Способ борьбы с нежелательным ростом растений

Способ борьбы с нежелательным ростом растений

Реферат

 

Использование: сельское хозяйство, химические способы защиты растений. Сущность изобретения: растения обрабатывают сульфонилмочевиной ф-лы 1 в количестве 0,1 5 г/ар. Структура соединения ф-лы 1 . 6 табл.

Изобретение относится к способу борьбы с нежелательной растительностью с помощью производных сульфонилмочевины.

Производные сульфонилмочевины предлагаемого изобретения характеризуются тем, что пиридиновое кольцо содержит N-замещенную аминокарбонильную группу. Такие замещенные пиридинсульфонамидные соединения известны своими общими формулами из патента США 4518776, опубликованной заявки на Европейский патент N 101670 и патента США N 4521597. Однако замещенный пиридинсульфонамид изобретения в указанных выше патентах конкретно не раскрыт. Некоторые замещенные пиридинсульфонамидные соединения описаны в патенте США N 4435206. Однако в описанном соединении пиридиновое кольцо не содержит N-замещенной аминокарбонильной группы. Было разработано большое число аналогов гербицида, содержащего сульфонамидное соединение в качестве активного ингредиента. Однако до сих пор не созданы гербициды, демонстрирующие высокую безопасность в отношении кукурузы и обладающие высокой гербицидной активностью.

Авторы изобретения провели широкие исследования взаимосвязи между химическими структурами сульфонамидных соединений и их физиологической активностью в отношении растений, а также провели дополнительные исследования, направленные на обнаружение гербицидов для кукурузы. В результате авторы пришли к выводу, что пиридинсульфонамидное соединение, имеющее пиридиновое кольцо с N-замещенной аминокарбонильной группой и конкретную замещенную группу (если она имеется) и содержащее сульфонамидный фрагмент, замещенный на атоме азота специальным образом замещенной пиримидин-2-иламинокарбонильной группой, является эффективным гербицидом для кукурузных полей.

Предлагаемый способ борьбы с нежелательным ростом растений, который включает обработку растений или семян на местах их произрастения производным сульфонил мочевины общей формулы в количестве 0,1-5 г/ар.

Производные сульфонилмочевины изобретения могут быть получены следующим способом.

Проводят реакцию между пиридиновым соединением, отвечающим общей формуле в которой Z₁ NH₂-группа, -NCO-группа, -NHCOCl-группа или -NHCOOR₅-группа (в которой R₅ алкильная или арильная группа), и пиримидиновым соединением, отвечающим общей формуле Z в которой каждый из Х₃ и Х₄, независимо друг от друга, атом галогена или метоксигруппа, Z₂ NH₂-группа, -NCO-группа, -NHCOCl-группа, или -NHCOOR₅-группа (в которых R₅ имеет вышеуказанные значения), при условии, что, когда Z₁ NH₂-группа, то Z₂ NCO, -NHCOCl или -NHCOOR₅-группа, а если Z₂ NH₂-группа, то Z₁ -NCO, -NHCOCl или -NHCOOR₅-группа. Далее в том случае, если Х₃ и/или Х₄ представляют собой атом галогена, то осуществляют метоксилирование.

Ниже описываются примеры синтезов производного сульфонилмочевины по данному изобретению.

П р и м е р 1. Синтез N-[(4,5-диметоксипиримидин-2-ил) аминокарбонил]-3-диметиламинокарбонил-2-пиридинсульфонамида.

0,152 г 1,8-Диазабицикло (5.4.0)-7-ундецена прибавляют к суспензии, полученной добавлением 0,229 г 2-аминосульфонил-N,N- диметилникотинамида и 0,275 г 2-феноксикарбониламино- 4,6-диметоксипиримидина к 5 мл безводного ацетонитрила и проводят реакцию в результирующей смеси при комнатной температуре в течение 45 мин.

После завершения реакции реакционную смесь прибавляют в воду и отфильтровывают нерастворимые соединения. Профильтрованный раствор слабо подкисляют концентрированной соляной кислотой и экстрагируют хлористым метиленом. Затем раствор сушат над безводным сульфатом натрия, растворитель отгоняют и получают 0,330 г целевого соединения с т. пл. 169-173^оС.

П р и м е р 2. Синтез N-[(4,6-диметоксипиримидин-2-ил) аминокарбонил]-3-диметиламинокарбонил-2-пиридинсульфонамида.

Методика 1.

Раствор, представляющий собой смесь 250 мг 2-амино-4,6- диметоксипиримидина, 0,65 г триэтиламина и 2,5 г этилацетата по каплям при 15^оС прибавляют к 6,3 г этилацетатного раствора, содержащего 20% фосгена и в течение 1 ч приводят реакцию при 15^оС. Затем смесь нагревают на масляной бане при 90^оС и отгоняют избыток фосгена и этилацетата. Затем в эту смесь по каплям прибавляют раствор, полученный растворением 300 мг 2- аминосульфонил-N,N-диметилникотинамида в 10 мл ацетонитрила, а также 0,2 г триэтиламина. В результирующей смеси проводят реакцию в течение 1 ч при комнатной температуре.

После завершения реакции продукт прибавляют в воду и подкисляют хлористоводородной кислотой, затем образовавшийся кристаллический осадок отфильтровывают. Кристаллы промывают водой, сушат и получают 0,46 г целевого соединения.

Методика 2.

(I) 2,13 г 2-Аминосульфонил-N,N-диметилникотинамида при -5^оС прибавляют к 5 мл диметилформамидной суспензии, содержащей 60% гидрида натрия и в результирующей смеси проводят реакцию в течение приблизительно 1 ч. В вышеуказанный раствор при -5^оС по каплям прибавляют 10 мл диметилформамидного раствора 2,14 г дифенилкарбоната. Раствор нагревают до комнатной температуры в течение приблизительно 30 мин для завершения реакции. Реакционный раствор прибавляют в воду и промывают хлористым метиленом. Слой хлористого метилена сушат над безводным сульфатом натрия и хлористый метилен отгоняют при пониженном давлении. Результирующие кристаллы перекристаллизовывают из этилацетата и гексана и получают 0,91 г N,N-диметил-2- феноксикарбониламиносульфонилникотинамида, имеющего т. пл. 189-194^оС.

(II) 0,28 г N,N-диметил-2-феноксикарбониламиносульфонилникотинамида, полученного способом I и 0,14 г 2-амино-4-хлор-6- метоксипиримидина прибавляют к 8 мл безводного диоксана и результирующую смесь кипятят с обратным холодильником в течение приблизительно 40 мин.

После завершения реакции реакционную смесь прибавляют к 200 мл воды, результирующие кристаллы отфильтровывают и получают 0,21 г N-[4-хлор-6-метоксипиримидин-2-ил)аминокарбонил] -3- диметиламинокарбонил-2-пиридинсульфонамида, имеющего т. пл. 157-158,5^оС.

(III) 18,3 мг Металлического натрия прибавляют к 7 мл безводного метанола и в эту смесь прибавляют 0,11 г N-[(4-хлор-6- метоксипиримидин-2-ил)аминокарбонил] -3-диме- тиламинокарбонил-2- пиридинсульфонамида, полученного по способу (II). Результирующую смесь кипятят с обратным холодильником 12 ч.

После завершения реакции реакционную смесь прибавляют в воду и подкисляют хлористоводородной кислотой, осадившиеся кристаллы отфильтровывают, промывают водой, сушат и получают 70 мг целевого соединения.

Соединение по данному изобретению обладает гербицидным действием по отношению ко многим сорнякам, в число которых входят: сыть (Cyperaceae), например сыть рисовая (Cyperus iria), японский камыш (Scirpus juncoides) и пурпурная осока (Cyperus rotundus), травянистые сорняки (Gramineae), такие как куриное просо (Echinochloa crus-galli), росичка кровяная (Digitaria adscendens), щетинник зеленый (Setaria viridis), елеузина индийская (Eleusine indica), овсюг (Avena fatua), гумай (Sorghum halepense), свинорой (Agropyron repens) и широколиственные сорняки, такие как канатник Теофраста (Abutilon theophrasti), ипомея пурпурная (Ipomoea purpurea), марь белая (Chenopodium album), грудинка колючая (Sida spinosa) портулак огородный (Portulaca oleracea) ширица (Amaranthus viridis), резуха (Cassia tora), паслен черный (Solanum nigrum) горец перечный (Polygonum longistum), мокрица (Stelloria media), дурнишник (Xanthium strumarium), сердечник (Cardamine flexuosa). Поэтому гербициды по данному изобретению могут применяться на суходольных землях и во многих других случаях, например на сельскохозяйственных площадях, таких как фруктовые сады и шелковичные плантации, а также на несельскохозяйственных площадях, например для лесов, проселочных дорог, игровых площадок, заводских территорий и ипподромов. Гербицидные композиции по данному изобретению можно наносить на почву или, если это желательно, на листву.

В частности, соединения по данному изобретению обладают гербицидным действием на вредные для злаков сорняки и могут эффективно использоваться в таких случаях. Гербицидные соединения по данному изобретению могут наноситься в форме гранул, смачиваемого порошка, эмульгируемого концентрата или водного раствора, полученных смешением соединений с носителями и добавками, например с разбавителем, растворителем, эмульгатором, каплеобразователем или, если желательно, с поверхностно-активным соединением. Подходящее весовое соотношение активного ингредиента к агротехническим добавкам в смеси лежит в интервале 1:99-90:10, предпочтительно 5:95-60:40. Оптимальное количество наносимого активного ингредиента нельзя определить однозначно для всех случаев, поскольку оно зависит от многих факторов, таких как климатические условия, погодные условия, тип почвы, форма рецептуры, тип подавляемого сорняка и время нанесения, однако обычно активный ингредиент используют в количестве 0,1-100 г/ар, предпочтительно 0,2-50 г/ар и более предпочтительно 0,5-10 г/ар.

Гербицидные композиции по данному изобретению могут смешиваться или совместно использоваться с другими сельскохозяйственными химикатами, удобрениями, почвой или предохраняющими агентами. Это приводит к более эффективному действию. Примеры других гербицидов, которые могут смешиваться с гербицидной композицией по данному изобретению, перечисляются ниже. В некоторых случаях можно достичь синергетического эффекта.

3,6-Дихлор-2-метоксибензойная кислота; 2,5-(дихлор-3-амино)- бензойная кислота; (2,4-дихлорфенокси)уксусная кислота; (4-хлор-2-метилфенокси)уксусная кислота; 2-хлор-4,6-бис (этил амино)-1,3,5-триазин; 2-хлор-4-этиламино-6-изопропиламино-1, 3,5-триазин; 2-(4-хлор-6-этиламино-1,3,5-триазин- 2-иламино)-2- метилпропионитрил; 2-этиламино-4-изопропиламино-6-метил-тио-1,3,5- триазин; 2-хлор-2¹, 6¹-диэтил-N-(метоксиметил)ацетонилид; 2-хлор-6-этил-N-(2-метокси-1-метилэтил)ацето-о-толуидид; 2-хлор-N-изопропилацетанилид; 2-хлор-N,N-ди-2-пропенилацемид; S-этиловый эфир дипропилтиокарбаминовой кислоты; S-этиловый эфир диизобутилтиокарбаминовой кислоты; S-пропиловый эфир дипропилтиокарбаминовой кислоты; N-(1-этилпропил)-2,6-димитро-3,4-ксилидин- , , -трифтор-2, 6-динитро-N,N-дипропил-п-толуидин-2-(3,5-дихлорфенил)-2-(2, 2, 2)-трихлорэтилоксиран; 3-изопропил-(1H)-бензо-2,1,3-тиадиазин- 4-он-2,2-диоксид; 3-(3,4-дихлорфенил)-1-метокси-1-метил- мочевина; 3,5-дибром-4-оксибензонитрил; 2-хлор-4-трифторметилфенил-3-этокси-4-нитрофениловый эфир.

Такое сочетание гербицидов не опасно для злаков и позволяет практически полностью уничтожать сорняки.

Испытательный пример 1.

Горшки площадью 1/1500 ар заполняют суходольной почвой и выращивают в ней заданное количество семян различных испытуемых растений. Когда испытуемые растения достигают определенной стадии роста [а именно стадии 2,2-3,5 листьев для кукурузы (Zea mays 2,0-3,5 листьев для пшеницы (Triticum acstium) 2,0-3,5 листьев для дурнушника, 0,5-1,2 листьев для ипомеи, 0,5-1,2 листьев для гореца перечного, 0,1-1,5 листьев для грудинки колючей, 0,1-1,5 листьев для ширицы и 2,0-2,5 листьев для куриного проса] готовят водную суспензию разбавлением смачиваемого порошка, содержащего заданное количество испытуемого соединения и воду в расчете 5 л/ар, а также 0,2% сельскохозяйственного диспергатора. Результирующий раствор наносят на листья растений с помощью небольшого опрыскивателя. Через 24 дня после нанесения визуально оценивают степень роста растений. Подавление сорняков оценивают по шкале от 1 до 10, где 10 полная гибель растения, а 1 отсутствие эффекта; результаты представлены в табл. 1.

Испытательный пример 2.

В горшки площадью 1/10000 ар с суходольной землей высаживают семена росички кровяной и паслена черного, выращивают их до стадии соответственно 2 и 0,5 листьев и заданное количество активного ингредиента разбавляют водой в расчете 5 л/ар. В этот водный раствор добавляют 0,2% сельскохозяйственного диспергатора и результирующий раствор наносят опрыскиванием с помощью небольшого разбрызгивателя. На 23-й день визуально оценивает скорость роста росички кровяной и паслена черного и степень подавления оценивают так же, как в испытательном примере 1. Результаты представлены в табл. 2.

Испытательный пример 3.

2 проросших корневища гумая длиной по 15 см высаживают в горшок площадью 1/3000 ар и выращивают в теплице. Когда гумай достигает стадии 4-5 листьев, активный ингредиент, взятый в определенном количестве, растворяют в воде в расчете 5 л/ар. Кроме того, в этот водный раствор добавляют 0,2% сельскохозяйственного диспергатора и результирующим раствором обрызгивают листья и стебли растений. Через 35 дней после нанесения визуально оценивают подавление гумая. Оценку проводят так же, как в испытательном примере 1, и результаты представлены в табл. 3.

Испытательный пример 4.

Четыре проросших клубня осоки пурпурной высаживают в горшок площадью 1/10000 ар и выращивают в теплице. Когда осока достигает стадии 3-4 листьев, заданное количество активного ингредиента разбавляют водой в расчете 5 л/ар. Кроме того, в этот водный раствор прибавляют 0,2% сельскохозяйственного диспергатора и результирующий раствор опрыскиванием наносят на листья растений. Через 51 день после нанесения визуально оценивают степень подавления осоки пурпурной. Степень подавления оценивают так же, как и в испытательном примере 1, и результаты представлены в табл. 4.

Испытательный пример 5.

Горшки площадью 1/10000 ар заполняют суходольной почвой и выращивают в ней заданное количество семян различных испытуемых растений.

Когда испытуемые растения достигают определенной стадии роста [а именно: стадии 3,8 листьев для кукурузы (Zea mays), 3,0 листьев для щитинника зеленого (Setaria viridis) и 2,8 листьев для проса куриного (Echinochloa cros-gabli)] готовят водную суспензию разбавлением смачиваемого порошка, содержащего заданное количество испытуемого соединения и воду в расчете 5 л/ар, а также 0,2% сельскохозяйственного диспергатора. Результирующий раствор наносят на листья растений с помощью небольшого опрыскивателя. Через 20 дней после нанесения визуально оценивают степень роста растений, Испытуемые соединения и результаты показаны ниже. Соединение предлагаемого изобретения (соединение А) проявляет отличный гербицидный эффект, когда его используют на кукурузном поле, где полностью подавляется рост нежелательной растительности и кукуруза может быть сохранена без ущерба по сравнению с известными соединениями.

Рецептурный пример 1 1) Каолин 55 2) Продукт реакции конденсации между нафталинсульфонатом натрия и формалином 2 3) Полиоксиэтиленалкиллил- эфирсульфат 5 4) Микродисперсная двуокись кремния 15 Ингредиенты (1-4) смешивают с соединением по данному изобретению в весовом отношении 9:1 и получают смачиваемый порошок.

Рецептурный пример 2. 1) Кизельгур 63 2) Полиоксиэтиленалкил- фенилэфирсульфат аммония 5 3) Диалкилсульфосукцинат 2 4) Соединение настоящего изобретения 30 Вышеуказанные ингредиенты смешивают и получают смачиваемый порошок.

В табл. 5 приведены данные уничтожения растений.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЕНИЯХ Сравнительное испытание 1.

Каждый горшок заполняли горной почвой и определенным количеством зерен кукурузы разновидности: Royal Dent, Zea mays типичных травянистых сорняков, т. е. травы Джонсона (Sorghum halepense), зеленого лисохвоста (Setaria viridis) и дикого овса (Avena fatual), высевали отдельно.

Водную дисперсию получали растворением определенного количества каждого испытуемого соединения в 500 л/га воды, и к ней добавлялось 0,2% сельскохозяйственного распределителя.

Когда испытуемые растения соответственно достигали определенных стадий роста (т. е. 3,3-листовой стадии для кукурузы, 4,0-листовой стадии для травы Джонсона, 2,6-листовой стадии для зеленого лисохвоста и 1,6-листовой стадии для дикого овса), водную дисперсию наносили на листья растений.

Через двадцать один день после нанесения измеряли чистый вес растений от уровня грунта.

Степень повреждения кукурузы (в ) и степень подавления сорняков (в 5%) определяли с помощью следующих уравнений: ^{Степень}_{кукурузы}^{повреждения}=100 100 ^{Степень}_{сорняков}^{подавления}=100 100 Результаты испытаний приведены в табл. 6

Формула изобретения

СПОСОБ БОРЬБЫ С НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫМ РОСТОМ РАСТЕНИЙ путем обработки растений производным сульфонилмочевины, отличающийся тем, что, с целью увеличения гербицидной активности и улучшения селективности, в качестве производного сульфонилмочевины используют соединение формулы в количестве 0,1 5 г/ар.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4