RU2596031C2 - Herbicide based on fullerene adducts - Google Patents
Herbicide based on fullerene adducts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2596031C2 RU2596031C2 RU2014146545/13A RU2014146545A RU2596031C2 RU 2596031 C2 RU2596031 C2 RU 2596031C2 RU 2014146545/13 A RU2014146545/13 A RU 2014146545/13A RU 2014146545 A RU2014146545 A RU 2014146545A RU 2596031 C2 RU2596031 C2 RU 2596031C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fullerenes
- mixture
- glycine
- temperature
- phosphonomethyl
- Prior art date
Links
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N glyphosate Chemical compound OC(=O)CNCP(O)(O)=O XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 13
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- CKFGINPQOCXMAZ-UHFFFAOYSA-N methanediol Chemical compound OCO CKFGINPQOCXMAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 241000508725 Elymus repens Species 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 3
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 3
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003184 C60 fullerene group Chemical group 0.000 description 2
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000002337 glycosamines Chemical class 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- QJPWKGIVNPUIOO-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene;hydrate Chemical compound O.ClC1=CC=CC=C1Cl QJPWKGIVNPUIOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 18-crown-6 Chemical compound C1COCCOCCOCCOCCOCCO1 XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLXKOJJOQWFEFD-UHFFFAOYSA-N 6-aminohexanoic acid Chemical class NCCCCCC(O)=O SLXKOJJOQWFEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 1
- 238000005698 Diels-Alder reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005562 Glyphosate Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241001668545 Pascopyrum Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 229940124277 aminobutyric acid Drugs 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 carbon fullerenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000006352 cycloaddition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- UZUODNWWWUQRIR-UHFFFAOYSA-L disodium;3-aminonaphthalene-1,5-disulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C2=CC(N)=CC(S([O-])(=O)=O)=C21 UZUODNWWWUQRIR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000000540 fraction c Anatomy 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical class NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N gamma-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N 0.000 description 1
- 229940080345 gamma-cyclodextrin Drugs 0.000 description 1
- 229940097068 glyphosate Drugs 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 239000002085 irritant Substances 0.000 description 1
- 231100000021 irritant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000003533 narcotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000006340 racemization Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к органической химии и биотехнологии и может быть использовано для создания водорастворимых биологически активных препаратов для защиты растений от сорняков на всех этапах их развития, а также водорастворимых и спирторастворимых препаратов для лечения различных болезней растений, в частности высокоэффективных противогрибковых средств.The invention relates to organic chemistry and biotechnology and can be used to create water-soluble biologically active preparations for protecting plants from weeds at all stages of their development, as well as water-soluble and alcohol-soluble preparations for the treatment of various plant diseases, in particular highly effective antifungal agents.
Основной проблемой использования смеси фуллеренов фракции С50-С92 для получения водорастворимых композиций биологически активных препаратов является их практически почти полная нерастворимость в воде [Ruoff R.S., Tse D.S., Malhotra R., Lorents D.C. Solubility of fullerene (C60) in a variety of solvents. J. Phys. Chem., 1993; 97: 3379-3383; Безмельницын В.H., Елецкий А.В., Окунь М.В. Фуллерены в растворах. Успехи физ. наук, 1998; 168: 1195-1120], что неприемлемо для препаратов, регулирующих рост растений.The main problem of using a mixture of fullerenes of the C50-C92 fraction to obtain water-soluble compositions of biologically active preparations is their almost complete insolubility in water [Ruoff R.S., Tse D.S., Malhotra R., Lorents D.C. Solubility of fullerene (C60) in a variety of solvents. J. Phys. Chem., 1993; 97: 3379-3383; Bezmelnitsyn V.H., Eletsky A.V., Okun M.V. Fullerenes in solutions. Success physical. Sciences, 1998; 168: 1195-1120], which is unacceptable for drugs that regulate plant growth.
Наиболее эффективным способом преодолеть этот недостаток является синтез лиофильных аддуктов фуллеренов, растворимых в воде. Так, известен способ образования комплексов фуллеренов с гидрофильными веществами [Andersson Т., Nilsson K., Sundahl М., Westman G., Wennerström О. С60 embedded in γ-cyclodextrin: a water-soluble fullerene. J. Chem. Soc, Chem. Commun., 1992; 604-605], [Пиотровский Л.Б., Киселев О.И. Фуллерены в биологии. СПб/: Росток; 2006]. [Yamakoshi Y.N., Yagami Т., Fukuhara K., Sueyoshi S., Miyata N. Solubilization of fullerenes into water with polyvinylpyrrolidone applicable to biological tests. J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1994; 517-518; [Nakanishi Т., Ariga K., Morita M., Kozai H., Taniguchi N., Murakami H., Sagara Т., Nakashima N. Electrochemistry of fullerene C60 embedded in Langmuir-Blodgett films of artificial lipids on electrodes. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2006; 284-285: 607-612]. Однако эти комплексы не являются индивидуальными веществами, не обладают достаточной стабильностью при хранении и манипуляциях, а также их устойчивость зависит от среды, в которой они находятся.The most effective way to overcome this disadvantage is the synthesis of lyophilic adducts of fullerenes, soluble in water. Thus, there is a known method of forming complexes of fullerenes with hydrophilic substances [Andersson T., Nilsson K., Sundahl M., Westman G., Wennerström O. C60 embedded in γ-cyclodextrin: a water-soluble fullerene. J. Chem. Soc, Chem. Commun., 1992; 604-605], [Piotrovsky LB, Kiselev O.I. Fullerenes in biology. St. Petersburg /: Rostock; 2006]. [Yamakoshi Y.N., Yagami T., Fukuhara K., Sueyoshi S., Miyata N. Solubilization of fullerenes into water with polyvinylpyrrolidone applicable to biological tests. J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1994; 517-518; [Nakanishi T., Ariga K., Morita M., Kozai H., Taniguchi N., Murakami H., Sagara T., Nakashima N. Electrochemistry of fullerene C60 embedded in Langmuir-Blodgett films of artificial lipids on electrodes. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2006; 284-285: 607-612]. However, these complexes are not individual substances, do not have sufficient stability during storage and handling, and their stability depends on the environment in which they are located.
Наиболее известными реакциями в химии фуллерена являются реакции циклоприсоединения (Дильса-Альдера), где С60 всегда является диенофилом и позволяет вводить в свое ядро ряд функциональных групп [Юровская М.А. Методы получения производных фуллерена С60. Соросовский образовательный журнал, 2000; 5:26-30; Сидоров Л.Н., Юровская М.А., Борщевский А.Я. Трушков И.В., Иоффе И.Н. Фуллерены (учебное пособие для вузов).- М.: Экзамен; 2005], реакции одностадийного и прямого присоединения первичных и вторичных аминов, аминокислот и дипептидов (Hirsch A., Li Q., Wudl F. Globe-trotting hydrogens on the surface of the fullerene compounds C60H6N(СН2СН2)2O]6. Angew. Chem. Int. Ed., 1991). (Романова B.C, Цыряпкин B.A., Ляховецкий Ю.А., Парнес З.H., Вольпин М.Е.) (Известия РАН, сер. химическая, 1994; 1154-1155). Однако эти реакции идут сложно, образуют побочные продукты полиприсоединения.The most famous reactions in fullerene chemistry are cycloaddition reactions (Diels-Alder), where C 60 is always a dienophile and allows the introduction of a number of functional groups into its core [M. Yurovskaya Methods for the preparation of C 60 fullerene derivatives. Soros Educational Journal, 2000; 5: 26-30; Sidorov L.N., Yurovskaya M.A., Borschevsky A.Ya. Trushkov I.V., Ioffe I.N. Fullerenes (textbook for universities) .- M.: Exam; 2005], single-stage and direct addition reactions of primary and secondary amines, amino acids and dipeptides (Hirsch A., Li Q., Wudl F. Globe-trotting hydrogens on the surface of the fullerene compounds C 60 H 6 N (CH 2 CH 2 ) 2 O] 6. Angew. Chem. Int. Ed., 1991). (Romanova BC, Tsyryapkin BA, Lyakhovetsky Yu.A., Parnes Z.H., Volpin M.E.) (Bulletin of the Russian Academy of Sciences, ser. Chemical, 1994; 1154-1155). However, these reactions are complex and form by-products of polyaddition.
Также известен способ получения гидратированных n-фуллерен-аминокислот и фармацевтические композиции на их основе (RU 2458046), в котором техническая задача решается тем, что гидратированные фуллереновые производные аминокислот образуются при взаимодействии фуллерена с 15-кратным мольным избытком безводных калиевых солей аминокислот в среде органического ароматического растворителя при медленном добавлении к полученной суспензии межфазного катализатора при перемешивании и нагревании до температуры не выше 60-80°С до полного обесцвечивания раствора и формирования твердого осадка, который затем выделяют, после чего осуществляют обработку 0,8 М водных растворов калиевых солей фуллерен-аминокислот 0,1 Н раствором органических или минеральных кислот с последующим центрифугированием, промывкой и высушиванием осадка. Данный способ достаточно сложен из-за необходимости использовать катализатор и выполнять пооперационно технологические операции в несколько стадий, также полученный продукт будет требовать тщательной очистки от остатков катализатора.Also known is a method for producing hydrated n-fullerene amino acids and pharmaceutical compositions based on them (RU 2458046), in which the technical problem is solved in that hydrated fullerene derivatives of amino acids are formed by the interaction of fullerene with a 15-fold molar excess of anhydrous potassium salts of amino acids in an organic medium an aromatic solvent when slowly added to the resulting suspension of an interphase catalyst with stirring and heating to a temperature not exceeding 60-80 ° C until completely discolored I solution and forming a solid precipitate which is then separated, after which the processing is carried out 0.8 M aqueous solutions of potassium salts of fullerene-amino acid 0.1 N solution of organic or mineral acids, followed by centrifugation, washing and drying the precipitate. This method is quite complicated due to the need to use a catalyst and perform step-by-step technological operations in several stages, and the resulting product will also require thorough cleaning of catalyst residues.
Наиболее близким из известных к описываемому изобретению (прототипом) является способ получения аминокислотных и дипептидных производных фуллерена (Патент РФ №2124022, МПК С07К 9/00, 1998 г.), в котором для реакции с фуллереном используют натриевые или калиевые соли аминокапроновой, аминомасляной кислот и др. в форме комплексов с 18-краун-6, причем система гетерогенная: о-дихлорбензол - вода и нагрев при 60°С 6-8 часов, после чего растворители отгоняют, остаток обрабатывают насыщенным раствором хлористого калия и водой. Известный способ синтеза предполагает применение двухфазной системы, нагрева, что отражается на низком выходе целевого продукта (не более 5% в расчете на фуллерен). Кроме того, в известном способе используют токсичный о-дихлорбензол, который является ирритантом, оказывающим наркотическое действие, повреждающим центральную нервную систему, печень почки. Также имеет место фактор высокой температуры, что в случае оптически активных соединений (аминокислоты, пептиды, аминосахара) может приводить к их рацемизации. Кроме того, указанный способ ограничен применением солей аминокислот и краун-эфира, который повышает гидрофобность аминокислот. Для соединений, где отсутствует карбоксильная группа (аминосахара, полигидроксиламины), этот метод неприемлем.The closest known to the described invention (prototype) is a method for producing amino acid and dipeptide derivatives of fullerene (RF Patent No. 2144022, IPC С07К 9/00, 1998), in which sodium or potassium salts of aminocaproic, aminobutyric acid are used for the reaction with fullerene and others in the form of complexes with 18-crown-6, and the system is heterogeneous: o-dichlorobenzene - water and heating at 60 ° C for 6-8 hours, after which the solvents are distilled off, the residue is treated with a saturated solution of potassium chloride and water. The known method of synthesis involves the use of a two-phase system, heating, which is reflected in the low yield of the target product (not more than 5% per fullerene). In addition, in the known method, toxic o-dichlorobenzene is used, which is a narcotic irritant that damages the central nervous system, kidney liver. There is also a high temperature factor, which in the case of optically active compounds (amino acids, peptides, amino sugar) can lead to their racemization. In addition, this method is limited to the use of salts of amino acids and crown ether, which increases the hydrophobicity of amino acids. For compounds where there is no carboxyl group (amino sugar, polyhydroxylamines), this method is not acceptable.
Технический результат настоящего изобретения состоит в использовании в качестве гербицида растворов следующего состава: аддукты N-(фосфонометил)-глицина со смесью фуллеренов фракции С50-С92 0,01-0,1 мас. %, вода - остальное. Способ синтеза водорастворимых аддуктов смеси фуллеренов с различными гербицидами, представляющими собой соединения из класса аминокислот, является технологичным, высокопроизводительным и универсальным, позволяет расширить ассортимент гербицидов для борьбы особенно с многолетними сорняками, при этом позволяет снизить гербицидную нагрузку на почву и растения.The technical result of the present invention consists in using as a herbicide solutions of the following composition: adducts of N- (phosphonomethyl) -glycine with a mixture of fullerenes of the fraction C50-C92 0.01-0.1 wt. %, water - the rest. The method for the synthesis of water-soluble adducts of a mixture of fullerenes with various herbicides, which are compounds from the class of amino acids, is technological, highly productive, and universal, allows you to expand the range of herbicides for controlling especially perennial weeds, while reducing the herbicidal load on the soil and plants.
Техническая задача изобретения решается тем, что водорастворимые аддукты N-(фосфонометил)-глицина со смесью фуллеренов фракции С50-С92 синтезируются следующим образом:The technical problem of the invention is solved in that the water-soluble adducts of N- (phosphonomethyl) -glycine with a mixture of fullerenes of fraction C50-C92 are synthesized as follows:
- смешиваются растворы N-(фосфонометил)-глицина (неселективный гербицид - аминокислота), смеси углеродных фуллеренов фракции С50-С92 (компонент В) и промотора (метиленгликоль и/или параформальдегид) в соответствующих органических растворителях- Mixed solutions of N- (phosphonomethyl) -glycine (non-selective herbicide-amino acid), a mixture of carbon fullerenes of fraction C 50 -C 92 (component B) and promoter (methylene glycol and / or paraformaldehyde) in appropriate organic solvents
- указанная смесь растворов подогревается при постоянном перемешивании до температуры проведения реакции 58-60°С и проводится при постоянном возврате растворителей через обратный холодильник, далее по каплям в реакционную смесь добавляется катализатор (концентрированная серная кислота) до полного прекращения выделения газов из реакционной смеси. Окончание реакции сопровождается изменением цвета системы и образованием темно-красной непрозрачной устойчивой коллоидной системы смеси продуктов синтеза.- this mixture of solutions is heated with constant stirring to a reaction temperature of 58-60 ° C and is carried out with a constant return of solvents through a reflux condenser, then a catalyst (concentrated sulfuric acid) is added dropwise to the reaction mixture until gas evolution from the reaction mixture is completely stopped. The end of the reaction is accompanied by a change in the color of the system and the formation of a dark red opaque stable colloidal system of a mixture of synthesis products.
- выделение продуктов синтеза из полученного коллоида проводится при добавлении необходимого количества подогретой до 100°С дистиллированной воды и разделении полученной системы в делительной воронке на фракции, растворимые соответственно в воде и неполярных растворителях.- the isolation of the synthesis products from the obtained colloid is carried out by adding the required amount of distilled water heated to 100 ° C and dividing the resulting system in a separatory funnel into fractions soluble in water and non-polar solvents, respectively.
- последний этап заключается в упаривании до сухого остатка водного раствора полученных водорастворимых аддуктов N-(фосфоно-метил) глицина с фуллеренами С50-С92 в вакуумном шкафу при температуре не выше 40°С.- the last stage consists in evaporating to a dry residue an aqueous solution of the obtained water-soluble adducts of N- (phosphonomethyl) glycine with C50-C92 fullerenes in a vacuum oven at a temperature of no higher than 40 ° C.
После проведения синтеза указанная техническая задача изобретения решается путем приготовления растворов выделенной водорастворимой фракции следующего состава, мас.%: аддукты N-(фосфоно-метил) глицина с фуллеренами С50-С92 - 0,01-0,1, вода - остальное, и использовании этих растворов как для распыления на поверхность листьев сорняков, так и для обработки их корневой системы.After synthesis, the specified technical problem of the invention is solved by preparing solutions of the selected water-soluble fraction of the following composition, wt.%: Adducts of N- (phosphono-methyl) glycine with C50-C92 fullerenes - 0.01-0.1, water - the rest, and using these solutions both for spraying weed leaves onto the surface and for treating their root system.
Технические решения изобретения можно проиллюстрировать следующими примерами:Technical solutions of the invention can be illustrated by the following examples:
Пример 1. Подготавливают компонент А, для чего растворяют 0,1 г смеси фуллеренов С50-С92 (фракционный состав С50-С58 (14.69%), С60 (63,12%), С62-С68 (5.88%), С70 (13.25%), С72-С92 (3.06%)) в 100 г метилбензола при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Подготавливают компонент В, для чего растворяют 1,2 г N-(фосфоно-метил)-глицина в 400 г диметилкетона при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Компоненты А и В перемешивают в соотношении 1:1, подогревают до температуры 40±2°С и вводят промотор, в качестве которого в рассматриваемом примере используют 0,4 г метиленгликоля. Смесь нагревают до температуры 58-60°С и при продолжающемся нагреве и постоянном помешивании по каплям вводят серную кислоту концентрацией 98%, плотностью 1,84 г/мл объемом 10 мл до изменения окраски системы и полного прекращения выделения реакционных газов. Далее выделяют продукт синтеза, который является аддуктом N-(фосфоно-метил)глицина с фуллеренами С50-С92, путем добавления в образовавшийся коллоид 500 г дистиллированной воды, нагретой до температуры 100°С. Полученную смесь охлаждают, помещают в делительную воронку и сливают водный раствор образовавшейся смеси продуктов синтеза, который упаривают до сухого остатка в вакуумном шкафу при температуре не выше 40°С.Example 1. Prepare component A, for which 0.1 g of a mixture of fullerenes C50-C92 is dissolved (fractional composition C 50 -C 58 (14.69%), C 60 (63.12%), C 62 -C 68 (5.88%) , C 70 (13.25%), C 72 -C 92 (3.06%)) in 100 g of methylbenzene with constant stirring at a temperature of 25 ± 5 ° C. Prepare component B, for which 1.2 g of N- (phosphono-methyl) -glycine is dissolved in 400 g of dimethyl ketone with constant stirring at a temperature of 25 ± 5 ° C. Components A and B are mixed in a 1: 1 ratio, heated to a temperature of 40 ± 2 ° C, and a promoter is introduced, in which 0.4 g of methylene glycol is used as an example. The mixture is heated to a temperature of 58-60 ° C and, with continued heating and constant stirring, sulfuric acid with a concentration of 98%, density 1.84 g / ml and a volume of 10 ml is added dropwise until the color of the system changes and the evolution of reaction gases stops completely. Next, the synthesis product is isolated, which is an adduct of N- (phosphonomethyl) glycine with C50-C92 fullerenes, by adding 500 g of distilled water heated to a temperature of 100 ° C to the resulting colloid. The resulting mixture is cooled, placed in a separatory funnel and the aqueous solution of the resulting mixture of synthesis products is drained, which is evaporated to a dry residue in a vacuum oven at a temperature not exceeding 40 ° C.
Пример 2. Подготавливают компонент А, для чего растворяют 0,1 г смеси фуллеренов С50-С92 в 100 г метилбензола при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Подготавливают компонент В, для чего растворяют 1,2 г N-(фосфоно-метил)-глицина в 400 г диметилкетона при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Компоненты А и В перемешивают в соотношении 1:1, подогревают до температуры 40±2°С и вводят промотор, в качестве которого в рассматриваемом примере используют смесь, состоящую из 0,2 г метиленгликоля и 0,2 г параформальдегида. Смесь нагревают до температуры 58-60°С и при продолжающемся нагреве и постоянном помешивании по каплям вводят серную кислоту концентрацией 98%, плотностью 1,84 г/мл объемом 10 мл до изменения окраски системы и полного прекращения выделения реакционных газов. Далее выделяют продукт синтеза, который является аддуктом N-(фосфоно-метил)глицина с фуллеренами С50-С92, путем добавления в образовавшийся коллоид 500 г дистиллированной воды, нагретой до температуры 100°С. Полученную смесь охлаждают, помещают в делительную воронку и сливают водный раствор образовавшейся смеси продуктов синтеза, который упаривают до сухого остатка в вакуумном шкафу при температуре не выше 40°С.Example 2. Prepare component A, for which 0.1 g of a mixture of fullerenes C50-C92 is dissolved in 100 g of methylbenzene with constant stirring at a temperature of 25 ± 5 ° C. Prepare component B, for which 1.2 g of N- (phosphono-methyl) -glycine is dissolved in 400 g of dimethyl ketone with constant stirring at a temperature of 25 ± 5 ° C. Components A and B are mixed in a 1: 1 ratio, heated to a temperature of 40 ± 2 ° C and a promoter is introduced, for which, in this example, a mixture consisting of 0.2 g of methylene glycol and 0.2 g of paraformaldehyde is used. The mixture is heated to a temperature of 58-60 ° C and, with continued heating and constant stirring, sulfuric acid with a concentration of 98%, density 1.84 g / ml and a volume of 10 ml is added dropwise until the color of the system changes and the evolution of reaction gases stops completely. Next, the synthesis product is isolated, which is an adduct of N- (phosphonomethyl) glycine with C50-C92 fullerenes, by adding 500 g of distilled water heated to a temperature of 100 ° C to the resulting colloid. The resulting mixture is cooled, placed in a separatory funnel and the aqueous solution of the resulting mixture of synthesis products is drained, which is evaporated to a dry residue in a vacuum oven at a temperature not exceeding 40 ° C.
Пример 3. Подготавливают компонент А, для чего растворяют 0,1 г смеси фуллеренов С50-С92 в 100 г метилбензола при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Подготавливают компонент В, для чего растворяют 1,2 г N-(фосфоно-метил)-глицина в 400 г диметилкетона при постоянном помешивании при температуре 25±5°С. Компоненты А и В перемешивают в соотношении 1:1, подогревают до температуры 40±2°С и вводят промотор, в качестве которого в рассматриваемом примере используют 0,4 г параформальдегида. Смесь нагревают до температуры 58-60°С и при продолжающемся нагреве и постоянном помешивании по каплям вводят серную кислоту концентрацией 98%), плотностью 1,84 г/мл объемом 10 мл до изменения окраски системы и полного прекращения выделения реакционных газов. Далее выделяют продукт синтеза, который является аддуктом N-(фосфоно-метил)глицина с фуллеренами С50-С92, путем добавления в образовавшийся коллоид 500 г дистиллированной воды, нагретой до температуры 100°С. Полученную смесь охлаждают, помещают в делительную воронку и сливают водный раствор образовавшейся смеси продуктов синтеза, который упаривают до сухого остатка в вакуумном шкафу при температуре не выше 40°С.Example 3. Prepare component A, for which 0.1 g of a mixture of fullerenes C50-C92 is dissolved in 100 g of methylbenzene with constant stirring at a temperature of 25 ± 5 ° C. Prepare component B, for which 1.2 g of N- (phosphono-methyl) -glycine is dissolved in 400 g of dimethyl ketone with constant stirring at a temperature of 25 ± 5 ° C. Components A and B are mixed in a 1: 1 ratio, heated to a temperature of 40 ± 2 ° C, and a promoter is introduced, in which 0.4 g of paraformaldehyde is used as the example. The mixture is heated to a temperature of 58-60 ° C and sulfuric acid (concentration 98%), density 1.84 g / ml, volume 10 ml, is added dropwise with continued heating and constant stirring until the color of the system changes and the evolution of reaction gases stops completely. Next, the synthesis product is isolated, which is an adduct of N- (phosphonomethyl) glycine with C50-C92 fullerenes, by adding 500 g of distilled water heated to a temperature of 100 ° C to the resulting colloid. The resulting mixture is cooled, placed in a separatory funnel and the aqueous solution of the resulting mixture of synthesis products is drained, which is evaporated to a dry residue in a vacuum oven at a temperature not exceeding 40 ° C.
Результаты испытаний полученного гербицида представлены в таблице 1.The test results of the obtained herbicide are presented in table 1.
Полученные растворы продуктов А - F наносили на поверхность листьев (путем распыления) и на корневую систему (методом окунания) испытуемых растений, в качестве которых рассматривали многолетние злаковые сорняки, в частности Agropyron repens (пырей ползучий). По истечении одинакового времени после начала взаимодействия препаратов с растением исследовали структуру поверхности листьев методом просвечивающей микроскопии. Эксперимент проводили в трех биологических повторностях. Результаты представлены в таблице 2 (визуальное наблюдение) и фиг. 1-7 (фотографии наблюдений фрагмента обратной стороны листа Agropyron repens, содержащего устьичный аппарат методом световой микроскопии при увеличении 250Х).The obtained solutions of products A - F were applied to the leaf surface (by spraying) and to the root system (by dipping) of the test plants, which were considered perennial cereal weeds, in particular Agropyron repens (creeping wheatgrass). After the same time after the beginning of the interaction of the preparations with the plant, the surface structure of the leaves was studied by transmission microscopy. The experiment was carried out in three biological replicates. The results are presented in table 2 (visual observation) and FIG. 1-7 (photographs of observations of a fragment of the reverse side of an Agropyron repens sheet containing a stomatal apparatus by light microscopy at 250X magnification).
На фиг. 1 представлены фотографии контрольных образцов при воздействии дистиллированной воды. Показано, что с обеих сторон листа Agropyron repens (пырея ползучего) находятся здоровые клетки насыщенного цвета, видны устьичные аппараты.In FIG. 1 shows photographs of control samples exposed to distilled water. It was shown that on both sides of the Agropyron repens leaf (wheat grass creeping) there are healthy cells of saturated color, stomatal apparatuses are visible.
На фиг. 2 представлены фотографии образцов при воздействии продукта А, в концентрации 0,28 г/л. Показано, что с обеих сторон листа кутикула разрушена, частично поврежден эпидермис, разрушены устьичные аппараты.In FIG. 2 shows photographs of samples when exposed to product A, at a concentration of 0.28 g / l. It was shown that the cuticle was destroyed on both sides of the leaf, the epidermis was partially damaged, and the stomatal apparatus was destroyed.
На фиг. 3 представлены фотографии образцов при воздействии продукта В в концентрации 0,28 г/л. Показано, что с обеих сторон листа кутикула разрушена, поврежден эпидермис, разрушены устьичные аппараты, частично затронута ксилема.In FIG. 3 shows photographs of samples exposed to product B at a concentration of 0.28 g / l. It was shown that the cuticle was destroyed on both sides of the leaf, the epidermis was damaged, the stomatal apparatus was destroyed, and the xylem was partially affected.
На фиг. 4 представлены фотографии образцов при воздействии продукта С в концентрации 0,28 г/л. Показано, что с обеих сторон листа кутикула разрушена, поврежден эпидермис, разрушены устьичные аппараты, из-за повреждений видны внутренние слои листа.In FIG. 4 shows photographs of samples exposed to product C at a concentration of 0.28 g / l. It has been shown that the cuticle is destroyed on both sides of the leaf, the epidermis is damaged, the stomatal apparatus is destroyed, because of the damage the inner layers of the leaf are visible.
На фиг. 5 представлены фотографии образцов при воздействии продукта D в концентрации 0,28 г/л. Показана здоровая поверхность нижнего листа с частично поврежденной кутикулой на верхней поверхности.In FIG. 5 shows photographs of samples exposed to product D at a concentration of 0.28 g / l. A healthy surface of the lower sheet with a partially damaged cuticle on the upper surface is shown.
На фиг. 6 представлены фотографии образцов при воздействии продукта Е в концентрации 0,28 г/л. Показано, что разрушена только кутикула, наиболее сильно в верхней части листа.In FIG. 6 shows photographs of samples when exposed to product E at a concentration of 0.28 g / l. It is shown that only the cuticle is destroyed, most severely in the upper part of the leaf.
На фиг. 7 представлены фотографии образцов при воздействии продукта F в концентрации 2,8 г/л. Показано, что с обеих сторон листа кутикула разрушена, поврежден эпидермис, разрушены устьичные аппараты и сосудистые пучки, видны внутренние слои листа.In FIG. 7 shows photographs of samples when exposed to product F at a concentration of 2.8 g / l. It was shown that on both sides of the leaf of the cuticle, the epidermis is damaged, the stomatal apparatus and vascular bundles are destroyed, and the inner layers of the leaf are visible.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что в указанной концентрации 0,28 г/л действие всех новых синтезированных продуктов эффективно для разрушения жизненных функций испытуемого растения, но в то же время эта концентрация недостаточна для воздействия водного раствора простой смеси гидратированного фуллерена и N-(фосфонометил)-глицина в соотношении 0,1:100 и водного раствора N-(фосфонометил)-глицина (исходный гербицид). Учитывая, что эффективная рабочая концентрация N-(фосфонометил)-глицина (глифосата) составляет от 2,8 до 4,3 г/л в зависимости от вида обрабатываемых сорняков, а минимальная эффективная концентрация составляет величину не менее 1,4 г/л, то полученные продукты синтеза проявляют эффективность при содержании действующего вещества 0,28 г/л, что позволит сократить гербицидную нагрузку на обрабатываемые посевные площади от 5 до 10 раз.Thus, the obtained data indicate that, at the indicated concentration of 0.28 g / l, the effect of all new synthesized products is effective for disrupting the vital functions of the test plant, but at the same time, this concentration is insufficient for the action of an aqueous solution of a simple mixture of hydrated fullerene and N - (phosphonomethyl) -glycine in a ratio of 0.1: 100 and an aqueous solution of N- (phosphonomethyl) -glycine (starting herbicide). Considering that the effective working concentration of N- (phosphonomethyl) -glycine (glyphosate) is from 2.8 to 4.3 g / l, depending on the type of weed being treated, and the minimum effective concentration is not less than 1.4 g / l, then the obtained synthesis products are effective when the content of the active substance is 0.28 g / l, which will reduce the herbicidal load on the cultivated areas from 5 to 10 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014146545/13A RU2596031C2 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Herbicide based on fullerene adducts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014146545/13A RU2596031C2 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Herbicide based on fullerene adducts |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014104638/13A Substitution RU2581658C2 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Method of producing adducts of mixture of c50-c92 fullerenes and plant growth regulator based thereon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014146545A RU2014146545A (en) | 2016-06-10 |
| RU2596031C2 true RU2596031C2 (en) | 2016-08-27 |
Family
ID=56114879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014146545/13A RU2596031C2 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Herbicide based on fullerene adducts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2596031C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2668556C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-10-02 | Александр Валерьевич Чичварин | Fungicide based on fullerene adducts |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU730273A3 (en) * | 1977-06-20 | 1980-04-25 | Монсанто Компани (Фирма) | Herbicidic agent |
| RU2311028C2 (en) * | 2001-05-16 | 2007-11-27 | Байер Кропсайенс Гмбх | Method for weed controlling and herbicidal composition |
| US20110172100A1 (en) * | 2008-08-14 | 2011-07-14 | Bayer Cropscience Ag | Herbicidal combination comprising dimethoxytriazinyl-substituted difluoromethanesulfonylanilides |
-
2014
- 2014-11-19 RU RU2014146545/13A patent/RU2596031C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU730273A3 (en) * | 1977-06-20 | 1980-04-25 | Монсанто Компани (Фирма) | Herbicidic agent |
| RU2311028C2 (en) * | 2001-05-16 | 2007-11-27 | Байер Кропсайенс Гмбх | Method for weed controlling and herbicidal composition |
| US20110172100A1 (en) * | 2008-08-14 | 2011-07-14 | Bayer Cropscience Ag | Herbicidal combination comprising dimethoxytriazinyl-substituted difluoromethanesulfonylanilides |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2668556C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-10-02 | Александр Валерьевич Чичварин | Fungicide based on fullerene adducts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014146545A (en) | 2016-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bucha et al. | 3-(p-Chlorophenyl)-1, 1-dimethylurea—a new herbicide | |
| DE1570840C3 (en) | Process for the preparation of copolypeptides | |
| JP2001316204A (en) | Agent for vitalizing plant | |
| DE2717440A1 (en) | HERBICIDAL AGENTS | |
| DE2647843A1 (en) | NEW PEPTIDES, THEIR MANUFACTURING AND THE PROCESS FOR MANUFACTURING CYCLIC PEPTIDES | |
| SU692540A3 (en) | Herbicidal composition | |
| DE2712832A1 (en) | NEW N-ACYLMETHIONINE DERIVATIVES, COMPOSITIONS FOR PLANT GROWTH REGULATION AND THEIR USES | |
| RU2596031C2 (en) | Herbicide based on fullerene adducts | |
| DK166806B1 (en) | APPLICATION OF PLANT PULP EXTRACTS FOR THE PREPARATION OF PHARMACEUTICAL TUMOR CELL GROWTH PREPARATIONS | |
| RU2581658C2 (en) | Method of producing adducts of mixture of c50-c92 fullerenes and plant growth regulator based thereon | |
| DE69000725T2 (en) | POLYMERIC ANHYDRIDES OF MAGNESIUM AND PROTEINIC AMMONIUM PHOSPHOLINOLEATE WITH ANTIVIRAL, ANTINEOPLASTIC AND IMMUNOSTIMULATING PROPERTIES. | |
| SU629851A3 (en) | Method of fighting unwanted plant growth | |
| SU628799A3 (en) | Herbicide composition | |
| RU2399183C2 (en) | Method of preseeding treatment of seeds | |
| JP2002058342A (en) | Vitalizing agent for plant | |
| DE885176C (en) | Pest repellants | |
| EP0153995B1 (en) | Process for the mild sterilization with respect to microorganisms and viruses of biologically active substances, especially organ tissues for therapeutic use | |
| RU2668556C1 (en) | Fungicide based on fullerene adducts | |
| DE1801861A1 (en) | Phytologically active agents and the chemical agents contained therein as well as plant treatment processes carried out with them | |
| EP3322298B1 (en) | Plant conditioning composition, method of preparation and uses thereof | |
| RU2820771C1 (en) | Method of increasing yield of barley | |
| DE69731895T2 (en) | PLANT CELLULAR GROWTH FACTORS | |
| SU631052A3 (en) | Method of selective elimination of weed | |
| DE2451512A1 (en) | SUBSTITUTED SUCCINAMIDES, METHODS FOR THEIR PRODUCTION AND USE AS HERBICIDES | |
| SU550152A1 (en) | Herbicidal composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20160531 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201120 |