1-{[О-(ЦИКЛОПРОПИЛКАРБОНИЛ)-ФЕНИЛ]-СУЛЬФАМОИЛ}-3-(4,6-ДИМЕТОКСИ-2-ПИРИМИДИНИЛ)МОЧЕВИНА Российский патент 1997 года по МПК A01N47/36 C07D239/69 C07C273/14 

Изобретение относится к способам селетивного подавления нежелательных видов растений в присутствии сельскохозяйственных культур.

Целью изобретения является производное 1-{[О-(циклоалкилкарбонил)фенил] сульфамоил} -3-(4,6-диалкокси-2- пиримидинил)мочевины, которое является высокоэффективным гербицидом и может использоваться для избирательного подавления нежелательных видов растений в присутствии сельскохозяйственных культур.

Целью изобретения также является избирательно действующий гербицид 1-{ [О-(циклоалкилкарбонил)фенил] сульфамоил} -3-(4,6-диалкокси-2- пиримидинил)мочевина, обладающий по меньшей мере двукратным пределом безопасности при использовании против широколиственных сорняков и злаков, растущих среди зерновых культур, таких как ячмень, пшеница, овес, рожь и суходольный рис, и по крайней мере четырехкратным пределом безопасности при использовании в качестве средства борьбы с широколиственными сорняками и осоками в присутствии рассадочного падди-риса.

Еще одной целью изобретения является способ избирательного подавления нежелательной растительности в присутствии зерновых культур с использованием 1-{ [О-(циклопропилкарбонил)фенил] сульфамоил}-3-(4,6-диметокси-2- пиримидинил)мочевины. К числу нежелательных видов сорняков, подавляемых указанной выше сульфамоилмочевиной, относятся кассия туполистная (резуха канадская, Cassia anobtusifolita однолетние осоки, Сyperaceal nual; ryppa Cyperus esculentus плоская осока, Сyperus serotinus стрелолист Sagittaria pygmaca; осока кругловатая Сyperus rotundus; камыш озерный, вид Scirpus; ипомея, вид Ipomoca и конопля, Sesbania exalta.

Было установлено, что указанное выше соединение эффективно для селективного подавления различных видов сорняков в присутствии зерновых культур и особенно эффективно для борьбы с широколиственными сорняками и осоками на полях с рассадочным падди-рисом.

Кроме того, было установлено, что такое соединение, как 1-{ [О-(циклопропилкарбонил)фенил] сульфамоил} -3-(4,6-диметокси-2- пиримидинил)мочевина, является уникальным среди сульфамоил-производных мочевины в силу исключительно высокой безопасности для сельскохозяйственных культур, особенно риса и в частности для рассадочного падди-риса.

В соответствии с изобретением 1-{[О-(циклопропилкарбонил)фенил]сульфамоил} -3-(4,6-диметокси-2- пиримидинил)мочевину получают путем реакции 2-амино-4,6-димитоксипиримидина с хлорсульфонилазоцианатом в присутствии метиленхлорида с последующей обработкой таким образом приготовленной смеси о-аминофенилциклопропилкетоном и триэтиламином в присутствии хлористого метилена, в результате чего получают целевое соединение.

Установленный факт, что селективность в отношении зерен хлебных злаков, особенно риса, достигается введением циклопропильной группы в фенильное ядро сульфамоил-производного мочевины, является неожиданным. Более того также является неожиданным тот факт, что такое замещение обеспечивает достижение селективного подавления различных нежелательных сорняков, особенно широколиственных сорняков и осок в присутствии ячменя, пшеницы, овса и ржи, как и риса. Помимо того, существенным преимуществом является и то, что развитие и/или созревание некоторых нежелательных сорняков, таких как куриное просо и пырей ползучий, существенно замедляется или подавляется полностью при контакте с 1-{ [О-(циклопропилкарбонил)фенил] сульфамоил}-3-(4,6-диметокси-2- пиримидинил)мочевиной в ходе гербицидной обработки, осуществляемой для подавления широколиственных сорняков и осок в присутствии зерновых культур.

На практике для обработки сельскохозяйственных культур указанная сульфамоилмочевина может использоваться в твердых или жидких гербицидных составах, включающих эффективную концентрацию сульфамоилмочевины в инертном твердом или жидком носителей. Составы могут использоваться как для довсходового, так и для послевсходового внесения. Однако в случае обработки риса более эффективно вносить указанные выше составы, предпочтительно в гранулированной форме, посадки до появления всходов, то есть вносить в почву или паводковую воду после высадки риса, но до или непосредственно после всхода сорняков. Составы также можно вносить при предпосадочной обработке.

Предлагаемые составы также могут вноситься по внекорневой схеме обработки зерновых культур после всхода сорняков, и они исключительно пригодны для борьбы с сорняками в ячмене, пшенице, овсах, ржи и в прямо-сеянном рисе.

Предпочтительно 1-{ [О-(циклопропилкарбонил)фенил] сульфамоил}-3-(4,6-диметокси-2- пиримидинил)мочевина может использоваться в форме смачиваемых порошков, в жидких текучих или гранулированных формах, пригодных для внесения поля с сельскохозяйственными культурами, на которых требуется уничтожить сорняки.

Смачиваемый порошок может быть приготовлен совместным измельчением примерно 65 мас. /мас. 1-{[О-(циклопропилкарбонил)фенил]сульфамоил}-3-(4,6-диметокси-2- пиримидинил)мочевины; 25,7 мас./мас. бентонитовой глины; 6,0 мас. /мас. натриевых сульфонатов модифицированного крафт-лигнина, не содержащих сахаров (диспергатор); 3,0 мас./мас. анионного ПАВ, такого как диоктилнатрийсульфосукцинат (смачивающее вещество); 0,20 мас./мас. двуокиси кремния и 0,10 мас./мас. силиковоного противопенного препарата.

При обработке смачивающим порошком сельскохозяйственных культур и сорняков, растущих с сельскохозяйственными культурами, порошок обычно диспергируют в воде и распыляют в виде водяной струи. Как правило, для селективного контроля нежелательной растительности, в частности широколиственных сорняков и осок, в присутствии хлебных злаков опрыскивание осуществляют из расчета внесения примерно 0,016-1,0 кг/га и предпочтительно от 0,01 до 0,20 кг/га указанной выше 1-{ [О-(циклопропилкарбонил)фенил] сульфамоил}-3-(4,6-диметокси-2- пиримидинил)мочевины.

Указанное выше сульфамоилпроизводное мочевины также может готовиться в виде гранулированного состава путем растворения ли диспергирования активного соединения в растворителе, таком как ацетон, дихлорметан или аналогичном растворителе, и обработки токсичной смесью с растворителем гранулированных форм, обладающих сорбционной способностью, например атта-пульгит, монт-мориллонит, измельченные кукурузные початки, бентонит и тому подобные. Обычно при обработке гранул токсичным раствором последний имеет такую концентрацию токсичного вещества, чтобы обеспечить содержание гербицидного препарата в гранулах примерно 0,20-2,0 мас./об. При необходимости могут использоваться и более высокие концентрации гербицидного препарата в гранулах. Сорбирующая способность гранул является основным лимитирующим фактором. Обычно гранулы вносят в почву или воду, в которых растут сельскохозяйственные культуры, из расчета примерно 0,016-1,0 кг/га и предпочтительно примерно 0,02-0,20 кг гербицида/га обрабатываемой площади, занятой сельскохозяйственной культурой.

Обычный текучий концентрированный состав готовят путем совместного измельчения примерно 20-60 мас. сульфамоилмочевины, 1-5 мас. натриевой соли конденсированных нафталинсульфокислот, 2-4 мас. набухающих глин, 2 мас. пропиленгликоля и примерно 30-55 мас. воды.

Текучий концентрат обычно диспергируют в воде перед обработкой угодий под сельскохозяйственными культурами в количестве, обеспечивающем внесение гербицида в расчете примерно 0,016-1,0 кг/га и предпочтительно примерно 0,02-0,20 кг/га.

Пример 1. Получение о-аминофенилциклопропилкетона
К 100 мл одномолярного раствора хлорида бора в дихлорметане и 100 мл дихлорэтана добавляли 9,3 г (0,1 моль) анилина при 0-5^oC. После добавления анилина в смесь вносили 10,0 г (0,15 моль) циклопропилцианида и затем по каплям 14,4 г (0,11 моль) AlCl₃. Смеси позволяли самопроизвольно нагреваться до комнатной температуры и ее помещали в установку для перегонки. Из смеси отгоняли дихлорметан вплоть до температуры бани 70^oC. Оставшуюся смесь затем кипятили с обратным холодильником в течение 18 ч.

Реакционную смесь охлаждали в ледяной бане и к охлажденной смеси добавляли воду. Количество добавляемой воды достаточно для растворения твердой массы в смеси, и затем всю смесь дважды экстрагировали дихлорметаном порциями по 100 мл. Органические экстракты объединяли, сушили над безводным сульфатом магния и упаривали в вакууме, получая 9,3 г желтого масла (70% выход). Реакционная схема приведена ниже:

Пример 2. Получение 1-{ [О-(циклопропилкарбонил)фенил]сульфамоил}-3-(4,6-диметокси-2- пиримидинил)мочевины
В ледяной бане охлаждали до 0,5^oC раствор 1,78 г (0,0114 моля) 2-амино-4,6-диметоксипиримидина в 50 мл дихлорметана и затем добавляли 1,0 мл (1,62 г, 0,114 моль) хлорсульфонилизоцианата. Реакционную смесь перемешивали 30 мин и затем медленно добавляли 2,66 г о-аминофенилциклопропилкетона (70% 0,114 моль) и 2,6 мл триэтиламина (0,0187 моль) в 50 мл дихлорметана. Полученный раствор перемешивали при окружающей температуре в течение 18 ч.

Реакционную смесь затем упаривали в вакууме и полученный остаток растворяли в 50 мл метанола. Водородный показатель полученного раствора доводят примерно до рН 1 10%-ным раствором соляной кислоты, и раствор выдерживали. Из раствора выпадал белый осадок, который отфильтровывали и сушили, получая 3,8 г (70% ) целевого продукта с точкой плавления 170-171^oC. Реакционная схема приведена ниже:

Пример 5. Устойчивость суходольного риса при довсходовом внесении
Устойчивость (переносимость) риса к соединению по изобретению при довсходовом внесении иллюстрируется следующим опытом: зерна риса (Tebonnet) высаживали в пропаренный опесчаненный суглинок из-под лавра американского, содержащий 15% органического вещества. Суглинистую почву помещали в ≈ 10 см квадратные пластмассовые сосуды. Проводили три параллельных эксперимента. После высадка сосуды увлажняли до полного поглощения и затем опрыскивали с помощью лабораторного распылителя. Испытуемое соединение вносили в виде водно-ацетоновой смеси 50/50 об. /об. в количествах, эквивалентных норме расхода 1,0; 0,5; 0,25; 0,125; 0,063; 0,032; 0,016 и 0,008 кг/га. Обработанные сосуды затем помещают в теплицу на орошаемые полки при нормальных тепличных условиях. Каждый сосуд наблюдали в течение трех-четырех недель и оценивали гербицидный эффект визуальным определением состояния, размера, силы, хлороза, искривления и общего вида растения. Использована следующая шкала оценок (см.табл.1).

При изложении результатов настоящего примера используются следующие сокращения.

Сокращения Cодержание
PE Довсходовая
POST-T После высадки
BYG Куриное просо
CYPSE Cyperus serotinus
г/га грамм на гектар
кг/га килограмм на гектар
Результаты эксперимента приведены ниже.

Селективность по рису (довсходовая) см.табл.2.

Устойчивость риса при обработке после высадки и паводковом орошении см. табл.3.

Устойчивость рассадочного риса к пост-трансплантантному внесению гербицида определяли следующим образом: два ростка десятидневной рассады риса (Tebonnet) высаживали в заиленную сунглинистую почву в 900 граммовых емкостях диаметром 10,5 см и не имеющих дренажных отверстий. После высадки емкости заливали паводковой водой и поддерживали уровень воды на 1,5-3 см выше поверхности почвы. Через три дня после пересадки залитую поверхность почвы в емкостях обрабатывали водно-ацетоновой смесью 50/50 об./об. содержащей испытуемые соединения в количествах, которые обеспечивали норму расхода 1,0; 0,5; 0,25; 0,125; 0,063; 0,032; 0,016 и 0,008 кг/га активного компонента. Подвергнутые обработке гербицидом емкости помещали на полки теплицы, увлажняли таким образом, чтобы уровень воды поддерживался на указанном выше уровне, и выдерживали при нормальных для теплицы условиях. Через три-четыре недели после обработки испытания прекращали, осматривали каждую емкость.

Довсходовое регулирование сорняков при орошении поводковым водами
Следующим образом определяли довсходовую гербицидную активность при условиях орошения паводковыми водами относительно куриного проса и Cyperus serotinus семена куриного проса или клубни Cyperus serotinus высаживали в верхний слой заиленной суглинистой почвы на глубину 0,5 см и 900 граммовые пластиковые емкости диаметром 10,5 см и не имеющие дренажных отверстий. Добавляли в емкости воду так, чтобы она находилась на 1,5-3 см выше поверхности почвы в течение всего эксперимента. Испытуемые соединения вводили непосредственно в паводковую воду в виде водоацетоновой смеси 1:1 об./об. из расчета нормы расхода активного компонента 1,0; 0,5; 0,25; 0,125; 0,063; 0,032; 0,016 и 0,008 кг/га. Гербицидом обработанные емкости устанавливали на полки теплиц и выдерживали при ноpмальных условиях в теплице. Через 3-4 недели после обработки эксперимент останавливали и проводили осмотр каждой емкости. Гербицидный эффект оценивали по принятой шкале.

Оценка безопасности для риса и величина регулирования сорняков
Безопасная норма для риса отвечает наивысшей норме расхода (г/га), при которой гербицидный эффект составляет величину 0 или 1. Норма расхода для регулирования сорняков представляет собой ту величину (г/га), при которой гербицидный эффект по приведенной выше шкале соответствует 8 или 9. см.табл. 4.

Пределы селективности см.табл.5.

Селективный предел представляет собой величину безопасности нормы расхода для риса (г/га), деленную на норму расхода для регулирования каждого вида сорняков (куриного проса и Сyperus serotinus). Величину предела рассчитывали по норме безопасного расхода для рассадочного риса и вновь по норме безопасного расхода при довсходовом регулировании. Хотя метод довсходового высаживания не использовался при орошаемых паводковыми водами условиях, такой метод является более экстремальным для оценки физиологической толерантности риса к этим гербицидам, так как растения риса подвергаются действию гербицидов от момента прорастания семян.

Пример 4. Регулирование широколиственных сорняков и устойчивость пшениц и ячменя при послевсходовой обработке
Следующими экспериментами демонстрируется послевсходовая гербицидная активность и селективность в отношении ячменя и пшениц. Семена или органы размножения каждого вида растения высаживали в отдельные горшочки с искусственной почвой для теплиц, состоящей из торфяного мха, вермикулита, песка и древесного угля (Метромикс 350). Растения помещали примерно на две недели в теплицу. Затем растения опрыскивали водным ацетоновым раствором, содержащим испытуемое соединение в количестве, отвечающем норме расхода примерно 0,004-2,0 кг/га. Растворы также содержали примерно два молярных эквивалента диэтиламина на молярный эквивалент испытуемого соединения, для облегчения растворимости испытуемого соединения в водно-ацетоновом растворе. Растворы также содержали 0,25% активатора распыления, такого как алкил-арилполиоксиэтиленгликоль плюс свободная жирная кислота и изопропанол.

После опрыскивания растения помещали на полки теплиц и поддерживали стандартные условия в теплице. Через 3-5 недель после обработки контролировали каждый горшочек и по приведенной выше шкале оценивали гербицидный эффект.

Для определения выносливости зерновых злаков для каждой обработки использовали по три горшочка. Приводимые ниже данные есть средние величины трех измерений.

Используемые в экспериментах виды культурных растений сорняков
Сельскохозяйственные культуры
Бытовое название и разновидность Научное название
Рис, разновидность Tebonnet Oryze sativa
Ячмень, озимый, разновидность Barberouse Hardeum sulgare
Ячмень яровой, разновидность Bonawza -"-
Пшеница озимая, разновидность Fidel Triticum aestivum
Пшеница яровая, разновидность Katepwa -"-
Пшеница твердая, разновидность Walooma -"-
Виды сорняков см. в табл. 6.

Устойчивость зерновых культур и их разновидностей при послевсходовой обработке 1-{[О-(циклопропилкарбонил)фенил]сульфамоил}-3-(4,6-диметокси-2- пиримидинил)мочевиной.

Визуальная оценка эффективности гербицида в соответствии со шкалой эффективности, приведенной выше (см. табл. 7).

Регулирование сорняков при послевсходовой обработке 1-{[О-(циклопропилкарбонил)фенил] сульфамоил} -3-(4,6-диметокси-2- пиримидинил)мочевиной.

Система оценки по примеру 3 (см. табл. 8).

Далее приводится сравнительная оценка гербицидного действия и фитотоксичности в отношении риса известного и заявленного соединения (см. табл. 9).

Виды растений см. в табл.10
Систему классификации см. в табл. 11.

Использование: в качестве гербицида. Сущность: 1-{[О-(циклоалкилкарбонил)фенил] сульфамоил} -3-(4,6-диалкокси-2- пиримидинил)мочевина. Реагент 1: о-аминофенилциклононилкетона. Реагент 2: 2-амино-2,4-диметоксипимидина. Условия реакции: дихлорметановый раствор 2 с добавлением хлорсульфонилизоцианата при 0,5^oС и реагента 1 в дихлорметане в присутствии триэтиламина при комнатной температуре. 11 табл.

1. 1-{[О-(Циклопропилкарбонил) -фенил]сульфамоил}-3-(4,6-диметокси-2-пиримидинил)мочевина. 2. Соединение О-аминофенилциклопропилкетон. 3. Гербицидная композиция, включающая производное сульфамоилмочевины и инертный носитель, отличающаяся тем, что в качестве сульфамоилмочевины используют 1-{[О-(циклопропилкарбонил)фенил]сульфамоил}-3-(4,6-диметокси-2 -пиримидинил)мочевину в количестве 0,2 65 мас. инертный носитель - остальное.