojemności 100 cm3 umieszczono 0,01 mola (4-chloro-2-metylofenoksy)-N-[(2-dirnetyloamino)etylo]acetamidu (MCPADMA) (CAS Registry Number 2204494-66-4) w 5 cm3 acetonu następnie dodano 0,011 mola 1-bromononanu rozpuszczonego w 5 cm3 acetonu. Reakcję prowadzono w temperaturze wrzenia acetonu pod chłodnicą zwrotną przez 24 godziny. Po reakcji i ostygnięciu produktu umieszczono go w lodówce na dobę w celu wytrącenia. Następnie produkt odsączono próżniowo i po przemyciu eterem dietylowym suszono w temperaturze 60°C w warunkach obniżonego ciśnienia. Otrzymano białe ciało stałe o temperaturze topnienia 120,5-121,0°C z wydajnością 87%. Zawartość substancji kationowo czynnej wyniosła 99,5%.
Wzór strukturalny związku potwierdzono za pomocą widm protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-de, 400 MHz) δ [ppm]: 0,86 (t, J =6,9 Hz, 3H), 1,23 (m, 12H), 1,66 (q, J=4,0 Hz, 2H), 2,25 (s, 3H), 3,10 (s, 6H), 3,35 (t, J=8,6 Hz, 2H), 3,41 (t, J =6,5 Hz, 2H), 3,58 (kwart, J =6,1 Hz, 2H), 4,56 (s, 2H), 6,89 (d, J=8,8 Hz, 1H), 7,18 (dd, J ^2=2,6 Hz, J 1,3=8,8 Hz, 1H), 7,24 (d, J=2,6 Hz, 1H), 8,34 (t, J =5,8 Hz, 1H);
13C NMR (DMSO-de, 100 MHz) δ [ppm]: 14,3; 16,4; 22,3; 22,5; 26,2; 29,0; 29,3; 29,4; 31,8; 33,3; 51,1; 61,4; 63,8; 67,8; 113,7; 125,0; 126,8; 129,1; 130,5; 155,0; 168,7.
Analiza elementarna CHN dla C22H38N2O2ClBr M = 477,97 g/mol: wartości w procentach wyliczone: C 55,28; H 8,03; N 5,86; wartości zmierzone: C 55,76; H 7,75; N 6,07.
Przykład III
Otrzymywanie bromku N-{[2-(4-chloro-2-metylofenoksy)acetamidc]etylc}decylodimetyloamoniowego ([MCPADMACw][Br])
Do kolby okrągłodennej o pojemności 100 cm3 wprowadzono 0,01 mola (4-chloro-2-metylofenoksy)-N-[(2-dimetyloamino)etylo]acetamidu (MCPADMA) (CAS Registry Number 2204494-66-4) w 10 cm3 acetonu a następnie dodano 0,01 mola 1-bromodekanu. Reakcję prowadzono w temperaturze pokojowej. Po wytrąceniu produktu w postaci białego osadu, odsączono go próżniowo i po przemyciu zimnym octanem etylu suszono w temperaturze 60°C w warunkach obniżonego ciśnienia. Otrzymano biały proszek z wydajnością 92% o temperaturze topnienia 117,0-117,8°C. Zawartość substancji kationowo czynnej określono metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z polską normą (PN-EN ISO 2871-2) i wyniosła ona 99,5%. ‘
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-de, 400 MHz) δ [ppm]: 0,85 (t, J =6,9 Hz, 3H), 1,23 (m, 14H), 1,66 (q, J =3,7 Hz, 2H), 2,25 (s, 3H), 3,09 (s, 6H), 3,35 (t, J=8,6 Hz, 2H), 3,41 (t, J =6,5 Hz, 2H), 3,58 (kwart, J =6,1 Hz, 2H), 4,56 (s, 2H), 6,88 (d, J=8,8 Hz, 1H), 7,18 (dd, J 1,2=2,7 Hz, J 1,3=8,8 Hz, 1H), 7,24 (d, J=2,7 Hz, 1H), 8,35 (t, J =5,8 Hz, 1H);
13C NMR (DMSO-de, 100 MHz) δ [ppm]: 14,4; 16,5; 22,4; 22,6; 26,2; 29,0; 29,1; 29,3; 29,4; 31,8; 33,3; 51,0; 61,4; 63,7; 67,8; 113,7; 125,1; 126,8; 129,2; 130,5; 155,0; 168,7.
Analiza elementarna CHN dla C23H40N2O2ClBr M = 492,00 g/mol: wartości w procentach wyliczone: C 56,14; H 8,21; N 5,70; wartości zmierzone: C 55,67; H 8,40; N 5,88.
Przykład IV
Otrzymywanie bromku N-{[2-(4-chloro-2-metylofenoksy)acetamidc]etylo}dimetyloundecyloamoniowego ([MCPADMAC11][Br])
Do kolby okrągłodennej o pojemności 100 cm3 wprowadzono 0,01 mola (4-chloro-2-metylofenoksy)-N-[(2-dimetyloamino)etylo]acetamidu (MCPADMA) (CAS Registry Number 2204494-66-4) w 5 cm3 acetonu następnie dodano 0,01 mola 1-bromoundekanu również rozpuszczonego w 5 cm3 acetonu. Reakcję prowadzono w temperaturze 25°C przez tydzień, po czym produkt umieszczono w lodówce. Po wytrąceniu białego osadu, odsączono go na lejku Buchnera i po przemyciu zimnym octanem etylu suszono w temperaturze 60°C. Wydajność reakcji wyniosła 86%, natomiast zawartość procentowa związku, uzyskana za pomocą miareczkowania 2-fazowego była na poziomie 99,5%. Produkt topił się w temperaturze 126,0-126,8°C.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma NMR:
1H NMR ‘(DMSO-de, 400 MHz) δ [ppm]: 0,86 (t, J =6,9 Hz, 3H), 1,22 (m, 16H), 1,66 (q, J =3,7 Hz, 2H), 2,25 (s, 3H), 3,09 (s, 6H), 3,35 (t, J=8,5 Hz, 2H), 3,41 (t, J =6,6 Hz, 2H), 3,60 (kwart, J =6,1 Hz, 2H), 4,56 (s, 2H), 6,89 (d, J=8,8 Hz, 1H), 7,18 (dd, J 1,2=2,7 Hz, J 1,3=8,8 Hz, 1H), 7,24 (d, J=2,7 Hz, 1H), 8,36 (t, J =5,8 Hz, 1H);
13C NMR (DMSO-de, 100 MHz) δ [ppm]: 14,3; 16,4; 22,4; 22,6; 26,2; 29,0; 29,12; 29,15; 29,3; 29,4; 31,8; 33,3; 51,0; 61,4; 63,7; 67,8; 113,7; 125,1; 126,8; 129,1; 130,5; 155,1; 168,6.
Analiza elementarna CHN dla C24H42N2O2ClBr M = 506,03 g/mol: wartości w procentach wyliczone: C 56,96; H 8,38; N 5,54; wartości zmierzone: C 57,39; H 8,09; N 5,71.
Przykład V
Otrzymywanie bromku N-{[2-(4-chloro-2-metylofenoksy)acetamido]etylo}dodecylodimetyloamoniowego ([MCPADMAC12][Br])
Do reaktora o pojemności 100 cm3 wprowadzono 0,01 mola (4-chloro-2-metylofenoksy)-N-[(2-dimetyloamino)etylo]acetamidu (MCPADMA) (CAS Registry Number 2204494-66-4) następnie dodano równomolowo 50% acetonowy roztwór 1-bromododekanu. Reakcję prowadzono w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej. Po 24 h prowadzenia reakcji, mieszaninę poreakcyjną umieszczono w zamrażalniku, gdzie nastąpiło wytrącenie się produktu w postaci białego osadu. Produkt odsączono próżniowo i po przemyciu octanem etylu suszono w temperaturze 60°C. Otrzymano związek z wydajnością 87% o temperaturze topnienia 125,5-126,1°C i czystości 99,5%.
Budowę chemiczną związku potwierdzono za pomocą magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-de, 400' MHz) δ [ppm]: 0,85 (t, J =7,0 Hz, 3H), 1,23 (m, 18H), 1,65 (q, J =3,7 Hz, 2H), 2,25 (s, 3H), 3,09 (s, 6H), 3,35 (t, J=8,5 Hz, 2H), 3,41 (t, J =6,4 Hz, 2H), 3,58 (kwart, J =6,0 Hz, 2H), 4,56 (s, 2H), 6,89 (d, J =8,8 Hz, 1H), 7,18 (dd, J 1,2=2,6 Hz, J 1,3=8,8 Hz, 1H), 7,24 (d, J=2,6 Hz, 1H), 8,35 (t, J =5,8 Hz, 1H);
13C NMR (DMSO-de, 100 MHz) δ [ppm]: 14,4; 16,6; 22,3; 22,5; 26,1; 29,0; 29,1; 29,11; 29,12; 29,3; 29,4; 31,8; 33,3; 51,0; 61,4; 63,7; 67,8; 113,7; 125,1; 126,8; 129,2; 130,7; 155,2; 168,9.
Analiza elementarna CHN dla C25H44N2O2ClBr M = 520,06 g/mol: wartości w procentach wyliczone: C 57,96; H 8,19; N 5,41; wartości zmierzone: C 57,48; H 8,44; N 5,56.
Przykład VI
Otrzymywanie bromku N-{[2-(4-chloro-2-metylofenoksy)acetamidc]etylc}dimetylotetradedyloamoniowego ([MCPADMACu][Br])
W kolbie o pojemności 100 cm3 umieszczono 0,01 mola (4-chloro-2-metylofenoksy)-N-[(2-dimetyloamino)etylo]acetamidu (MCPADMA) (CAS Registry Number 2204494-66-4) następnie dodano 0,012 mola 1-bromotetradekanu w 15 cm3 acetonu. Reakcję prowadzono w temperaturze 50°C przez dwie doby. Po reakcji rozpuszczalnik całkowicie odparowano na wyparce rotacyjnej i po przesączeniu i przemyciu octanem etylu suszono w temperaturze 60°C. Otrzymano biały osad z wydajnością 91% o temperaturze topnienia 120,7-121,0°C i czystości oznaczonej za pomocą miareczkowania 2-fazowego 99,5%.
Strukturę związku potwierdzono za pomocą widm:
1H NMR i 13C NMR: 1H NMR (DMSO-de, 400 MHz) δ [ppm]: 0,86 (t, J =6,8 Hz, 3H), 1,23 (m, 22H), 1,66 (q, J =3,6 Hz, 2H), 2,25 (s, 3H), 3,09 (s, 6H), 3,35 (t, J=8,6 Hz, 2H), 3,40 (t, J =6,5 Hz, 2H), 3,58 (kwart, J =6,1 Hz, 2H), 4,56 (s, 2H), 6,88 (d, J =8,8 Hz, 1H), 7,18 (dd, J 1,2=2,6 Hz, J 1,3=8,8 Hz, 1H), 7,24 (d, J=2,6 Hz, 1H), 8,34 (t, J=5,7 Hz, 1H);
13C NMR (DMSO-de, 100 MHz) δ [ppm]: 14,3; 16,4; 22,4; 22,6; 26,2; 29,0; 29,1; 29,14, 29,16, 29,20; 29,25; 29,3; 29,5; 31,8; 33,3; 51,0; 61,4; 63,7; 67,8; 113,7; 125,1; 126,7; 129,2; 130,4; 155,2; 168,6.
Analiza elementarna CHN dla C2?H48N2O2ClBr M = 548,12 g/mol: wartości w procentach wyliczone: C 59,16; H 8,84; N 5,11; wartości zmierzone: C 58,70; H 9,02; N 5,00.
Przykład VII
Otrzymywanie bromku N-{[2-(4-chloro-2-metylofenoksy)acetamidc]etylc}heksadecylodimetyloamoniowego ([MCPADMACie][Br])
Do kolby kulistej płaskodennej o pojemności 100 cm3 wprowadzono 0,01 mola (4-chloro-2-metylofenoksy)-N-[(2-dimetyloamino)etylo]acetamidu (MCPADMA) (CAS Registry Number 2204494-66-4) następnie dodano 0,01 mola 1-bromoheksadekanu w 5 cm3 acetonu. Reakcję prowadzono w temperaturze 40°C przez trzy doby. Po reakcji kolbę z produktem schłodzono do temperatury 0°C w celu wytrącenia osadu. Następnie osad odsączono i po przemyciu eterem dietylowym suszono w temperaturze 60°C. Otrzymano biały proszek z wydajnością 92% o temperaturze topnienia 118,8-120,6°C i zawartości substancji kationowo czynnej oznaczonej za pomocą miareczkowania 2-fazowego 99,5%.
Wzór związku potwierdzono za pomocą widm:
1H NMR i‘13C NMR: 1H NMR (DMSO-de, 400 MHz) δ [ppm]: 0,86 (t, J =6,8 Hz, 3H), 1,23 (m, 26H), 1,66 (q, J =3,6 Hz, 2H), 2,26 (s, 3H), 3,09 (s, 6H), 3,35 (t, J=8,6 Hz, 2H), 3,40 (t, J =6,5 Hz, 2H), 3,58 (kwart, J =6,1 Hz, 2H), 4,55 (s, 2H), 6,88 (d, J =8,8 Hz, 1H), 7,18 (dd, J 1,2=2,5 Hz, J 1,3=8,8 Hz, 1H), 7,24 (d, J=2,5 Hz, 1H), 8,34 (t, J=5,7 Hz, 1H);
13C NMR (DMSO-de, 100 MHz) δ [ppm]: 14,3; 16,6; 22,4; 22,7; 26,3; 29,0; 29,09; 29,10; 29,12; 29,15; 29,18; 29,21; 29,28; 29,30; 29,35; 31,8; 33,3; 51,0; 61,4; 63,7; 67,8; 113,7; 125,1; 126,6; 129,2; 130,5; 155,1; 168,6.
Analiza elementarna CHN dla C29H52N2O2ClBr M = 576,18 g/mol: wartości w procentach wyliczone: C 60,45; H 9,12; N 4,86; wartości zmierzone: C 60,94; H 9,37; N 4,98.
Przykład zastosowania
W celu zastosowania zsyntezowanych amidquatów w postaci związków powierzchniowo czynnych należy przygotować roztwory wodne lub wodno-alkoholowe o stężeniu w przedziale od 0,05
PL 248628 Β1 do 7,88 mmol/dm3 zgodnie z tabelą 1. Po czym przygotowanymi roztworami spryskano powierzchnię liści roślin dwuliściennych i określono ich skuteczność w tym zakresie. Ponadto zmierzono wartość napięcia powierzchniowego z wykorzystaniem metody wiszącej kropli.
Metoda ta pozwala na wyznaczenie parametrów tj.: krytyczne stężenie micelowania (CMC), a także napięcie powierzchniowe w CMC. W celu zdefiniowania stopnia zwilżania badanej powierzchni wykorzystano metodę siedzącej kropli. Metodą tą wyznaczono wartości kąta zwilżania na granicy trzech faz: ciecz - ciało stałe - gaz. Bazuje ona na zastosowaniu równania Young-Laplace’a, a następnie właściwym dopasowaniu obrazu kropli przy jednoczesnej analizie jej kształtu i krawędzi. Powierzchnią zwilżaną była parafina.
Wniosek
Wyznaczone parametry umożliwiły na określenie stężeń, w których zsyntezowane amidquaty działają najskuteczniej jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów.
W tabeli 1 przedstawiono wartości napięcia powierzchniowego przy CMC, kąta zwilżania, a także wartości krytycznego stężenia micelowania dla badanych związków.
Tabela 1
Ciecz jonowa CMC [mmol/dm3] Napięcie powierzchniowe przy CMC [mN/m] Kąt zwilżania [°]
bromek N-{[2-(4-chioro-2metylofenoksy)acetamido]etylo}dimetyloo ktyloamoniowy ([MCPADMA Cs][Br]) 7,88 32,0 49,18
bromek N-{[2-(4-chloro-2metylofenoksy)acetamido]etylo}dimetylon onylooamoniowy ([MCPADMACH [Br]) 5.88 31,7 56,12
bromek N-{[2-(4-c.hloro-2metylofenoksy)acetamido]etylo}decylodi metyloamoniowy ([MCPADMACI0][Br]) 3,64 30,4 47,69
bromek N-[[2-(4-chloro-2mety!ofenoksy)acetaimdo]etylo}dimetylou ndecyloamoniowy ([MCPADMACn][Br]) 1,38 31,5 50,39
bromek N-{[2-(4-chloro-2metylofenoksy) acetamido]etylo[dodecylo dimetyloamoniowy ([MCPADMA Ci2] [Br]) 0,39 32,8 56,57
bromek N-{[2-(4-chloro-2metylofenoksy)acetamido]elylo}dimetylot etradedyloamomowy ([MCPADMACh] [Br]) 0,19 30,8 55,51
bromek N-{[2-(4-chloro-2metylofenoksy)acetamido]etylo}heksadec ylodimetyloamoniowy (IMCPADMA C^] [Br]) 0,05 35,7 62,29
Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu to sole, które zalicza się do związków aktywnych powierzchniowo, ponieważ zdolne są do skutecznego obniżania napięcia powierzchniowego roztworów wodnych.
Najlepszą skutecznością obniżania napięcia powierzchniowego wody oraz zwilżalnością wykazał się bromek A/-{[2-(4-chloro-2-metylofenoksy)acetamido]etylo}decylodimetyloamoniowy.

Claims (4)

1. Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową prostołańcuchową zawierającą od 8 do 16 atomów węgla.
2. Sposób otrzymywania nowych amidquatów z anionem bromkowym zawierających MCPA w podstawniku amidowym kationu o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową
PL 248628 Β1 prostołańcuchową zawierającą od 8 do 16 atomów znamienny tym, że (4-chloro-2-metylofenoksy)-A/-[(2-dimetyloamino)etylo]acetarmd poddaje się reakcji z bromkiem alkilowym prostołańcuchowym zawierającym od 8 do 16 atomów węgla w rozpuszczalniku polarnym, korzystnie w acetonie w stosunku molowym 1: (od 0,5 do 1,5), w temperaturze od 20 do 56°C, po czym produkt w postaci bromku alkilo-A/-{[2-(4-chloro-2-metylofenoksy)acetamido]etylo}dimetyloamoniowego izoluje się przez odsączenie i przemycie octanem etylu lub eterem dietylowym, a następnie wyizolowany produkt suszy się w warunkach obniżonego ciśnienia w temperaturze od 25 do 75°C, korzystnie w 60°C.
3. Zastosowanie nowych amidquatów z anionem bromkowym zawierających MCPA w podstawniku amidowym kationu o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową prostołańcuchową zawierającą od 8 do 16 atomów węgla jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów.
4. Zastosowanie według zastrz. 3 znamienne tym, że nowe amidquaty stosuje się w postaci roztworu wodnego albo wodno-alkoholowego o stężeniu w przedziale od 0,05 do 7,88 mmol/dm3.
PL446699A 2023-11-10 2023-11-10 Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów PL248628B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL446699A PL248628B1 (pl) 2023-11-10 2023-11-10 Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL446699A PL248628B1 (pl) 2023-11-10 2023-11-10 Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL446699A1 PL446699A1 (pl) 2024-04-22
PL248628B1 true PL248628B1 (pl) 2026-01-05

Family

ID=90790605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL446699A PL248628B1 (pl) 2023-11-10 2023-11-10 Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL248628B1 (pl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL447460A1 (pl) * 2024-01-03 2025-07-07 Politechnika Poznańska Nowe amidquaty z grupy bromków alkilo-N-{|2-(2,4 dichlorofenoksy)acetamido]etylo}dimetyloamoniowych, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako adiuwanty rolnicze
PL447462A1 (pl) * 2024-01-03 2025-03-17 Politechnika Poznańska Nowe ciecze jonowe z kationem alkilotiometylo(2-hydroksyetylo)dimetyloamoniowym i anionem 4-chlorofenoksyoctanowym, sposób otrzymywania oraz zastosowanie jako adiuwanty rolnicze

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL229570B1 (pl) * 2014-12-08 2018-07-31 Inst Ochrony Roslin 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkoksymetylobis(2-hydroksyetylo) metyloamoniowe, sposób otrzymywania i zastosowanie jako środek ochrony roślin
PL441538A1 (pl) * 2022-06-24 2023-12-27 Politechnika Poznańska Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL229570B1 (pl) * 2014-12-08 2018-07-31 Inst Ochrony Roslin 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkoksymetylobis(2-hydroksyetylo) metyloamoniowe, sposób otrzymywania i zastosowanie jako środek ochrony roślin
PL441538A1 (pl) * 2022-06-24 2023-12-27 Politechnika Poznańska Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANNA PARUS ET AL: "Ecotoxicology and Environment Safety, 208 (2021) 111595 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651320314329?via%3Dihub", NOVEL ESTERQUAT-BASED HERBICIDAL IONIC LIQUIDS INCORPORATING MCPA AND MCPP FOR SIMULTANEOUS STIMULATION OF MAIZE GROWTH AND FIGHTING CORNFLOWER *
KAMIL CIARKA ET AL: "Chemical Papers, vol 75, p.3607-3615, marzec 2021 https://www.researchgate.net/publication/350437234_Synthesis_and_characterization_of_herbicidal_ionic_liquids_based_on_4-chloro-2-methylphenoxyacetate_and_phenoxyethylammonium", SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF HERBICIDAL IONIC LIQUIDS BASED ON (4 CHLORO 2 METHYLPHENOXY)ACETATE AND PHENOXYETHYLAMMONIUM *

Also Published As

Publication number Publication date
PL446699A1 (pl) 2024-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL248628B1 (pl) Nowe amidquaty z anionem bromkowym zawierające MCPA w podstawniku amidowym kationu, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związki powierzchniowo czynne wspomagające działanie herbicydów
Niemczak et al. Biodegradable herbicidal ionic liquids based on synthetic auxins and analogues of betaine
Pernak et al. Synthesis, properties and evaluation of biological activity of herbicidal ionic liquids with 4-(4-chloro-2-methylphenoxy) butanoate anion
Niemczak et al. Bis (ammonium) ionic liquids with herbicidal anions
FI60020B (fi) Som herbicid anvaendbart 2-karboxietyl-n-fosfonometylglycinat och dess salter
BR112013028013A2 (pt) composição agroquímica, amida terciária, uso de uma amida terciária, e, composição de detergente
Turguła et al. Difunctional ammonium ionic liquids with bicyclic cations
PL245901B1 (pl) Nowe amidquaty kwasu kaprylowego z anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym, sposób ich otrzymywania i ich zastosowanie jako związków herbicydowych i aktywnych powierzchniowo
EP3092898A1 (en) Herbicidal ionic liquids with betaine type cation
PL244948B1 (pl) Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tributylo(karboksymetylo) amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia przemysłowego
Syguda et al. Pyrrolidinium herbicidal ionic liquids
PL229570B1 (pl) 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkoksymetylobis(2-hydroksyetylo) metyloamoniowe, sposób otrzymywania i zastosowanie jako środek ochrony roślin
EP2880978B1 (en) Herbicidal quaternary ammonium salts of (4-chloro-2-methylphenoxy)acetic acid
PL223417B1 (pl) Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationami alkilodiylo-bis(dimetyloalkiloamoniowymi) oraz sposób ich wytwarzania
PL223414B1 (pl) Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationem 3-oksopentametyleno-(1,5)-bis(dimetyloalkiloamoniowym) oraz sposób ich otrzymywania
PL228317B1 (pl) Nowe alkoksymetylodi(2-hydroksyetylo)metyloamoniowe ciecze jonowe z słodkim anionem oraz sposób ich wytwarzania
PL228230B1 (pl) Nowe bisamoniowe ciecze jonowe di[2-(2,4 -dichlorofenoksy) propioniany] alkano -1,X -bis(decylodimetyloamoniowe) oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako srodki ochrony roslin
PL222414B1 (pl) Nowe halogenowodorki N-(3-propanosulfonianów)-N-alkilo-N-glukozydoamoniowych, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako środki dezynfekcyjne
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
PL223415B1 (pl) Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationem 3,6-dioksooktametyleno-(1,8)-bis(dimetyloalkiloamoniowym) oraz sposób ich otrzymywania
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
PL238748B1 (pl) Czwartorzędowe sole amoniowe z anionem 1,4-bis(2- etyloheksoksy)-1,4-dioksobutano-2-sulfonianowym
PL244947B1 (pl) Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis[tributylo(karboksymetylo) fosfoniowym] oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia powierzchni użytkowych
PL239073B1 (pl) Sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy
PL244946B1 (pl) Ciecze jonowe z kationem alkilo-1, ω-bis(tributyloamoniowym) oraz anionami na bazie aminokwasów, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki myjąco-dezynfekujące