Zastosowanie reakcji Mannicha do otrzymania chelatów nawozowych

• Autorzy: Klem-Marciniak E. , Olszewski T. , Hoffmann K. , Huculak-Mączka M. , Popławski D.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2016.10(1)019

Warianty tytułu

EN

Mannich reaction application to obtain the fertilizer chelates

• Konferencja: ECOpole’15 Conference (14-16.10.2015, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wzrost liczby ludności spowodował intensyfikację rolnictwa, co doprowadziło do zubożenie gleb w makro- i mikroelementy. Mikroskładniki pobierane są przez rośliny w niewielkich ilościach, jednak stanowią czynnik determinujący wielkość i jakość plonowania. Pełnią funkcję biochemiczne, a ich zastąpienie przez inne pierwiastki jest niemożliwe. Przemysł nawozów mikroelementowych istnieje stosunkowo od niedawana. W produkcji nawozów istotne jest, by zapewnić efektywność stosowanych preparatów oraz zminimalizować niekorzystny wpływ na środowisko. Coraz częściej mikroelementy aplikowane są w postaci chelatów, które cechują się dużą trwałością. Związki należące do grupy aminopolikarboksylowych są wykorzystywane w produkcji płynnych nawozów mikroelementowych. Nadal najczęściej stosowaną substancją jest sól disodowa kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA). Doniesienia literaturowe świadczą o słabej biodegradacji tego związku. Nieustannie poszukuje się nowych związków, których rozkład nie będzie negatywnie wpływał na środowisko. Istotne jest także, by substancja chelatująca stabilizowała mikroelement w szerokim zakresie pH. Celem badań była próba otrzymania związków aminopolikarboksylowych z wykorzystaniem reakcji Mannicha. Jej zaletami są: jednoetapowość reakcji oraz dostępność substratów. Synteza ta posiada duży potencjał aplikacyjny.

EN

The population growth caused an increase in agriculture, which led to the impoverishment of the soil in macro- and microelements. Micronutrients are assimilated by plants in small amounts, however, are a factor in determining the size and quality of crops. They serve as biochemical, and their replacement by other elements is impossible. Micronutrient fertilizers industry has developed relatively recently. The production of fertilizers is essential to ensure the effectiveness of assimilated, and minimize the adverse impact on the environment. Increasingly, micronutrients are applied in the form of chelates, which are characterized by high stability. The compounds belonging to the group aminopolycarboxylic compounds are used in the production of micronutrients liquid fertilizer. Still most commonly used substance is the disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). Literature reports indicate poor biodegradability of this compound. Still looking for new compounds whose distribution does not have a negative impact on the environment. It is also important that the trace element chelator stabilized in a wide pH range. The aim of this study was to obtain aminopolycarboxylic compounds using Mannich reaction. One-step this reaction and the availability of substrates is a big advantage this reaction. This synthesis has a large application potential.

Słowa kluczowe

PL

chelaty; mikroelementy; nawozy płynne; reakcja Mannicha

EN

chelate; micronutrients; liquid fertilizers; Mannich reaction

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 10, No. 1
• Strony: 165--171
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Klem-Marciniak E.

• Zakład Technologii i Procesów Chemicznych, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone], fax [phone]

autor

Olszewski T.

• Zakład Chemii Organicznej, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże S. Wyspiańskiego 27, 50-372 Wrocław, tel. [phone]

autor

Hoffmann K.

• Zakład Technologii i Procesów Chemicznych, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone], fax [phone]

autor

Huculak-Mączka M.

• Zakład Technologii i Procesów Chemicznych, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone], fax [phone]

autor

Popławski D.

• Zakład Technologii i Procesów Chemicznych, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] Hoffmann J, Hoffmann K. Nawozy mikroelementowe. Przem Chem. 2006;8-9:827-830.
• [2] Fagria NK, Filho MP, Moreira A, Guimaraes CM. Foliar fertilization of crop plants. J Plant Nutr. 2009;32(6):1044-1064. DOI: 10.1080/01904160902872826.
• [3] Shuman LM. Micronutrient fertilizers. J Crop Prod. 1997;1(2):165-195. DOI: 10.1300/J144v01n02_07.
• [4] Regulation (EC) No 2003/2003 of the European Parliament and of the Council of 13 October 2003 relating to fertilisers. http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2003:304:0001:0194:en:PDF (data dostępu 4.07.2016).
• [5] Oviedo C, Rodriguez J. EDTA: The chelating agent under environmental scrutiny, Quim Nova. 2003;6:901-905. DOI: 10.1590/S0100-40422003000600020.
• [6] Commission Regulation (EC) No 2076/2004 of 3 December 2004 adapting for the first time Annex I of Regulation (EC) No 2003/2003 of the European Parliament and of the Council relating to fertilizers (EDDHSA and triple superphosphate). http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX: 32004R2076&from=PL, data dostępu 4.07.2016.
• [7] Hernandez-Apaolaza L, Lucena JJ. Influence of irradiation time and solution concentration on the photo chemical degradation of EDDHA/Fe3+: effect of its photodecomposition products on soybean growth. J Sci Food Agric. 2011;91(11):2024-2030. DOI:10.1002/jsfa.4414.
• [8] Molassiotis AN, Dimassi K, Therios I, Diamantidis G. Fe-EDDHA promotes rooting of rootstock GF-677. Biologia Plantarum. 2003;47:141-144. DOI: 10.1023/A:1027309705022.
• [9] Schankeveld WDC, Reichwein AM. The behavior of EDDHA isomers in soils as influenced by soil properties. Plant Soil. 2007;290:85-102. DOI: 10.1007/s11104-006-9135-y.
• [10] Hernandez-Apaolaza L, Garcia-Marco S, Nadal P, Lucna J, Sierra M, Gomez-Gallego M, et al. Structure and fertilizer properties of byproducts formed in the synthesis of EDDHA. J Agric Food Chem. 2006;54:4355-4363. DOI: 10.1021/jf0605749.
• [11] Pierre De R, Evrard A, Weckman A. Patent WO 2004050583 A1, 2004.
• [12] Dexter M. Cranston RI. Patent US 2824128, 1958.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.