Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ДИЦИТРАТОБОРАТЫ ДВУХВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ В КАЧЕСТВЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ И БИОСТИМУЛЯТОРОВ
ДИЦИТРАТОБОРАТЫ ДВУХВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ В КАЧЕСТВЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ И БИОСТИМУЛЯТОРОВ

ДИЦИТРАТОБОРАТЫ ДВУХВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ В КАЧЕСТВЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ И БИОСТИМУЛЯТОРОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Описываются дицитратобораты двухвалентных металлов формулы (I), полученные взаимодействием борной и лимонной кислот и затем оксида или карбоната металла в молярном соотношении 1:2:0,5 соответственно в водной среде при нагревании на водяной бане. Новые соединения используются в качестве микроудобрений и биостимуляторов, повышающих урожайность различных сельскохозяйственных культур. 2 ил., 5 табл.

где Me - Mn2+, Co2+, Cu2+, Zn2+.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2191780
Класс(ы) патента: C07F5/02, C05D9/02
Номер заявки: 2000129751/04
Дата подачи заявки: 27.11.2000
Дата публикации: 27.10.2002
Заявитель(и): Читинский государственный технический университет
Автор(ы): Сергеева Г.С.
Патентообладатель(и): Читинский государственный технический университет
Описание изобретения: Изобретение относится к новым биологически активным химическим соединениям, повышающим урожайность различных сельскохозяйственных культур.
Известны биостимуляторы на основе комплексных соединений бора, например пентаэритритбораты Mn, Co, Cu (см. А.с. 467583, СССР. Б.и. 9-76), применяемые для опудривания семян овощных и зернобобовых культур, однако малая растворимость этих соединений в воде делает их не применимыми при необходимости опрыскивания всходов или других способов обработки семян. Настоящее изобретение расширяет ассортимент микроудобрений и биостимуляторов, сфер и методов их применения.
Предложены комплексные соединения бора с лимонной кислотой структурной формулы

где Me - катион двухвалентного металла: Mn2+, Co2+, Cu2+, Zn2+.
Соединения общей формулы I получали следующим способом. 0,2 моль (42,05 г) лимонной кислоты и 0,1 моль (6,2 г) борной кислоты растворяли в 35 мл дистиллированной воды при нагревании на водяной бане (50-60oС), в теплый раствор добавляли небольшими порциями 0,05 моль карбоната или оксида соответствующего металла и продолжали нагревание до полного растворения. Реакционную смесь оставляли кристаллизоваться. Обычно кристаллизация начиналась через 7-10 дней. Кристаллы отделяли фильтрованием, промывали спиртом и эфиром и сушили на воздухе до воздушно-сухого состояния.
Состав и строение полученных соединений доказан химическим анализом, методами ИКС поглощения и термического анализа. Методами кондуктометрии и криоскопии изучены свойства водных растворов соединений.
Бор определяли, экстрагируя борную кислоту в кислой среде 2-метилбутандиолом-1,3 и дальнейшим алкалиметрическим титрованием ее с маннитом потенциометрически (см. Белоусова Р.Г., Терауда А.А., Путнинь А.Я., Бернане А.А. , Шварц Е.М., Иевиньш А.Ф. Определение борной кислоты в ее комплексах с полиоксисоединениями. Изв. АНЛатвССР. Сер.хим.-1972. 6.-с. 643-646). Содержание углерода и водорода определялось микросожжением соединения в токе кислорода и поглощением образующихся оксидов Н2О и СО2 по методике (см. Климова В. А. Основные микрометоды анализа органических соединений. - М.: Химия, 1975. -223с.). Марганец, цинк определяли комплексонометрически - титрованием трилоном Б в присутствии металлиндикатора эриохром черный Т, медь определяли иодометрически, кристаллизационную воду - титрованием по Фишеру и по результатам термического анализа. Плотность соединений определяли пикнометрически в толуоле, показатели преломления - иммерсионным методом. Растворимость соединений в воде определяли термостатированием системы соединение - вода при 25oС с периодическим перемешиванием до установления равновесия. В растворе определяли содержание катиона металла и бора по ранее описанным методикам.
ИКС поглощения снимали на спектрометре UR-20 в области 4000-400 см-1, образцы готовили в виде таблеток с бромистым калием.
Состав и свойства соединений представлены в таблице 1.
Соединения представляют собой кристаллические вещества белого (Zn), розового (Мn, Сo), голубого (Сu) цвета, устойчивые на воздухе, хорошо растворимые в воде.
На фигуре 1 изображены ИК-спектры поглощения дицитратоборатов марганца, кобальта, цинка, меди. Сильное поглощение происходит в области 1718-1690 см-1, характерное для связи С=O карбоксильной группы СООН и карбоксильной группы, связанной с атомом бора. Поглощение в области 970-905 см-1 характерно для валентного колебания тетракоординированного атома бора.
Термическое разложение соединений изучено на дериватографе "Паулик, Паулик, Эрдей" в атмосфере воздуха. Скорость нагрева 2,5oС в минуту. На фигуре 2 представлены термоаналитические кривые дицитратобората цинка. Дицитратоборат цинка термически устойчив до 110oС, в интервале 110-140oС отщепляется 4 моль воды и далее до 170oС - еще 4 моль. В интервале 170-270oС идет эндотермический процесс с потерей массы, соответствующей отщеплению концевых групп -СН2-СООН (62,29%, теорет. 62,14%). По данным хроматографии в газообразных продуктах разложения, кроме Н2О, СО, СО2, присутствует янтарная кислота НООС-СН2-СH2-СООН. Выше 270oС происходит разложение и окисление оставшейся органической части молекулы (экзотермический пик на ДТА), оканчивающийся к ~500oС. Остаток после прокаливания имеет состав ZnO•B2O3.
Термическое разложение дицитратоборатов марганца, кобальта происходит аналогично. При термическом разложении дицитратобората меди медь в процессе окисления органических составляющих восстанавливается до металла, и остаток после прокаливания при 550oС представляет собой смесь Сu и В2О3.
По данным электропроводности и криоскопии водных растворов соединения при концентрации ~0,2-0,4 моль/л диссоциируют на три частицы - катион металла и комплексный анион, который при разбавлении раствора подвергается гидролитическому разложению:

Названные соединения применяются для предпосевной обработки семян зерновых, овощных и зернобобовых посредством: 1) опудривания совместно с протравливанием и без него, 2) посредством обработки раствором при мокром способе протравливания, 3) посредством намачивания семян в растворе. Растворами названных соединений могут быть обработаны также всходы посредством опрыскивания.
Применение вышеописанных соединений иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Семена полусахарной свеклы обрабатывали методом опудривания дицитратоборатом меди 3 и 6 г на 1 килограмм семян. Почвы дерновоподзолистые, фон N100P80K110. Опытная площадь 40 м2, одновременно проводилось 4 параллельных опыта. Усредненные результаты опытов показаны в таблице 2.
Как видно из данных таблицы, предпосевное опрыскивание семян дицитратоборатом меди в количестве 3 г на 1 кг семян повышает урожайность корней свеклы на 4%, листьев - на 8%, содержание сахара в корнях увеличивается на 0,5%, что повышает выход сахара на 8,8%.
Пример 2. Семенной овес обрабатывался перед посевом методом опудривания совместно с протравливанием дицитратоборатом цинка и марганца в количестве 1 г на 1 кг семян. Опыты проводились в богарных условиях на почвах по механическому составу - легкий суглинок в условиях жесткой засухи в течение всего лета. Опытная площадь 66 м2, одновременно проводилось четыре параллельных опыта.
Усредненные результаты опытов приведены в таблицах 3 и 4.
Как следует из табличных данных, на делянах с использованием микроудобрений наблюдается повышение полевой всхожести на 3-5%, повышается натура зерна, увеличивается урожайность на 6-7% по сравнению с контролем.
Пример 3. Семена люцерны перед посевом обрабатывали методом опудривания борной кислотой, дицитратоборатом меди и дицитратоборатом цинка в количестве 1 г на 1 кг семян. Опыты проводились на легко суглинистой почве с периодическим поливом. Усредненные результаты испытания по четырехкратному повторению приведены в таблице 5.
Из данных таблицы видно, что при применении микроудобрений повышается урожай зеленой массы и соответственно сена люцерны. Причем дицитратобораты меди и цинка повышают урожай больше, чем борная кислота.
Формула изобретения: Дицитратобораты двухвалентных металлов структурной формулы

где Ме - Mn2+, Co2+, Cu2+, Zn2+
полученные взаимодействием борной и лимонной кислот и затем оксида или карбоната металла в молярном соотношении 1:2:0,5 соответственно, в водной среде при нагревании на водяной бане в качестве микроудобрений и биостимуляторов.