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

 

Изобретение относится к области получения регуляторов роста растений, а именно к соединениям, предназначенным для дефолиации хлопчатника. Целью изобретения является создание новых водорастворимых, простых в употреблении препаратов, обладающих высокой дефолирующей активностью при низких нормах расхода на единицу площади. Препараты представляют собой поликомплексы 2-хлорэтилфосфоновой кислоты (ХФК) с полигексаметиленгуанидином (метацидом-МЦД): и(или) с полиэтиленимином (ПЭИ): полученные смешением водных растворов ХФК и МЦД молекулярной массы 1,5·10³ - 1·10⁵ или ПЭИ молекулярной массы 1·10⁴ - 1,2·10⁵ в отношении звено полимера/молекула ХФК, равном 1, 2. Результаты испытаний показали высокую эффективность препаратов 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 отдельного 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). 1 табл.

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 pH≅4,5. 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 1,5·10³-1·10⁵ или ПЭТиит молекулярной масы 1·10⁴-1,2·10⁵ 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 1,5·10³ 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 1,5·10³ 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 5·10⁴. 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.

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.

РИСУНКИ

Рисунок 1