巴斯夫：用于农业化学配方的新一代极性溶剂

作者：Ingo Fleute-Schlachter, Adam Blanazs, Natalia Shabelina（上图依次从左到右）

巴斯夫, 德国

通讯作者: ingo.fleute-schlachter@basf.com

引言

对于农药制剂商来说，无论是在法规，毒性，可用性，可持续性，物理化学性质，选择性，性能还是价格上，他们所面临的需要满足农药药剂的各种要求正变得越来越具有挑战性。因此，溶剂的选择至关重要，成为了如乳油剂（EC），水乳剂（EW），悬乳剂（SE），可分散液剂（DC），以及可溶性液剂（SL）等制剂开发的重要因素。基于自然资源的新一代疏水性溶剂（水溶性 < 0.5％w/w），像来自巴斯夫的Agnique^® AMD系列的脂肪酸酰胺，Agnique^® AE和ME系列酯类产品，都极大地扩展了制剂商的选择范围。 然而，仍然需要水溶性＞ 10％w/w的可持续的，强力的亲水性溶剂。

那些广泛使用的高极性水溶性溶剂，例如N-甲基吡咯烷酮（NMP），N, N-二甲基甲酰胺（DMF）和四氢糠醇（THFA）等，由于其生殖毒性（cat.1B）它们成为高度关注的物质（SVHC），在欧盟，它们被列在不希望被使用的配方组份清单中 。而其他潜在的替代溶剂，例如N，N-二甲基乙酰胺（DMAc）则难以满足发育毒性/致畸性生殖毒性1B的标准。

相比之下，巴斯夫的Agnique^® AMD 3 L（N，N-二甲基乳酰胺）可以被视为一种安全的、高极性的、水溶性的、并且无需警示标签的（根据GHS资料）替代方案，作为一种易于生物降解并且部分为生物基质的溶剂，它表现出优异的可持续性。Agnique^® AMD 3 L产品基于从发酵中获得的可持续来源的乳酸。 Agnique^® AMD 3 L可用于多种技术应用，其中包括农化药剂。

水溶性溶剂的理化性质

如表1所示，AMD 3 L汉森溶解度参数中的极性参数（d_p）和色散参数（d_d）与NMP，DMF和DMAc相似，但AMD 3 L中的仲羟基会显著增加相应的氢键作用力（d_h）。尽管没有科学的证据，但这种特性可能通过在生物体内迅速代谢而导致毒理学特征的改善。正如预期的那样，所有溶剂均可与水混溶，log P为负值。

表1：水溶性溶剂的理化性质和汉森溶解度参数

如表2所示，Agnique^® AMD 3 L可能无法在所有情况下，在常见的活性成分应用中直接对应代替NMP，但是由于其较高的溶解力，可以将其视为合格的替代品。正如预期的那样，溶解度受活性成分结构的影响，即使是在同一个化学类别内（例如唑类），也必须测试每个活性成分的溶解度。

表2: Agnique^® AMD 3 L 与NMP对不同活性成分的溶解度对比实验

由于强大的溶解能力，无需警示标签的安全特点，Agnique^® AMD 3 L可用作农药喷洒罐的清洁剂，与此同时， Agnique^® AMD 3 L还被发现可用于替代NMP的其他应用，例如超滤膜生产，除漆或聚氨酯容器清洁。

相容性 

Agnique^® AMD 3 L与常用的其他溶剂相容性可高达50 % w/w，例如环己酮，溶剂油150号和200号，苄醇，乳酸异辛酯，N, N二甲基辛酰胺/癸酰胺，辛醇，二甲基亚砜（DMSO）以及甲酯油（C6 ~ C18烷基链长，大豆油甲酯中的饱和与不饱和组分），仅在与植物油混合时才观察到不相容性和相分离。

植物毒性/药害

Agnique^® AMD 3 L具有完全选择性（即无植物毒性迹象），因此可以视为完全无植物毒性/药害（参见表3）。 

表3：温室试验：大豆，溶剂施用量为200 L/ha，施用浓度为1 ％ w/w

此外，由于Agnique^® AMD 3 L的安全无药害，五年多来作为溶剂用于一款商用DC的葡萄杀菌剂中。

可持续发展/结论 

Agnique^® AMD 3 L 达到了最高的可持续性标准：

1. 超过70％的原材料基于可再生资源。乳酸前驱物是通过发酵产生的，不与食物争夺资源。 

2. 易于生物降解 (根据OECD 301 B检测标准)。

3. 根据GHS标准无警示标签。已在各种毒物研究中进行了严格的测试。

4. 良好的物理性能，例如高沸点和极低的熔点，使配方生产和使用安全变得简单。 

5. 经验证，产品适用于EC和DC配方。

随着传统溶剂种类的减少，具有独特性能的更安全的替代品被开发出来，这使Agnique^® AMD 3 L与其他不太理想的溶剂（如NMP）在配方中发挥等效的作用，从而可以开发可持续的配方。

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