close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY17075

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2013.04.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 07C 231/02
C 07C 231/18
A 01N 37/18
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА D-(-)-N,N-ДИЭТИЛ-2-(α
αНАФТОКСИ)ПРОПИОНАМИДА ВЫСОКОЙ СТЕПЕНИ ЧИСТОТЫ
(21) Номер заявки: a 20091545
(22) 2008.05.05
(31) 858/MUM/2007 (32) 2007.05.04 (33) IN
(85) 2009.12.04
(86) PCT/IN2008/000284, 2008.05.05
(87) WO 2009/004642, 2009.01.08
(43) 2010.04.30
(71) Заявитель: ЮНАЙТЕД ФОСФОРУС
ЛИМИТЕД (IN)
BY 17075 C1 2013.04.30
BY (11) 17075
(13) C1
(19)
(72) Авторы: ШРОФФ, Джаидев, Раджникант; ШРОФФ, Викрам, Раджникант;
КАРАМБЕЛКАР,
Нарендра, Пурушоттам (IN)
(73) Патентообладатель: ЮНАЙТЕД ФОСФОРУС ЛИМИТЕД (IN)
(56) US 3718455, 1973.
US 4668628, 1987.
US 4766220, 1988.
(57)
1. Способ получения D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида, при котором
осуществляют следующие стадии:
(a) взаимодействие (L)-(-)-2-галогенпропионовой кислоты с хлорирующим агентом и
диметилформамидом с образованием (L)-(+)-2-галогенпропионилхлорида;
(b) взаимодействие (L)-(+)-2-галогенпропионилхлорида с диэтиламином в присутствии водного раствора гидроксида щелочного металла и органического растворителя с
образованием (L)-(+)-2-галоген-N,N-диэтилпропионамида и
(c) взаимодействие (L)-(+)-2-галоген-N,N-диэтилпропионамида с α-нафтолом в присутствии водного раствора гидроксида щелочного металла и органического растворителя
с образованием D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хлорирующим агентом является тионилхлорид.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что мольное соотношение (L)-(-)-2галогенпропионовой кислоты и тионилхлорида составляет от 1 : 1 до 1 : 1,5.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура реакционной смеси на стадии
(a) составляет 50-60 °С.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура реакционной смеси на стадии
(a) составляет 58-60 °С.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мольное соотношение α-нафтола и (L)-(+)2-галоген-N,N-диэтилпропионамида составляет от 1 : 1 до 1 : 1,5.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадию взаимодействия (L)-(+)-2-галоген-N,Nдиэтилпропионамида с α-нафтолом проводят в неполярном органическом растворителе.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что неполярный органический растворитель
выбирают из группы, содержащей толуол, ксилол, циклогексан и их смеси.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве (L)-(-)-2-галогенпропионовой
кислоты используют (L)-(-)-2-хлорпропионовую кислоту.
BY 17075 C1 2013.04.30
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит стадию перекристаллизации D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида, образовавшегося на стадии (с), в полярном органическом растворителе или водном растворе полярного
органического растворителя.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что растворителем для перекристаллизации
является смесь изопропилового спирта и воды.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что объемное соотношение изопропилового
спирта и воды составляет от 50 : 50 до 80 : 20.
13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что хлорирующим агентом является тионилхлорид.
14. D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид, полученный способом по п. 1 и
имеющий хиральную чистоту по меньшей мере около 80 %.
15. D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид по п. 14, отличающийся тем, что
имеет хиральную чистоту по меньшей мере около 95 %.
16. D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид по п. 15, отличающийся тем, что
имеет хиральную чистоту по меньшей мере около 98 %.
17. Агрохимическая композиция, содержащая агрохимически эффективное количество D(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида, полученного способом по п. 1 и имеющего хиральную чистоту по меньшей мере около 80 %, и агрохимически приемлемые наполнители.
18. Композиция по п. 17, отличающаяся тем, что выполнена в виде гранулированной
или жидкой препаративной формы, при этом гранулированная препаративная форма выбрана из пропитанных гранул, гранул с поверхностным покрытием, плоских гранул, диспергируемых гранул, смачивающихся гранул и сухих текучих гранул, а жидкая
препаративная форма выбрана из концентрата эмульсии, текучей жидкости, суспензионного концентрата и эмульсии типа "масло в воде".
19. Композиция по п. 18, отличающаяся тем, что выполнена в виде сухих текучих
гранул и содержит D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид, натриевую соль алкилнафталинсульфоната, стирол-акриловый сополимер, диоксид кремния и каолин, причем
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид имеет хиральную чистоту от около 80 до
около 100 %.
20. Композиция по п. 18, отличающаяся тем, что выполнена в виде суспензионного
концентрата и содержит D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид, натриевую соль алкилнафталинсульфоната, блок-сополимер α-гидро-ω-гидроксиполи(оксиэтилен)-поли(оксипропилен)-поли(оксиэтилен), пропиленгликоль, кремниевую эмульсию, натуральную
глину, 1,2-бензизотиазолин-3-он, ксантановую камедь и воду, причем D-(-)-N,N-диэтил-2(α-нафтокси)пропионамид имеет хиральную чистоту от около 80 до около 100 %.
21. Композиция по п. 18, отличающаяся тем, что выполнена в виде концентрата
эмульсии и содержит D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид, смесь, содержащую
алкилбензолсульфонат кальция и тристерилфенол-(16)-этоксилат, и ксилол, причем D-(-)N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид имеет хиральную чистоту от около 80 до около
100 % и химическую чистоту около 95 %.
22. Композиция по п. 18, отличающаяся тем, что выполнена в виде эмульсии типа
"масло в воде" и содержит D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид, смесь, содержащую алкилбензолсульфонат кальция и тристерилфенол-(16)-этоксилат, ксилол или
изофорон, или их смесь, ксантановую камедь, 1,2-бензизотиазолин-3-он и воду, причем
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид имеет хиральную чистоту от около 80 до
около 100 %.
2
BY 17075 C1 2013.04.30
Настоящее изобретение относится к способу получения D-(-)-N,N-диэтил-2-(αнафтокси)пропионамида (гербицида) высокой степени чистоты, в частности, из L-(-)-2галогенпропионовой кислоты. Настоящее изобретение дополнительно предусматривает
создание агрохимических композиций, содержащих оптически активный D-(-)-N,Nдиэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид высокой степени чистоты.
N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид известен как напропамид, и его рацемическую смесь обычно реализуют на рынке под торговым названием "Девринол" ("Devrinol").
Его используют для довсходной борьбы с однолетними травами и широколистными сорняками при выращивании многих сельскохозяйственных культур и на плантациях.
Второй атом углерода у пропионамидной группы в напропамиде имеет атом водорода,
метильную группу, часть нафтокси и карбоксамидную группу, тем самым образуя хиральный центр. Следовательно, молекула может существовать в двух хиральных стереоизомерах: D или (R) и L или (S)-изомерах.
Различные описанные в литературе способы для синтеза указанного соединения
обычно приводят к образованию различных смесей указанных изомеров, обычно рацемических смесей, которые с трудом поддаются разделению.
H3C
H
O
C*
C
C2H5
N
C2H5
O
Как D, так и L - изомеры и (или) их рацемические смеси соединения N,N-диэтил-2-(αнафтокси)пропионамида обладают гербицидной активностью. Тем не менее в работе Chan
et al., J. Agric. Food Chem., 23 (5), 1008-1010, 1975, сообщается, что (D)-изомер напропамида
проявляет активность в 8 раз большую, чем (L)-изомер и в 1,7-2 раза большую, чем его рацемическая смесь, в отношении определенных сорных растений. Таким образом, могут
быть получены эффективные гербицидные композиции при использовании приблизительно
половины количества имеющегося на данный момент рацемического напропамида.
Имеется информация о различных способах синтеза для получения оптически активного 2-арилпропионамида и его различных гомологов, таких как, например, (a) оптически
активное основание для расщепления рацематов; (b) расщепление диастереомерных производных в виде солей сложных эфиров, ангидридов; (c) биохимические способы - асимметричный гидролиз сложных эфиров или окисление ароматических углеводородов
[T. Sugai и K. Mori, Agric. Bio. Chem., 48, 2501 (1984)] или (d) стереоспецифические реакции, при которых исходное вещество имеет хиральный центр.
Сообщалось о различных способах для получения D-(-)-N,N-диэтил-2-(αнафтокси)пропионамида. Ниже приведена в хронологическом порядке опубликованная
литература, относящаяся к данному предмету. Однако в ней не содержится информация о
точной химической, а также хиральной чистоте D-(-)продукта, полученного с использованием ряда указанных способов.
В патенте США 3480671 (1969) (Tilles et al.) описано получение рацемического N,Nдиэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида из α-нафтола и N,N-диэтил-бромпропионамида в
метаноле в качестве растворителя и с использованием метоксида натрия.
3
BY 17075 C1 2013.04.30
В патенте США 3718455 (1973) (Baker et al.) раскрывается способ для получения
D-изомера напропамида. В соответствии с указанным способом в результате расщепления
dl-2-(α-нафтокси) пропионовой кислоты получают d-кислоту с чистотой 90 % и l-кислоту
с чистотой 85 %. Далее в патенте раскрывается способ преобразования d-кислоты в хлорангидрид в диметилформамиде на основе использования фосгена. Далее хлорангидрид
преобразуют в D-изомер N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида путем амидирования,
используя диэтиламин и триэтиламин в качестве кислотных акцепторов. Как раскрывается
в патенте, молярный выход D-изомера N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида составляет 61 %.
В целом, выход продукта, полученного при использовании настоящего способа, оказался низким. Указанный способ не позволяет повысить химическую или хиральную чистоту продукта. Кроме того, указанный способ предусматривает использование
технологии расщепления, являющейся исключительно дорогостоящей и трудоемкой. Таким образом, данный способ не является приемлемым для промышленного производства
D-изомера N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида.
В работе James H., H. Chan et al., J. Agric. Food Chem., 23 (5), 1008-1010, 1975, излагается способ получения D-изомера напропамида. Способ предусматривает использование
L(+)-формы молочной кислоты в качестве исходного вещества, ее дальнейшее преобразование в сложный эфир и получение D-изомера напропамида после проведения ряда последовательных реакций. Указанный способ является многоступенчатым, при этом общий
выход продукта низкий. Способ также зависит от наличия L(+)-формы молочной кислоты,
которую нелегко получить. Таким образом, данный способ не приемлем для крупномасштабного производства.
В патенте США 3,998,880 (1976) (Simone et al.) раскрывается нижеприведенный способ получения рацемического N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида. Способ включает протекание реакции между 2-хлорпропионовой кислотой и диэтиламином в
присутствии хлористого фосфорила, в результате чего получают промежуточный
2-хлорпропионил диэтиламид, который далее реагирует с α-нафтолом и гидроксидом
натрия до образования N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида. Тем не менее, указанный способ предусматривает получение рацемического N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида.
В патенте США 4,548,641(1985) (Walker et al.) приведено описание двух способов получения оптически активного изомера N,N-диалкил-2-(4-замещенного-α-нафтокси)пропионамида. В соответствии с первым способом оптически активный сложный эфир
низшего алкила 2-галогенпропионовой кислоты реагирует с 4-замещенным α-нафтолом
для получения оптически активной 4-замещенной-α-нафтокси пропионовой кислоты. Далее, используя фосген, указанную кислоту преобразуют в хлорангидрид, который в последующем реагирует с диалкиламином, в результате чего получают требуемый оптически
активный изомер. Указанный способ, предусматривающий преобразование сложного
эфира нижнего алкила 2-галогенпропионовой кислоты в оптически активную
4-замещенную-α-нафтокси пропионовую кислоту, характеризуется низким выходом и
возможностью образования ряда побочных продуктов (например, кольцо фуранового типа, конденсированное с нафталиновым кольцом), которые исключительно трудно отделить от требуемого продукта.
В соответствии со вторым способом оптически активный амид получают за счет протекания реакции между сложным эфиром и амином в присутствии промотора, представляющего собой галид металлов IIIA-группы, имеющий молекулярный вес 26 или более,
либо галид металлов IVB-группы. Указанный диалкилированный амид обрабатывают замещенным нафтолом и получают продукт с требуемым изомером. Продукты, полученные
4
BY 17075 C1 2013.04.30
с использованием указанного способа, не обладают достаточно высокой оптической чистотой.
В работе Lin Jin et al., Pesticides, 39, 18-20, 2000, сообщается о другом способе расщепления для получения оптически активного изомера. Указанные технологии расщепления предусматривают исключительно сложную и трудоемкую процедуру и использование
дорогостоящих расщепляющих агентов. Для указанных технологий расщепления также
требуется большое количество растворителей, что приводит к удорожанию продукта.
Таким образом, существует необходимость в получении промышленно доступного
оптически активного D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида высокой степени чистоты, обеспечивающего более высокую гербицидную активность, и в способе, приемлемом для получения D-изомера D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида высокой
степени чистоты в промышленных масштабах.
Целью настоящего изобретения является создание способа производства D-(-)-N,Nдиэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида, позволяющего получить продукт с высокой степенью хиральной чистоты и приемлемым высоким выходом.
Дополнительной целью настоящего изобретения является создание способа производства D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида со значительно более высокой химической чистотой из D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида в основном высокой
степенью чистоты.
Дальнейшей целью настоящего изобретения является создание нового способа, предусматривающего получение промежуточного L-(+)-2-галоген-пропионил хлорида.
Еще одной целью настоящего изобретения является создание способа, который является простым и может быть использован для крупномасштабного производства D-(-)-N,Nдиэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида.
Дополнительной целью настоящего изобретения является создание продукта D-(-)N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида, имеющего химическую чистоту более 90 % и
хиральную чистоту более 80 %, который можно довести в дальнейшем до продукта с более высокой степенью чистоты.
Дальнейшей целью настоящего изобретения является создание агрохимической композиции, используя D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид с более высокой степенью чистоты, и способа для его получения и для коммерчески реализуемого
крупномасштабного производства.
В соответствии с одной особенностью настоящего изобретения предлагается D-(-)N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид в основном высокой степени чистоты и способ
получения D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида в основном более высокой степени чистоты, имеющего химическую чистоту приблизительно 95 % или более и хиральную чистоту приблизительно 97 % или более. В соответствии с другой особенностью
настоящего изобретения предлагаются агрохимические композиции, содержащие оптически активный D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид с высокой степенью чистоты.
Настоящее изобретение предусматривает получение D-(-)-N,N-диэтил-2-(αнафтокси)пропионамида в основном высокой степени чистоты и способа производства
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида в основном высокой степени чистоты.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает создание агрохимических
композиций, содержащих оптически активный D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид высокой степени чистоты.
Способ, используемый в настоящее время для получения напропамида, был описан в
материалах, использовавшихся при экспертизе заявки, - в патенте США 3,998,880, приведенном выше. В качестве исходного вещества используют рацемическую 2-хлорпропионовую кислоту и далее получают рацемический 2-хлорпропионил диэтиламид путем
протекания реакции между кислотой и диэтиламином в присутствии хлористого фосфора.
5
BY 17075 C1 2013.04.30
Далее следует реакция с α-нафтолом в присутствии избыточного количества водного раствора гидроксида щелочного металла с целью получения рацемического напропамида.
В противоположность вышеприведенному способу в настоящем изобретении в качестве исходного вещества используют L-(-)-2-галогенпропионовую кислоту для получения
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида посредством получения промежуточного
продукта L-(+)-2-галогенпропионилхлорида. Промежуточные технологические этапы выбраны в способе настоящего изобретения таким образом, чтобы сохранялась хиральность
L-(+)-2-галоген-N,N-диэтилпропионамида в процессе его получения без рацемизации, таким образом, чтобы можно было воспользоваться всеми преимуществами обратного преобразования в D-(-)-хиральность и оптическую активность в процессе протекания реакции
SN2 на этапе III.
Соответствующим образом, настоящее изобретение предусматривает создание способа получения D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида высокой степени чистоты,
включающего следующие этапы:
(i) протекание реакции между L-(-)-2-галогенпропионовой кислотой и хлорирующим
агентом, предпочтительно тионилхлоридом и диметилформамидом, с образованием
L-(+)-2-галогенпропионилхлорида и извлечение продукта из реакционной массы после
завершения реакции путем фракционной перегонки;
(ii) протекание реакции между L-(+)-2-галогенпропионилхлоридом, полученным по
завершении этапа (i), и водным раствором диэтиламина в присутствии избыточного количества водного раствора гидроксида щелочного металла в органическом растворителе с
образованием L-(+)-2-галоген-N,N-диэтилпропионамида и отгонка части растворителя после завершения реакции; и использование оставшейся реакционной массы in situ для следующего этапа;
(iii) протекание реакции in situ между массой, содержащей L-(+)-2-галоген-N,Nдиэтилпропионамид, образовавшейся на этапе (ii), и α-нафтолом в присутствии водного
раствора щелочи в органическом растворителе с образованием D-(-)-N,N-диэтил-2-(αнафтокси)пропионамида, отделение органической фазы от водной фазы после завершения
реакции и отгонку растворителя. Полученный продукт характеризовался более высокой
степенью химической и хиральной чистоты, и его последующее извлечение из органической фазы осуществлялось путем промывки органической фазы водой и путем удаления
растворителя под вакуумом.
Указанный продукт, имеющий химическую чистоту более 90 % и хиральную чистоту
более 80 %, дополнительно перерабатывали с целью получения продукта с более высокой
степенью чистоты.
Процесс проведения глубокой очистки D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида
для получения D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида с более высокой степенью
чистоты включает растворение и кристаллизацию обогащенного продукта. D-(-)N,Nдиэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид, полученный по завершению этапа (iii), растворяли в
растворителе, фильтровали и промывали охлажденным гексаном. Растворитель удаляли из
кристаллов и получали кристаллический D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид с
химической чистотой более 95 %.
Таким образом, способ настоящего изобретения предусматривает создание продуктов,
содержащих D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид с высокой степенью чистоты.
Способ, согласно настоящему изобретению, может быть использован для получения продукта любой требуемой степени чистоты, однако для получения предпочтительного уровня чистоты следует руководствоваться нижеприведенными рекомендациями:
(a) продукт высокой степени чистоты с химической чистотой приблизительно или более 90 % и с хиральной чистотой приблизительно или более 80 % и (или)
(b) продукт с более высокой степенью чистоты, имеющий химическую чистоту приблизительно или более 95 % и хиральную чистоту приблизительно или более 97 %.
6
BY 17075 C1 2013.04.30
Ниже приведен способ доведения D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида высокой степени чистоты, полученного по завершению этапа III, до продукта с более высокой степенью чистоты, характеризующегося более высокой химической и хиральной
чистотой.
Существует возможность использовать в одном и том же способе различные галогены,
такие как хлорпропионовая кислота, бромпропионовая кислота, йодпропионовая кислота
и т.д. Использование хлорсоединений является предпочтительным для производства в
промышленных масштабах.
Способ, согласно настоящему изобретению, является полезным для крупномасштабного промышленного производства D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида высокой степени чистоты, и об указанном способе не сообщалось, и он не предлагался ни в
одной из предшествующих публикаций. Способ также предусматривает возможности
дальнейшего проведения глубокой очистки продукта высокой степени чистоты для получения продукта с более высокой степенью химической и хиральной чистоты.
Продукт с высокой степенью чистоты
Этап I. Преобразование (L)-(-)-2-галогенпропионовой кислоты в (L)-(+)-2-галогенпропионилхлорид.
Проводят реакцию (L)-(-)-2-галогенпропионовой кислоты (L-CPA), имеющей [α]D26:
-16,2° (чистая, I = 10 см), с избыточным количеством тионилхлорида в присутствии небольшого количества диметилформамида и получают (L)-(+)-2-галоген-пропионилхлорид.
Тионилхлорид добавляют при 50-60 °С, предпочтительно при 50-55 °С. Реакция протекает либо с инертными органическими растворителями, такими как толуол, гексан и
т.д., либо без растворителей. Реакция предпочтительно протекает без растворителей.
Мольное отношение реагентов (L)-(-)-2-галогенпропионовая кислота - тионилхлорид составляет 1:1 - 1:1,5 молей, но предпочтительное мольное отношение составляет 1:1,3 1:1,5 молей. Температура реакционной смеси находится в интервале от 50 до 60 °С, предпочтительно от 58 до 60 °С. Температура реакционной смеси также является исключительно важным фактором для предотвращения рацемизации.
Протекание реакции контролируют с помощью газовой хроматографии, используя капиллярную колонку DB-5, и реакция завершается приблизительно через 5-8 ч, когда содержание L-CPA составляет ≤ 1 % по площади газохроматографического пика. После
завершения реакции газы HCl и SO2 в скруббере прекращают выделяться. (L)-(+)-2галоген-пропионилхлорид отгоняют из сырой массы. Жидкость отгоняют при атмосферном давлении в ректификационной колонне.
Химическую чистоту отогнанного (L)-(+)-2-галоген-пропионилхлорида определяют
методом газовой хроматографии и ее подтверждают путем сравнения с временем удержания (RT) стандартного образца 2-галоген-пропионилхлорида.
7
BY 17075 C1 2013.04.30
Этап II. Преобразование (L)-(+)-2-галоген-пропионилхлорида в (L)-(+)-N,N. диэтил-2галоген-пропионамид.
Второй этап настоящего изобретения предусматривает протекание реакции между оптически активным (L)-2-(+)-галоген-пропионилхлоридом и диэтиламином при его незначительном избыточном количестве. Указанная реакция протекает путем добавления
(L)-(+)-2-галоген-пропионилхлорида в раствор диэтиламина в воде и водного раствора
гидроксида щелочного металла, предпочтительно гидроксида натрия.
Предпочтительно используют от 1,01 до 2 молей диэтиламина, но предпочтительно
1,01-1,5 молей на основе одного моля (L)-(+)-2-галоген-пропионилхлорида. Гидроксид
щелочного металла используют в водном растворе 25-50 % по весу, и на один моль (L)(+)-2-галоген-пропионилхлорида приходится от 1 до 3 молей гидроксида щелочного металла.
Органический растворитель, используемый для проведения реакции на втором этапе,
предпочтительно выбирают из неполярных растворителей, таких как бензол, толуол, ксилол и их смесей; более предпочтительно толуол.
Хлорангидрид добавляют в водный раствор амина при температуре от 20 до 30 °С,
предпочтительно при температуре от 25 до 27 °С. Температуру реакционной смеси
обычно поддерживают в интервале от 20 до 30 °С, предпочтительно от 25 до 27 °С. Контроль за протеканием реакции осуществляют с помощью газовой хроматографии, используя капиллярную колонку DB-5, и реакция продолжается до тех пор, пока
содержание (L)-(+)-(2)-галоген-пропионилхлорида не составит ≤ 0,1 % по площади газохроматографического пика. Реакция обычно завершается в течение 4-7 ч предпочтительно в течение 4-5 ч.
После завершения реакции органические и водные слои разделяют и от одной трети
до половины органического слоя отгоняют при пониженном давлении. Оставшуюся
неотогнанную массу, содержащую оптически активный (L)-(+)-N,Nдиэтил-2галогенпропионамид при концентрации от 42 до 48 % (в весовом отношении), используют
как таковую на следующем этапе. Химическую чистоту амида определяют с помощью
стандартного образца амида и сравнивают со временем удержания, используя метод газовой хроматографии.
Этап III. Преобразование (L)-(+)-N,Nдиэтил-2-галогенпропионамида в (D)-(-)N,Nдиэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид.
На этом этапе α-нафтол реагирует с избыточным количеством оптически активного
(L)-(+)-N,Nдиэтил-2-галогенпропионамида, полученного по завершении этапа II, в присутствии щелочи. Отмечено, что реакция α-нафтола с (L)-(+)-N,Nдиэтил-2-галогенпропионамидом представляет собой реакцию бимолекулярного нуклеофильного замещения (SN2), сопровождаемую исключительной инверсией конфигурации. Таким образом, в результате реакции получают N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид с D-конфигурацией.
В реакции типа SN2 растворители играют исключительно важную роль в предотвращении рацемизации. В качестве реакционных растворителей используют растворитель,
выбранный из различных неполярных органических растворителей, таких как толуол,
циклогексан и ксилол, или их смесей. Толуол является предпочтительным растворителем.
В предпочтительном примере осуществления настоящего изобретения реакцию между
натриевой солью α-нафтола и избыточным количеством амида, полученного по завершению этапа II, осуществляют путем добавления водного раствора гидроксида натрия (2550 % по весу) в реакционную смесь.
Гидроокись щелочи присутствует в избыточном количестве. На 1 моль α-нафтола
приходится 1-5 молей гидроокиси щелочи, предпочтительно 2-5 молей. На один моль
α-нафтола приходится 1-1,5 молей амида.
Раствор гидроксида натрия добавляют в α-нафтол и в раствор амида в толуоле при
температуре от 50 до 70 °С, предпочтительно от 55 до 57 °С.
8
BY 17075 C1 2013.04.30
После добавления реакционную массу нагревают до дефлегмирования приблизительно при 95 °С. Температурный диапазон от приблизительно 60 до 100 °С является приемлемым, но, учитывая время протекания реакции и иные условия, температуру
реакционной смеси обычно поддерживают в диапазоне приблизительно от 90 до приблизительно 100 °С и предпочтительно от 95 до 98 °С.
Протекание реакции контролируют с помощью метода газовой хроматографии, используя капиллярную колонку DB-5. Обычно реакция завершается, когда содержание
α-нафтола составляет < 1 % (по площади газохроматографического пика), т.е. через 5-8 ч,
но в основном через 6-7 ч. Далее реакционную массу промывают водой и в последующем
экстрагируют раствором гидроксида натрия и водой для удаления непрореагировавшего
α-нафтола.
С целью получения требуемого продукта с хорошим выходом и высокой чистотой реакция между α-нафтолом и амидом должна протекать до ее завершения, и избыток амида,
растворителей и иных низкокипящих примесей удаляют путем отгонки при пониженном
давлении.
После удаления растворителя получают D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид
с высокой степенью чистоты в виде твердого вещества светло-коричневого цвета при выходе 84-85 % (на мольной основе L-CPC), имеющего температуру плавления 75-79 °С.
Химическую чистоту продукта определяют методом газовой хроматографии на наполненной колонке (10 % по весу OV-7) путем использования метода внутреннего стандарта и
сравнения с чистым эталонным стандартом D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида. Хиральную чистоту определяют методом нормально-фазовой ВЭЖХ, используя мобильную фазу гексан : этанол (99:1 в объемном отношении) и OD-H хиральную
колонку при 230 нм в УФ-детекторе.
Химическая чистота твердого продукта D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида высокой степени чистоты, получаемого с помощью указанного предпочтительного примера процесса, может составлять до приблизительно 93-94 %. Хиральная
чистота может составлять до 81-83 % D-изомера. Удельное вращение плоскости поляризации (SOR) (1 % по весу раствора в этаноле, 1 = 10 см) составляет около [α]D20 -86°.
Продукт, полученный по завершении этапа III, обладает высокой химической чистотой и хиральной чистотой и, следовательно, может использоваться в качестве концентрата
напропамида в гербицидных композициях.
С целью получения продукта, обладающего более высокой хиральной и химической
чистотой, осуществляют дальнейшую глубокую очистку продукта в соответствии с приведенным ниже описанием. Глубокая очистка вещества высокой степени чистоты (твердое
вещество светло-желтого цвета) осуществляется с помощью различных органических растворителей, в основном используя водные системы полярных растворителей. Предпочтительно система изопропиловый спирт (IРА) : вода при различных отношениях в интервале
от 50 : 50 (объемное отношение) до 70 : 30 (объемное отношение) является приемлемой
для проведения глубокой очистки, однако также могут быть использованы другие растворители.
Продукт более высокой степени чистоты.
Проведение глубокой очистки D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида высокой степени чистоты, полученного по завершении этапа III, для получения продукта с более высокой степенью чистоты, обладающего более высокой химической и хиральной
чистотой.
Процесс глубокой очистки D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида высокой
степени чистоты для получения D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида с более
высокой степенью чистоты включает растворение и кристаллизацию продукта высокой
степени чистоты. D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид, получаемый по заверше9
BY 17075 C1 2013.04.30
нии этапа (III) при изготовлении продукта высокой степени чистоты, растворяли в растворителе. Кристаллы фильтровали и промывали охлажденным гексаном, растворитель удаляли
из
кристаллов
и
получали
кристаллический
D-(-)-N,N-диэтил-2-(αнафтокси)пропионамид с более высокой степенью чистоты, обладающий химической и
хиральной чистотой приблизительно 95 % или выше. В данном способе растворитель может быть выбран из полярных органических растворителей или из полярных водных органических растворителей. Растворитель предпочтительно является изопропанолом и водой,
смешанными в отношении от 50:50 до 80:20 по объему, более предпочтительно в отношении 70:30 по объему.
Полученный продукт высокой степени чистоты растворяли и выдерживали в смеси
изопропиловый спирт : вода в объемном отношении (65-75):(35-25), предпочтительно в
отношении (70:30 объемное отношение) при 60-65 °С при перемешивании в течение приблизительно 45 мин. Сначала массу охлаждали до комнатной температуры и затем до 1012 °С и выдерживали при этой температуре в течение 3-5 ч для кристаллизации. Кристаллы отфильтровывали, затем твердые кристаллы промывали охлажденным гексаном и выдерживали под вакуумом в течение приблизительно 3-5 ч для удаления последних следов
влаги растворителя и летучих примесей, если таковые имеются, с целью получения белого
кристаллического твердого вещества с желтоватым оттенком при 65-66 % по весовому
выходу, исходя из 100 % по весу исходного вещества [L-CPC]. Температура плавления
технического белого твердого вещества с желтоватым оттенком находится в интервале
приблизительно 94-96 °С. Химическую чистоту продукта определяют методом газовой
хроматографии на наполненной колонке (10 % OV-7) путем использования метода внутреннего стандарта и сравнения с чистым эталонным стандартом D-(-)-N,N-диэтил-2-(αнафтокси)пропионамида, и чистота продукта составила приблизительно 96 % (в весовом
отношении). Хиральную чистоту определяют методом нормально-фазовой ВЭЖХ, используя мобильную фазу гексан : этанол (99:1 в объемном отношении) и OD-H хиральную
колонку при 230 нм в УФ-детекторе, и содержание изомера в твердом веществе повышается до приблизительно 98 % R-изомера и до приблизительно 2 % S-изомера. Кроме этого,
удельное вращение плоскости поляризации [а]D20 продукта составляет 126° (1 % по весу
раствора в этаноле, 1 = 10 см).
Получаемый по завершении указанного этапа продукт представляет собой D-(-)-N,Nдиэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид с более высокой степенью чистоты, обладающий химической чистотой более 95 % и хиральной чистотой более 97 %.
Продукт, полученный по завершении процесса глубокой очистки, имеет более высокую степень химической и хиральной чистоты и, следовательно, может быть использован
в качестве более сильного концентрата напропамида в гербицидных композициях.
Далее будет приведено описание настоящего изобретения на нижеприведенных примерах. Примеры являются исключительно иллюстративными и никоим образом не ограничивают объем настоящего изобретения.
Пример 1.
Способ настоящего изобретения будет поэтапно проиллюстрирован на указанном
примере.
ЭТАП I. Получение (L)-(+)-2-хлор-пропионилхлорида из хлорпропионовой кислоты.
В трехгорловую круглодонную колбу помещали (L)-(-)-2-хлорпропионовую кислоту
(108,5 г, хиральная чистота - 98 %, 1,0 моля) и добавляли к ней при постоянном перемешивании диметилформамид (5 мл). Температуру реакционной массы повышали до 55 °С и
медленно добавляли тионилхлорид (178,5 г, чистота - 98 %, 1,5 моля). В процессе добавления тионилхлорида температуру реакционной массы поддерживали при 55-57 °С.
Протекание реакции контролировали методом газовой хроматографии, используя колонку DB-5. Реакция завершалась через 7 ч. В процессе реакции выделявшиеся газы HCl и
SO2 абсорбировали в скруббере, содержащем разбавленный раствор гидроксида натрия.
10
BY 17075 C1 2013.04.30
После завершения реакции прекращалось выделение газов HCl и SO2 в скруббере. Жидкий (L)-(+)-2-хлор-пропионилхлорид отгоняли при атмосферном давлении с использованием 30-сантиметровой ректификационной колонны. Вещество отгоняли при 105-109 °С и
получали 113,0 г чистого (L)-(+)-2-хлор-пропионилхлорида.
Химическая чистота соединения составляла 96 %, вращение плоскости поляризации:
26
[a]D : + 3,5° (чистая, 1 = 10 см.) Химическая чистота отогнанного (L)-( + )-2-хлорпропионилхлорида подтверждена на основе стандартного образца 2-хлорпропионилхлорида методом газовой хроматографии.
ЭТАП II. Получение (L)-(+)-N,N-диэтил-2-хлорпропионамида из (L)-(+)-2-хлорпропионилхлорида.
Смесь диэтиламина (81 г, 1,1 моля, чистота - 99 %), 48 %-водного раствора гидроксида
натрия (100 г, 1,20 моля), воды (120 мл) и толуола (250 гм) помещали в реакционную колбу. Реакционную смесь охлаждали до температуры 20-22 °С и при постоянном перемешивании по каплям добавляли L-(+)-2-хлор-пропионилхлорид (127 г, 1 моль). В процессе
добавления температура не превышала 30 °С, и ее поддерживали на этом уровне до тех
пор, пока содержание (L)-(+)-(2)-хлор-пропионилхлорида не составляло ≤ 0,1 % по площади газохроматографического пика. Протекание реакции контролировали методом газовой
хроматографии, используя капиллярную колонку (DB-5), и реакция завершалась через 5 ч.
После завершения реакции водную фазу отделяли и органическую фазу, содержащую
продукт в толуоле, промывали водой до тех пор, пока значение pH промывной воды с
промытой органической фазы не достигало нейтрального значения и 1/3 толуола не была
отогнана от общей массы. Вес остаточной органической массы составил 255 г. Было обнаружено, что она содержала 48 % по весу (L)-(+)-2-хлор-N,N-диэтил хлорпропионамида в
толуоле. Это соответствует выходу амида в размере 93-94 %, исходя из L-(+)-2-хлорпропионилхлорида. Органическую массу использовали на следующем этапе (in situ). Химическую чистоту амида и мониторинг реакции подтверждали с помощью стандартного
образца (L)-(+)-N,N-диэтил хлорпропионамида.
ЭТАП III. Получение D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида.
В 3-литровую круглодонную колбу помещали α-нафтол (517 г, 3,59 моля, чистота 99 % по весу) и 647 г (3,95 моля) раствора амида в толуоле, полученного на этапе II (исходя из 48 % анализа чистоты в весовом отношении) (общий вес - 1345 г). Смесь перемешивали и к реакционной смеси добавляли по каплям водный раствор гидроксида натрия
(642 г, 7,7 моль, 48 % по весу) при температуре 55-57 °С.
После завершения добавления реакционную массу нагревали до дефлегмирования при
приблизительно 95 °С. Процесс дефлегмирования инициировал отделение хлорида
натрия. Дефлегмирование продолжалось в течение 6-7 ч до завершения реакции до тех
пор, пока < 1 % по хроматографической площади пика α-нафтола.
Реакционную смесь охлаждали до 50 °С и добавляли 500 мл воды и 500 мл толуола.
Реакционную массу перемешивали в течение 45 мин при указанной температуре. Водную
фазу, имеющую более светлый цвет по сравнению с органической фазой, отделяли. Органическую фазу, включающую межфазную эмульсию, повторно нагревали до 50 °С. Добавляли раствор 250 мл гидроксида натрия (5 %) и 250 мл горячей воды, и снова
происходило разделение фаз. Органическую фазу снова экстрагировали 250 мл воды. Органический слой собирали и выпаривали при 80 °С при пониженном давлении и далее выпаривали в течение 3 ч под глубоким вакуумом для полного удаления толуола.
После завершения удаления растворителя получали 850 г продукта высокой степени
чистоты, представлявшего собой твердое вещество светло-коричневого цвета, при выходе
83 %, исходя из исходного вещества, такого как L-CPC, и имевшего температуру плавления 75-79 °С.
Химическая чистота продукта высокой степени чистоты составила 94 %, что было
определено методом газовой хроматографии на заполненной колонке (10 % OV-7)) путем
11
BY 17075 C1 2013.04.30
использования метода внутреннего стандарта и сравнения с чистым эталонным стандартом D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида.
При исследовании методом нормально-фазной ВЭЖХ с использованием мобильной
фазы гексан : этанол (99:1 в весовом отношении) и хиральной колонки OD-H при 230 нм в
УФ-детекторе в продукте высокой степени чистоты было обнаружено 84 % D-изомера и
16 % L-изомера.
Удельное вращение плоскости поляризации (SOR) (1 % раствор в этаноле, 1 = 10 см)
составляет [α]D20 -86°.
Пример 2.
Глубокая очистка D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида высокой степени
чистоты, полученного по завершении этапа III, для получения продукта с более высокой
степенью чистоты, имеющего более высокую химическую и хиральную чистоту.
В указанном примере приведено описание глубокой очистки продукта высокой степени чистоты, полученного в примере 1.
К твердому веществу коричневого цвета, полученному по завершении этапа III в примере 1, добавляли 600 г смеси изопропилового спирта и воды (70:30 в объемном отношении) и нагревали при 60-64 °С при постоянном перемешивании. Нагревание и
перемешивание продолжали до полного растворения продукта высокой степени чистоты.
Перемешивание дополнительно продолжали в течение 45 мин при указанной температуре.
Массу сначала охлаждали до комнатной температуры, затем охлаждали до 10-12 °С и выдерживали ее в течение 3-4 ч при указанной температуре. Твердые кристаллы фильтровали и промывали охлажденным гексаном и выдерживали их под вакуумом в течение 3
часов. По завершении этапа IV получали продукт с более высокой степенью чистоты (690
г) в виде белого кристаллического твердого вещества с желтоватым оттенком при общем
выходе 66 % на основе исходного вещества L-хлорпропионовой кислоты. Было обнаружено, что температура плавления продукта с более высокой степенью чистоты составила
94,4-96,1 °С. Продукт с более высокой степенью чистоты исследовали на чистоту, используя методы анализа, аналогичные методам для анализа сырого продукта.
Было обнаружено, что химическая чистота продукта, прошедшего глубокую очистку,
составила 96 %. Отношение изомеров в продукте, прошедшем глубокую очистку, составило 98 % (D-изомера) и 1,8 % (L-изомера).
Удельное вращение плоскости поляризации [α]D20 составило -126° (1 весовой процент
раствора в этаноле, 1 = 10 см).
Пример 3.
Этап I и Этап II аналогичны этапам в примере 1.
Этап III. Получение D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида.
В круглодонную колбу помещали α-нафтол (1230 г, 8,45 моля, чистота - 99 %) и
1446 г (8,37 моля) амида в толуоле (2000 г), полученного на этапе II в примере 1. Смесь
перемешивали и к реакционной массе по каплям добавляли водный раствор гидроксида
натрия (1534 г, 18,41 моль, 48 %) при температуре 55-57 °С.
После завершения добавления реакционную массу нагревали до дефлегмирования при
приблизительно 95 °С. Процесс дефлегмирования инициировал отделение хлорида
натрия. Дефлегмирование продолжалось в течение 6-7 ч до завершения реакции до тех
пор, пока < 1 % по хроматографической площади пика α-нафтола.
Реакционную смесь охлаждали до 50 °С и добавляли 1400 мл воды при указанной
температуре. Реакционную массу перемешивали в течение 45 мин при указанной температуре. Водную фазу, имеющую более светлый цвет по сравнению с органической фазой,
отделяли. Органическую фазу, включающую межфазную эмульсию, повторно нагревали
до 50 °С. Добавляли раствор 250 мл гидроксида натрия (5 %) и горячую воду, и снова
происходило разделение фаз. Органическую фазу снова экстрагировали водой. Органиче12
BY 17075 C1 2013.04.30
ский слой собирали и выпаривали при 80 °С при пониженном давлении и далее выпаривали в течение 3 ч под глубоким вакуумом для полного удаления толуола.
После завершения удаления растворителя получали 2361 г продукта высокой степени
чистоты, представлявшего собой твердое вещество светло-коричневого цвета, при выходе
96,09 % на основе исходного вещества, такого как L-CPC, имевшего температуру плавления 75 -79 °С.
Химическая чистота продукта высокой степени чистоты составила 86 %, что было
определено методом газовой хроматографии на заполненной колонке (10 % OV-7) путем
использования метода внутреннего стандарта и сравнения с эталонным стандартом D-(-)N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида.
При исследовании методом нормально-фазной ВЭЖХ с использованием мобильной
фазы гексан : этанол (99:1 в весовом отношении) и хиральной колонки OD-H при 230 нм в
УФ-детекторе, в продукте высокой степени чистоты было обнаружено 84 % D-изомера и
16 % L-изомера.
Удельное вращение плоскости поляризации (SOR) (1 весовой процент раствора в этаноле, 1 = 10 см) составляет [α]D20 -78,92°.
Этап IV.
Глубокая очистка D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида высокой степени
чистоты, полученного по завершении этапа III, для получения продукта с более высокой
степенью чистоты, имеющего более высокую химическую и хиральную чистоту.
В указанном примере приведено описание глубокой очистки продукта высокой степени чистоты, полученного на этапе III примера 3.
К твердому веществу коричневого цвета, полученному по завершении этапа III в примере 3, добавляли 5509 мл смеси изопропилового спирта и воды (70:30 в объемном отношении) и нагревали при 60-64 °С при постоянном перемешивании. Нагревание и
перемешивание продолжали до полного растворения продукта высокой степени чистоты.
Перемешивание дополнительно продолжали в течение 45 мин при указанной температуре.
Массу сначала охлаждали до комнатной температуры, затем охлаждали до 10-12 °С и выдерживали ее в течение 3-4 ч при указанной температуре. Твердые кристаллы фильтровали и промывали охлажденным гексаном и выдерживали их под вакуумом в течение 3 ч.
По завершении этапа II получали продукт с более высокой степенью чистоты (1560 г) в
виде белого кристаллического твердого вещества с желтоватым оттенком при общем выходе 68 % на основе исходного вещества L-хлорпропионовой кислоты. Было обнаружено,
что температура плавления продукта с более высокой степенью чистоты составила 9394 °С. Продукт с более высокой степенью чистоты исследовали на чистоту, используя методы анализа, аналогичные методам для анализа сырого продукта.
Было обнаружено, что химическая чистота продукта, прошедшего глубокую очистку,
составила 96 % (в весовом отношении). Отношение изомеров в продукте, прошедшем
глубокую очистку, составило 98 % (D-изомера) и 1,34 % (L-изомера).
Удельное вращение плоскости поляризации: [α]D20 составило -127,31° (1 весовой процент раствора в этаноле, 1 = 10 см).
Пример 4.
Получение D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида с высокой чистотой, превышающей 99 %.
В 7-литровую колбу помещали 300 г D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида
(чистота 97,5 % в весовом отношении) более высокой степени чистоты и добавляли к
нему 5500 мл гексана при постоянном перемешивании. Температуру реакционной массы
повышали до 65 °С. В процессе добавления гексана и по завершении его добавления температуру реакционной массы поддерживали на уровне 65 °С в течение 2 ч. Затем реакционную массу охлаждали до 15 °С. Твердые кристаллы отфильтровывали и промывали
гексаном. Был получен продукт более высокой степени чистоты (237 г). Было обнаруже13
BY 17075 C1 2013.04.30
но, что температура плавления продукта с более высокой степенью чистоты составила 9394 °С.
Было обнаружено, что химическая чистота продукта составила 99,1 %. Изомерное отношение продукта составило 100 % D-изомера.
Удельное вращение плоскости поляризации: [α]D20 составило -133,33° (1 весовой процент раствора в этаноле, 1 = 10 см)
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид имеет температуру плавления в интервале 93-94 °С, в то время как рацемическая форма напропамида имеет температуру плавления 74,8-75,5 °С. Ввиду низкой температуры плавления -(-)-N,N-диэтил-2-(αнафтокси)пропионамида существуют трудности с загрузкой в резервуар (смеситель) -(-)N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида высокой концентрации и работе при высоких
усилиях сдвига. Указанные трудности могут быть преодолены путем использования D-(-)N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида, так как ввиду его высокой температуры плавления технический D-напропамид остается стабильным даже после выделения тепла при
возникновении усилия сдвига в процессе производства.
Водорастворимость рацемической формы -(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида составляет 73 мг/л при 20 °С, в то время как водорастворимость D-(-)-N,N-диэтил2-(α-нафтокси)пропионамида составляет 50 мг/ 1 л. Ввиду низкой водорастворимости
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида концентрат суспензии, полученный с использованием D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида, является более стабильным. Концентрат суспензии D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида может быть
получен в виде 45 % концентрата суспензии (SC) и 50 % концентрата суспензии (SC). Рацемическая форма -(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида разлагается под воздействием УФ-излучения и изменяет цвет, в то время как D-(-)-N,N-диэтил-2-(αнафтокси)пропионамид является стабильным под воздействием УФ-света, и не наблюдается изменения цвета. Ввиду сохранения стабильности D-(-)-N,N-диэтил-2-(αнафтокси)пропионамида под воздействием УФ-света, рецептуры, приготовленные с его
использованием, являются физически стабильными и не теряют эстетичности, связанной с
изменением цвета.
В работе Chan et al., J. Agric. Food Chem., 23 (5), 1008-1010, 1975, сообщалось, что активность (D)-изомера напропамида в 8 раз превышает активность (L)-изомера и в 1,72 раза превышает активность его рацемической смеси в отношении определенных сорных
растений. Ввиду более высокой эффективности D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида по сравнению с N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамидом и простоты составления рецептуры D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида даже при более
высоких концентрациях, например 80 DF (сухая текучая композиция), 50 SC (концентрат
суспензии) и т.д., высококонцентрированный продукт может быть отправлен фермерам,
которые могут растворить и использовать его при разбросном внесении удобрений при
необходимости. Это позволяет снизить расходы на упаковку и транспортировку. Это также позволяет снизить производственные расходы, т.к. высококонцентрированный продукт
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида может быть получен при использовании
одного и того же оборудования и одного и того же количества энергии.
Таким образом, соединение настоящего удобрения может быть изготовлено в препаративной форме концентрата эмульсии, концентрата суспензии или в гранулированном
виде либо в любой иной препаративной форме в зависимости от требуемого способа внесения.
Концентрат эмульсии представляет собой жидкую или пастообразную композицию,
эмульгируемую в воде.
Гранулированная препаративная форма, в частности, является приемлемой для авиационного внесения веществ. Приемлемые гранулированные препаративные формы могут
14
BY 17075 C1 2013.04.30
включать несколько типов. Импрегнированные гранулы представляют собой гранулы, в
которых активный компонент наносят на крупные частицы абсорбента, такого как аттапульгит или каолиновая глина, стержни кукурузного початка, вспененная слюда, обычно в
форме раствора в растворителе. Гранулы с нанесенным на них покрытием могут быть изготовлены путем распыления расплавленного активного компонента на поверхность в основном неабсорбирующих частиц либо путем распыления раствора активного компонента
в растворителе. Ядро может быть водорастворимым, таким как приллированное удобрение, либо нерастворимым, таким как песок, мраморная крошка или крупнозернистый
тальк. Исключительно приемлемыми являются гранулы, в которых смачиваемый порошок
наносится в виде поверхностного покрытия на песок и иные нерастворимые частицы таким образом, чтобы смачиваемый порошок мог диспергироваться при контакте гранул с
влагой. Гранулы могут быть получены путем агломерации пыли или порошка с помощью
уплотнительных роликов, путем экструзии через матрицу или путем использования гранулирующего диска.
Гранулированная композиция D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида может
быть составлена в форме плоских гранул, смачиваемых диспергируемых гранул, смачиваемых гранул, диспергируемого, сыпучего, смачиваемого порошка и т.д.
Смачиваемые порошки, диспергируемые и сыпучие препаративные формы представляют собой тонкоизмельченные частицы, которые быстро диспергируются в воде или
иных диспергирующих веществах. Смачиваемые порошки в конечном счете вносят разбросным способом в виде тонкоизмельченного сухого вещества или в виде эмульсии в воде или в иной жидкости. Типовые носители для смачиваемых порошков включают
фуллерову глину, каолиновую глину, кремнезем и иные хорошо поглощающие влагу, легко смачиваемые неорганические разбавители. Обычно изготовленные смачиваемые порошки содержат приблизительно от 5 до 80 % активного компонента в зависимости от
гигроскопичности активного компонента и абсорбционной способности носителя и также
обычно содержат небольшое количество смачивающих диспергирующих и эмульгирующих агентов для ускорения диспергирования.
Стандартные смачивающие, диспергирующие и эмульгирующие вещества, используемые в сельскохозяйственных препаративных формах, включают, например, алкил- и алкиларил-сульфонаты и сульфаты и их натриевые соли; полиэтиленоксиды;
сульфированные масла, сложные эфиры жирных кислот многоатомных спиртов и другие
типы поверхностно-активных веществ, многие из которых имеются на рынке. Диспергирующие вещества и (или) смачивающие вещества могут быть выбраны из любых веществ
или смесей веществ, обычно используемых для диспергирования твердых частиц в воде,
при условии соблюдения вышеупомянутого требования к совместимости. Тем не менее
было обнаружено, что неизменно хорошие результаты достигаются при использовании
тауриновых диспергирующих веществ, например натриевой соли N-метил-Nолеоилтаурата, выпускаемого на рынок под торговым названием Hostapon T (производимого компанией Hoechst). Кроме того, также может быть добавлен промышленно выпускаемый смачивающий агент Morwet EFW (соль алкилнафталинсульфоната натрия,
выпускаемая компанией Witco, Morwet D809, Dallas, USA).
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид в форме жидких композиций может быть
приготовлен в виде концентрата эмульсии, текучей жидкости, концентрата суспензии и т.д.
Диспергирующий и (или) суспендирующий агент выбирают из нафталинсульфоната
натрия, алкилнафтилсульфоната, лигносульфоната натрия, поликарбоксилатов, Atlox
Metasperse 550 S и иных таких агентов, известных в данной области техники.
Вещество, понижающее температуру замерзания, используют для приготовления препаративных форм, обеспечивающих их применение и действие в любой атмосфере. Вещества, понижающие температуру замерзания, могут включать без ограничения
этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, глицерол и т.д.
15
BY 17075 C1 2013.04.30
Противовспенивающее вещество используют для снижения пенообразования. Противовспенивающие вещества могут включать без ограничения силиконовое масло, такое как
RHODASIL, поставляемое компанией Rhodia Co., осажденный диоксид кремния и т.д.
Инертный наполнитель может быть выбран из осажденного диоксида кремния, каолина, бентонита, доломита, аттапульгита, сульфата аммония, Attagel 50 и т.д. или их смесей.
Гомогенизирующие вещества выбирают из ксантановой камеди, целлюлозы и т.д. или
их смесей.
Растворители, используемые в композиции, могут быть выбраны из циклогексанола,
пентанола, ксилола, изофорона и т.д. или их смесей.
Консерванты, используемые в композиции, могут быть выбраны из бутилированного
гидроксианизола (BHA), бутилированного гидрокситолуола (BTA), 1, 2-бензизотиазолина-3она (Proxel GXL) и т.д. или их смесей.
Указанные препаративные формы могут быть применены без дополнительного разбавления либо в качестве разбавленных растворов, эмульсий или суспензий в воде или
ином приемлемом разбавителе. Композиции могут быть применены на участках, на которых необходимо провести борьбу с сорняками, путем распыления в случае использования
жидких композиций или путем разбрасывания с помощью механического оборудования в
случае использования твердых веществ. Вещество, наносимое на поверхность почвы, также может быть заделано в верхний слой почвы путем культивирования либо может быть
оставлено на поверхности почвы в том состоянии, в котором оно находится, с целью достижения оптимальных результатов при особой обработке.
Активные гербицидные соединения, в соответствии с настоящим изобретением, могут
быть составлены и (или) применены с инсектицидами, фунгицидами, нематицидами, регуляторами роста растений, удобрениями и иными сельскохозяйственными химикатами.
При применении активных соединений настоящего изобретения, включенных в препаративную форму, либо отдельно, либо с другими сельскохозяйственными химикатами, безусловно, используют агрохимически эффективное количество и концентрацию активного
компонента. Количество, образующее агрохимически эффективное количество, варьируется в зависимости от ряда таких факторов, как ожидаемый характер осадков или орошения, виды растений, с которыми ведется борьба, и виды выращиваемых
сельскохозяйственных культур, если таковые имеются. В целом, предусматривается равномерное внесение веществ в количестве от 0,1 до 9 килограммов на гектар, в частности
от 0,25 до 4,00 кг/га.
Пример 5.
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид 500 (г/кг) DF (сухая текучая композиция).
Таблица 1
№ п/п
Компоненты
%, весовое отношение
1
50
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид
2
соль алкилнафталинсульфоната натрия
3
3
стирол-акриловый сополимер
10
4
диоксид кремния
3
5
каолин
достаточное количество
6
всего
100
Процесс: все компоненты, приведенные в табл. 1, смешивают, размалывают и гомогенизируют, используя соответствующую мельницу и смеситель, до размера частиц
d-90 = 10-15 микрон.
Пример 6.
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид 450 SC (концентрат суспензии).
16
BY 17075 C1 2013.04.30
№ п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
Компоненты
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид
соль алкилнафталинсульфоната натрия
блок-сополимер альфа-, гидро-, омега-, гидроксиполи(оксиэтилен) поли(оксипропилен) поли(оксиэтилен)
пропиленгликоль
силиконовая эмульсия
природная глина
1,2-бензизотиазолин-3-он
ксантановая камедь
Таблица 2
%, весовое отношение
45
3
1
8
0,2
0,5
0,05
1
достаточное
9
вода
количество
10 всего
100
Процесс: все компоненты, приведенные в табл. 2, смешивают, размалывают и гомогенизируют, используя соответствующую мельницу и смеситель, до размера частиц
d-90 = 10-15 микрон, которые затем агломерируют или экструдируют, используя приемлемый экструдер, до требуемого размера гранул, при этом применяя воду в качестве связующего вещества.
Влажные гранулы высушивают и сортируют по требуемым размерам, используя различные сита.
Пример 7.
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид 25 % (весовое отношение) EC (эмульгируемый концентрат).
Таблица 3
№ п/п
Компоненты
%, весовое отношение
1
26,31
D-(-)-N,N-диэтил-2(α-нафтокси)пропионамид
алкилбензолсульфонат кальция и тристерилфенол2
10,00
этоксилат, 16 моль
3
ксилол
63,69
4
всего
100,0
Процесс: требуемое количество D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамида взвешивали и требуемое количество ксилола помещали в колбу и перемешивали до образования прозрачного раствора. Добавляли требуемое количество алкилбензолсульфоната
кальция и тристерилфенол-этоксилата, 16 моль, и смесь перемешивали в течение получаса. Полученный раствор фильтровали, проводили испытание на стабильность эмульсии и
проверку иных соответствующих параметров.
Пример 8.
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид 15 % (весовое отношение) EW (эмульсия
типа масло в воде)
Таблица 4
№ п/п
Компоненты
%, весовое отношение
1
26,31
D-(-)-N,N-диэтил-2-(α-нафтокси)пропионамид
2
ксилол/изофорон
10-47,22
алкилбензолсульфонат кальция и тристерилфенол3
8-10,00
этоксилат, 16 моль
4
ксантановая камедь
0,4-2,00
5
1,2-бензизотиазолин-3-она
0,02-0,5
17
BY 17075 C1 2013.04.30
6
DM (кубич. дециметры)/дистиллированная вода
достаточное количество
7
всего
100 г
Процесс: требуемое количество технического вещества и растворителя взвешивали в
колбе и перемешивали до образования прозрачного раствора. Далее добавляли требуемое
количество алкилбензолсульфоната кальция и тристерил фенолэтоксилата, 16 молей, и
смесь перемешивали в течение получаса. Затем в указанную смесь добавляли 2 % раствор
ксантановой камеди до достижения требуемой вязкости. После того как обеспечивалось
соответствие смеси всем требованиям в отношении EW (эмульсия типа "масло в воде")
согласно описанию, ее упаковывали для отправки.
Понятно, что в композицию и применение новых соединений в соответствии с настоящим изобретением могут быть внесены многочисленные изменения, не выходящие за
пределы существа изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
18
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
217 Кб
Теги
by17075, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа