專利名稱：作為草甘膦輔助劑的n－?；“彼猁}的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)草甘膦即N-膦?；谆拾彼?HOOCCH2NHCH2PO(OH)2)是一種眾所周知的出苗后使用的傳導(dǎo)型廣譜除草劑。典型的市售配方包含大約41％草甘膦的異丙胺鹽并且據(jù)信還包含大約16-20wt％的牛油乙氧化胺表面活性劑。草甘膦是一種比較難以溶解的酸，因此通常是作為鹽(例如異丙胺鹽、鈉鹽或銨鹽)配制和應(yīng)用的。
表面活性劑被并入配方是為了提高草甘膦的活性。但是術(shù)語“表面活性劑”的概念是不確定的，因?yàn)橹圃焐烫峁┑男问讲槐厥菃我坏幕衔?，它可以是混合物。例如，就乙氧基化的表面活性劑而言，乙氧基化的程度可以是并且通常是一種統(tǒng)計(jì)混合狀態(tài)。文獻(xiàn)描述了表面活性劑在草甘膦組合物中的用途，具體地說，在《雜草科學(xué)》，第25卷，第275-287頁(1977)中論述了在草甘膦配方中包括表面活性劑的必要性。但是，牛油乙氧化胺是對眼睛有強(qiáng)烈刺激的物質(zhì)。
傳統(tǒng)的草甘膦配方為了提高草甘膦配方的耐雨性(rainfast)包括表面活性劑(例如硅氧烷)的使用。但是，把這樣的配方轉(zhuǎn)化成商品已受到雙重限制，即受這樣的表面活性劑并入這樣的配方的成本和這樣的輔助劑的水解不穩(wěn)定性的限制。另一些包括表面活性劑的配方是在美國專利第5,362,705、5,180,414、5,118,338號中揭示的。
在配方中使用輔助劑通常是為了協(xié)助操作或提高殺蟲劑、除草劑等的效率。術(shù)語“輔助劑”包括潤溫劑、鋪展劑、乳化劑、分散劑、發(fā)泡助劑、泡沫抑制劑、滲透劑和調(diào)節(jié)劑。例如，象Valent X-77鋪展劑那樣的輔助劑通常被用于改善另一種選擇性的除草劑(吡氟禾草靈)的性能。但是，Valent X-77鋪展劑和其它乙氧基化的非離子型表面活性劑包含可能形成1,4-二氧雜環(huán)己烷(一種已知的致癌物)的游離的環(huán)氧乙烷。
所以，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于草甘膦的輔助劑和一些沒有現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺點(diǎn)的配方。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一些具有優(yōu)異的活性、比傳統(tǒng)配方較低的刺激性和毒性的的除草劑配方。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種與傳統(tǒng)配方相比表面活性劑用量比較低的高效的草甘膦配方。
本發(fā)明的概述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題已經(jīng)被本發(fā)明解決，本發(fā)明提供了一種用于草甘膦的輔助劑，它具有極好的活性以及比傳統(tǒng)的輔助劑低的刺激性和毒性。這種輔助劑是C8至C22的肌氨酸或肌氨酸鹽，例如椰油酰基肌氨酸鈉、月桂酰基肌氨酸鈉、油酰基肌氨酸的異丙胺鹽、椰油?；“彼岬漠惐符}或者其結(jié)合，這樣的輔助劑以等于或低于傳統(tǒng)配方的濃度與草甘膦合并提供有效活性。
本發(fā)明的詳細(xì)說明N-?；“彼猁}是來源于脂肪酸和肌氨酸的可生物降解的溫和的表面活性劑。通常，肌氨酸鹽是以它們的鈉鹽、鉀鹽、銨鹽或異丙胺鹽溶液的形式使用的。N-?；“彼猁}是在精心控制的條件下通過肌氨酸的鈉鹽與適當(dāng)?shù)闹觉Ｂ戎g的Schotten-Baumam反應(yīng)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的 其中R通常是由月桂酸、椰油酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸或油酸形成的鏈長為C10至C18的脂肪酸。反應(yīng)完成后，對所生成的粗鈉鹽進(jìn)行酸化處理以便使不溶于水的游離脂肪族肌氨酸與水溶性副產(chǎn)物分離并釋放出來。然后，用適當(dāng)?shù)膲A，例如堿金屬的氫氧化物、氨、鏈烷醇胺(例如異丙醇胺、單乙醇胺或三乙醇胺)或氨基醇中和成鹽。象月桂?；“彼徕c、椰油?；“彼徕c和肉豆蔻?；“彼徕c那樣的肌氨酸鹽可以作為30％的活性水溶液從Hampshire化學(xué)公司購買，其商標(biāo)為HAMPOSYL。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)C8至C22的N-酰基肌氨酸鹽，特別是椰油酰基肌氨酸、油酰基肌氨酸和月桂?；“彼岬拟c鹽和異丙胺鹽對于草甘膦是極好的輔助劑。肌氨酸鹽在對耐受草甘膦的莊稼的植物毒性方面是低的、在包括水生毒性在內(nèi)的毒性方面是低的、在刺激性(例如，對皮膚的刺激和對眼睛的刺激)方面是低的、并且在以比較低的濃度與草甘膦合并時使它呈現(xiàn)極好的活性。本發(fā)明的配方呈現(xiàn)極有效的表面張力下降(降到25達(dá)因/厘米以下)，這樣的表面張力允許通過葉面的氣孔滲入，這是一種包含不能把表面張力壓低到30達(dá)因/厘米以下的牛油乙氧化胺的體系不可能利用的高效率的進(jìn)入路徑。
這些對本發(fā)明有用的肌氨酸的適當(dāng)?shù)柠}包括一乙胺、二乙胺、三乙胺、堿金屬鹽(特別是鈉鹽和鉀鹽)、異丙胺、以及氨或氨基醇(例如三氨基或2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇)的鹽。
優(yōu)選這樣使用30％的肌氨酸鹽溶液，以致在典型的41％草甘膦-異丙胺鹽商業(yè)配方中肌氨酸鹽最終濃度從大約2％至16％。更高的肌氨酸鹽濃度也可以使用，但是，鑒于所涉及的成本比較低和要求植物毒性最小，上述范圍內(nèi)的濃度是優(yōu)選的。由于這些理由，2-8％，最優(yōu)選2-8％的濃度是特別優(yōu)選的。
肌氨酸鹽與各種各樣的陽離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑和兩性表面活性劑是相容的，而且這些表面活性劑可以合并到配方中，以便產(chǎn)生各種各樣的效果。適合添加的表面活性劑的實(shí)例包括季銨化合物、椰油兩性丙酸鈉(sodium cocamphoprionate)、十二烷基硫酸鈉、月桂基二甲基氧化胺和月桂基氯化吡啶。這些肌氨酸鹽在擴(kuò)展的濃度范圍內(nèi)與陽離子表面活性劑出乎意料地相容。
這些肌氨酸鹽還能與各種各樣的殺蟲劑(例如吡氟禾草靈、普殺特和草銨膦)相容，而且這些殺蟲劑可以被并入本發(fā)明的配方以獲得多功能產(chǎn)品。類似地，相容的殺蟲劑和殺真菌劑也可以并入，而且在處理耐受草甘膦的莊稼時可能是特別有用的。
各種各樣的輔助劑，例如在殺蟲劑配方中傳統(tǒng)的粘著劑、鋪展劑、潤濕劑、耐雨添加劑也都可以添加。
這些配方可以采用下述方法制備，即首先將肌氨酸鹽與水混合，然后將草甘膦除草劑與所獲得的表面活性劑溶液混合。由于可以生產(chǎn)肌氨酸鹽和草甘膦兩者的干燥固體鹽，所以用草甘膦作為輔助劑的干燥的固體配方在本發(fā)明的范圍內(nèi)。就這個目的而言有用而且適當(dāng)?shù)柠}是堿金屬鹽(特別是鈉鹽)和鏈烷醇胺鹽。
熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將明白草甘膦的最終濃度取決于特定的應(yīng)用。一種通用的濃度是將41％的活性草甘膦溶液按80∶1的比例進(jìn)一步稀釋，盡管再高些或再低些的草甘膦的有效濃度也可以使用。
下面通過一些非限制性實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1椰油?；“彼?80克與59.11克異丙胺小心混合。得到的清澈透明的粘稠液體被溶解在水中，以便生產(chǎn)pH值大約為6.5的清澈透明的溶液。
在密閉的容器中讓草甘膦酸169.07克與90克異丙胺在122克蒸餾水中進(jìn)行反應(yīng)，以便生產(chǎn)草甘膦酸異丙銨的鹽溶液。(密閉容器是必不可少的，因?yàn)檫@個反應(yīng)是放熱反應(yīng)而且異丙胺在約25℃下沸騰)。容器內(nèi)的壓力在開始時上升，然后隨著反應(yīng)進(jìn)行逐漸降低。產(chǎn)物(一種清澈透明的粘稠液體)能夠與水按任何比例混溶并且具有大約為6.5的pH值。
將草甘膦酸異丙銨20.49克(60％的草甘膦酸異丙銨)與0.6克椰油?；“彼岙惐@混合，并且添加29.7克蒸餾水，以便生產(chǎn)活性濃度相當(dāng)于市售的草甘膦配方的41％的活性草甘膦酸異丙銨溶液。所生產(chǎn)的這種清澈透明的低粘度溶液易流動、pH值大約為6.5、并且容易按任何比例與水混溶。椰油?；“彼岙惐@的濃度為2％.。
采用類似的方法生產(chǎn)包含4％、8％和16％椰油?；“彼岙惐@的溶液。
實(shí)施例2將油?；“彼?49克與59.11克異丙胺混合。所得到的琥珀色粘稠液體能夠溶于水并且產(chǎn)生pH值大約為6.5的清澈透明的溶液。
實(shí)施例3將月桂?；“彼?70克加熱到剛好高于它的熔點(diǎn)，隨后讓它與59.11克異丙胺反應(yīng)。所得到的清澈的粘稠液體在被冷卻到室溫時慢慢凝固，但是很容易再次融化。該產(chǎn)物溶解在水中時形成pH值大約為6.5的清澈透明的溶液。
實(shí)施例4對實(shí)施例1中制備的2％、4％、8％和16％的配方的現(xiàn)場評估是就4種不同的雜草進(jìn)行的，即雀麥(Bromus Secalinus)、寶蓋草(Lamium Amplexicaule)、苘麻(Abutilon Theophrasti)和帕麥爾氏Ameranth(Amerantus Palmeri)。市售的Roundup(草甘膦酸異丙銨商品名)，RoundupUltra及沒有表面活性劑的草甘膦酸異丙銨被用作對照物。這些配方是在每英畝0.25磅活性組分(推薦比率的一半)的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，以便以功效為基礎(chǔ)區(qū)分各種配方。結(jié)果展示在下面的表1至表4中。表1植物種類雀麥?zhǔn)┯寐士刂坡?％)表面活性劑 (磅活性成分/英畝)處理后7天處理后13天CIPA 2％0.2560.095.7CIPA 4％0.2540.091.0CIPA 8％0.2543.394.7CIPA 16％ 0.2549.391.3Roundup 0.2541.791.0Roundup Ultra 0.2544.092.0草甘膦(無輔助劑)0.2545.088.3
表2植物種類寶蓋草施用率 控制率(％)表面活性劑(磅活性成分/英畝)處理后7天處理后13天CIPA 2％0.2548.386.0CIPA 4％0.2535.089.3CIPA 8％0.2538.380.3CIPA 16％ 0.2546.778.3Roundup 0.2536.783.7Roundup Ultra 0.2543.384.0草甘膦(無輔助劑)0.2535.073.3表3植物種類苘麻施用率 控制率(％)表面活性劑(磅活性成分/英畝)處理后7天處理后13天CIPA 2％0.2548.395.7CIPA 4％0.2533.393.3CIPA 8％0.2556.796.7CIPA 16％ 0.2560.090.7Roundup 0.2548.399.3Roundup Ultra 0.2535.095.3草甘膦(無輔助劑)0.2539.389.3
表4植物種類帕麥爾氏Ameranth施用率控制率(％)表面活性劑(磅活性成分/英畝)處理后7天處理后13天CIPA 2％0.2586.798.7CIPA 4％0.2583.098.7CIPA 8％0.2582.399.3CIPA 16％ 0.2586.796.7Roundup 0.2578.397.7Roundup Ultra 0.2591.097.3草甘膦(無輔助劑)0.2580.794.0這些結(jié)果表明缺乏表面活性劑的草甘膦配方是效率最低的。含椰油?；“彼岙惐@的草甘膦配方通常是前者濃度為2％和4％的效率高于前者濃度為8％和16％的效率。本發(fā)明所有的椰油?；“彼岙惐@配方通常都比Roundup和RoundupUltra配方效率高。
牛角膜細(xì)胞毒性試驗(yàn)被用來作為對牛角膜不透明性和滲透性檢驗(yàn)的補(bǔ)充。在完成牛角膜不透明性和滲透性檢驗(yàn)之后從角膜上取下8mm的活組織切片。將該切片部分用溴化3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑鎓(MTT)培育，以便確定在試驗(yàn)材料中暴露之后角膜的存活力究竟保留到什么程度。
MTT染料(在這項(xiàng)化驗(yàn)中使用的細(xì)胞存活力指示劑)借助線粒體被并入活細(xì)胞。這導(dǎo)致形成不可溶解的紫色的formazin晶體，這種晶體在用異丙醇提取之前留在細(xì)胞內(nèi)部。用醇提取的紫色的強(qiáng)度與該組織的存活力成正比(即紫色越暗，存活的細(xì)胞越多)。細(xì)胞的存活力與試驗(yàn)制劑的毒性成反比；試驗(yàn)產(chǎn)品的毒性越低、存活的細(xì)胞就越多。
這些試驗(yàn)的結(jié)果如下
這些結(jié)果表明本發(fā)明的配方對角膜組織的毒性比傳統(tǒng)配方低得多。Roundup配方得到比含4％椰油?；“彼岬呐浞铰缘偷牟煌该餍缘慕Y(jié)果，但對組織的毒性則高得多。RoundupUltra配方的不透明性和對組織的毒性比任何參加試驗(yàn)的配方都高。
權(quán)利要求
1．一種包括有效除草量的N-膦?；谆拾彼峄蚱潲}類和輔助劑的除草劑組合物，其中所述輔助劑包括具有如下通式的N-?；“彼峄蚱潲}類RCON(CH3)CH2COOX其中R是C8至C22的烷基或鏈烯基，X是氫、堿金屬、銨、C1至C6的烷基胺或氨基醇。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的除草劑組合物，其中所述N-膦?；谆拾彼岢势洚惐符}的形式。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的除草劑組合物，其中所述的N-酰基肌氨酸鹽選自月桂?；“彼岬膲A金屬鹽、椰油?；“彼岬膲A金屬鹽以及月桂?；“彼岬膲A金屬鹽與椰油?；“彼岬膲A金屬鹽的混合物。
4．根據(jù)權(quán)利要求2的除草劑組合物，其中所述的N-?；“彼猁}選自月桂?；“彼岬膲A金屬鹽、椰油?；“彼岬膲A金屬鹽以及月桂?；“彼岬膲A金屬鹽與椰油酰基肌氨酸的堿金屬鹽的混合物。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的除草劑組合物，其中所述輔助劑是月桂?；“彼岙惐@。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的除草劑組合物，其中所述輔助劑是椰油?；“彼岙惐@。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的除草劑組合物，呈干燥的固體形式。
8．根據(jù)權(quán)利要求1的除草劑組合物，進(jìn)一步包括陽離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑或兩性表面活性劑。
9．一種控制草地中的雜草的方法，該方法包括把有效劑量的除草劑組合物噴灑到所述草地上，其中所述除草劑組合物包括N-膦?；谆拾彼峄蚱潲}類和包括具有如下通式的N-?；“彼峄蚱潲}類的輔助劑RCON(CH3)CH2COOX其中R是C8至C22的烷基或鏈烯基，X是氫、堿金屬、銨、C1至C6的烷基胺或氨基醇。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述N-膦?；谆拾彼岢势洚惐符}的形式。
11．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述輔助劑是月桂酰基肌氨酸異丙銨。
12．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述輔助劑是椰油?；“彼岙惐@。
13．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述輔助劑在所述除草劑組合物中的濃度介于2％至16％之間。
14．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述的除草劑組合物進(jìn)一步包括陽離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑或兩性表面活性劑。
全文摘要
一種用于草甘膦除草劑的比常規(guī)輔助劑活性更高、刺激性更低、毒性更低的輔助劑,以及用這種輔助劑控制雜草的方法。這種輔助劑是含8至12個碳的肌氨酸或肌氨酸鹽,例如椰油?；“彼徕c、月桂酰基肌氨酸鈉或其結(jié)合,它以低濃度與草甘膦組合并提供有效活性。
文檔編號A01N37/30GK1306396SQ99806947
公開日2001年8月1日 申請日期1999年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月4日
發(fā)明者J·J·克魯頓 申請人:漢普郡化學(xué)公司