Замещенные ароматические амиды тиокарбоновой кислоты и гербицидное средство, содержащее их

Замещенные ароматические амиды тиокарбоновой кислоты и гербицидное средство, содержащее их

Реферат

 

Описываются замещенные ароматические амиды тиокарбоновой кислоты общей формулы I, где значения Z, R¹, R² указаны в п.1 формулы изобретения. Соединения проявляют гербицидную активность. Описывается также гербицидное средство, содержащее соединение формулы I. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

Изобретение относится к новым производным тиокарбоновой кислоты, обладающим биологической активностью, в частности к замещенным ароматическим амидам тиокарбоновой кислоты и гербицидному средству, содержащему их.

Из заявки ЕР N 0 370 332, опубликованной 30 мая 1990 г., известны производные тиокарбоновой кислоты, которые можно использовать в качестве гербицида.

Задачей изобретения является расширение ассортимента производных тиокарбоновой кислоты, обладающих биологической активностью, в частности гербицидной активностью.

Поставленная задача решается предлагаемыми замещенными ароматическими амидами тиокарбоновой кислоты общей формулы (1) в которой R¹ - водород или галоген: R² - группа - A¹ - A², где A¹ означает простую связь, кислород, или группу -N-A³, где A³ означает водород, алкил с 1-4 атомами углерода, а A² - водород, галоген, алкил с 1-4 атомами углерода, незамещенный или замещенный галогеном, алкоксигруппой с 1-4 атомами углерода или алкоксиалкоксигруппой с 1-4 атомами углерода в каждой алкоксильной части, алкинил с 3 или 4 атомами углерода, алкилсульфонил с 1-6 атомами углерода в алкильной части, Z - гетероциклический радикал формул где Q означает карбонил, тиокарбонил или группу C-N(R⁵₂, где R⁵ означает алкил с 1-4 атомами углерода, R³ - водород, галоген, алкил с 1-4 атомами углерода, незамещенный или замещенный галогеном, циклоалкил с 3-6 атомами углерода, a R⁴ - амино, алкил с 1-4 атомами углерода или алкиламино с 1-4 атомами углерода в алкильной части, или две соседние группы R³ и R³ или R³ и R⁴ вместе означают алкандиил с количеством атомов углерода вплоть до 5, незамещенный или замещенный алкилом с 1-4 атомами углерода.

Предпочтительными являются соединения общей формулы (I), у которых R¹ - водород, фтор, хлор или бром; R² - группа формулы -A¹-A², где A¹ означает простую связь, кислород или группу -N-A³, где A³ означает водород, метил, этил, н- или изопропил; A² - водород, фтор, хлор, бром, незамещенные или замещенные фтором, хлором, метоксигруппой метил, этил, н- или изо-пропил, н-, изо-, втор.- или трет.-бутил; Z - гетероциклический радикал формул где Q означает карбонил или тиокарбонил, R³ - водород, хлор, фтор, бром, метил, этил и изопропил, незамещенные или замещенные фтором, циклопропил, a R⁴ -амино, метил, этил, изопропил, или две соседние группы R³ и R³ или R³ и R⁴ вместе означают незамещенный алкандиил с количеством атомов углерода вплоть до 5.

Новые замещенные ароматические амиды тиокарбоновой кислоты общей формулы (I), относящиеся к категории малотоксичных веществ, можно получать тем, что замещенные ароматические нитрилы общей формулы (II): в которой R¹, R² и Z имеют вышеуказанные значения, вводят во взаимодействие с сероводородом или тиоацетамидом, при необходимости в присутствии вспомогательного для реакции средства и в присутствии разбавителя.

Если применяют, например, 2-(2-фтор-4-циано-5-метоксифенил)- 4-метил-5-дифторметил-2,4-дигидро-3Н-1,2,4-триазол-3-он и сероводород в качестве исходных веществ, то протекание реакции можно представить следующей схемой: Исходные вещества формулы (II) известны и/или их можно получать согласно известным способам.

В качестве разбавителей применяют обычные органические растворители. К ним относятся в особенности алифатические, алициклические или ароматические, возможно галогенированные углеводороды, как, например, бензин, бензол, толуол, ксилол, хлорбензол, дихлорбензол, петролейный эфир, гексан, циклогексан, дихлорметан, хлороформ, тетрахлорметан; простые эфиры, как диэтиловый эфир, диизопропиловый эфир, диоксан, тетрагидрофуран или этиленгликольдиметиловый или этиленгликольдиэтиловый простой эфир; кетоны, как ацетон, бутанон или метилизобутилкетон: нитрилы, как ацетонитрил, пропионитрил или бензонитрил; амиды, как N,N- диметилформамид, N,N-диметил-ацетамид, N-метилформамид, N- метилпирролидон или триамид гексаметилфосфорной кислоты; сложные эфиры, как метилацетат или этилацетат: сульфоксиды, как диметилсульфоксид; азины, как пиридин; спирты, как метанол, этанол, н- или изопропанол; этиленгликольмонометиловый простой эфир; этиленгликольмоноэтиловый простой эфир; диэтиленгликольмонометиловый простой эфир; диэтиленгликольмоноэтиловый простой эфир; их смеси с водой или чистая вода.

Реакцию осуществляют предпочтительно в присутствии пригодного вспомогательного для реакции средства. В качестве таких средств применяют любые неорганические или органические основания. К ним относятся, например, гидриды, гидроксиды, амиды, алкоголяты, ацетаты, карбонаты или гидрокарбонаты щелочных или щелочноземельных металлов, как, например, гидрид натрия, амид натрия, метилат натрия, этилат натрия, трет.-бутилат калия, гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид аммония, ацетат натрия, ацетат калия, ацетат кальция, ацетат аммония, карбонат натрия, карбонат калия, гидрокарбонат калия, гидрокарбонат натрия или карбонат аммония, а также основные органические азотсодержащие соединения, как триметиламин, триэтиламин, трибутиламин, N,N- диметиланилин, пиридин, N-метилпиперидин, N,N-диметиламинопиридин, диазабициклооктан, диазабициклононен или диазабициклоундецен.

Температура реакции может изменяться в широких пределах. В общем работают при температурах от 0^oC до 100^oC, предпочтительно при температурах от 10^oC до 80^oC, и под атмосферным давлением.

Однако также можно работать при повышенном или пониженном давлении, в общем между 0,1 бар и 10 бар.

Новые соединения общей формулы (I) обладают гербицидной активностью, благодаря чему они могут представлять активные вещества, содержащиеся в эффективном количестве в гербицидном средстве, являющимся дополнительным объектом изобретения.

Предлагаемое гербицидное средство может быть в виде любого стандартного препарата, такого, как, например, растворы, эмульсии, смачивающиеся порошки, суспензии, порошки, пылевидные препараты, пасты, растворимые порошки, грануляты, суспензионно-эмульсионные концентраты, пропитанные активным веществом природные и синтетические вещества, а также микроинкапсуляции в полимерных веществах.

Препараты готовят известным образом, например, путем смешения активных веществ с разбавителями, то есть с жидкими растворителями и/или твердыми носителями, возможно при применении поверхностно-активных средств, то есть эмульгаторов и/или диспергаторов и/или пенообразующих средств. В случае использования воды в качестве разбавителя можно применять также, например, органические растворители в качестве вспомогательных для растворения средств. В качестве жидких растворителей применяют главным образом ароматические углеводороды, такие как ксилол, толуол или алкилнафталины; хлорированные ароматические углеводороды и хлорированные алифатические углеводороды, такие, как хлорбензолы, хлорэтилены или метиленхлорид; алифатические углеводороды, такие, как циклогексан или парафины, например, нефтяные фракции; минеральные и растительные масла; спирты, такие как бутанол или гликоли, а также их простые и сложные эфиры; кетоны, как ацетон, метилэтилкетон, метилизобутилкетон или циклогексанон; сильно полярные растворители, как диметилформамид и диметилсульфоксид; а также воду.

В качестве твердых носителей применяют, например, соли аммония и природную каменную муку, как каолины, глиноземы, тальк, мел, кварц, аттапульгит, монтмориллонит или диатомовые земли, и синтетическую каменную муку, такую, как высокодисперсная кремневая кислота, оксид алюминия и силикаты: в качестве твердых носителей для гранулятов применяют, например, раздробленные и фракционированные горные породы, как кальцит, мрамор, пемза, сепиолит, доломит, а также синтетические грануляты из неорганической и органической муки, грануляты из органического материала, такие как опилки, скорлупа кокосового ореха, кукурузные початки и стебли табачных растений: в качестве эмульгаторов и/или пенообразующих средств применяют, например, неионные и анионные эмульгаторы, такие как сложные полиоксиэтиленовые эфиры жирных кислот, простые полиоксиэтиленовые эфиры жирных спиртов, например, алкиларилполигликолевые простые эфиры, алкилсульфонаты, алкилсульфаты, арилсульфонаты, а также белковые гидролизаты; в качестве диспергаторов применяют, например, отработанные лигнинсульфитные щелоки и метилцеллюлозу.

Препараты могут также содержать прилипатели, как карбоксиметилцеллюлоза, природные и синтетические порошкообразные, гранулированные или латексообразные полимеры, как гуммиарабик, поливиниловый спирт, поливинилацетат, а также природные фосфолипиды, как кефалины и лецитины, и синтетические фосфолипиды. Другими целевыми добавками могут быть минеральные и растительные масла.

Можно применять красители, такие как неорганические пигменты, например, оксид железа, оксид титана, ферроциановый синий, и органические красители, такие как ализариновые красители, азокрасители и металл-фталоцианиновые красители, и микроэлементы, как соли железа, марганца, бора, меди, кобальта, молибдена и цинка.

Препараты содержат в общем 0,1 -95 мас.% активного вещества, предпочтительно 0,5 - 90 мас. %.

Предлагаемое средство можно наносить как до, так и также после появления всходов растений. Его можно также вносить в почву перед посевом. Средство применяют в концентрированном либо в разбавленном виде.

Используемое количество активного вещества может колебаться в широких пределах. Оно зависит по существу от желательного эффекта. В общем нормы расхода составляют от 10 г до 10 кг активного вещества на гектар поверхности почвы, предпочтительно от 50 г до 5 кг на гектар.

Получение новых соединений формулы (I) поясняется следующими примерами: Пример 1 В смесь из 5,5 г (15 ммоль) 2-(4-циано-2-фтор-5- этилсульфониламино-фенил)-5,6,7,8-тетрагидро-1,2,4-триазоло[4,3-а] пиридин-3(2Н)-она, 5 мл триэтиламина и 50 мл пиридина при 50^oC - 60^oC вводят сероводород до насыщения и смесь перемешивают еще в течение 30 мин при 60^oC. Затем смесь концентрируют в вакууме, остаток перемешивают с 2 н. соляной кислотой и отфильтровывают.

Твердый продукт перекристаллизуют из изопропанола.

Получают 4,8 г (80% от теории) 2-(2-фтор-5- этилсульфониламино-4-тиокарбамоилфенил)-5,6,7,8-тетрагидро- 1,2,4-триазоло [4,3-а] пиридин-3 (2Н)-она с температурой плавления 220^oC.

Пример 2 6,3 г (0,02 моль) 2-(2-фтор-4-циано-5-аминофенил)-4-этил-5- трифтор-метил-2,4-дигидро-3Н-1,2,4-триазол-3-она в 100 мл ацетона смешивают с 4,04 г (0,04 моль) триэтиламина. При 23^oC теперь непрерывно вводят сероводород, причем внутренняя температура повышается вплоть до 33^oC. Спустя один час реакция полностью заканчивается. Раствор концентрируют на ротационном испарителе и остаток перекристаллизуют из изопропанола.

Получают 2,9 г (42% от теории) 2-(2-фтор-4-тиокарбамоил-5- аминофенил)-4-этил-5-трифторметил-2,4-дигидро-3Н-1,2,4-триазол-3- она с температурой плавления 161^oС.

Пример 3 11 г (0,0276 моль) 2-(2-фтор-4-циано-5- этилсульфониламинофенил)-4-метил-5-дифторметил-2,4-дигидро-3Н- 1,2,4-триазол-3-тиона в 100 мл пиридина при введении сероводорода перемешивают в течение 4,5 ч при 70^oC. Раствор концентрируют на ротационном испарителе, остаток перемешивают с водой, подкисляют концентрированной соляной кислотой, выпавший в осадок продукт отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизуют из изопропанола. Получают 9 г (77% от теории) 2-(2-фтор-4- тиокарбамоил-5-этилсульфонил-аминофенил)-4-метил-5-дифторметил- 2,4-дигидро-3Н-1,2,4-три-азол-3-тиона с температурой плавления 183^oC.

Аналогично примерам 1,2 и 3, а также соответственно вышеприведенным данным по проведению реакции можно также получать указанные в таблице 1 соединения формулы (I).

Получение исходных соединений формулы (II) поясняется следующими примерами.

Пример А К 6,3 г (0,034 моль) 4-метил-3-трифторметил-1,2,4- триазолин-5-она, и 5,4 г (0,034 моль) 2,4,5-трифторбензонитрила в 150 мл диметилсульфоксида при комнатной температуре добавляют 5,8 г (0,042 моль) карбоната калия и затем нагревают в течение 14 ч при 100^oC. Для обработки охлажденную реакционную смесь вносят в воду, с помощью разбавленной соляной кислоты устанавливают значение pH, равное 2, и многократно экстрагируют дихлорметаном. Объединенные органические фазы сушат над сульфатом натрия и концентрируют в вакууме. Остаток хроматографируют через силикатель (растворитель: дихлорметан).

Получают 6,2 г (60 % от теории) 1-(4-циано-2,5-дифторфенил)- 4-метил-3-трифторметил-1,2,4-триазолин-5-она с температурой плавления 74^oC.

Пример Б К 1,52 г (0,005 моль) 1-(4-циано-2,5-дифторфенил)-4-метил-3- трифтор-метил-1,2,4-триазолин-5-она и 0,48 г (0,005 моль) амида метансульфо-кислоты в 50 мл диметилсульфоксида при комнатной температуре добавляют 0,83 г (0,006 моль) карбоната калия и затем нагревают в течение 12 ч при 120^oC. Для обработки охлажденную реакционную смесь вносят в воду, с помощью разбавленной соляной кислоты устанавливают значение pH, равное 2, и многократно экстрагируют дихлорметаном. Объединенные органические фазы сушат над сульфатом натрия и концентрируют в вакууме. Остаток хроматографируют через силикагель (растворитель: смесь дихлорметана с метанолом в соотношении 20:1).

Получают 0,55 г (28 % от теории) 1-(4-циано-2-фтор-5- метилсульфонил-аминофенил)-4-метил-3-трифторметил-1,2,4- триазолин-5-она с температурой плавления 67^oC.

Пример В 1,8 г (10 ммоль) Этилового эфира 3-амино-4,4,4- трифторкротоновой кислоты вносят в 30 мл диметилформамида и 2 мл толуола и при 0 - 5^oC смешивают с 0,3 г (10 ммоль) 80%-ного гидрида натрия. Смесь перемешивают в течение 30 мин при температуре 0 - 5^oC. После охлаждения смеси до температуры 70^oC к ней добавляют раствор 0,9 г (5 ммоль) 4-циано-2,5-дифторфенил- изоцианата в 10 мл толуола и смесь перемешивают в течение 150 мин при температуре от -60^oC до -70^oC. После удаления охлаждающей бани добавляют 2 мл уксусной кислоты. Затем реакционную смесь разбавляют водой примерно в два раза по объему и экстрагируют этилацетатом. Органическую фазу концентрируют и остаток доводят до кристаллизации с помощью диизопропилового эфира.

Получают 1,1 г (69 % от теории) 1-(4-циано-2,5-дифторфенил)- 3,6-ди-гидро-2,6-диоксо-4-трифторметил-1-(2Н)-пиримидина с температурой плавления 194^oC.

Пример Г Смесь из 0,83 г (3 ммоль) 1-(4-циано-2,5-дифторфенил)-3,6- дигидро-2,6-диоксо-3,4-диметил-1(2Н)-пиримидина, 0,32 г (3 ммоль) метансульфонамида, 0,6 г карбоната калия и 10 мл диметилсульфоксида нагревают в течение 10 ч при 120^oC. После охлаждения смесь выливают в воду со льдом и подкисляют с помощью 2 н. соляной кислоты. Затем экстрагируют этилацетатом, органическую фазу промывают водой, сушат над сульфатом натрия и фильтруют. От фильтрата тщательно отгоняют растворитель в вакууме водоструйного насоса.

Получают 0,8 г (76 % от теории) 1-(4-циано-2-фтор-5- метилсульфонил-аминофенил)-3,6-дигидро-2,6-диоксо-3,4-диметил- 1(2Н)-пиримидина в виде кристаллического остатка температура плавления выше 250^oC).

Активность предлагаемого средства поясняется результатами следующих опытов: Опыт I Довсходовая обработка в теплице 1 мас. ч активного вещества смешивают с 5 мас. ч. растворителя, добавляют 1 маc. ч. алкиларилполигликолевого простого эфира в качестве эмульгатора и концентрат разбавляют водой до желательной концентрации.

Семена тест-растений высевают в обычную почву и спустя 24 ч поливают препаративной формой активного вещества. При этом количество воды на единицу поверхности целесообразнее поддерживать постоянным. Концентрация активного вещества в рабочем препарате не играет никакой роли, решающей является только норма расхода активного вещества на единицу поверхности. Спустя три недели оценивают степень повреждения растений в процентах повреждения по сравнению с развитием необработанных контрольных растений.

При этом 0% означает отсутствие действия (как необработанный контроль) 100% означает полное уничтожение Условия и результаты опыта сведены в таблицах 2, 3.

Опыт II Послевсходовая обработка в теплице 1 мас. ч. активного вещества смешивают с 5 мас. ч. растворителя, добавляют 1 мас. ч. алкиларилполигликолевого простого эфира в качестве эмульгатора и концентрат разбавляют водой до желательной концентрации.

Получаемым препаратом активного вещества опрыскивают тест-растения, которые имеют высоту 5 - 15 см, так, что на единицу поверхности наносят каждый раз необходимые количества активного вещества. Спустя три недели оценивают степень повреждения растений в процентах повреждения по сравнению с развитием необработанных контрольных растений. При этом 0% означает отсутствие действия (как необработанный контроль) 100 % означает полное уничтожение Условия и результаты опыта сведены в таблице 4.

Опыт III Довсходовая обработка в теплице 1 мас. ч. активного вещества смешивают с 5 мас. ч. растворителя, добавляют 1 мас. ч. алкиларилполигликолевого простого эфира в качестве эмульгатора и концентрат разбавляют водой до желательной концентрации.

Семена тест-растений высевают в обычную почву и спустя 24 ч поливают препаративной формой активного вещества. При этом количество воды на единицу поверхности целесообразнее поддерживать постоянным. Концентрация активного вещества в рабочем препарате не играет никакой роли, решающей является только норма расхода активного вещества на единицу поверхности. Спустя три недели оценивают степень повреждения растений в процентах повреждения по сравнению с развитием необработанных контрольных растений.

При этом 0% означает отсутствие действия (как необработанный контроль) 100% означает полное уничтожение.

Условия и результаты опыта сведены в таблице 5.

Формула изобретения

1. Замещенные ароматические амиды тиокарбоновой кислоты общей формулы I в которой R¹ - водород или галоген; R² - группа -A¹-A², A¹ означает простую связь, кислород или группу -A³, где A³ означает водород, алкил с 1 - 4 атомами углерода, а A² водород, галоген, алкил с 1 - 4 атомами углерода, незамещенный или замещенный галогеном, алкоксигруппой с 1 - 4 атомами углерода или алкоксиалкоксигруппой с 1 - 4 атомами углерода в каждой алкоксильной части, алкинил с 3 или 4 атомами углерода, алкилсульфонил с 1 - 6 атомами углерода в алкильной части, Z - гетероциклический радикал формул где Q означает карбонил или тиокарбонил; Q¹ - группа C-N(R⁵)₂, где R⁵ означает алкил с 1 - 4 атомами углерода; R³ - водород, галоген, алкил с 1 - 4 атомами углерода, незамещенный или замещенный галогеном, циклоалкил с 3 - 6 атомами углерода; R⁴ - амино, алкил с 1 - 4 атомами углерода или алкиламино с 1 - 4 атомами углерода в алкильной части или две соседние группы R³ и R³ или R³ и R⁴ вместе означают алкандиил с количеством атомов углерода вплоть до 5, незамещенный или замещенный алкилом с 1 - 4 атомами углерода.

2. Замещенные ароматические амиды тиокарбоновой кислоты общей формулы I по п. 1, где R¹ - водород, фтор, хлор или бром; R² - группа формулы -A¹-A², где A¹ означает простую связь, кислород или группу -A³, где A³ означает водород, метил, этил, н- или изопропил; A² водород, фтор, хлор, бром; незамещенные или замещенные фтором, хлором, метоксигруппой метил, этил н- или изо-пропил, н-, изо-, втор.- или трет-бутил; Z-гетероциклический радикал формул где Q означает карбонил или тиокарбонил; R³ - водород, хлор, фтор, бром, метил, этил и изопропил, незамещенные или замещенные фтором, циклопропил; R⁴ - амино, метил, этил, изопропил или две соседние группы R³ и R³ или R³ и R⁴ вместе означают незамещенный алкандиил с количеством атомов углерода вплоть до 5.

3. Гербицидное средство, содержащее активное вещество на основе производных тиокарбоновой кислоты и целевые добавки, отличающееся тем, что в качестве производных тиокарбоновой кислоты оно содержит соединение общей формулы I где R¹ - водород или галоген; R² - группа A¹-A², где A¹ означает простую связь, кислород, или группу -N-A³, где A³ означает водород, алкил с 1 - 4 атомами углерода, а A² - водород, галоген, алкил с 1 - 4 атомами углерода, незамещенный или замещенный галогеном, алкоксигруппой с 1 - 4 атомами углерода или алкоксиалкоксигруппой с 1 - 4 атомами углерода в каждой алкоксильной части, алкинил с 3 или 4 атомами углерода, алкилсульфонил с 1 - 6 атомами углерода в алкильной части; Z - гетероциклический радикал формул где Q означает карбонил или тиокарбонил; Q¹ - группа C-N(R⁵)₂, где R⁵ означает алкил с 1 - 4 атомами углерода; R³ - водород, галоген, алкил с 1 - 4 атомами углерода, незамещенный или замещенный галогеном, циклоалкил с 3 - 6 атомами углерода; R⁴ - амино, алкил с 1 - 4 атомами углерода или алкиламино с 1 - 4 атомами углерода в алкильной части или две соседние группы R³ и R³ или R³ и R⁴ вместе означают алкандиил с количеством атомов углерода вплоть до 5, незамещенный или замещенный алкилом с 1 - 4 атомами углерода, в эффективном количестве.

Приоритет по признакам: 04.05.94 - R¹ - указанные в формуле изобретения значения; R² - указанные в формуле изобретения значения; Z - указанные в формуле изобретения значения; Q - указанные в формуле изобретения значения; R³ - указанные в формуле изобретения значения; R⁴ - указанные в формуле изобретения значения; две соседние группы R³ и R³ или R³ и R⁴ вместе означают незамещенный алкандиил с количеством атомов углерода вплоть до 4.

10.01.95 - две соседние группы R³ и R³ или R³ и R⁴ вместе означают алкандиил с количеством атомов углерода до 4, замещенный алкилом с 1 - 4 атомами углерода, и алкандиил с 5 атомами углерода, незамещенный или замещенный алкилом с 1 - 4 атомами углерода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17