2-АЛКОКСИ-2-ТИО-5-(N-ФЕНИЛКАРБАМОИЛ)-6-МЕТИЛ-1,4,2-ОКСАТИАФОСФОРИНЫ Российский патент 1998 года по МПК C07F9/6578 A01N57/36 

2-Алкокси-2-тио-5-(N-фенилкарбамоил)-6-Метил-1,4,2 -оксатиафосфорины
Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, в частности к новым фосфорсодержащим гетероциклическим соединениям 2-алкокси-2-тио-5-(N-фенилкарбамоил)-6-метил-1,4,2-оксатиафосфоринам общей формулы

где
R CH₃ (I), C₂H₅ (II), i-C₃H₇ (III)
Соединения I III обладают биологической активностью и могут быть использованы в сельском хозяйстве, преимущественно в качестве протравителей семян.

Указанные соединения могут быть получены из легко доступного дитиадифосфетидина в результате ряда последовательных превращений: алкоголиза, алкилирования промежуточно образующейся триэтиламинной соли хлорметил-0-этилдитиофосфоновой кислоты анилидом α -хлорацетоуксусной кислоты и последующей циклизации под действием основания полученного анилида a -(0-этил-хлорметилтиофосфонилтио)ацетоуксусной кислоты, сопровождающейся 1,4- S, O миграцией фосфорильной группы. Перечисленная последовательность превращений представлена на следующей схеме:

R имеет вышеуказанные значения.

Строение полученных соединений подтверждено элементным анализом и данными ПМР- и ЯМР-спектров.

Биологическая активность оценивалась в полевых условиях опытах на примере соединения II, условно названного "фоскарбоксин". Испытания показали, что фоскарбоксин, кроме фунгицидного действия на патогенов, оказывает положительное влияние на развитие корневой системы и рост надземной части проростка. Молодые растения более интенсивно формировали корневую систему. Длина главного корешка на ячмене в варианте с фоскарбоксином на 25 30% больше, чем в варианте с этанолом. Это способствовало лучшему поглощению питательных веществ. Длина проростков при испытаниях на ячмене была на 50% выше по сравнению с эталоном. Обнаружено также, что препарат оказывает благоприятное действие на факторы роста, обуславливающие урожай, например формирование боковых побегов и густоту стояния растений. Густота стояния растений в варианте с фоскарбоксином был на 24 50% выше, чем в контроле (без обработки семян) и на 9 40% выше, чем в вариантах с эталонами. Коэффициент кущения в посевах ячменя был в 2 раза больше, чем в контроле и в 1,5 раза больше, чем в вариантах с эталонами.

Фоскарбоксин в норме расхода 1,0 и 1,5 кг действующего вещества на тонну семян превосходил эталоны по активности против пыльной головни на 20 23% против корневых гнилей на 30 40% и по прибавкам урожайности на 4 5 ц/га.

Соединения I III являются малотоксичными для теплокровных животных: LD₅₀ при испытании на мышах > 2000 мг/кг.

Ассортимент фосфорорганических пестицидов, в том числе производных тиофосфорной и тиофосфоновой кислот, обладающих разнообразными видами активности, чрезвычайно велик. В этом смысле уместно сослаться на один из обзоров, например, В. К. Промоненкова и др. опубликованных в сборнике "Итоги науки и техники", серия Органическая химия, т. 8 под ред. М.И. Кабачника. - М. ВИНИТИ, 1989, с. 3, а также на монографию Мельникова Н.Н. Пестициды. -М. Химия, 1987, с. 400.

Что касается гетероциклических фосфорсодержащих соединений, то среди них также известно достаточно много соединений с пестицидной активностью, например инсектицид салитион [1]
Известны фосфорсодержащие гетероциклические соединения, в том числе замещенные 1,3,2-оксатиафосфоринаны

где
R CH₃ и C₂H₅ и другие,
обладающие активностью против членистоногих и нематод [2]
В [3] описан замещенный 1,3,2-оксазафосфоринан

проявляющий активность против галловых нематод.

Наиболее близкие структурные аналоги, а именно оксатиафосфорины, имеющие формулу

где
R C₂H₅O, R'-H, R''-трет-C₄H₉;
R-(C₂H₅)₂N, R'-H, R''-2,4,5-Cl₃C₆H₂;
R-C₂H₅O, R'-COOC₂H₅, R''-CH₃,
и другие описаны в [4]
Проведенные биологические испытания не выявили, однако, среди них перспективных для дальнейшей разработки препаратов.

Другим структурным и одновременно функциональным аналогом соединений, обозначенных как объект настоящего изобретения является широко известный 2,3-дигидро-6-метил-5-фенил-1,4-оксатинин(карбоксин) действующее вещество препарата витавакс (Uniroyal) и ряда других препаратов.

содержащий в цикле вместо фосфорорганического фрагмента углеводородный [1, с. 251]
По биологической активности соединения I III оказались близкими именно к карбоксину. Поэтому препараты на его основе были взяты в качестве эталонов. Как показали испытания, вновь синтезированные соединения имеют определенные преимущества по сравнению с известными, о чем уже было упомянуто выше.

Пример 1. 2-Хлорметилэтокситиофосфонилтиоацетоацетанилид.

К суспензии 2,89 г (0,01 моль) бис-хлорметилдитиодифосфетидина в 10 мл абсолютного бензола добавили раствор 2,02 г (0,02 моль) триэтиламина, 5 мл этилового спирта в 10 мл абсолютного бензола. Смесь перемешивали в течение 30 мин при 20^oC, а затем добавили 4,23 г (0,02 моль) 2-хлорацетоацетанилида, реакционную массу оставили на ночь, осадок солянокислого триэтиламина отфильтровали, растворитель удалили в вакууме. Остаток очищали методом колоночной хроматографии на силикагеле, растворитель-петролейный эфир-этилацетат, 8: 1. Получили 4,2 г 2-хлорметилэтокситиофосфонилтиоацетоацетанилида. Выход 58% T_пл 70^oC.

Найдено, N 3,54; S 17,23;
C₁₃H₁₇ClNO₃O₃PS₂.

Вычислено, N 3,83; S 17,53.

Пример 2. 2-Этокси-2-тио-5-(N-фенилкарбамоил)-6-метил-1,4,2-оксатиафосфорин (II).

К суспензии 1,24 г (0,011 моль) трет-бутилата калия в ТГФ по каплям добавили 4,05 г (0,011 моль) 2-хлорметилэтокситиофосфонилтиоацетоацетанилида в ТГФ при 5^oC и перемешивали 5 ч. при 20^oC, осадок отфильтровали, растворитель удалили в вакууме. Остаток кристаллизовали из гексана с этилацетатом.

Получили 2,7 г 2-этокси-2-тио-5-(N-фенилкарбамоил)-6-метил-1,4,2-оксатиофосфорина. Выход 75% T_пл 110 112^oC.

Найдено, C 47,13; H 4,86; N 3,78; P 9,76.

C₁₃H₁₆NO₃PS₂
Вычислено, C 47,40; H 4,00; N 4,25; P 9,40.

Аналогично получены соединения I и III.

2-Метокси-2-тио-5-(N-фенилкарбамоил)-6-метил-1,4,2-оксатиафосфорин (I). Выход 20% T_пл 119 120^oC.

Найдено, C 45,46; H 4,19; P 9,70; S 20,32.

C₁₂H₁₄NO₃PS₂.

Вычислено, C 45,70; H 4,47; P 9,82, S 20,33.

2-Изопропокси-2-тио-5-(N-фенилкарбамоил)-6-метил-1,4,2-оксатиафосфорин (III). Выход 80% T_пл 82 84^oC.

Найдено, N 3,85; P 9,35; S 19,17.

C₁₄H₁₈NO₃PS₂.

Вычислено N 4,08; P 9,02; S 18,67.

В спектрах ПМР соединений I III, наряду с сигналами протонов алкоксильных групп у атома фосфора, наблюдались сигналы протонов метильной группы в области 2,15 м.д. в области 9,4 м.д. имелись сигналы NH-протонов, а в области 7,1 7,7 м.д. ароматические протоны. Неэквивалентные метиленовые протоны гетерокольца проявлялись в области 3,30 3,53 м.д. в виде ABX системы (J_HH 14,8; J_PH 11,0; J_PH 2,2 Гц). В спектрах ЯМР ³¹P в области 83,0 м.д. характерной для эфиров тиофосфоновых кислот, наблюдался синглетный сигнал, в то время как для исходных дитиофосфонатов был расположен в более слабом поле ( δ_p 95 м.д.).

Пример 3. Биологическая и хозяйственная эффективность фоскарбоксина в качестве протравителя семян зерновых культур.

Методика проведения испытаний.

Полевые опыты проводились в Московской области на яровом ячмене сорта Московский-3 против пыльной головни (Ustilago nuda, U. nigra) и корневых гнилей, вызываемых грибами рода Helminthosporium (H. Sativum, H. teres) и Fusarium spp. Опыты проводились по общепринятой методике НИИХСЗР (методическое руководство по проведению теплично-полевых испытаний протравителей семян, фунгицидов и бактерицидов, Черкассы, 1996).

Фоскарбоксин испытывался в норме расхода 1,0 и 1,5 кг/т семян по действующему веществу (д.в.)
В качестве этанола были взяты витавакс (карбоксин) и фенокс (карбоксин) в норме расхода 1,5 кг/т семян по д.в. витатиурам (карбоксин + тирам) 1,6 кг/т семян по д.в.

Урожай убирали методом пробного снопа. В каждом варианте для анализа урожайности использовали 5 снопов с площади 0,5 м².

Перед протравлением семена анализировали на зараженность возбудителями семенной инфекции по общепринятой методике. В результате выявлен следующий состав патогенного комплекса,
Bipolaris spp. 14
Fusarium spp. 14
Penicillium spp. 5
Бактериозы 3.

Результаты испытаний приведены в табл. 1 4.

Использование: в сельском хозяйстве в качестве протравителей семян. Сущность изобретения: продукты 2-алкокси-2 тио-5- (N-фенилкарбамоил)-6 метил-1,4,2-оксатиафосфорины ф-лы

где R - CH₃, C₂H₅, изо-C₃H₇, 4 табл.

2-Алкокси-2-тио-5-(N-фенилкарбамоил)-6-метил-1,4,2-оксатиафосфорины общей формулы

где R CH₃ (I); C₂H₅ (II); i C₃H₇ (III).