поликомплексы 2-хлорэтилфосфоновой кислоты с n-содержащими полимерами в качестве дефолиантов

Формула изобретения

Поликомплексы 2-хлорэтилфосфоновой кислоты с N-содержащими полимерами общей формулы

(N-содержащий полимер)_n m

где N-содержащий полимер полигексаметиленгуанидин общей формулы



где n 10 85,

(метацид) или полиэтиленимин общей формулы



где n 20 27090 при отношении n/m 1 2,

обладающие дефолирующей активностью.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к области получения регуляторов роста растений, а именно к соединениям, предназначенным для дефолиации хлопчатника.

Применение дефолиантов усиливает естественный осенний листопад. Удаление листьев на несколько градусов повышает температуру, на 8 12% снижает относительную влажность воздуха в припочвенном слое и улучшает освещение [1, 2] Это ускоряет и делает более полным созревание и раскрытие коробочек, что позволяет без снижения урожая хлопка осуществлять полную машинную уборку его в сжатые сроки [3, 4]

В настоящее время уделяется серьезное внимание поиску новых высокоэффективных и малотоксичных дефолиантов, т.к. в хлопководстве такие препараты практически отсутствуют [5] Особый интерес приобретает поиск новых эффективных дефолиантов, обеспечивающих максимальное проникновение активного вещества в листья при сокращении норм расхода препарата.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по действию и составу является разрешенный для широкого применения препарат компазан, представляющий собой 2-хлорэтилфосфоновую кислоту. Это белое кристаллическое вещество с т. пл. 74 5^oC, хорошо растворимое в воде. ЛД₅₀ для разных видов животных 3000 4200 мг/кг. В водных растворах 2-хлорэтилфосфоновая кислота (ХФК) стабильная при pH4,5. При более высоких значениях pH ХФК разлагается с выделением этилена [6, 7] Нормы расхода ХФК для разных сортов хлопчатника 6 10 кг/га. ХФК и ее соли в растениях подвергаются ферментативному гидролизу, в результате чего образуется этилен. Дефолиирующая активность ХФК является следствием совместного действия на листья самой кислоты и продукта ее распада этилена. Установлено, что опадение листьев зависит не от концентрации этилена в окружающем листья воздушном пространстве, а от содержания его в листьях [7]

Недостатком ХФК и ее производных является недостаточная стабильность действия и большие нормы расхода.

Задачей изобретения является создание новых, водорастворимых, простых в употреблении препаратов, обладающих высокой дефолиирующей активностью при низких нормах расхода.

Препараты представляют собой поликомплексы 2-хлорэтилфосфоновой кислоты (ХФК) с полигексаметиленгуанидином (МЦД-метацидом):



и/или с полиэтиленимином (ПЭИ)):



Состав комсплексов подтвержден данными элементного анализа и ИК-спектроскопии. Эти комплексы не известны. Таким образом, изобретение соовтетствует критерию "новизна".

Указанные комплексы получают смешиванием водных растворов ХФК и МЦД молекулярной массы 1,510³-110⁵ или ПЭТиит молекулярной масы 110⁴-1,210⁵ в отношении звено полиамина/молекула ХФК, равном 1,2.

Исходные вещества известны, являются промышленными продуктами.

МЦД, метацид (полигексаметиленгуанидин)- водорастворимый полимерный продукт. ЛД₅₀ МЦД составляет 600 1000 мг/кг. МЦД применяется для получения асептических материалов медицинского назначения (марли, бинты), для обеззараживания животноводческих ферм и помещений для содержания скота и птицы [10]

ПЭИ нетоксичен 18,91, он используется как заменитель плазмы крови 191, консервирования пищевых продуктов 18, 91, осветления фруктовых соков и пива 19, 91.

Примеры конкретного выполнения.

Получение поликомплексов.

Пример N 1. К раствору 24,7 г (0,175 моля) МЦД молекулярной массы 1,510³ прибавляют при перемешивании (температура 20 40^oC) 29,29 г (0,175 моль) ХФК в виде 50%-ного водного раствора. После перемешивания в течение 10 30 мин препарат (Пелер) готов к применению для дефолиации.

Анализ проведен после удаления воды и доведения поликомплексов до постоянного веса. n/m=1.

Элементный состав: вычислено для C₉H₂₁N₃PO₃Cl(%):C 37,85 H7,47 N 14,74 P10,84; найдено (%): C 38,21 H 7,82 N 14,38 P 10,41.

В ИК-спектре присутствуют полосы поглощения 2928, 2856 (CH₂), 1656 (CN), 1570, 1472 (N-H), 1180, 1323 (C-N), 750, 650 (P-C), 1300, 1250 (P=O), сильная полоса 2820 исчезает. Получен поликомплекс состава п/m=1, п=10.

Пример N 2. Аналогично примеру N 1 получен поликомплекс состава п/m=2 при смешивании водных растворов 33 г (0,23 моль) МЦД молекулярной массы 1,510³ и 17 г (0,11 моль) ХФКю Элементный состав: вычислено для C₁₆H₃₆N₆PO₃Cl (% ): С 45,00 Н 8,50 N 19,69 P 7,26; найдено (%): С 46,02 Н 8,68 N 18,81 P 7,00. В ИК-спектре присутствуют полосы поглощения: 2928, 2856 (CH₂), 1656 (C=N), 1570, 1472 (N-H), 1180, 1328 (C-N), 750, 650 (P-C), 1300, 1250 (P=O), сильная полоса 2820 исчезает.

Получен поликомплекс состава п/m=2, п=10 (Пелер).

Пример N 3. Аналогично примеру N 1 получен поликомплекс ПЭИ и ХФК состава п/m=2 при смешивании водных растворов 31,32 г (0,22 моль) ХФК и 18,68 г (0,44 моль) ПЭИ молекулярной массы 510⁴. Элементный состав: вычислено для C₆H₁₆N₂PO₃Cl (% ) C 311,24 H 6,99 N 12,15 P 13,43; найдено (%): C 32,01 H 7,12 N 11,78 P 13,01. В спектре присутствуют полосы поглощения: 2800, 2805 (N-CH₂-CH₂), 1460 [(CH₂]₂ деф. 2880-2940 (СН-вал.), 1080, 1010, 1365 (С-N), 2820 ослабев. Получен поликомплекс состава п/m=2, п=1163.

Полученные комплексы хорошо растворимы в воде. Кусты хлопчатника опрыкивают 0,5% -ными водными растворами поликомплексов при норме расхода 2 5 кг/га. На 6-й и 12-й день определяют процент опадания листьев хлопчатника. Исследование дефолирующей активности препаратов проводят на модельных растениях: выращенных в естественных условиях на полевых делянках. Сорт хлопчатника "Бухара-6", средневолокнистый. Контролем служили необработанные растения. Учет проводили на 6-й и 12-й день. Повторяемость опытов - проекратная. Все опыты дали положительные результаты по сравнению с известными препаратами? Дефолиация на 6-й день превышает 80% Результаты испытаний представлены в таблице.

Результаты испытаний препаратов показали их высокую эффективность как дефолиантов. Полимерные модификации более активны, чем индивидуальное вещество, благодаря пролонгированному действию вследствие иммобилизации активного вещества на полимере. Контактное действие на листовую пластинку в данном случае стимулирует образование отделительного слоя.

Препараты стимулируют опадание листьев и раскрытие коробочек. Применение препаратов дает возможность увеличения урожайности и сортности хлопчатника: сокращает время механизированной уборки, позволяет проводить одноразовую машинную уборку плантаций. Препараты водорастворимы, просты в употреблении, малотоксичны (экологически чисты).

Метацид разрешен к применению в качестве дезинфецирующего средства в учреждениях здравоохранения приказом Минздрава СССР от 22-12-1989 г. N 15-31/6.

Выбранные интервалы молекулярных масс полимеров обеспечивают пленкообразование и растворимость в воде.