CC BY
36
УДК 632.954
Р. Б. Валитов, Ю. В. Бадиков, Ю. Е. Сапожников, А. М. Колбин
Перспективы дальнейшего совершенствования препаратов на основе N-фосфонометилглицина для уничтожения сорной
растительности
Научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений
Академии наук Республики Башкортостан 450029, Уфа-29, ул. Ульяновых, 65, Республика Башкортостан, e-mail: labsar @anrb.ru
Предложен новый технологический прием получения сухих порошкообразных поверхностно-активных триалкиламинных солей Ы-фосфономе-тилглицина (глифосата) в варианте механохими-ческого взаимодействия твердого глифосата с жидким алкиламином. Полученное соединение позволяет создать новые высокоэффективные глифосатсодержащие препараты в форме водорастворимых порошков, исключающих необходимость дополнительного введения в рецептуру поверхностно-активных соединений.
Ключевые слова: гербициды, глифосат, алкила-минные соли глифосата, механохимический синтез, поверхностно-активные свойства, биологическая эффективность, полевые испытания.
Современное состояние производства и применения препаратов на базе Ы-фосфонометилг-лицина (глифосата) для уничтожения сорной растительности определено физико-химическими характеристиками исходного глифосата.
Глифосат практически не растворим в воде и органических растворителях ', что ограничивает круг возможных технических решений при разработке и создании препаратов на основе глифосата. Действительно, все известные и применяемые в мировой практике препараты на основе глифосата представлены в форме водорастворимых солей, полученных при взаимодействии щелочей органических аминов с глифосатом, когда один из водородов ОН группы глифосата замещен на катион щелочного металла либо органического амина 2.
Для повышения биологической эффективности глифосата в водных растворах солей к действующему веществу обычно добавляют один либо несколько поверхностно-активных соединений (ПАВ), которые обеспечивают повышение проницаемости и биологической активности глифосата, улучшают стабильность и морозостойкость.
Последнее обстоятельство особенно
важно
при формировании препарата в форме микроэмульсии, когда наряду с ПАВ в водные растворы солей глифосата добавляют несмешиваю-щийся с водой органический растворитель .
Единственной возможностью каким-либо образом повлиять на качество препарата является использование новых поверхностно-активных соединений, либо комбинации нескольких ПАВ.
Однако это вряд ли может повлиять серьезным образом на повышение биологической эффективности глифосата.
Перспективными, на наш взгляд, были бы исследования, направленные на разработку технологии получения сухих алкиламинных солей глифосата, обладающих поверхностно-активными свойствами, что исключило бы необходимость включения в состав препарата дополнительных ингредиентов (влаги, ПАВ).
Решение данной задачи возможно при условии нового подхода к технологии получения сухих алкиламинных солей глифосата, поскольку решение этой задачи в рамках общепринятой технологии очень затратно в связи с необходимостью удаления воды из реакционной массы в случае водорастворимых алкила-минов, либо органического растворителя в случае водонерастворимых алкиламинов, с последующей досушкой полученной алкила-минной соли глифосата 4.
В данном исследовании синтез алкиламин-ных солей глифосата осуществлен путем механо-химического взаимодействия твердого глифоса-та с соответствующим жидким алкиламином.
Выбор данного технического решения был обусловлен положительными результатами, полученными нами при разработке и промышленной реализации технологии получения моноэтаноламинной соли 2,4-дихлорфенокси-уксусной кислоты путем механохимического взаимодействия твердой 2,4-дихлорфенокси-уксусной кислоты и жидкого моноэтаноламина в высокоэффективном Z-образном смесителе.
В качестве объекта исследования были выбраны первичные, вторичные и третичные органические амины.
Физико-химические характеристики синтезированных алкиламинных солей глифосата представлены в табл. 1.
Дата поступления 12.03.08
Башкирский химический журнал. 2008. Том 15. Жо 2
Таблица 2
Техническая эффективность аминных солей глифосата (полевые испытания)
Таблица 1
Физико-химические характеристики аминных солей глифосата, полученных в условиях механохимического взаимодействия
Наименование Агрегатное состояние Поверхностное натяжение, мН/м
Моноэтаноламинная соль глифосата Липкие комки 68.3
Диметиламинная соль глифосата Липкие комки 70.8
Диэтилэтаноламинная соль глифосата Липкая вязкая масса 50.3
Алкил (С8—С12) диметиламинная соль глифосата Сухой легкий порошок 31.4
Диэтилендиаминная соль глифосата Тягучая масса 68.4
Алкил (С8—С12) диэтиламинная соль глифосата Сухой порошок 30.5
Препарат Доза кг глифо- % гибели сорняков
сата на 1 га осоты вьюнок полевой пырей ползучий
Диметилалкиламинная соль глифосата, ВП 0.5 1.0 1.2 71.3 91.1 98.3 80.4 100 100 65.8 88.3 100
Изопропиламинная соль глифосата, ВР" 0.5 60.4 70.2 45.3
(«Раундап», фирмы Монсанто, США) 1.0 1.2 79.3 85.4 95.4 100 70.2 80.2
*ВП — водорастворимый порошок соли глифосата;
Как следует из данных таблицы, из рассмотренной группы аминных солей глифосата практический интерес представляют только соли третичных алкиламинов глифосата, полученных из третичного алкиламина, содержащего два радикала с числом углеродных атомов С1—С2 и одного с числом атомов С§-С12. Это единственные соли, полученные в условиях механохимического взаимодействия в виде сухого порошка и обладающие поверхностно-активными свойствами на уровне современных оксиэтилированных алкиламинов и четвертичных аммониевых оснований. Хорошая растворимость данной соли в воде не создает проблем при приготовлении рабочей жидкости для опрыскивания.
Таким образом, в результате синтеза удалось соединить в одной соли как действующее начало глифосата, так и поверхностно-активные свойства, необходимые для повышения его биологической эффективности, что открывает перспективу создания новых глифосатсо-держащих препаратов в форме сухих водорастворимых порошков.
Хорошо известны факты, что четвертичные аммониевые основания, обладая поверхностно-активными свойствами, играют роль межфазных катализаторов в гетерофазных реакциях, облегчающих перенос компонентов из одной фазы в другую 5. Из этого следует ожидать повышения биологической эффективности глифосата, которое может выражаться в снижении норм расхода на 1 га действующего вещества в пересчете на глифосат в сравнении с существующими препаратами на основе водных растворов солей глифосата.
**ВР — водный раствор соли глифосата
Данные полевых испытаний представлены в табл. 2.
Сравнение эффективности препаратов осуществляли по проценту гибели пырея ползучего, наиболее трудно искореняемого сорняка даже для глифосатсодержащих препаратов.
Как следует из приведенных данных, которые можно рассматривать как предварительные, биологическая эффективность димети-лалкиламинной соли глифосата по отношению к пырею ползучему на 40% выше, чем у препарата «Раундап» фирмы Монсанто, США,
Таким образом, предложен новый технологический прием получения сухих порошкообразных поверхностно-активных триалкила-минных солей глифосата, открывающих перспективу создания высокоэффективных глифо-сатсодержащий препаратов в форме водорастворимых порошков, исключающих необходимость дополнительного введения в рецептуру поверхностно-активных соединений.
Литература
1. Кузнецов В. М. Химико-технологические основы разработки и совершенствования гербицид-ных препаративных форм.— М: Химия, 2006.— 320 с.
2. Патент США № 4405531.
3. Патент США № 7135437.
4. Гороновский И. Т., Назавенко Ю. П. Краткий справочник по химии.— Киев, Наукова думка, 1974.- 364 с.
5. Валитов Р. Б., Прусенко Б. Е., Колбин А. М. Применение межфазного катализа в основном органическом и нефтехимическом синтезе. Журнал «ВХО им. Д. И. Менделеева», № 2, 1985 г.
Башкирский химический журнал. 2008. Том 15. Жо 2
77
