ДИГИДРАТ ПИМЕТРОЗИНА, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИНСЕКТИЦИДНОЙ КОМПОЗИЦИИ, ИНСЕКТИЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Настоящее изобретение относится к новым сольватам пиметрозина, обладающим инсектицидной активностью, способу их получения, композициям, включающим эти соединения, способу получения таких композиций, способу борьбы с вредителями с использованием этих композиций и к их применению для борьбы с вредителями животного происхождения, прежде всего с насекомыми и представителями отряда Acarina, в частности, на сельскохозяйственных культурах.

Различные сольваты, например гидраты химического соединения, могут обладать совершенно различными физическими свойствами, которые могут приводить к возникновению непредвиденных проблем при промышленном получении и обработке таких соединений. Например, в случае соединений, обладающих пестицидной активностью, характеристики таких сольватов часто оказывают определяющее влияние на разделительную способность (фильтрация), перемешиваемость (объем кристаллов), поверхностную активность (пенообразование), скорость сушки, растворимость, качество, способность поддаваться обработке при приготовлении композиций и стабильность при хранении (например, гигроскопичность). Например, размалываемость и способность поддаваться обработке при приготовлении композиций, а также технологические свойства таких пестицидных смесей могут быть совершенно различными в зависимости от соответствующей степени сольватации. Поскольку на различных стадиях синтеза в процессе получения важны различные физические свойства соответствующих продуктов синтеза, то для соответствующей стадии синтеза очень важно найти оптимальную форму сольватации.

Пиметрозин известен, например, из US-P-4931439, в котором его получение описано в примере Р3. Однако из этого примера не следует, что полученный продукт представляет собой сольват с этанолом, диэтиловым эфиром или водой, несмотря на то, что в процессе получения продукт вступал в контакт с этанолом, диэтиловым эфиром и водой. После завершения процесса получения соединение сушили и его использовали в примерах приготовления композиций в качестве продукта, практически не содержащего воду и растворитель. В указанном описании патента нигде не указаны физические параметры, такие как температура, влажность и давление, которые имеют решающее значение для конкретного процесса получения определенных сольватов.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является получение сольватов, прежде всего гидратов, и солей таких сольватов пиметрозина, которые имеют преимущества в отношении указанных выше характеристик, прежде всего при получении и обработке нестицидных смесей, прежде всего гранул.

Таким образом, настоящее изобретение относится к соединениям формулы

где r и s независимо друг от друга обозначают любое число от 0,00 до 12,0; L обозначает метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, изобутанол, трет-бутанол, циклогексанол, тетрагидрофуриловый спирт, этиленгликоль, глицерин, метилацетат, этилацетат, этиллактат, бутиролактон, этиленкарбонат, пропиленкарбонат, ацетонитрил, диметилсульфоксид, диметилформамид, диметилацетамид, N-метил-2-пирролидон, N-октил-2-пирролидон, N-дeцил-2-пиppoлидoн, ацетон, бутанон, метилизобутилкетон, метилпропилкетон, ацетофенон, циклогексанон, метиленхлорид, трихлорметан, трихлорэтан, тетрагидрофуран, диэтиловый эфир, 1,2-диметоксиэтан, диоксан, метил-трет-бутиловый эфир, этаноламин, пиридин, хлорбензол, толуол, ксилол или тетраметилмочевину;

при условии, что r и s одновременно не равны 0;

в каждом случае в свободной форме или в форме соли, и к их таутомерам в каждом случае в свободной форме или в форме соли, к способу получения и применения этих соединений, их солей и их таутомеров; к пестицидам, действующее вещество которых выбирают из указанных соединений и их таутомеров; и к способу получения этих сольватов, соответственно их солей, к способу получения этих композиций и к их применению.

В дальнейшем следует различать соединение формулы (I) или его соли, где r и s одновременно не равны 0, и пиметрозин, представляющий собой несольватированное соединение (r и s одновременно равны 0).

Соединения формулы (I) имеют несколько основных центров. Следовательно, они могут образовывать кислотно-аддитивные соли. Такие соли образуются, например, с сильными неорганическими кислотами, например, с минеральными кислотами, такими как перхлорная кислота, серная кислота, азотная кислота, азотистая кислота, фосфорная кислота или галогенводородная кислота, с сильными органическими карбоновыми кислотами, такими как C₁-С₄алканкарбоновые кислоты, необязательно замещенные, например, галогеном, такими как уксусная кислота, такими как необязательно ненасыщенные дикарбоновые кислоты, например щавелевая, малоновая, янтарная, малеиновая, фумаровая или фталевая кислота, такими как гидроксикарбоновые кислоты, например аскорбиновая, молочная, яблочная, винная или лимонная кислота, или бензойная кислота, или с органическими сульфоновыми кислотами, такими как С₁-С₄алкансульфоновая или арилсульфоновая кислоты, необязательно замещенные, например, галогеном, например метансульфоновая или пара-толуолсульфоновая кислота. Кроме того, соединения формулы (I) могут образовывать соли с основаниями. Пригодными солями с основаниями являются, например, соли металлов, такие как соли щелочных или щелочноземельных металлов, например, соли натрия, калия или магния, или соли аммония или органического амина, такого как морфолин, пиперидин, пирролидин, моно-, ди- или три(низш.)алкиламин, например, этил-, диотил-, триэтил- или диметилпропиламин, или моно-, ди- или тригидрокси(низш.)алкиламин, например, моно-, ди- или триэтаноламин.

В данном случае предпочтительными являются, с одной стороны, соли муравьиной кислоты, уксусной кислоты и молочной кислоты, а с другой стороны, соли натрия, калия, магния и кальция, прежде всего соли натрия. С другой стороны, также является предпочтительным соединение формулы (I) и свободной форме, т.е. для которого r равно 0.

Соединения формулы (I) имеют также одну кислотную группу и поэтому могут образовывать соли с основаниями. Пригодными солями с основаниями являются, например, соли металлов, включая металлсодержащие комплексы, такие как соли щелочного металла или соли щелочноземельного металла, например, соли натрия, калия или магния, а также комплексные соли, например, соли меди, никеля или железа; или соли аммония или органического амина, такого как, например, морфолин, пиперидин, пирролидин, моно-, ди- или три(низш.)алкиламин, например, этил-, триэтил- или диметилпропиламин, или моно-, ди- или тригидрокси(низш.)алкиламин, например, моно-, ди- или триэтаноламин. Кроме того, при необходимости могут быть образованы соответствующие внутренние соли. В контексте настоящего изобретения предпочтительными являются соли, обладающие преимуществами с точки зрения агрохимии. Выше и ниже в настоящем описании подразумевается, что соединения формулы (I) в свободной форме также включают соответствующие соли и подразумевается, что соли включают соединения формулы (I) в свободной форме. В целом в каждом случае свободная форма является предпочтительной.

Другие предпочтительные соединения формулы (I) отличаются тем, что l обозначает метанол; прежде всего L обозначает метанол и s равно 0.

Другие предпочтительные соединения формулы (I) отличаются тем, что r равно 0 и s равно 0,5, 0,75, 1, 1,25, 1,5, 1,75, 2, 2,25, 2,5, 2,75, 3, 3,25, 3,5, 3,75, 4, 5, 6, 7, 8 или 12; предпочтительно 1, 1,25, 1,5, 1,75, 2, 2,25, 2,5, 2,75, 3, 3,25, 3,5, 3,75, 4, 5, 6, 7, 8 или 12; более предпочтительно 1,5, 1,75, 2, 2,25, 2,5, 2,75, 3, 3,25, 3,5, 3,75, 4, 5 или 6; наиболее предпочтительно 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5 или 4; особенно предпочтительно 2.

Одним из наиболее предпочтительных объектов изобретения является соединение формулы (I), где r равно 0 и s равно 2 (дигидрат пиметрозина), и которое имеет характеристики отражения, полученные с помощью дифракции рентгеновских лучей на порошке, которые представлены в табл.1.

Другим предпочтительным объектом изобретения является соединение формулы (I), где r равно 1 и s равно 0 и L обозначает метанол (метанолат пиметрозина), и которое имеет характеристики отражения, полученные с помощью дифракции рентгеновских лучей на порошке, которые представлены в табл.2.

Еще одним объектом изобретения является новая модификация пиметрозина (ниже в настоящем описании обозначена как β-модификация пиметрозина), для которой r и s равны 0. Эту новую модификацию получают с помощью сушки при 120-150°С пиметрозина, полученного путем выделения в процессе получения из водно-метанольной суспензии (табл.3).

Для сравнения ниже (табл.4) приведена диаграмма дифракции рентгеновских лучей на порошке для известной α-модификации пиметрозина.

Измерение диаграмм дифракции рентгеновских лучей на порошке проводили с помощью порошкового дифрактометра типа X’Pert (фирма Philips), снабженного ТТК-камерой (фирма Anton Paar), с использованием излучения от медного источника (Си) (λ=1,54060). Измерения для дигидрата, результаты которых представлены в табл.1, и для безводных форм, результаты которых представлены в табл.3 и 4, проводили при комнатной температуре. Измерения для метанолата, результаты которых представлены в таблице 2, проводили для образца, запечатанного пленкой типа Kapton, при охлаждении (5-8°С).

При создании изобретения неожиданно было установлено, что высушенный не содержащий воду и не содержащий растворитель пиметрозин обладает способностью обратимо поглощать воду или растворитель из атмосферы или в процессе смешения или размалывания. Было установлено, что при комнатной температуре и относительной влажности меньше приблизительно 10% содержащий воду пиметрозин полностью дегидратируется, а при относительной влажности от 60 до 70% снова включает приблизительно до 16-17 мас.% воды. Указанное выше содержание воды, составляющее 16-17 мас.%, очень близко к содержанию воды в дигидрате. Даже пестицидные композиции, которые включают не содержащий воду и не содержащий растворитель пиметрозин, как правило, поглощают воду или соответствующий растворитель из атмосферы, если их выдерживают при достаточно высоком давлении паров. Такая сольватация, прежде всего поглощение воды, композиций, прежде всего диспергируемых в воде порошков и гранул, прежде всего гранул, может привести к проблемам при обработке и хранении пестицидных композиций, однако такие проблемы не возникают, если пиметрозин в форме определенного сольвата или в форме вышеуказанной β-модификации либо вносят в пестицидную композицию в процессе получения, либо получают соответствующим путем во время вышеуказанного процесса приготовления. Например, такие композиции не требуется хранить в герметичных контейнерах, а если контейнеры были открыты, то не требуется вновь герметично их запечатывать для того, чтобы сохранить качество товара.

Кроме того, приготовление композиций по изобретению, которые имеют относительно высокое содержание воды, или которые включают β-модификацию пиметрозина, является более простым по сравнению с приготовлением композиций, практически не содержащих воду, или включающих α-модификацию, поскольку приготовление обычно осуществляют таким образом, что на стадии приготовления композиции добавляют воду, которую затем требуется удалить. Необходимость полного или практически полного удаления воды представляет собой существенный недостаток, поскольку это сопровождается значительным потреблением энергии, более продолжительным временем изготовления, более интенсивным использованием оборудования и т.д.

Готовая композиция пиметрозина с содержанием воды приблизительно 10 мас.% в нормальных условиях имеет лишь очень слабую тенденцию к поглощению влаги из воздуха, тогда как композиция, в которой содержание воды в процессе приготовления было снижено до менее чем 5 мас.% или которую приготавливали с использованием ингредиентов, практически не содержащих воды, является очень гигроскопичной. Продолжительное хранение композиций, имеющих содержание воды менее приблизительно 5 мас.%, требует герметичной упаковки, непроницаемой для водяных паров, которая соответственно требует больших затрат при изготовлении. После использования утилизация такой упаковки сопровождается большими проблемами по сравнению с утилизацией обычных контейнеров, которые не являются абсолютно водонепроницаемыми.

Кроме того, упаковки, содержимое которых не может быть использовано сразу, обычно не могут быть закрыты достаточно герметичным образом. Поэтому вода неизбежно будет поглощаться композицией, не содержащей воду.

Если безводная композиция абсорбирует воду, то ее качество существенно снижается в течение периода времени от нескольких недель до нескольких месяцев. Это означает, что официальные требования, касающиеся пропорции действующего вещества в композиции, в определенных обстоятельствах могут не соблюдаться. Поэтому абсорбция воды безводной композицией может привести к тому, что товары после хранения у производителя или продавца не будут пользоваться спросом, несмотря на то, что действующее вещество в действительности не подверглось разложению.

Спонтанность: Качество диспергируемых в воде гранул в значительной степени определяется удобством их применения потребителем. Так, потребитель ожидает, что гранулы полностью распадаются на их исходные частицы после перемешивания в течение нескольких минут раствора для распыления. При изготовлении композиции на основе пиметрозина это свойство, известное как спонтанность, не достигается, если применяют композицию, которая первоначально была безводной или имела низкое содержание воды, но в процессе хранения вновь абсорбировала воду. В отличие от пратически безводных композиций было установлено, что гранулы, входящие в композиции по изобретению, после хранения в течение 7 дней в соответствующем устройстве для тестирования полностью распадались наисходные частицы в течение нескольких минут (табл.5).

При оценке спонтанности сначала получают раствор для распыления путем встряхивания композиции в цилиндрическом сосуде в присутствии определенного количества воды. Через 0,5 или 1 мин 90% жидкости удаляют в вакууме, а остальную часть концентрируют упариванием. После сушки полученный остаток анализируют и вычисляют в % количество первоначально использованного продукта, суспендированного в жидкости.

Без учета содержания воды гранулы имеют состав, указанный ниже в примере F10, и их получают согласно описанному в этом примере методу.

Другими преимуществами композиций по изобретению являются более высокая способность к суспендированию в жидкости для распыления и более высокая диспергируемость.

Требуемый сольват может быть получен до объединения действующего вещества с эксципиентами, используемыми в композиции, или в альтернативном варианте в процессе изготовления композиции путем приведения действующего вещества в контакт с необходимым количеством определенного растворителя или воды. Поэтому оказывается возможным использовать различные процессы для специального получения таких сольватов и пестицидных композиций, содержащих такие сольваты. Например, не содержащий воду и не содержащий растворитель пиметрозин может быть перемешан или измельчен в смесителе в атмосфере с определенным содержанием воды или растворителя до получения требуемой формы. В другом варианте пиметрозин, имеющий высокое содержание воды или растворителя, образовавшееся в процессе получения, или образовавшееся при смешении практически не содержащего растворитель и не содержащего воду пиметрозина с большим количеством растворителя или воды, сушат в сушилке до достижения требуемого содержания сольватирующего агента. Таким образом, эти способы получения сольватов, прежде всего гидратов, пиметрозина представляют собой еще один объект изобретения.

Пригодные композиции соединений формулы (I) описаны, например, в US-Р 4931439. Все они отличаются тем, что не содержат пиметрозин в сольватированной форме.

Препаративные формы, т.е. агенты, составы или композиции, которые содержат действующее вещество формулы (I) и один или несколько твердых и/или жидких эксципиентов для композиции, также являются объектом изобретения. Их получают хорошо известным методом, например, путем однородного смешения и/или измельчения действующего вещества формулы (I) вместе с эксципиентами для композиции, такими как растворители или твердые носители. В альтернативном новом способе, который также является объектом изобретения, предусматривается добавление сольватирующего агента в процессе приготовления композиции, в результате чего в процессе приготовления образуется сольват. Согласно важному варианту этого способа сольватирующий агент может быть добавлен в избыточном количестве и затем удален после завершения приготовления, например, путем выпаривания до достижения требуемого содержания. Для определенных смесей такая процедура может существенно упростить процесс приготовления. Соответствующие композиции, получаемые согласно этому способу, также являются объектом изобретения.

При приготовлении композиций дополнительно могут использоваться поверхностно-активные вещества (детергенты). Примеры растворителей и твердых носителей приведены, в частности, в US-P 4931439. Пригодными поверхностно-активными веществами в зависимости от типа действующего вещества формулы (I), подлежащего включению в композицию, являются неионогенные, катионогенные и/или анионогенные поверхностно-активные вещества и смеси поверхностно-активных веществ, обладающие хорошими диспергирующими и смачивающими свойствами. Примеры пригодных анионогенных, неионогенных и/или катионогенных поверхностно-активных веществ приведены в US-P 4931439.

Инсектицидные и акарицидные композиции по изобретению, как правило, содержат от 0,1 до 99 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 95 мас.% соединения формулы (I), от 1 до 99,9 мас.%, предпочтительно от 5 до 99,8 мас.% твердого или жидкого эксципиента для композиции и от 0 до 25 мас.%, главным образом от 0,1 до 20 мас.% поверхностно-активного вещества. Также предпочтительными являются инсектицидные и акарицидные композиции, которые, как правило, содержат от 0,1 до 94 мас.%, главным образом от 0,1 до 90 мас.% пиметрозина, от 5 до 30 мас.% сольватирующего агента, от 1 до 94,9 мас.%, главным образом от 5 до 90 мас.% твердого или жидкого эксципиента для композиции и от 0 до 30 мас.%, главным образом от 0,1 до 25 мас.% поверхностно-активного вещества.

В частности, предпочтительными являются пестицидные композиции, прежде всего гранулы, которые содержат от 3 до 5 мас.% или от 30 до 50 мас.% пиметрозина. Также предпочтительными являются обладающие способностью диспергироваться в воде порошки, которые содержат от 25 до 50 мас.% пиметрозина.

Предпочтительными также являются пестицидные композиции, прежде всего гранулы, которые содержат от 8 до 40 мас.%, предпочтительно от 8 до 20 мас.%, наиболее предпочтительно от 8 до 14 мас.% воды. Равным образом предпочтительными являются пестицидные композиции, прежде всего гранулы, которые содержат от 40 до 60 мас.% пиметрозина, предпочтительно 50 мас.% пиметрозина.

Предпочтительными также являются смачивающиеся порошки, которые содержат от 6 до 20 мас.%, предпочтительно от 8 до 12 мас.% воды и от 20 до 30 мас.% пиметрозина, предпочтительно 25 мас.% пиметрозина.

При определении содержания воды следует принимать во внимание тот факт, что эксципиенты для композиции сами часто содержат остаточное количество воды. Вследствие этого действительное содержание воды в композициях, как правило, несколько превышает величину, рассчитанную для композиции, содержащей только гидраты. В целом измеренные содержания воды на 1-5 мас.% превышают рассчитанные значения. Понятие "композиция пиметрозина, которая практически не содержит воды или имеет низкое содержание воды", используемое выше или ниже в настоящем описании, относится к пестицидной смеси, содержащей максимум 6 мас.% воды в пересчете на общую массу смеси.

Хотя в качестве поступающих в продажу продуктов наиболее предпочтительны концентраты, непосредственный потребитель, как правило, применяет разбавленные композиции. Композиции могут также содержать другие ингредиенты, такие как стабилизаторы, например, при необходимости эпоксидированные растительные масла (эпоксидированное кокосовое масло, рапсовое масло или соевое масло), активаторы, пеногасители, как правило, силиконовое масло, консерванты, регуляторы вязкости, связующие вещества, прилипатели, а также удобрения или другие действующие вещества.

Соединения формулы (I) обычно наносят на растения или в место их обитания в концентрациях от 0,001 до 1,0 кг/га, предпочтительно от 0,1 до 0,6 кг/га. Концентрация, необходимая для достижения требуемого действия, может быть определена экспериментально. Она зависит от типа действия, стадии развития культивируемого растения и вида вредителя, а также от типа обработки (место, время, метод), при этом результат обработки в зависимости от указанных параметров может варьироваться в широких пределах. В зависимости от типа композиций в соответствии с поставленными целями и превалирующими обстоятельствами выбирают соответствующие методы внесения, такие как опрыскивание, распыление, опыливание, смачивание, разбрасывание или полив.

Композиции, содержащие соединения формулы (I), обладают высокими инсектицидными свойствами, что позволяет применять их на культурах сельскохозяйственных растений, прежде всего таких как зерновые, хлопчатник, соя, сахарная свекла, сахарный тростник, бахчевые культуры, рапс, кукуруза и рис. Под культурами сельскохозяйственных растений подразумеваются культуры, которые приобрели толерантность к пестицидам в результате обычной селекции или с помощью методов генной инженерии. Вредители, прежде всего насекомые и представители отряда Acarina, для борьбы с которыми могут применяться композиции по изобретению, описаны, например, в US-P 931439 и US-P 46145.

Ниже изобретение проиллюстрировано на примерах, которые не ограничивают его объем.

После этого смесь смешивают с 50-70 мас.% воды и гранулируют. После сушки с помощью обычной сушилки непрерывного действия до достижения остаточной влажности 8-12% полученные гранулы просеивают через сито, выделяя гранулы, имеющие определенный размер. В результате получают гранулы, содержащие соединение формулы (I) в гидратированной форме.

Примеры получения сольватов формулы (I) и композиций, содержащих такие сольваты:

Пример Р1: Получение соединения формулы (I), где r равно 0 и s равно 2 (дигидрат пиметрозина)

Пиметрозин хранят в закрытом контейнере в течение 10 дней в атмосфере, в которой поддерживается относительная влажность 89%. Затем продукт удаляют из контейнера и уравновешивают в лабораторной атмосфере. При тестировании при различных температурах установлено, что потеря массы полученного продукта при изменении температуры от комнатной до 125°С составляет 13,9%, что соответствует двум молекулам воды (теоретическая потеря воды составляет 14,2%).

Диаграмма дифракции, полученная с помощью рентгеновского дифрактометра с использованием медного источника радиоактивного излучения (λ=1,54060) при комнатной температуре, представлена в табл.1.

Пример Р2: Получение соединения формулы (I), где r равно 0 и s равно 2 (дигидрат пиметрозина)

Определенное количество воды (16 мас.% в пересчете на массу не содержащего воду пиметрозина) распыляют при охлаждении в смесителе только на действующее вещество, а затем порошок медленно перемешивают до охлаждения до комнатной температуры.

Пример Р3: Получение соединения формулы (I), где r равно 0 и s равно 2 (дигидрат пиметрозина)

Определенное количество воды распыляют в высокоскоростном смесителе только на смесь действующего вещества и эксципиентов для композиции и после непродолжительного выдерживания порошок подвергают дальнейшей обработке с получением конечной композиции.

Пример Р4: Получение соединения формулы (I), где r равно 0 и s равно 2 (дигидрат пиметрозина)

В сосуде, снабженном мешалкой, пиметрозин суспендируют в воде в присутствии остальных компонентов композиции, затем смесь распыляют в потоке воздуха и сушат до достижения остаточной влажности 6-15%.

Пример Р5: 0,5 г пиметрозина перемешивают в течение 9 дней при 25°С в 2,5 г воды; после чего суспензию фильтруют. В результате получают дигидрат, у которого потеря массы составляет 12% по данным термогравиметрии.

Пример Р6: Получение соединения формулы (I), где r равно 1 из равно 0 и L обозначает метанол (метанолат пиметрозина)

0,488 г не содержащего воду пиметрозина добавляют при 0°С к 1,909 г безводного метанола и перемешивают в течение 7 дней при 0°С. Суспензию фильтруют через фритту без применения вакуума. Затем остаток на фильтре сразу анализируют с помощью рентгеновского дифрактометра. Диаграмма приведена в таблице 2. По данным термогравиметрического анализа в диапазоне температур от 0 до 100°С потеря массы составляет 12,4%, что соответствует одной молекуле метанола (теоретически 12,8 мас.%).