專利名稱：基于o,p－亞乙基(雙)羥基苯基甘氨酸的植物營養(yǎng)素的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及新的N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)-甘氨酸、其金屬絡合物、含其作為活性成分的農(nóng)藥組合物的混合物，其在農(nóng)業(yè)領域中作為植物營養(yǎng)素或植物用肥料的組分以及治療植物萎黃病的應用。
式I的N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸(EDDHA)是已知的。
芳族羥基在兩個分離的苯環(huán)上的不同芳族碳原子上的位置使得可形成不同的異構(gòu)體。羥基-取代基的主要位置是在其各自的苯環(huán)上的鄰位和對位。
異構(gòu)體之一是N，N’-亞乙基-雙(4-羥基苯基)甘氨酸，其中兩個苯環(huán)都被羥基對位取代(p，p-EDDHA)。此化合物是本領域已知的，通常認為不適用于農(nóng)業(yè)中絡合金屬。另一異構(gòu)體是N，N’-亞乙基-雙(2-羥基苯基)甘氨酸，其中兩個苯環(huán)都被羥基鄰位取代(o，o-EDDHA)。此化合物是本領域已知的，通常被描述為最適合絡合金屬的化合物，并且最適合用作植物營養(yǎng)素或肥料，因為其對鐵的絡合親和力特別強。
o，o-EDDHA的鐵螯合物顯示的配位數(shù)是6，廣泛用于農(nóng)業(yè)作為植物營養(yǎng)素或植物肥料，和用于治療作物的黃萎病。在例如US-A-2921847中展示了o，o-EDDHA的鐵螯合物的示例圖片。
另一種異構(gòu)體是式II的N，N’-亞乙基-(2-羥基苯基)-甘氨酸基-(4-羥基苯基)甘氨酸，其中一個苯環(huán)被羥基鄰位取代，而另一個苯環(huán)被羥基對位取代(o，p-EDDHA)。
因為o，p-EDDHA的鐵螯合物顯示的配位數(shù)是5，其對鐵的絡合親和力弱于o，o-EDDHA，此化合物通常被視為在o，o-EDDHA的制造過程中產(chǎn)生的不希望的副產(chǎn)物。
然而，少量的o，p-EDDHA通常作為o，o-EDDHA產(chǎn)品的不希望但不可避免的雜質(zhì)而被接受，其在制造過程中作為副產(chǎn)物產(chǎn)生。事實上，在大多數(shù)市售EDDHA產(chǎn)品中都發(fā)現(xiàn)了作為o，o-EDDHA的雜質(zhì)存在的少量的o，p-EDDHA。
為了提供純產(chǎn)物和達到產(chǎn)品的均質(zhì)性，大多數(shù)預期的工業(yè)化生產(chǎn)方法目的在于避免作為副產(chǎn)物的o，p-EDDHA，例如在CH-A-633257中公開的方法。
為了治療植物黃萎病，適用于鐵的螯合劑應a)對鐵有充分穩(wěn)定的親和力，以避免與其他陽離子的絡合作用相競爭，b)應與常見的土壤物質(zhì)不起反應，c)對鐵(II)的親和力應低，d)在雙子葉植物中，應不阻止鐵的還原和e)在單子葉植物中，應不與天然的螯合劑植物含鐵細胞競爭(與植物含鐵細胞競爭是o，o-EDDHA的缺點之一)。此外，f)該螯合劑應能非常快速地從土壤固相中釋放鐵。
基于o，o-EDDHA的市售螯合劑用于治療植物黃萎病的性能在這方面是不完全令人滿意的。同樣地，從上述產(chǎn)品中獲得鐵在某種程度上被延遲，即使是在預期的向植物給藥旨在迅速地提供植物營養(yǎng)素鐵的情況下。
本發(fā)明的一個目的是提供一種改進的EDDHA螯合劑，該螯合劑不僅比已知的市售螯合劑更快速地釋放鐵，而且不改變現(xiàn)有技術(shù)描述的螯合劑的有利性能譜。
已意外地發(fā)現(xiàn)在鐵螯合劑EDDHA產(chǎn)品中使用較高量的前述不希望的副產(chǎn)物o，p-EDDHA事實上改善了所述產(chǎn)品的植物營養(yǎng)素和肥料性能。
根據(jù)本發(fā)明，提出通過在含有N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的o，o-和o，p-異構(gòu)體的混合物中使用有效量的o，p-EDDHA改善金屬螯合劑EDDHA的植物營養(yǎng)素和黃萎病治療性能，其特征在于N，N’-亞乙基-(2-羥基苯基)-甘氨酸基-(4-羥基苯基)甘氨酸(o，p-EDDHA)與N，N’-亞乙基-雙(2-羥基苯基)甘氨酸(o，o-EDDHA)的摩爾比大于0.8∶1，特別是0.9∶1至100∶1。優(yōu)選，o，p-EDDHA與o，o-EDDHA的比是1∶1至50∶1，或2∶1至10∶1，或0.9∶1至2∶1。
本發(fā)明還涉及包含N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的異構(gòu)體混合物的金屬絡合物，其中N，N’-亞乙基-(2-羥基苯基)-甘氨酸基-(4-羥基苯基)甘氨酸(o，p-EDDHA)與N，N’-亞乙基-雙(2-羥基苯基)甘氨酸(o，o-EDDHA)的摩爾比大于0.8∶1，特別是0.9∶1至100∶1。優(yōu)選，o，p-EDDHA與o，o-EDDHA的比是1∶1至50∶1，或2∶1至10∶1，或0.9∶1至2∶1。
本發(fā)明的EDDHA-混合物的金屬絡合物可有利地用作農(nóng)業(yè)上可接受的組合物中的有效成分，或作為植物營養(yǎng)素作為單一的活性成分，或作為植物營養(yǎng)素組合的一部分，或農(nóng)業(yè)中的植物肥料中的組分。優(yōu)選用于這些目的的EDDHA異構(gòu)體混合物包含按照本發(fā)明說明書所述比例的o，p-EDDHA和o，o-EDDHA的鐵螯合物。鐵螯合物特別可用作農(nóng)業(yè)作物的營養(yǎng)素和治療所述植物的黃萎病的藥劑，在農(nóng)業(yè)實踐中以農(nóng)業(yè)上可接受的組合物形式與適宜的惰性載體材料一起使用，或者作為肥料的活性組分用于農(nóng)業(yè)栽培的作物。
優(yōu)選，所述金屬螯合物是三價鐵EDDHA螯合物。所述三價鐵螯合物不限于只包含鐵作為金屬的螯合物，其也可含有其他金屬，優(yōu)選堿金屬或堿土金屬，如鈉、鉀、鈣或鎂，特別是鈉。優(yōu)選，三價鐵螯合物是NaFe(EDDHA)、KFe(EDDHA)型的螯合物或其混合物。
三價鐵螯合物的鐵含量通常是0.5-10wt％，優(yōu)選1-8wt％，特別是1.5-7％，特別是2-6wt％或2-5.5wt％，尤其是2.4-5.5wt％。
與以前的分析技術(shù)大不相同，利用特別研發(fā)的并且適合此目的的分析方法，即恒(isocratic)離子對高效液相色譜，現(xiàn)在可用定量和定性參數(shù)準確地確定o，p-EDDHA和o，o-EDDHA的含量，使含o，p-EDDHA的混合物的有益效果與所含o，p-EDDHA和o，o-EDDHA的摩爾比相互關聯(lián)。
該分析方法基本上是已知的，已公開出版于Journal ofChromatography A，1996，727，253-264和Journal ofChromatography A，1997，789，453-460。為本發(fā)明目的，其中所述方法特別調(diào)整適合測定EDDHA異構(gòu)體。
此調(diào)整方法描述了一種過程，用于色譜測定含o，o-EDDHA和o，p-EDDHA作為螯合劑的樣本中螯合鐵總量和其三價鐵螯合物的量，在下面的實施例中詳細說明。
已通過新研發(fā)的分析方法對迄今為止市場上可買到的產(chǎn)品中o，p-EDDHA和o，o-EDDHA的比率在標準實驗室條件下進行了測定，顯示在已知產(chǎn)品中所有o，p-EDDHA與o，o-EDDHA的比率均低于0.7∶1。
本發(fā)明的EDDHA混合物和含有這些混合物的農(nóng)藥組合物通常以由農(nóng)藥領域常見的標準制劑獲得的稀釋的含水懸浮液形式施用，可通過常規(guī)施用方法如噴霧或噴粉施用于打算處理的植物，或植物正在生長的區(qū)域。當為了使工序合理化，打算同時給藥其他農(nóng)業(yè)上使用的活性成分時，施藥可以任何希望的連續(xù)順序進行，或者甚至以由市售制劑制得的桶混物形式施藥?；蛘?，在經(jīng)選擇的情況下，本發(fā)明的EDDHA混合物可以固體制劑即作為粉劑或顆粒劑的形式施用，顆粒劑可能需要用機械混入土壤內(nèi)。
其他農(nóng)業(yè)上可用的活性成分可以是另外的肥料、微量營養(yǎng)物供體或影響植物生長和發(fā)育的其他制劑。同樣，需要時還可以同時施用植物保護產(chǎn)品如選擇性除草劑或殺蟲劑、殺真菌劑、殺細菌劑、殺線蟲劑、殺軟體動物劑，或若干所述制劑的混合物。
本發(fā)明的EDDHA的異構(gòu)體混合物的組合物和制劑還可含有農(nóng)業(yè)上可接受的載體、表面活性劑或制劑技術(shù)中常用的其他施用促進助劑。適宜的載體和表面活性劑可以是固體或液體，對應于制劑技術(shù)中常用的物質(zhì)，例如天然或再生的礦物質(zhì)、溶劑、分散劑、潤濕劑、增粘劑、增稠劑、粘合劑或肥料。所述載體和添加劑描述于例如WO95/30651。
本發(fā)明的EDDHA混合物以未更改的形式即在制造過程中獲得的工業(yè)純的粗產(chǎn)物形式使用，或優(yōu)選與制劑技術(shù)中常用的助劑一起使用，并且為此目的以已知的方式有利地配制成例如乳油、可涂覆糊劑、可直接噴霧或可稀釋的溶液、稀乳液、可濕性粉劑、可溶性粉劑、粉劑、顆粒劑和通過包囊在例如聚合物中。
如同組合物的性質(zhì)一樣，施用方法如噴霧、霧化、噴粉、撒布、涂覆、土壤浸潤或澆注是根據(jù)預期的目的和主要的環(huán)境進行選擇的。
制劑，即含有本發(fā)明混合物的組合物或制劑，還可含有固體或液體助劑如載體或溶劑，并且是以本身已知的方式制備的，例如通過均勻地混合和/或研磨活性成分與填充劑，例如溶劑、固體載體，和適當時的表面活性化合物(表面活性劑)。
優(yōu)選用于包含本發(fā)明的EDDHA-混合物的組合物中的上述類型的其他助劑成分是木質(zhì)素磺酸鈉、糊精、異辛基酚聚乙二醇醚、聚羧酸鈉2，5-呋喃二酮聚合物與2，4，4-三甲基戊烯，和十二烷基苯磺酸鈉鹽。制劑技術(shù)中常規(guī)使用的其他表面活性劑是本領域技術(shù)人員已知的，或者可在相關技術(shù)文獻中找到。
雖然市售產(chǎn)品優(yōu)選配制成濃縮物，但最終使用者一般會使用市售制劑的稀釋分散體形式的螯合劑混合物。
本發(fā)明的制劑通常含有以本發(fā)明混合比存在的N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的三價鐵螯合物，其含量為1-95wt％，或30-88wt％，或35-73wt％，或35-79wt％。
如果制劑設計含有另外的植物營養(yǎng)素或植物肥料，那么這些物質(zhì)優(yōu)選選自包括硫酸鈣、硝酸鈣Ca(NO3)2*4H2O、碳酸鈣、硝酸鉀、硫酸鎂、磷酸氫鉀KH2PO4、硫酸錳、硫酸銅、硫酸鋅、氯化鎳、硫酸鈷、氫氧化鉀、氯化鈉、硼酸及其金屬鹽、Na2MoO4的組。優(yōu)選的另外的營養(yǎng)素的各自的含量為5-50wt％，優(yōu)選10-25wt％，或15-20wt％。
優(yōu)選的另外的營養(yǎng)素是尿素、蜜胺、氧化鉀和無機硝酸鹽。最優(yōu)選的另外的植物營養(yǎng)素是氧化鉀。
當優(yōu)選的另外的營養(yǎng)素是尿素時，其含量是1-20wt％，優(yōu)選2-10wt％，或3-7wt％。
本發(fā)明優(yōu)選的獨立制劑是含有下列成分的組合物1-99wt％N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的三價鐵螯合物，其中o，p-EDDHA與o，o-EDDHA的比率高于0.8∶1；0-20wt％尿素，0-50wt％氧化鉀；或30-88wt％N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的三價鐵螯合物，其中o，p-EDDHA與o，o-EDDHA的比率是1∶1至50∶1；2-10wt％尿素，10-25wt％氧化鉀；或35-73wt％N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的三價鐵螯合物，其中o，p-EDDHA與o，o-EDDHA的比率是2∶1至10∶1或0.9∶1至2∶1；3-7wt％尿素，15-20wt％氧化鉀。
本發(fā)明的混合物可含有植物保護殺真菌劑組合的混合物，有時可產(chǎn)生無法預期的協(xié)同活性。所述混合物不限于兩種活性成分(式I的一種和植物保護殺真菌劑列表中的一種)，相反，許多混合物包含多于一種殺真菌劑。特別適用于此目的的混合成分包括，例如唑類，如氧唑環(huán)、聯(lián)苯三唑醇、糠菌素、環(huán)丙唑醇、苯嘧甲環(huán)唑、烯唑醇、氟環(huán)唑、腈苯唑、氟喹唑、氟硅唑、粉唑醇、己唑醇、抑霉唑、S-抑霉唑、亞胺唑、種菌唑、葉菌唑、腈菌唑、惡咪唑、稻瘟酯、戊菌唑、啶斑肟、咪鮮胺、丙環(huán)唑、丙硫菌唑、硅氟唑、戊唑醇、四氟醚唑、三唑酮、三唑醇、氟菌唑和滅菌唑；嘧啶甲醇類，如環(huán)丙嘧啶醇、氯苯嘧啶醇和氟苯嘧啶醇；2-氨基-嘧啶類，如硫嘧菌靈、二甲嘧酚和乙嘧酚；嗎啉類，如十二環(huán)嗎啉、丁苯嗎啉、螺惡茂胺和十三嗎啉；苯胺吡啶類，如嘧菌環(huán)胺、嘧菌胺和嘧霉胺；吡咯類，如拌種咯和咯菌腈；苯基酰胺類，如苯霜靈、呋霜靈、甲霜靈、mefenoxam(M-甲霜靈)、呋酰胺和惡霜靈；苯并咪唑類，如苯菌靈、多菌靈、咪菌威、麥穗寧和噻菌靈；二甲酰亞胺類，如乙菌利、菌核利、異菌脲、甲菌利、腐霉利和乙烯菌核利；羧酰胺類，如萎銹靈、甲呋酰胺、氟酰胺、呋吡唑靈、滅銹胺、氧化萎銹靈和噻氟菌胺；胍類，如雙胍鹽、多果定和雙胍辛；甲氧基丙烯酸酯類，如嘧菌酯、醚菌胺(SSF-129)、氟嘧菌酯、醚菌酯、苯氧菌胺、肟醚菌胺、啶氧菌酯、唑菌胺酯和肟菌酯；二硫代氨基甲酸酯類，如福美鐵、代森錳鋅、代森錳、代森聯(lián)、丙森鋅、福美雙、代森鋅和福美鋅；N-鹵代甲硫基四氫鄰苯二甲酰亞胺類，如敵菌丹、克菌丹、苯氟磺胺、氟氯菌核利、滅菌丹和甲苯氟磺胺；銅化合物，如波爾多液、氫氧化銅、氯氧化銅、硫酸銅、氧化亞銅、代森錳銅和喹啉銅；硝基酚衍生物，如二硝酯和異丙消；有機磷衍生物，如克瘟散、異稻瘟凈、稻瘟靈、氯瘟磷、吡菌磷和甲基立枯磷；其他種類，如活化酯、敵菌靈、苯噻菌胺、滅瘟素、啶酰菌胺、滅螨猛、地茂散、百菌清、IKF-916(建議名氰霜唑)、環(huán)氟菌胺、霜脲氰、二氯萘醌、噠菌酮、氯硝胺、乙霉威、烯酰嗎啉、噻唑菌胺、氰菌胺、SYP-LI90(建議名氟嗎啉)、二氰萘醌、土菌靈、惡唑菌酮、咪唑菌酮、三苯錫、嘧菌腙、氟啶胺、磺菌胺、環(huán)酰菌胺、藻菌磷、惡霉靈、異丙菌胺、春雷霉素、磺菌威、metrafenone、戊菌隆、四氯苯酞、picobenzamid、多氧霉素、噻菌靈、霜霉威、咯喹酮、proquinazid、苯氧喹啉、五氯硝基苯、硅噻菌胺、硫磺、咪唑嗪、triadinil、三環(huán)唑、嗪氨靈、有效霉素或苯酰菌胺。
在上述含有殺真菌劑混合物的組合物中，活性成分的混合比的選擇應使其達到任選防治宿主植物上的植物致病性微生物的效果，這反過來又使植物能充分利用從EDDHA-螯合物混合物中得到補充量的金屬的益處。相對于第二種殺真菌劑的混合比通常是100∶1至1∶100，更優(yōu)選10∶1至1∶10。該混合物不僅包含所列可組合的殺真菌活性成分之一，而且可包含多于一種的另外的選自特定組的活性成分，從而形成例如三元或甚至是四元混合物。
本發(fā)明的制劑還可含有除草劑，特別是如例如EP-A-837632中所述的磺酰脲類。
為了制造本發(fā)明的混合物，可采用幾種方法。這些方法通常適用于制造純的o，o-EDDHA和o，p-EDDHA。之后可將純產(chǎn)物混合，產(chǎn)生希望比率的混合物。優(yōu)選方法是直接生產(chǎn)本發(fā)明的混合物。例如，可采用DE-1032748中的方法，該方法示于方案1。
方案1 在此方法中，第一步，兩當量的o-羥基苯甲醛或p-羥基苯甲醛或優(yōu)選其混合物，與一當量的1，2-二氨基乙烷縮合，除去水，產(chǎn)生醛亞胺。此反應可在已知的標準反應條件下進行。反應過程中作為產(chǎn)物產(chǎn)生的水優(yōu)選被除去或捕集。通常這可通過標準實驗室方法如添加干燥劑如硫酸鎂或硫酸鈉實現(xiàn)，或通過共沸蒸餾和用Dean-Stark分離器除去水。在后面的情況下，優(yōu)選使用無水苯或甲苯作為溶劑。在第二步中，第一步的產(chǎn)物與氫氰酸反應。此步驟可通過在少量無機酸如鹽酸的存在下，在大約20-25℃溫度下，用氫氰酸的水溶液處理第一步的醛亞胺產(chǎn)物來進行。作為選擇，可使用堿金屬氰化物如氰化鈉的酸性水溶液作為氰化物源。
對于制造純的o，p-EDDHA，只需要改變第一步反應的細節(jié)。在此情況下，使用與1，2-二氨基乙烷等摩爾的o-羥基苯甲醛或p-羥基苯甲醛，足以縮合兩個氨基之一，待這些化合物的反應完成后，分別加入第二當量的另一種羥基苯甲醛異構(gòu)體，反應混合物進一步反應直至完成。
還可以將羥基苯甲醛與氫氰酸反應，產(chǎn)生相應的氰醇，在第二步中，該氰醇與1，2-乙二胺反應。
在第三步中，所得乙二胺-N，N’-雙(羥基苯基)乙腈可通過已知方法水解，例如通過用濃鹽酸在80-100℃溫度下反應水解。然后向反應混合物中加入堿，直至pH值為2-4，優(yōu)選3-3.5。收集沉淀物，然后在濃鹽酸中加熱，產(chǎn)生所得N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的二鹽酸鹽。通過將二鹽酸鹽溶解于過量的氫氧化鈉溶液中并調(diào)節(jié)pH值至4，最終可獲得游離的酸本身。
另一種方法描述于J.Agric.Food Chem.2002，50，6395-6399。用此方法可獲得純的o，o-EDDHA和純的o，p-EDDHA。這些純的異構(gòu)體可以希望的比率混合，以獲得本發(fā)明的混合物。
另一種在單容器反應(single-vessel reaction)中獲得o，o-EDDHA的方法描述于US4130582。這種制備EDDHA的方法旨在通過抑制p，p-EDDHA的形成產(chǎn)生高純度的o，o-EDDHA，否則主要形成的是p，p-EDDHA。其包括在堿的存在下，過量的苯酚與乙二胺、乙醛酸反應。當反應器中水的含量保持較低時，所得o，o-EDDHA的純度超過95％，但當容許較高的水含量時，其純度降低。
意外的是，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的混合物可在單容器反應中合成，適合按比例擴展到簡單工業(yè)規(guī)模的反應器尺寸，該方法包括使用2-至5-倍過量的苯酚起始物，和當苯酚與乙二胺和乙醛酸在堿的存在下反應時，調(diào)節(jié)反應混合物中水的含量在反應混合物重量的15-30％范圍內(nèi)。
在使用特別少量的苯酚的情況下，就不能在熔化的苯酚中進行反應，或者不能適當?shù)夭倏v反應器的控制設備，可能必須添加一定量的惰性有機溶劑，使反應溫度調(diào)節(jié)至40-80℃。
在本發(fā)明的螯合劑中o，o-EDDHA和o，p-EDDHA的混合比可根據(jù)本發(fā)明希望的實施方案，通過變化所述的反應條件進行調(diào)節(jié)。
特別是，這種用于制備本發(fā)明的EDDHA混合物的方法包括在大約45-80℃溫度下，將苯酚與乙二胺、乙醛酸和堿反應。苯酚、乙二胺、乙醛酸和堿優(yōu)選以4-10∶0.5-0.55∶0.95-1.10∶0.75-1.25的摩爾比存在、優(yōu)選的堿是堿金屬氫氧化物，特別是氫氧化鈉。
另一適用于制備本發(fā)明混合物的方法是通過在高溫下改變pH值將o，o-EDDHA轉(zhuǎn)化成o，p-EDDHA。此種轉(zhuǎn)化的pH值是pH 1-14，或從大于7，特別是8，至14，或9-13，溫度是50-120℃，或70-100℃，或80-90℃，時間為大約5-15小時，或6-12小時，或7-10小時。
在這些條件下，為了獲得本發(fā)明的混合物，反應必須在選定的條件下進行，然后當獲得需要的混合物時停止。通常，通過在水中驟冷反應混合物以停止反應。作為選擇，含有希望比率的o，o-EDDHA和o，p-EDDHA的溶液可用于進一步的反應步驟中以產(chǎn)生金屬絡合物，如通過添加氯化鐵(III)產(chǎn)生鐵螯合物。此處理步驟可按照已知的方法進行。
根據(jù)選擇的確切的反應步驟，技術(shù)人員在各種常規(guī)試驗的基礎上確定需要多少反應時間以獲得希望比率的o，o-EDDHA和o，p-EDDHA。反應混合物可通過Journal of Agriculture & Food Chemistry，(2001)49(8)3527-32)中所述的方法進行分析。
通過將o，o-EDDHA置于這些條件下，將轉(zhuǎn)化成o，p-EDDHA，從而能夠方便的制備具有本發(fā)明比率的o，o-EDDHA和o，p-EDDHA的混合物。還可以使用兩種EDDHA異構(gòu)體的混合物并通過此方法提高o，p-異構(gòu)體的含量。EDDHA的金屬鹽如鐵鹽也適合作為此方法的離析物并且可以同樣地使用。
盡管已知于例如US4130582和其中的參考文獻的方法是技術(shù)人員熟知的并且需要同樣的起始物，但其中沒有向技術(shù)人員教導在所公開的工藝過程中可獲得o，p-EDDHA。
在本發(fā)明范圍內(nèi)，農(nóng)業(yè)實踐中需要鐵螯合物作為另外的植物營養(yǎng)素的目標植物和患有植物黃萎病的農(nóng)業(yè)作物包括，例如下列屬的植物谷物(小麥、大麥、黑麥、燕麥、稻、玉米、高梁、小米和相關品種)；甜菜(糖用甜菜和飼料甜菜)；梨果、核果和小果(蘋果、梨、李子、桃、杏、櫻桃、草莓、覆盆子和黑莓)；豆科植物(菜豆、扁豆、豌豆、大豆)；油料植物(油菜、芥菜、罌粟、橄欖、向日葵、椰子、蓖麻油植物、可可豆、花生)；葫蘆科(葫蘆、黃瓜、甜瓜)；纖維植物(棉花、亞麻、大麻、黃麻)；柑橘類水果(桔、檸檬、葡萄柚、橘)；蔬菜(菠菜、萵苣、蘆筍、卷心菜、胡蘿卜、洋蔥、西紅柿、馬鈴薯、胡椒)；月桂科(鱷梨、肉桂、樟腦)；和植物如煙草、堅果、咖啡、甘蔗、茶、胡椒、藤本植物、啤酒花、香蕉和天然橡膠植物以及觀賞植物。
本發(fā)明混合物或含所述混合物的農(nóng)藥組合物的優(yōu)選施用方法是將水懸浮液施用于土壤(土壤施用如在頂部上方噴霧或施用到種畦內(nèi))或作為土壤澆灌，施藥的頻率和施藥量可考慮土壤的性質(zhì)、氣候、種植的作物、黃萎病的影響水平、和被處理植物的成熟階段選擇。本發(fā)明的混合物還可施用到葉片(葉片施用)，施藥的頻率和用量也根據(jù)作物、黃萎病水平、所述情況下的作物發(fā)育階段選擇，或者通過用活性成分的液體制劑浸漬種子顆?；蛴霉腆w制劑將其包衣而施用于種子顆粒(包衣)。
有利的施藥量通常是1kg-50kg o，o-和o，p-EDDHA的異構(gòu)體混合物的三價鐵螯合物/ha，優(yōu)選2.5kg-20kg有效成分/ha，特別是5kg-10kg有效成分/ha。
當用作拌種時，有利的用量是每千克種子0.001kg-1.0kg o，o-和o，p-EDDHA的異構(gòu)體混合物，特別是o，o-和o，p-EDDHA三價鐵螯合物的混合物。
本文引用的參考文獻為了有用的目的參考引用。
下列實施例僅僅是為了說明上述發(fā)明，而不是以任何方式限制其范圍。所給溫度是以攝氏度為單位。
實施例分析方法通過線性梯度離子對高效液相色譜測定鐵螯合物。當將鐵螯合物(陰離子)加入含有大陽離子(離子對試劑)的極性流體(洗脫液)中時，形成了離子對。此離子對保留在非極性固相(固定相)中。保留強度取決于分子大小及其酸度。然后，每種鐵螯合物表現(xiàn)出由螯合劑決定的特征性的保留時間和特征性譜，將其與樣本中存在的其他物質(zhì)分離。分離在反相硅膠柱上進行，TBA+(氫氧化四丁基銨)的水溶液和乙腈作為洗脫液。
檢測是基于在480nm的光度測定法或二極管陳列檢測器。對于Fe3+/EDDHA，可使用梯度方法或恒定濃度方法。Fe3+/EDDHA標準溶液(Fe)濃度＝100mg/L。
說明將0.1613g×100/R N，N，-亞乙基-(2-羥基苯基)-甘氨酸基-(4-羥基-苯基)甘氨酸(o，p-EDDHA)溶解于150ml水和2.7ml NaOH(濃度＝0.1mol/l)中，其中R是用Fe(III)標在恒pH系統(tǒng)中通過光度滴定法獲得的，以百分比為單位的標準的酸形式o，p-EDDHA的配位滴定純度。完全溶解后，加入0.1271g氯化鐵六水合物(FeCl3·6H2O)，攪拌大約5分鐘。用氫氧化鈉溶液(4.3)將溶液調(diào)節(jié)至pH7.0。將溶液于黑暗中靜置過夜，令過量鐵作為氧化物沉淀，通過纖維素濾器定量過濾，用水補足體積(250ml)。
測定用洗脫液兩種溶液用于制備線性梯度洗脫液溶液A向3.33ml TBAOH(40wt％氫氧化四丁基銨的水溶液)中加入500ml水。用HCl調(diào)節(jié)pH至6.0。加入350ml乙腈(HPLC級)，在1L容量的燒瓶中用水補足體積，并通過0.2μm薄膜濾器過濾。
溶液B向3.33ml TBAOH(40wt％氫氧化四丁基銨的水溶液)中加入150ml水。用HCl調(diào)節(jié)pH至6.0，加入750ml乙腈(HPLC級)，在1L容量的燒瓶中用水將溶液補足體積，并通過0.2μm薄膜濾器過濾。也可使用TBACl或TBABr，只要用NaOH調(diào)節(jié)pH至6.0。對于Fe3+/o，p-EDDHA測定，還可采用只使用溶液A作為洗脫液的恒濃度(isocratic)方法。
色譜儀配備了以1.5ml/min流速輸送洗脫液的梯度泵。表1給出了梯度表。
表1梯度表
對于Fe3+/o，p-EDDHA測定，還可使用100％A進行7分鐘的恒濃度洗脫。色譜儀配備了具有20μl注射環(huán)(loop)的注射閥。所用柱是C-18柱；3.9×150mm ID；dp＝5μm(例如SYMMETRYC18，來自WATERS)和具有480nm濾器或二極管陣列和積分器的UV/VIS-檢測器。
樣本按照Directive 77/535/EEC，OJ №L213，22.8.1977的方法1制備。
樣本溶液的制備稱重125mg，誤差(within)0.1mg，加入100ml燒杯內(nèi)(對于具有超過4％螯合鐵的樣本，使用80mg，對于具有低于2％螯合鐵的樣本，使用250mg)。加入80ml水并攪拌30分鐘。待攪勻后，用水將溶液稀釋至刻度。
校準液的制備用移液管將V1ml量(見表2)的螯合物標準溶液移入4個100ml容量的燒瓶內(nèi)，并用水補足體積，均化。
表2校準曲線的制備
色譜分析在進樣前，即時將所有溶液通過0.45μm薄膜濾器過濾。將標準溶液(表2)注入色譜系統(tǒng)。確定所有溶液的保留時間和測定螯合物(Fe3+/o，p-EDDHA)色譜峰的面積。
用標準溶液的峰面積值相對相應的螯合劑濃度(mg Fe/L或mmol/l)繪出校準曲線圖。
注入樣本溶液，通過所得峰的保留時間鑒定螯合劑，如果使用二極管陣列檢測器，用UV-可見光譜確認。測量螯合劑的峰面積。使用校準曲線確定螯合的離子的濃度(mg Fe/L)或螯合劑的濃度(mmol/L)。
在鐵螯合物的情況下，肥料中作為Fe3+/o，p-EDDHA存在的鐵的重量百分比(Fe(％))等于Fe(％)＝C/m*0.01-其中C是用校準曲線確定的被o，p-EDDHA螯合的鐵的濃度(mg/L)，m是以克為單位的分析用取樣的質(zhì)量。
制備實施例N，N’-亞乙基-雙[(羥基苯基)乙腈]的準備將109.8g o-羥基苯甲醛和134.2g p-羥基苯甲醛在600ml無水甲苯中的混合物冷卻至0℃，加入80g乙二胺在300ml無水甲苯中的溶液，以便溫度不超過70℃。當加胺完成后，用連接回流冷凝器的Dean-Stark分離器回流該混合物直至不再有水分離出來。減壓蒸餾除去溶劑和過量的胺。產(chǎn)率90％。
在0℃下，向268.1重量份反應產(chǎn)物中加入700體積份液體氫氰酸、180重量份水和1.5體積份鹽酸。將反應混合物攪拌超過三個小時。在反應時間內(nèi)形成反應產(chǎn)物，將其濾出。熔點113-115℃。
N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的制備將100重量份N，N’-亞乙基-雙[(羥基苯基)乙腈]在1000體積份濃鹽酸中加熱至80-100℃3小時。離析物緩慢溶解，大約1/2-1小時后，另一種化合物開始沉淀。將反應混合物冷卻，沉淀物濾出，用異丙醇洗滌。用水吸收100重量份沉淀物，并加熱至100℃4小時。將一半水蒸出，加入氫氧化鈉溶液直至pH值達到3.5。形成沉淀，將其濾出，再溶解于濃鹽酸中，并加熱至100℃1小時。將沉淀溶解于氫氧化鈉水溶液中，并將pH值調(diào)節(jié)至4.0。反應產(chǎn)物沉淀，過濾和用0℃的異丙醇洗滌，干燥。熔點218-220℃，產(chǎn)率31％。
N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的o，o-和o，p-混合物的制備用US-A-4130582中所述和上述的方法，制備o，o-EDDHA。用相同的方法，通過等摩爾量的o-羥基苯甲醛和乙二胺反應制備o，p-EDDHA。反應完成后，加入等摩爾量的p-羥基苯甲醛，如US-A-4130582所述進一步反應，產(chǎn)生o，p-EDDHA。將10g o，o-EDDHA和10g o，p-EDDHA置于研缽中，充分研磨。
在單容器反應中制備N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的o，o-和o，p-混合物向配備了冷凝器、滴液漏斗和機械攪拌裝置的反應容器內(nèi)加入17摩爾熔化的苯酚，保持溫度在40-45℃。然后加入1摩爾乙二胺和含有1.6摩爾氫氧化鈉和10摩爾水(10mol)的50％氫氧化鈉水溶液。再次將反應混合物冷卻至40-45℃后，加入含有2摩爾乙醛酸的50％含水乙醛酸，將反應混合物加熱至70℃3小時。然后將反應混合物倒入過量水中，用二氯甲烷提取過量的苯酚。水相通過1H-NMR檢測，發(fā)現(xiàn)含有大約1∶1的o，o-EDDHA和o，p-EDDHA。
三價鐵螯合物的制備向N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸中加入氫氧化鈉溶液直至獲得清澈溶液。以過量27％的用量緩慢加入40％工業(yè)級氯化鐵(III)溶液，同時通過另外加入氫氧化鈉溶液保持pH值在7-8。蒸發(fā)溶液，產(chǎn)生鐵含量5.3％的EDDHANaFe型三價鐵螯合物。
1.o，o-EDDHA轉(zhuǎn)化成o，p-EDDHA將按照US4130582制備的2g o，o-EDDHA溶解于水中，產(chǎn)生10ml20％水溶液。用50％氫氧化鈉水溶液將o，o-EDDHA溶液調(diào)節(jié)至pH13。將反應混合物加熱至80-90℃，并在此溫度下攪拌7小時。將反應混合物的樣本在重水中驟冷，用98％硫酸將pH調(diào)節(jié)至0-1。按照Journal ofAgriculture & Food Chemistry，(2001)49(8)3527-32，通過質(zhì)子-NMR分析樣本。發(fā)現(xiàn)混合物含有1∶1的o，o-EDDHA和o，p-EDDHA。
生物實施例在生物試驗中使用大豆(栽培品種Oshumi)植物。植物得自于在標準種子生長程序下，在封閉的無菌淺盤中發(fā)芽的大豆種子。將種子放在淺盤內(nèi)浸透了50ml蒸餾水的纖維素紙上，用另一張紙覆蓋其上。加入30ml蒸餾水和20ml 1mM的CaSO4。將淺盤放在恒溫爐內(nèi)，無光，在28℃放置3天。之后，將發(fā)育相似的幼苗放在漂浮于充滿稀釋的營養(yǎng)素溶液和EDTA的容器上的有孔平板上，7天。營養(yǎng)素溶液(無鐵)是下列成分的混合物常量營養(yǎng)素1mM Ca(NO3)2·4H2O，0.9mM KNO3，0.3mMMgSO4，0.1mM KH2PO4；陽離子微量營養(yǎng)素2.5μM MnSO4，1μM CuSO4，10μM ZnSO4，1μM NiCl2，1μM CoSO4，115.5μM EDTANa2(超過緩沖微量營養(yǎng)素活性100μM)，231μM KOH；陰離子微量營養(yǎng)素35μM NaCl，10μM H3BO3，0.05μM Na2MoO4。每罐用0.1mM HEPES(N-2-羥乙基哌嗪-N’-2-乙烷磺酸)、0.05mM KOH和2g CaCO3將pH緩沖至7.5。之后，對植物進行應激步驟，即將其放在5只桶內(nèi)，每只桶含有10L無鐵螯合物的營養(yǎng)素溶液。葉片失色表示鐵黃萎病。6天后，兩株植物的莖用泡沫材料纏繞到一起，放置于2L聚乙烯容器(每個蓋子3個孔，每罐2株植物)內(nèi)。將罐子用黑色塑料完全覆蓋以避光。容器含有2L持續(xù)充氣的含鐵處理的營養(yǎng)素溶液。營養(yǎng)素溶液由如前所述的常量營養(yǎng)素和陰離子微量營養(yǎng)素以及陽離子微量營養(yǎng)素MnSO4(1μM)、CuSO4(0.5μM)、ZnSO4(0.5μM)、NiCl2(0.1μM)和CoSO4(0.1μM)組成。每隔兩天加水，每周更新溶液。14天后對植物取樣。分離根和葉片，先用0.1M HCl中的Tween80(聚氧乙烯山梨聚糖單油酸酯)洗30秒，然后用大量的蒸餾水洗，之后稱重和干燥。干消化步驟和原子吸收法后確定葉片和根中的微量營養(yǎng)素。在試驗中，經(jīng)常性地對所有葉片使用Minolta SPAD 502葉綠素含量測定儀讀取SPAD讀數(shù)。
使用7種不同的處理比較實施例1未添加鐵。
比較實施例2Fe-o，o-EDDHA 5μM。
比較實施例3Fe-o，o-EDDHA 5μM+Fe-o，p-EDDHA 1μM。
比較實施例4Fe-o，o-EDDHA 5μM+Fe-o，p-EDDHA 2.5μM。
比較實施例5Fe-o，o-EDDHA 10μM。
實施例1Fe-o，p-EDDHA 5μM。
實施例2Fe-o，o-EDDHA 5μM+Fe-o，p-EDDHA 5μM。
每種處理四次重復。
表3.新鮮植物、新鮮和干燥葉片和新鮮和干燥根的重量。(數(shù)字是4次重復的平均值)
表4.植物各部分中的鐵含量。(數(shù)字是四次重復的平均值)
表5.試驗過程中由植物得到的Spad指數(shù)(第二葉的值)。四次重復的平均值。
生物實施例顯示，用o，p-EDDHA的三價鐵螯合物處理植物導致植物重量的顯著增加，見表3中的實施例1與比較實施例1-3的對比。含1∶1的o，p-EDDHA和o，o-EDDHA的三價鐵螯合物的混合物也顯示植物重量增加，見表3中實施例2與比較實施例4和5的對比。試驗條件下植物各部分中鐵含量的增加可見表4，比較實施例1與比較實施例1-3的值，和實施例2與比較實施例4和5的值。
還有作為葉片葉綠素含量的量度的SPAD值在實施例1中比在比較實施例1-3中，或在實施例2中比在比較實施例4和5分別更急劇地顯著升高。11天后實施例中的SPAD值也高于比較實施例。這些結(jié)果顯示在o，p-EDDHA的三價鐵螯合物的存在下，植物對鐵的響應更快。
權(quán)利要求
1.一種混合物，包含異構(gòu)的N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸，其中N，N’-亞乙基-(2-羥基苯基)-甘氨酸基-(4-羥基苯基)甘氨酸(o，p-EDDHA)與N，N’-亞乙基-雙(2-羥基苯基)甘氨酸(o，o-EDDHA)的摩爾比大于0.8∶1。
2.含有異構(gòu)的N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的混合物的金屬絡合物，其中N，N’-亞乙基-(2-羥基苯基)-甘氨酸基-(4-羥基苯基)甘氨酸(o，p-EDDHA)與N，N’-亞乙基-雙(2-羥基苯基)甘氨酸(o，o-EDDHA)的摩爾比大于0.8∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的金屬絡合物，所述金屬絡合物是EDDHA的三價鐵螯合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的混合物，其中異構(gòu)的o，o-與o，p-EDDHA的比率是0.9∶1至100∶1。
5.權(quán)利要求1所述混合物的制備方法，包括在三元反應中，使苯酚同時與乙二胺和乙醛酸反應，同時選擇反應條件以使產(chǎn)生的EDDHA的異構(gòu)體比率高于0.8∶1。
6.權(quán)利要求1所述混合物的制備方法，包括在第一步中使羥基苯甲醛與二氨基乙烷反應，所得醛亞胺與氫氰酸反應和水解所得中間體產(chǎn)生終產(chǎn)物的步驟。
7.權(quán)利要求1所述混合物的制備方法，包括通過在高溫下改變pH值使o，o-EDDHA轉(zhuǎn)化成o，p-EDDHA。
8.一種農(nóng)藥組合物，含有根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的o，p-EDDHA和o，o-EDDHA混合物或其金屬絡合物作為活性成分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合物，還含有其他另外的植物營養(yǎng)素或植物肥料、除草劑、殺蟲劑、殺真菌劑、殺細菌劑、殺線蟲劑、殺軟體動物劑或其混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，含有尿素、氧化鉀、無機硝酸鹽、磺酰脲或其混合物作為另外的活性成分。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一項所述的組合物，含有1-99wt％N，N’-亞乙基-雙(羥基苯基)甘氨酸的三價鐵螯合物，其中o，p-EDDHA與o，o-EDDHA的比率大于0.8∶1；1-20wt％尿素和0-50wt％氧化鉀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的混合物用作植物營養(yǎng)素或肥料的用途，或用于治療植物黃萎病的用途。
13.治療栽培植物中的植物黃萎病的方法，包括向植物或其種植區(qū)域施用有效量的權(quán)利要求1-11任一項所述的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及新的N，N’－亞乙基－雙(羥基苯基)甘氨酸的混合物，包含o，p－和o，o－異構(gòu)體的混合物，其中o，p－對o，o－異構(gòu)體的比率大于0.8∶1。該新混合物改善了提供作物作為植物營養(yǎng)素必需的基本金屬螯合物的特性。就僅含N，N’－亞乙基－雙(羥基苯基)甘氨酸的o，o－異構(gòu)體的已知螯合劑而論，使用該新混合物，特別是改善了金屬螯合物的短期供給，同時保持了長期供給。本發(fā)明還涉及異構(gòu)體混合物的金屬絡合物，其在農(nóng)業(yè)中作為植物營養(yǎng)素或植物肥料的組分和治療作物中的黃萎病的用途。
文檔編號C05D9/02GK1942417SQ200580011735
公開日2007年4月4日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月2日
發(fā)明者D·麥肯齊, J-J·盧塞納, D·A·杰克遜 申請人:辛根塔參與股份公司