一種高含量氟磺胺草醚水劑及其製備方法與流程

2023-12-05 08:38:06

本發明涉及一種高含量氟磺胺草醚水劑及其製備方法，屬於農藥製備技術領域。

背景技術：

氟磺胺草醚：英文通用名稱：Fomesafen化學名稱：5-2（2-氯-a,a,a-三氟-對甲苯氧基）-N-甲磺醯基-2-硝基苯甲醯胺 CAS NO.：72178-02-0。

相對分子量：438.8 分子式：C15H10ClF3N2O6S 理化性質：原藥為淺黃色固體。溶解度：水中120mg/L（23-25℃）；丙酮中600mg/L，乙醇中500mg/L，二氯乙烷中50mg/L，二甲苯、煤油＜10g/kg（25℃）。穩定性：235℃分解。溫度40℃，PH3-9時穩定。

毒理學：大鼠急性經口LD50為2025mg/kg，雌大鼠急性經口LD50為1370mg/kg，雄小鼠急性經口LD50為2050mg/kg，雌小鼠急性經口LD50為1370mg/kg。雄兔急性經皮LD50為3680mg/kg，對皮膚有中等刺激作用，對眼睛有強烈刺激作用。雌雄大鼠急性吸入LC50（4h）＞6.9mg/L空氣。

用途：本品是一種除草劑原藥，不可直接用於農作物或其他場所。製劑氟磺胺草醚是一種二苯醚類選擇性芽後除草劑，可通過雜草莖葉吸收並進行有限的傳導，具有見效速度快，殺草譜寬，安全性高等特點，主要用於大豆田藜、苘麻、莧、蓼、蒼耳、龍葵、鴨蹠草等多種一年生闊葉雜草的防除。

二甘醇胺：英文名 2-(2-aminoethoxy)ethanol 別稱 二乙烯乙二醇胺 化學式 C4H11NO2 分子量 105.14 CAS登錄號 929-06-6 熔點 -12.5 ℃ 沸點 218-224 ℃ 水溶性 混溶 密度 1.05 g/cm3 外觀 無色或淡黃色液體 閃 點 127℃。

現行氟磺胺草醚劑型的主要使用劑型有乳油，水劑，顆粒劑等幾種類型，乳油的製作加工方法是使用大量極性溶劑和少量的芳烴的混合溶劑來溶解原藥，再添加一定量的乳化劑的方式來配置.。由於原藥在溶劑中的溶解度並不是很大，因此氟磺胺草醚乳油的含量也不能配置的太高，一般含量都在5%~10%左右，最高不超過15%，含量低，畝用量大，而且因為製劑中添加了大量的極性溶劑，因此此劑型極不環保，屬於目前被淘汰的劑型。顆粒劑一般先用液鹼或胺水將氟磺胺草醚中和形成低含量的水溶液。然後將此水溶液採用噴霧乾燥的方法烘乾得到氟磺胺草醚的固體可溶性鹽，最後在鹽中再添加合適的助劑擠壓造粒形成顆粒劑，採用此法加工的產品的優點是可以得到含量很高的顆粒劑產品，一般可以製成含量為60~70%，甚至高達80%以上的產品，但缺點是在將水中溶解的鹽變成固體的鹽時，噴霧乾燥需要消耗掉大量的能量，而且噴霧乾燥和造粒過程中還會造成粉塵飛揚，對周邊的環境造成汙染，最終使得顆粒劑產品製作成本高，對周邊環境影響大，使產品失去了競爭力。最為經濟環保的方法是通過將氟磺胺草醚原藥與合適的鹼或胺採用酸鹼中和成鹽的方法配置成水劑使用。

目前市場上常規的水劑配置方法是採用氟磺胺草醚原藥與30%燒鹼水溶液配置成200~300g/l的氟磺胺草醚鈉鹽水劑使用，雖然配置使用方便，但市場普遍反映此製劑的有效成分含量較低，大田使用藥效一般，製劑畝用量大，如果遠距離運輸時包裝費用佔比大，因此需要對產品進行改造升級，研發含量高，畝用量少，藥效好的製劑產品來滿足市場的需求。

氟磺胺草醚原藥可以與不同的鹼或胺形成不同形式的水溶性鹽，其中以鉀鹽的藥效最好，鈉鹽和銨鹽藥效次之。鉀鹽雖然藥效最好，但鉀鹽的水溶性很小，不能配置成高含量的水劑，而且製作鉀鹽的原料成本十分高昂，因此一般很少配置鉀鹽水劑。製作銨鹽的原料氨水雖然原料易得，價格便宜，但銨鹽與鉀鹽有同樣的缺點，那就是水溶解度太低，無法配置成高含量的水劑，一般銨鹽只用來配置顆粒劑產品。

目前市面上也有有些高含量的氟磺胺草醚水劑製劑產品，如480g/l鈉鹽水劑，但製劑中必須添加大量的極性有機溶劑，比如二甲基甲醯胺，N-甲基吡咯烷酮等來抑制製劑中的有效成分在低溫下的析出，名義上雖為環保型的水劑劑型，但其中使用溶劑並不環保，對環境非常不友好，存在很大的環境風險。還有另外一些高含量的氟磺胺草醚水劑產品，雖然含量也高達400~500g/l，但其實只是一種母液，缺少農藥製劑產品中必不可少的表面活性劑，產品在使用時必須另外再添加表面活性劑，否則藥效極差。這種產品雖然提高了產品含量，節省了一些少量的包裝成本，但卻是以犧牲藥效表現為代價，增加了畝產品的使用量，變相的增加了消費者的使用成本。

技術實現要素：

本發明針對上述缺陷，目的在於提供一種具備良好藥效表現、經濟高效的一種高含量氟磺胺草醚水劑及其製備方法。

為此本發明採用的技術方案是：按照以下配方製備，以質量分計算：

一種高含量氟磺胺草醚水劑的製備方法，按以下工藝步驟製備：

在容器中加入去離子水，開啟攪拌，加入97%含量的氟磺胺草醚原藥，然後緩慢滴入99%的二甘醇胺溶液，滴加完畢後繼續攪拌10分鐘以上，使氟磺胺草醚原藥和二甘醇胺充分反應中和完全，形成透明溶液，最後加入烷基糖苷類表面活性劑助劑，攪拌均勻即得到氟磺胺草醚二甘醇胺水劑產品。

本發明中使用的二甘醇胺，性質溫和，使用方便，二甘醇胺溫度低至-10度也不會結晶，閃點溫度高達100度以上，可以與水任意比例混溶，既沒有普通胺類物質的強刺激性，也沒有普通胺類物質的強揮發性，更沒有強金屬鹼類物質的強腐蝕性。該胺與氟磺胺草醚進行酸鹼中和的反應速度適中，放熱溫和，前期既不需要對體系進行降溫以控制反應速度，減少胺的揮發，後期也不需要加溫來增大鹽的溶解度，酸鹼中和過程可以在普通的搪瓷釜中進行，而不需要在特殊的密閉的壓力容器中進行，也不需要特殊的冷卻防護裝置，設備簡單易行，易於操控。

本發明中使用的二甘醇胺，還具有特殊的表面活性劑的功能，可以替代部分表面活性劑，降低製劑的表面活性劑的添加量，從而減低產品加工成本，在相同的表面活性劑的添加量下，用二甘醇胺中和的氟磺胺草醚水劑比用鈉鹽或胺鹽中和獲得的水劑具有更低的表面張力，從而可以獲得更好的藥效表現。

本發明中使用的二甘醇胺與氟磺胺草醚配置成的銨鹽水劑，與市場上常規的表面活性劑產品互溶性極佳，無論是陰離子型表面活性劑，還是非離子型表面活性劑，還是兩性離子型的表面活性劑，都可以很好的互溶，而不會導致有效成分或表面活性劑從水溶液中析出，而不像鈉鹽水劑或其他類型的銨鹽水劑，必須使用特殊結構的表面活性劑，否則極容易導致產品結晶析出，這在高含量的氟磺胺草醚水劑產品中顯得尤為重要。可以解決目前市場上的氟磺胺草醚水劑隨著含量逐漸提高而藥效表現卻逐步下降的通病。使氟磺胺草醚水劑高含量製劑產品在相同的有效成分劑量下也可以和低含量的水劑具有同等的藥效表現。

本發明中使用二甘醇胺中和氟磺胺草醚原藥形成二甘醇胺鹽，該鹽在水中的溶解度極大，可達1000g/l以上，常溫下不用升溫即可以配置成500~600g/l以上高含量的高濃度水劑，甚至可以最高達到900g/l的超高含量，同時該鹽在低溫條件下也不用添加任何極性溶劑來抑制有效成分的析出。在藥效表現上，在使用相同有效成分劑量下，藥效可媲美氟磺胺草醚鉀鹽製劑而優於鈉鹽與銨鹽製劑，同時具有對大豆安全，對環境及後茬作物安全（推薦劑量下）等優點。大豆苗前苗後均可使用。可以用於大豆田、果樹、橡膠種植園、豆科覆蓋作物等一年生和多年生闊葉雜草防治，並可以有效克服在推薦劑量下氟磺胺草醚鈉鹽水劑對禾本科雜草防效差的弱點。正真做到，一次施藥，禾闊兼除，省工省時，經濟高效。

具體實施方式

配製實例一：

400g/l氟磺胺草醚二甘醇胺水劑：

在2000ml的圓底燒瓶中加入609克去離子水，開啟攪拌，加入97%含量的氟磺胺草醚原藥413克，然後緩慢滴入99%的二甘醇胺溶液98克，滴加完畢後繼續攪拌10分鐘以上，使氟磺胺草醚原藥和二甘醇胺充分反應中和完全，形成透明溶液，最後加入烷基糖苷類表面活性劑助劑80克，攪拌均勻即得到1000毫升400g/l氟磺胺草醚二甘醇胺水劑產品。

配製實例二：

600g/l氟磺胺草醚二甘醇胺水劑

在2000ml圓底燒瓶中加入462克去離子水，開啟攪拌，加入97%含量的氟磺胺草醚原藥520克，然後緩慢滴入99%的二甘醇胺溶液148克，滴加完畢後繼續攪拌10分鐘以上，使氟磺胺草醚原藥和二甘醇胺充分反應中和完全，形成透明溶液，最後加入烷基糖苷類表面活性劑助劑120克，攪拌均勻即得到1000毫升600g/l氟磺胺草醚二甘醇銨水劑產品。

配製實例三：

800g/l氟磺胺草醚二甘醇胺水劑

在2000ml圓底燒瓶中加入125克去離子水，開啟攪拌，先加入97%含量的氟磺胺草醚原藥150克，然後緩慢滴入99%的二甘醇胺溶液40克左右，滴加完畢後繼續攪拌10分鐘以上，使氟磺胺草醚原藥和二甘醇胺充分反應中和完全，形成透明溶液，然後在中和完全的氟磺胺草醚二甘醇銨水溶液中繼續加入97%含量的氟磺胺草醚原藥150克左右，緩慢滴入99%的二甘醇胺溶液40克左右，使其中和，形成透明溶液，如此反覆加入原藥與滴加二甘醇胺溶液，直至最後加完全部的氟磺胺草醚原藥與二甘醇胺溶液，最後加入烷基糖苷類表面活性劑助劑150克，用電熱套將體系的溫度緩慢加熱至60~70度，保溫攪拌15~20分鐘，使體系中的氟磺胺草醚和二甘醇胺反應完全徹底，形成透明均一粘稠液體，即得到1000毫升800g/l氟磺胺草醚二甘醇銨水劑產品。