RU2124507C1 - Способ получения мепикватхлорида - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к улучшенному способу получения известного регулятора роста - мепикватхлорида, N,N-диметилпиперидинийхлорида. Сущность изобретения состоит в том, что N-метилпиперидин подвергают взаимодействию с хлористым метилом при температуре выше 0^oС, предпочтительно при мольном соотношении 1 : 1 в безводном жидком растворителе, растворяющем N-метилпиперидин и не растворяющем мепикватхлорид. Предпочтительным растворителем является ацетон. Отделение конечного продукта целесообразно проводить в атмосфере инертного газа, не содержащий влаги. Способ позволяет получить безводный кристаллический продукт, содержащий не менее 98% основного вещества. 4 з.п.ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к способу получения, формам применения мепикватхлорида и их конкретному использованию в сельском хозяйстве.

Мепикватхлорид (N, N-диметилпиперидинийхлорид) ежегодно используется в качестве активного ингредиента для регулирования чрезмерного роста растительности на миллионах акрах посевов хлопчатника, картофеля, сладкого картофеля, земляного ореха, винограда, кукурузы, пшеницы, цитрусовых, томатов, лука и т. д. Задержки роста особенно желательны, когда растение растет на удобренной почве или после таких погодных условий, когда предпочтительным становится рост растительности, а не образование плодов.

Мепикватхлорид традиционно получали в щелочном водном растворе (щелочная среда поддерживается с помощью NaOH) путем присоединения двух метильных групп к атому азота в пиперидиновом кольце в результате взаимодействия пиперидина с хлористым метилом при мольном соотношении хлористый метил: пиперидин приблизительно 2:1 под давлением приблизительно 95-100 фунтов/кв. дюйм. Такой процесс диметилирования приводит к получению 50-60%-ного водного раствора мепикватхлорида. Затем, чтобы удалить хлористый натрий, являющийся побочным продуктом реакции, до содержания 1 мас.%, проводится водная промывка. После этого к раствору добавляют краситель в качестве средства, предупреждающего пользователя об опасности, а противомикробные средства добавляются для того, чтобы защитить продукт в процессе хранения. Получаемый водный раствор далее фасуют в контейнеры и распространяют.

Как и все контейнеры для пестицидов (в это понятие входят инсектициды, регуляторы роста растений, гербициды и др.), порожние контейнеры из-под мепикватхлорида должны быть трижды промыты и уничтожены с соблюдением определенных мер предосторожности. Такие операции являются сегодня частью обычной практики в растениеводстве. Однако было бы желательно, чтобы мепикватхлорид находился в такой форме и в такой упаковке, которые могли бы уменьшить время и стоимость эксплуатации и уничтожения контейнеров без отрицательного воздействия на мепикватхлорид.

Хлопчатник представляет собой именно то растение, для применения на котором предназначен мепикватхлорид. Мепикватхлорид задерживает рост растений хлопчатника, заставляя их перераспределять свои силы в направлении образования плодов (хлопковых коробочек). При удачном применении мепикватхлорида на растениях, которые начинают слишком интенсивно расти, урожайность хлопчатника может быть сохранена или увеличена без вредного воздействия на растение.

Хлопчатник имеет определенный цикл развития и определенные периоды роста. Семена хлопчатника прорастают на 7-10 день после того, как они высаживаются в борозду. Растение хлопчатника, в котором развивается корневая система и происходит рост корней и ветвей, относится к "вегетирующим растениям". Растение хлопчатника, которое большую часть своих сил направляет на вегетативный рост, называется "бурнорастущим" хлопчатником и формирует немного или вообще не формирует хлопковых коробочек. Хлопчатник, который проявляет признаки бурного роста, легко заметен из-за его аномальной высоты в сравнении с растениями, формирующими коробочки. Мепикватхлорид используется для того, чтобы остановить бурный рост хлопчатника путем изменения характеристик роста растения.

Ответвления от главного стебля обычно всегда простираются от противоположных сторон стебля. Каждый участок разветвления называется "узлом" причем образуется 5-7 узлов выше семядоли до того, как образуется первый плодоносящий побег с настоящими листьями. Отсчет узлов начинают с основания растения вверх по главному стеблю. "Длина междоузлия" представляет собой расстояние между участками разветвления, причем новый узел образуется обычно каждые три дня. Для целей измерения и сравнения обычно используется количество узлов и междоузлий около 8 для того, чтобы ограничить различия в плодоношении между растениями, поскольку плодоносящие ветви будут неизбежно образовывать по 8 узлов.

Плодоносящие участки на хлопчатнике называются "площадями". Каждая плодоносящая ветка будет образовывать три плодоносящих участка ("площади") приблизительно с промежутком в 6 дней между образованием площадей на каждой ветке. Новые площади и начинающийся репродуктивный рост растений хлопчатника называют площадями "булавочной головки" из-за их едва определяемого размера. Через приблизительно 3 дня эта площадь отрастает до размеров спичечной головки, и этот период в цикле растения называют "площадью спичечных головок". Площадь спичечных головок растет до размеров приблизительно среднего пальца и начала цветения ("раннее цветение").

Через три дня под цветами образуются коробочки. Приблизительно через 30 дней от начала раннего цветения коробочки созревают и их можно собирать. В целом, приблизительно 80% общего урожая хлопка получается в течение первых 3 недель раннего цветения и 95% от общего урожая хлопка - в течение 5 недель раннего цветения.

Обычно мепикватхлорид используется на хлопчатнике одним из двух способов в качестве средства для задержки роста растений. Метод, использовавшийся до приблизительно 1987 г. , состоят в однократном применении 8-16 унций/акр. (88-176 г/га) 4,1%-ного раствора на стадии раннего цветения. Такой способ однократной обработки не контролировал высоту растений, хотя было отмечено, что урожайность растений, возможно, и уменьшается, особенно если растение попало в стрессовые условия во время или после применения мепикватхлорида.

После 1987 г. появилась тенденция применять мепикватхлорид путем серии обработок, в каждой из которых используются более низкие дозы, чем при однократном применении. Первая обработка имеет место на стадии площади спичечных головок, а вторая - через 7-14 дней. Обе обработки осуществляются в дозах приблизительно 0-4 унции 4,2%-ного раствора на 1 акр (0-43 г/га), при этом конкретная доза применения зависит от того, проявляют ли растения признаки стресса (нет обработки), отличаются ли они умеренным ростом (приблизительно 2 унции раствора на 1 акр или 21,5 г/га) или бурным ростом (приблизительно 4 унции раствора на 1 акр или 43 г/га). После этого могут быть проведены две дополнительные обработки с интервалом в 7-14 дней при дозах применения от приблизительно 8 унций (около 34 г) 4,2%-ного раствора мепикватхлорида с использованием конкретной дозы в зависимости от степени вегетативного роста на обрабатываемом поле.

Остановленные в росте растения могут обладать способностью увеличивать урожайность и сохранность коробочек, но они теряют способность к дальнейшему росту. Однако такой эффект может вызывать более широкое влияние, потому что ростовые способности растения, уменьшение с помощью мепикватхлорида, представляют собой те же самые способности, которые позволяют иммунной системе растения сопротивляться болезням и восстанавливаться после повреждения растительных тканей насекомыми.

Было бы желательно, если бы использование мепикватхлорида могло бы быть интегрировано в систему обработки, которая приводила бы к увеличению массы тканей в корнях, стеблях и листьях, обеспечивая более высокий уровень переработки питательных веществ, в то же время, ограничивая вегетативный рост с целью увеличения плодообразования.

Предметом изобретения является создание способа получения мепикватхлорида, который приводит к получению твердого мепикватхлорида с высоким выходом и с высокой степенью чистоты. Другой предмет настоящего изобретения состоит в создании упакованной формы мепикватхлорида, которая исключает использование контейнеров, подлежащих уничтожению.

Еще один предмет настоящего изобретения заключается в создании системы выращивания хлопчатника, которая способствует увеличению уровня растительной массы для большей устойчивости к болезням и более быстрому восстановлению хлопчатника в сочетании с высокой урожайностью.

В соответствии с этими и другими предметами изобретения, которые станут очевидными из данного описания, способ получения мепикватхлорида включает:
- контактирование хлористого метила с N-метилпиперидином в безводном жидком растворителе в отсутствии NaOH в течение промежутка времени, достаточного для выпадения осадка твердого мепикватхлорида;
- отделение вышеуказанного твердого мепикватхлорида от вышеуказанного растворителя и
- выделение вышеуказанного мепикватхлорида, в результате чего вышеуказанный мепикватхлорид имеет степень чистоты по меньшей мере 90 мас.%.

Формы применения мепикватхлорида:
а) мепикватхлорид в виде порошка со степенью чистоты по меньшей мере 98%, запаянный в мешочке, сделанном из материала, состоящего, в основном, из водорастворимого полимера;
б) ядро, содержащее вышеуказанный мепикватхлорид, и внешний слой, полностью покрывающий вышеуказанный твердый мепикватхлорид и состоящий из водорастворимого полимера.

Система, предназначенная для выращивания хлопчатника, включает стадии:
- применение по меньшей мере одного растительного гормона по меньшей мере одним из способов:
а) по борозде при высевании семян хлопчатника;
б) по хлопчатнику, находящемуся на стадии первых настоящих листьев; в) по хлопчатнику, находящемуся на стадии площади "булавочной головки" и г) по хлопчатнику на стадии раннего цветения;
- выдерживание хлопчатника, обработанного по меньшей мере одним вышеуказанным растительным гормоном, для реализации вегетации и репродуктивного роста до средней стадии цветения;
- применение такого количества мепикватхлорида, которое эффективно задерживает рост вышеуказанного хлопчатника.

Используя настоящее изобретение, получают мепиквахлорид в виде твердого продукта с высокой степенью чистоты и с высоким выходом, а также продукта, эффективность которого превышает эффективность мепикватхлорида, получаемого известным способом диметилирования в водной среде. Твердая форма продукта позволяет получать активный ингредиент в таких препаративных формах, которые характеризуются уменьшенным риском контакта с активным ингредиентом в процессе эксплуатации, а также уменьшенным количеством или полным отсутствием контейнеров, которые требуют специальных методов их уничтожения. Каждый из этих аспектов изобретения представляет собой часть системы выращивания хлопчатника, с помощью которой обеспечивается выращивание физиологически сильных растений с хорошей системой извлечения питательных веществ, так что образование и вызревание коробочек является максимальным.

Заявленная система выращивания хлопчатника обеспечивает образование высокого уровня растительной массы в корневой системе, стеблях и листьях в период ранней вегетации. Увеличенная растительная масса обеспечивает создание объемной системы для сбора питательных и минеральных веществ растением на стадии плодоношения, когда для задержки вегетации используется мепикватхлорид.

В соответствии с настоящим изобретением мепикватхлорид получают периодическим способом путем: а) контактирования - N-метилпиперидина с хлористым метилом в безводном растворителе для N-метилпиперидина и хлористого метила при температуре приблизительно 0-200^oC в течение промежутка времени, достаточного для превращения по меньшей мере 90% N-метилпиперидина в твердый мепикватхлорид (N,N-диметилпиперидинийхлорид);
б) отделения мепикватхлорида от безводного растворителя;
в) выделение вышеуказанного мепикватлорида, имеющего степень чистоты по меньшей мере 99%. Выделенный растворитель может быть использован повторно в следующем цикле, что повышает экономичность способа.

N-метилпиперидин представляет собой продукт, который может быть получен со степенью чистоты более 98%, но который значительно дороже по стоимости единицы веса (~ 400%), чем пиперидин. Однако в данном процессе N-метилпиперидин может быть легко прометилирован в безводном растворителе с выходом более 90% с образованием твердого осадка (100% удерживается на плотной фильтровальной бумаге), имеющего степень чистоты более 99% без образования в качестве побочного продукта хлористого натрия. Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что использование безводного растворителя позволяет выделить твердый порошкообразный мепикватхлорид, который обладает большей эффективностью из расчета на единицу веса, чем водный продукт, получаемый в промышленности до настоящего времени. Такая повышенная эффективность мепикватхлорида показывает, что получаемый в соответствии с настоящим изобретением мепикватхлорид будет обеспечивать более устойчивый контроль за вегетацией растений при использовании тех же доз применения, в сравнении с мепикватхлоридом, полученным в обычном водном процессе диметилирования с использованием NaOH для поддержания щелочного pH. Твердый порошкообразный мепикватхлорид, получаемый в соответствии с настоящим изобретением имеет цвет от белого до желтого. Повышенная активность продукта означает, что меньшее количество активного ингредиента может быть использовано для достижения того же уровня контроля за ростом растений или что при тех же дозах применения будет получен более устойчивый эффект.

Хлористый метил представляет собой газ и может контактировать с жидкой фазой с помощью любого известного метода, используемого для обеспечения контакта газ/жидкость, который обеспечивает эффективный переход материала в газообразном состоянии в жидкость. Наиболее простой и предпочтительный для настоящего изобретения метод состоит в использовании трубки, опущенной ниже поверхности жидкой фазы, и через которую проходит хлористый метил. Трубка имеет достаточную длину, чтобы обеспечивалось растворение хлористого метила в безводном растворителе по мере того, как пузырьки газа поднимаются через жидкость. Если желательно, то могут быть использованы насадки или большое количество трубок.

Скорость подачи хлористого метила желательно контролировать так, чтобы давление в реакторе составляло около 70 фунтов /кв.дюйм (5 кг/см²) или меньше, единственно по соображениям экономичности. Использование низких реакционных давлений уменьшает стоимость реакционного сосуда. Более высокие реакционные давления, получаемые при более высоких скоростях подачи хлористого метила, могут быть использованы в тех случаях, когда стоимость реактора не является лимитирующим фактором.

Следует, однако, отметить, что метилирвование N-метилпиперидина является экзотермической реакцией и зависит от скорости введения хлористого метила. Реактор с батарейной насадкой обычно не будет требовать использования охлаждающей системы, если тепло может естественным образом рассеиваться через стенки реактора. При переходе к реакторам большего объема, однако должны использоваться некоторые виды охлаждающих рубашек или змеевиков, расположенных или по внешней стороне реактора или помещенных внутрь реактора. Скорость охлаждения и охлаждающая система будет выбираться инженером-химиком обычно квалификации для данной скорости подачи хлористого метила в процессе общего проектирования.

Реагенты и получаемый мепикватхлорид являются термически стабильными. Следовательно, нижнее значение интервала рабочих температур реакции ограничивается желаемой скоростью реакции. Обычно для получения экономичности приемлемых скоростей реакции требуются температуры выше приблизительно 0^oC. Самое высокое значение рабочей температуры ограничивается сочетанием температуры испарения безводного растворителя и давлением, на котором рассчитан реактор. Если в качестве безводного растворителя используется ацетон, то предпочтительна температура около 70^oC и ниже, причем наиболее предпочтительна температура в пределах интервала приблизительно 40-50^oC для обеспечения некоторого рабочего изменения температуры во время контроля за процессом.

Безводные растворители, которые могут быть использованы в качестве среды в настоящем изобретении, представляют собой такие растворители:
а) в которых N-метилпиперидин и хлористый метил растворимы одновременно;
б) которые не взаимодействуют с N-метилпиперидином и хлористым метилом и
с) в которых мепикватхлорид нерастворим. Примерами таких растворителей являются, между прочим, ацетон, метилэтилкетон, толуол, бензол и метиленхлорид. Ацетон является особенно предпочтительным растворителем.

Поскольку мепикватхлорид не растворяется в растворителе, твердый продукт может быть отделен от безводного растворителя с использованием обычного оборудования. Примерами приемлемого оборудования для отделения твердого продукта являются центрифуги, цилиндрические фильтры (например, фильтр Neutsche), снабженные подходящим фильтрующим материалом, а также пластиночные и рамные фильтры. Желательно, чтобы фильтрующее оборудование было сделано из коррозиоустойчивого материала, такого как нержавеющая сталь. Промывка ацетоном в процессе выделения твердого продукта будет способствовать удалению любого количества непрореагировавшего N-метилпиперидина.

Аналогично продукт может быть высушен с помощью любого оборудования, предназначенного для сушки твердых продуктов. Особенно предпочтителен вакуумный сушитель, сделанный из нержавеющей стали или из футерованной стеклом углеродистой стали.

Так как порошкообразный мепикватхлорид очень гигроскопичен, его контакт с влагой или с атмосферой, насыщенной влагой, должен быть исключен для того, чтобы предотвратить слеживание или растворение продукта. Все стадии - выделение, сушка, рецептурирование и упаковка - должны проводиться в инертной атмосфере при относительной влажности, которая должна быть как можно ниже. Предпочтительно, чтобы все рабочие стадии, на которых твердый мепикватхлорид может быть подвергнут воздействию атмосферной или другой влаги, проводились под слоем азота, хотя могут быть использованы любые инертные газы или двуокись углерода.

Мепикватхлорид, выделенный в виде порошка, может быть герметично упакован в насыпную, растворен в воде, упакован в уничтожаемые или используемые повторно контейнеры и может продаваться точно так же, как и продукт, получаемый в процессе водного диметилирования. Мепикватхлорид в твердой форме, получаемый в соответствии с настоящим изобретением, дает возможность упаковки и использования продукта таким образом, чтобы существовала меньшая опасность случайного контакта с меньшим количеством материалов, которые подлежат уничтожению, чем это было возможно ранее.

Одной из форм применения высокочистого твердого мепикватхлорида, которая вытекает из данного способа получения, является упаковка порошка в мешочек из водорастворимого материала. Примерами таких материалов являются поливиниловый спирт (ПВС), полимеры, производные целлюлозы, такие как метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза и их смесь. Особенно предпочтительна форма применения, которая состоит из внутреннего мешочка, сделанного из ПВС, вложенного в мешочек из алюминиевой фольги. Мешочек из фольги вскрывается таким образом, чтобы внутренний мешочек из ПВС могут быть опущен в бак или резервуар, содержащий воду, в результате чего после растворения ПВС мепикватхлорид высвобождается в бак.

Другое воплощение данного изобретения состоит в том, что твердый мепикватхлорид может быть спрессован в небольшие брикеты или таблетки, которые затем могут быть инкапсулированы в водорастворимый слой или покрытие так, чтобы брикет или таблетка были полностью изолированы. Примерами материалов, пригодных для капсулирования, являются поливиниловый спирт, полимеры, производные целлюлозы, такие как метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, гидроксиметилцеллюлоза и их смесь.

При желании мепикватхлорид в виде порошка может быть суспендирован в подходящем безводном растворителе или связующем веществе и совместно подвергнут экструзии вместе с внешним капсулирующим слоем для того, чтобы получить капсулированные частицы мепикватхлорид. Подходящими капсулирующими материалами являются, например, поливиниловый спирт, полимеры, производные целлюлозы, такие как метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза и их смеси.

Независимо от конкретного способа упаковки к готовой форме применения могут быть добавлены одно или более вспомогательных веществ. Примеры подходящих вспомогательных веществ включают водорастворимый твердый краситель для предупреждения потребителей, что просыпанный твердый продукт или приготовленный водный раствор содержит мепикватхлорид. Приемлемыми красителями являются красители, которые одобрены в качестве инертных ингредиентов в соответствии со специальным документом, а именно, законом по пищевым, лекарственным и косметическим продуктам, и которые перечислены в Своде Федеральных Правил, регулирующих их применение, например: FD&C с голубой N 1; Родамин В; метиленовый голубой; метилфиолетовый 2B; и красный краситель под номерами 17, 40, 48. Из-за хорошей видимости в водных растворах особенно предпочтительны красные и голубые красители.

Если желательно, то в качестве средства, предупреждающего случайное или преднамеренное проглатывание твердого продукта, могут быть добавлены твердые вещества, удерживающие от употребления в пищу, или рвотное средство. Особенно эффективными веществами, удерживающими от употребления в пищу, являются растительные материалы семейства тыквенных, например, порошок из корней буйволиной тыквы "(buffalo gourd). К продукту в форме брикетов или пеллет может быть добавлено газообразующее средство, например, бикарбонат натрия, для того, чтобы способствовать растворению и перемешиванию после высвобождения продукта в бак опрыскивателя или резервуар.

В общем случае, нет необходимости добавлять к мепикватхлориде такие добавки, как распределитель по поверхности или прилипатель, хотя их присутствие не будет оказывать отрицательного влияния на способность мепикватхлорида задерживать рост растений.

Мепикватхлорид может быть использован при тех же нормах расхода и в те же периоды вегетации растений хлопчатника, что и обычный продукта, полученный в процессе водного метилирования, хотя несколько меньшее количество мепикватхлорида настоящего изобретения необходимо для того, чтобы достичь того же уровня контроля за ростом растений. Обычно дозы применения мепикватхлорида составляют до приблизительно 30 г/акр (12,4 г/акр) при индивидуальных дозах применения в пределах интервала от приблизительно 2,5 г/акр (1,0 г/га) для применения 2 унций-акр 4,2%-ного раствора до 10 г/акр (4,1 г/га) для применения 8 унций/акр того же 4,2%-ного раствора. Дозы применения мепикватхлорида настоящего изобретения будут немного ниже (например, около 90-98%), чем обычные дозы применения для того, чтобы был достигнут тот же уровень задержки роста.

Культурами, на которых мепикватхлорид и мепикватхлорид настоящего изобретения могут быть использованы, являются хлопчатник, картофель, сладкий картофель, земляной орех, виноград, кукуруза, пшеница, цитрусовые, томаты и лук.

Один из особенных аспектов настоящего изобретения состоит в создании системы выращивания хлопчатника, которая включает высевание семян в борозду, применение растительного гормона, содержащего удобрение, по борозде вокруг семян и на семена, выращивание растений хлопчатника до средней стадии цветения и далее применение мепикватхлорида по вегетирующим растениям в дозе, достаточной для задержки роста. Такое сочетание стадий увеличивает рост растений на ранних стадиях и увеличивает массу растения (особенно корней и стеблей), что приводит к увеличению образования и сохранению плодов. Впоследствии, дальнейший вегетативный рост задерживается с помощью мепикватхлорида, что способствует формированию плодов (коробочек). Однако, так как рост растения был ускорен на ранних этапах вегетации, растение усваивает большие количества питательных веществ, в результате чего иммунная система растения обладает более высокой способностью сопротивляться болезням и восстанавливаться после повреждения насекомыми и выдерживать засуху.

Регуляторы роста растений, которые могут быть использованы в настоящем изобретении и которые могут быть использованы по отдельности или в комбинации, представляют собой те средства, которые увеличивают и поддерживают рост растений. Примерами регуляторов роста растений являются по меньшей мере один из 84 идентифицированных гиббериллинов, причем предпочтительны для настоящего изобретения GA₃, GA₄, GA₅, GA₇ и GA₉, цитокинины (например, зеатин, кинетин, бензиладенин, дигидрозеатин и изопентениладенин), ауксины (например, индолилуксусная кислота (ИУК), индолилмасляная кислота (ИМК), нафталилуксусная кислота (НУК), орто-нитрофенолят натрия, пара-нитрофенолят натрия, 5-нитрогваяколат натрия и полигидроксикарбоновые кислоты, содержащие 2, 4, 5 и 6 атомов углерода. Такие регуляторы роста растений воздействуют и изменяют метаболитические процессы в растении, что ускоряет их рост. Все указанные средства могут быть использованы в дозах, указанных на маркировке продукта.

Как оказалось, мепикватхлорид действует как гормональное средство против роста растений, чтобы задержать рост через некоторое противодействие или вмешательство в действия растительных гормонов. Следовательно, выращивание хлопчатника в соответствии с настоящим изобретением увеличивает рост растений на ранних стадиях за счет добавления регуляторов роста растений в почву вокруг семян и/или к вегетирующим растениям, чтобы компенсировать более позднее вмешательство в цикл растения мепикватхлорида.

Многие коммерчески доступные удобрения и средства, регулирующие рост растений, содержит регуляторы роста растений. Для использования в настоящем изобретении особенно предпочтительны рострегулирующее средство, предлагаемое Micro Flo Company of Lakeland (США, Флорида) под торговым названием PGR-IV^®, которое содержит около 0,001% (мас.) гиббериллинов, ИМК и другие средства, ускоряющие рост растений. Обработка борозд с семенами хлопчатника PGR-IV^® предполагает использование нормы расхода, соответствующей норме расхода менее 20 г/акр (8 г/га), предпочтительно менее 1 г/акр (0,4 г/га), а наиболее предпочтительная норма расхода лежит в интервале приблизительно 30-300 мг/акр (12-121 мг/га) регулятора роста растений.

В соответствии с настоящим изобретением мепикватхлорид используется для обработки растений хлопчатника на средней стадии цветения, хотя возможно проведение более ранней обработки для конкретных растений, рано проявляющих признаки бурного роста. Среднюю стадию цветения можно легко определить с помощью двух тестов, характеризующих один и тот же период:
а) 10 дней после появления 5 белых коробочек на отрезке ряда в 25 футов (7,6 м) или
б) при средней длине междоузлия около 3 дюймов (76 мм), которое измеряется по четырем верхним полностью сформированным узлам растения. На средней стадии цветения мепикватхлорид используется в дозе 4-16 унций (118-473 мл) 4,2%-ного раствора, что соответствует дозе применения мепикватхлорида 5-20 г на акр (4,1-16,7 г/га). Если не достигается необходимое уменьшение роста растений, то может быть проведена повторная обработка при тех же нормах расхода, пока норма расхода не превысит приблизительно 32 унций (946 мл) 462%-ного раствора на акр. Обычно будет требоваться не более 24 унций (710 мл) 4,2%-ного раствора на 1 акр.

Пример 1
Мепикватхлорид получают периодическим способом, загружая в реактор 4 литра ацетона. Затем к растворителю добавляют 1000 г N-метилпиперидина, и реактор герметично закрывают. Через погружную трубку, опущенную ниже поверхности жидкости в реакторе, в течение 2-6 ч вводят 510 г хлористого метила (10% (мол. ) избыток). Скорость подачи хлористого метила контролируют таким образом, чтобы давление не превышало 70 фунтов/кв. дюйм (5 кг/см²) и оставалось в пределах значений, на которые рассчитаны реактор. Реакционную массу выдерживают в течение ночи так, что полный цикл составляет 24 ч. Более 95% N-метилпиперидина превращается в мепикватхлорид, который выпадает в осадок на дно реактора.

Твердый мепикватхлорид отделяют от ацетона (который после отделения используется повторно) с помощью фильтрации. Для удаления любых абсорбированных примесей использовали промывку ацетоном. Твердый мепикватхлорид сушат с использованием вакуумной фильтрации и получают продукт, имеющий чистоту более 99,5%;
Соотношения, использованные в этом примере, соответствуют мольному отношению хлористого метила к N-метилпиперидину 1,1:1. При промышленных операциях, когда вместе с выделенным растворителем в следующую загрузку будет возвращаться непрореагировавший хлористый метил, это соотношение следует рассматривать как минимальное для максимальной конверсии, причем мольное отношение хлористый метил : N-метилпиперидин составляет по меньшей мере 1:1, предпочтительно от 1,05:1 до 1,5:1.

Пример 2
Твердый мепикватхлорид растворяют в воде, получая, 4,2%-ный раствор, и сравнивают с 4,2%-ным водным раствором, который продается под торговой маркой PIX. Предполагается, что PIX приготовлен обычным способом диметилирования пиридина в водной среде в щелочных условиях, поддерживаемых с помощью NaOH.

Сравнительные опыты проводились на статистически достаточном количестве растений хлопчатника при контролируемых условиях выращивания. Активный ингредиент (АИ) применялся по листве растений хлопчатника на стадии площади спичечных головок в дозах, соответствующих 5 г/акр (12,5 г/га) и 10 г/акр (25 г/га). Этот период вегетационного цикла хлопчатника выбран для того, чтобы определить любые различия в эффектах с хлопчатником на стадии бурного роста.

Обозначение РП соответствует раствору мепикватхлорида, полученному из растворимого порошка мепикватхлорида, полученного в соответствии с настоящим изобретением. Полученные результаты представлены в таблице.

Из результатов таблицы видно, что растворы мепикватхлорида, приготовленные из водорастворимого порошка, полученного с помощью безводного способа настоящего изобретения, контролируют высоту растения выше узла 8 лучше, чем коммерчески доступный продукт, который, вероятно, приготовлен с использованием способа водного метилирования.

Claims (5)

1. Способ получения мепикватхлорида, включающий контактирование N-метилпиперидина с хлористым метилом в присутствии растворителя при температуре выше 0^oC и давление с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют безводный жидкий растворитель, в котором нерастворим мепикватхлорид и растворим N-метилпиперидин, и процесс ведут до выпадения осадка конечного продукта, который отделяют от растворителя фильтрованием и выделяют с чистотой по меньшей мере 98%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют ацетон.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что процесс ведут при мольном соотношении хлористый метил: N-метилпиперидин не менее 1:1.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделение мепикватхлорида с чистотой 99,5% осуществляют путем промывки ацетоном и сушки.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделение мепикватхлорида от растворителя и его выделение осуществляют в атмосфере, не содержащей влаги.

Images