Способ получения производных тиоцианопиримидина Советский патент 1987 года по МПК C07D239/58 A01N43/54 

Изобретение относится к способам получения производных тиоцианопнри- мрдина - новых биологически активных соединений, которые могут найти применение в сельском хозяйстве.

Цель изобретения - получение новых производных тиоцианопиримидина, обладающих более высоким фунгидид- ным действием против вредителей растений, таких как фитофтора и мильдью не оказьшающих фитотоксичного действия на культивируемые растения.

Синтез 2,4-дихлор-5-метш1тио-6- тиседианопиримидина (соединение 1).

Пример. В 50 мл четырех- горлую колбу, снабженную термометром, обратньм холодильником и мешалкой, помещают 2,30 г (0,010 моль) 5-метилтио-2-4,6-трихлорпиримидина и 15 мл муравьиной кислоты. При перемешивании содержимого при комнат- ,ной температуре добавляют 1,07 г (0,011 моль) тиоцианата калия. Затем полученную смесь нагревают, перемешивают при 50°С ч.

Реакционную смесь после охлаждени выливают в большое количество воды.

П р и м е р 4. Осуществляют те же процедуры, что и в примере 1, за исключением того, что вместо 1 ,07 г (0,011 моль) тиоцианата калия испольВыпавшее в осадок твердое вещество собирают.фильтрованием и высушивают.Полу-30 зуют 0,84 г (0,011 моль) тиоцианата

чают 2,34 г неочищенных кристаллов вы- аммония. Получают 2,30 г. неочищенных

ход 92,9%). Часть неочищенных крис- .

таллов перекристаллизовывают из этил

ацетата, что дает очищенный продукт,

35 очищенный продукт, т.пл.143-144,. В табл. 1 приведены свойства сое кристаллов (выход 91,3%). Часть неочищенных кристаллов перекристалли зовьгаают из этилацетата и получают

т.пл.143-144,5 С.

Вычислено,%: С 28,58, Н 1,20, С1 28,12, N 16,67, S 25,43.

CeHyCljN S.

Найдено,%: С 28,83, Н 1,04, С1 28,35, N

16,63, S 25,22.

С1

15 AI,

С1-Г

40

5-SCN

дйнении синтезированных аналогично.

Ооединения, полученные по предлагаемому способу, можно использовать как гербициды в сельском хозяйстве и садоводстве. Обычно эти соединения смешивают с носит лем и, при необходимости, с другими вспомогатель45 ными компонентами. При применении такие смеси перерабатьшают в готовые для употребления формы, обычно применяемые в виде сельскохозяйственных и садовых фунгицидов, содержащие активные ингредиенты в пределах 0,01-90 мас.%, например, дусты (концентрация активных ингредиентов 1-10 мас.%), дусты с более крупными частицами (концентрация активных

SCH3

ИК (КВг): 2160 ().

С-ЯМР, S ,CDC1,,TMS ТМС, млн.доли: 17,7 (С-1); 105,5 (С-2); 125,7 (С-5); 159,8(0-3); 166,0(0-4); 171,3(0-6).

Прим е р 2.В 5й- ййллилитровую: четырехгарлую колбу, снабженную термометром, обратным холодильником и мегаалкой, загружают 2,30 г (0,010 моль) 5-метилтио-2,4,6-трихлорпиримидина и 20 мл уксусной кислоты. При перемешивании содержимого при 50 С добавлялось 1 ,5 г (0,015 моль) тиоцианата калия. Затем

получающуюся смесь нагревают при перемешивании при 50 С в течение 10 ч. После охлаждения реакционной смеси ее вьшивают в большое количество воды. Выпавшее в осадок твердое вещество собирают фильтрованием и су- . шат. Получают 2,32 г неочищенных кристаллов (выход 92,1%), Часть неочищенных кристаллов перекристаллизо- вьшают из этилацетата и получают очищенный продукт, т.пл.143-144,5°С.

П р им е р 3. Проводят те же процедуры, что и в примере 2, за исключением того, что вместо уксусной кислоты в качестве растворителя для реакции используют пропионовую кислоту, Получают 2,28 г неочищенных кристаллов (выход 90,5%). Часть неочищенных кристаллов перекристаллизовьгоают из этилацетата и получают очищенный

продукт, т.пл.143-144,5 С..

П р и м е р 4. Осуществляют те же процедуры, что и в примере 1, за исключением того, что вместо 1 ,07 г (0,011 моль) тиоцианата калия используют 0,84 г (0,011 моль) тиоцианата

аммония. Получают 2,30 г. неочищенных

кристаллов (выход 91,3%). Часть неочищенных кристаллов перекристалли зовьгаают из этилацетата и получают

дйнении синтезированных аналогично.

Ооединения, полученные по предлагаемому способу, можно использовать как гербициды в сельском хозяйстве и садоводстве. Обычно эти соединения смешивают с носит лем и, при необходимости, с другими вспомогательными компонентами. При применении такие смеси перерабатьшают в готовые для употребления формы, обычно применяемые в виде сельскохозяйственных и садовых фунгицидов, содержащие активные ингредиенты в пределах 0,01-90 мас.%, например, дусты (концентрация активных ингредиентов 1-10 мас.%), дусты с более крупными частицами (концентрация активных

ингредиентов 1-10 мас.%), микрргра- нулы (концентрация активных ингредиентов 1-25 мас.%), гранулы (концентрация активных ингредиентов 2- 30 мас.%), смачиваемый порошок (кон-i

центрация активных ингредиентоЕ 20- 80 мас,%), масляные суспензии (концентрация активных ингредиентов 10-70 мас.%), средства, используемые для окуривания (концентрация активных ингредиентов 10-70 мас.%), микрокапсулы (концентрация активных ингредиентов 10-80 мас.%), рецептуры, способные растекаться (концентрация активных ингредиентов 20-80 мас.%) и т.п.

Смеси наносят в количестве 0,2- 4 кг/га (преимущественно 0,5-2 кг/- /га), считая на активный ингредиент.

Смачиваемый порошок, содержащий 30% соединения 1 в виде активного ингредиента, получают путем помола и смешения 300 мае.ч соединения 1, 440 мае.ч. диатомовой земли.

(размер зерна О,-О,25 мм) и 0,5 мае.ч. соевого масла.

Микрогранулы.,

Микрогранулы, содержащие 5% со динения 3 в качестве активного ингредиента, получают смешением в смесителе с V-образными лопастями 5 мае.ч. соединения 3, измельченно в струйной мельнице, 94,5 мае.ч, г нулированного карбоната кальция (р мер зерна 0,3-0,6 мм и 0,5 мае.ч соевого масла.

Рецептура, способная растекатьс по об рабатьшаемой поверхности.

Растекающуюся рецептуру, содерж щую 40% соединения 4, пролучают по средством тонкого измельчения в пе ной мельнице 40 мае.ч. соединения 15 мае.ч. зтиленгликоля, 0,5 мае.ч

fO

i5

200 мае.ч. гипса (магнезии, каолина),20 продукта, поставляемого инофирмой

25 мае.ч. лигносульфоната натрия,

15 мае.ч. алкилбензольфоната натрия

(чиело атомов углерода в алкильных

группах 10-15) и 20 мае.ч, этилен- , , .

нонилфенилового простого эфира (сте- - денсации нафталина) ; 0,2 мае.ч. по Такеда Кемикл Индастрнз Лтд - йодорганичеекого соединения, 3 мае.ч Демо л-N (продукт инофирмы Као кор порейшн - специальный проду1ст конпень полимеризации полиоксиэтилено- вой половины 5-10).

Гранулы.

Гранулы, содержащие 10% еоеди- нения 2 в качестве активного ингре- диента, подучают смешением 10 мае.ч. соединения 2, 62 мае.ч. бентонита, 20 мае.ч. талька, 2 мае.ч. натрия додецилбензолсульфоната-и 1 мае.ч. лигносульфоната натрия.;К смеси до- баляют определенное количество воды и затем гранулируют массу на гранулирующем экструдере известным способом.

Дуст.

Дуст,содержащий 2% соединения 2 .в качестве активного ингредиента, получают перемалыванием до однородной смеси и смешением 20 мае.ч. соединения 2, 5 мае.ч. стеарата кальция, 5 мае.ч. порошкообразного сили- кагеля, 200 мае.ч. диатомовой земли (кизельгура), 300 мае.ч. гипса и 470 мае.ч. талька.

Крупнозернистый дуст..

Крупнозернистый дуст, содержащий 5% соединения 1 в качестве активного ингредиента, получают смешением в смесителе с V-образными лопастями 5 мае.ч. соединения 1, измельченного в струйной мельнице, 94,5 мае,ч гранулированного кальция карбоната

,

3551254

(размер зерна О,-О,25 мм) и 0,5 мае.ч. соевого масла.

Микрогранулы.,

Микрогранулы, содержащие 5% соединения 3 в качестве активного ингредиента, получают смешением в смесителе с V-образными лопастями, 5 мае.ч. соединения 3, измельченного в струйной мельнице, 94,5 мае.ч, гранулированного карбоната кальция (раз- . мер зерна 0,3-0,6 мм и 0,5 мае.ч. соевого масла.

Рецептура, способная растекаться по об рабатьшаемой поверхности.

Растекающуюся рецептуру, содержащую 40% соединения 4, пролучают посредством тонкого измельчения в песочной мельнице 40 мае.ч. соединения 4, 15 мае.ч. зтиленгликоля, 0,5 мае.ч.

fO

i5

, , .

Такеда Кемикл Индастрнз Лтд - йодорганичеекого соединения, 3 мае.ч. Демо л-N (продукт инофирмы Као корпорейшн - специальный проду1ст кон05

0

5

о ливинилпирролидона и 41 ,7 мае .ч . воды. I

Испытание I. Пятниетость листьев Alternaria (Alternaria mail).

Молодые Побеги яблони (культивируемый сорт Стар Кинг) помещают в 200 миллилитровые колбы Эрленмейера и обрабатьшают с помощью пистолета- раепьшителя (1,0 кг/см), чтобы на 3 ветки приходилось 50 мл химической рецептуры определенной концентрации. Каждое испытуемое еоединение приготовляют в виде смачивающего порошка, после чего разбавляют водой до заданной концентрации. Затем дают вет- кам просохнуть на воздухе, после чего опрыскивают и инокулируют суспен- зией спор Alternaria mali , которую культивируют заранее, за 7 дней в среде для выращивания в виде растительного сока , V-S . Далее инкубируют 3 дня при 23-25 С и влажности 95%. Число повреждений на 1 ветке вычисляют по отношению к 3 веткам в каждой группе и определяют в виде контрольной величины в соответствии со следующим уравнением:

Число поврежде- НИИ в обрабаты- , ваемой группе

1 - 100

Число поврежде НИИ в необрабо- танной группе

о

0

Контроль- ная величина

Соединения А и В применяют в качестве контрольных для сравнения.

- Контрольное соединение А: 2-Хлор- 4-метил-6-тиоцианопиримидин (описан в Hakugaku Fasshi 83, 1086 (1963). Контрольное соединение В: N-(n- фторфенил)-дихлормалеимид (коммерчески доступное средство для борьбы с пятнистостью листьев Aiternaria (Alternaria mail).

Результаты показаны в табл.2. Как видно из табл. 2, 2-хлор 4- метил-бгтиоцийнопнримидин не оказывает сколько-нибудь существенного действия; предлагаемые соединения более активны и по сравнени с N-(n- фторфенил)дихлормалемидом.

Испытание 2. Огуречная серая пЛесень (Botrytis cinerea).

Огуречные растения (сорт Sagami Hanjiro в стадии появления семядоли) , которые культивируют каждое отдельно в горшках в теплице, опрыскивают так, чтобы на 3 горшка п1Гиходи- лось 20 мл химической рецептуры определенной концентрации, полученной в виде смачивающего порошка, разбавленного затем водой до требуемой концентрации, с применением пистолета-распылителя (1,0 кг/см ). Затем растения высушивают на воздухе.

Из Botrytis cinerea,заранее культивированной на среде до выращивания PDA , готовят суспензию спор. Эту суспензию распьшивают и инокулируют на растения огурцов, находящихся в горшках. Инокулированные таким образом растения огурцов сразу же инги- бируют в теплице при температуре 22- 24 С и влажности 95% 5 дней. Пос-ле этого исследуют степень развития повреждений на семядолях, применяют следующую шкалу: Показатель Процент инфици- повреждения рованной поверхности листа

О 1 2

0%

1-10% 11-25%

326-50%

А51 % и Bbrtie

Определяют показатели повреждения всех семядолей и вычисляют средиспыта-конт

5

0

5

0

5

0

45

ние значения для каждой группы растений в виде показателей повреждения. Группа состоит из 3 горшков, в каждом из которых 5 растений.

При проведении указанного ния, для сравнения применяют рольные соединения А и С.

Контрольное соединение С: метил- 1-бутилкарбамоил-2-бензимидазолкар- бонат - средство борьбы с серой плесенью (Botrytis cinera).

Результаты показаны в табл.З.

Из табл.З видно, что контрольное соединение 2-хлор-4-метил-6-тиоциано- пиримидин, не п юявляет какого-либо существенного действия, так же, как и метил-1 -бутилкарбамоил-2-бензимида;- зол карбамат. Таким образом, предлагаемые соединения более активны.

Испытание 3. Помидорная гниль (Phytophtora infestans).

Растения томата (культивируемый сорт Sekaiichi около 25 см высотой), которые культивир-/ют в горшках в теплице, опрыскивают так, чтобы на 3 горшка приходилось 50 мл химической рецептуры определенной концентрации. Для приготовления рецептуры из испытуемого соединения готовят смачивающий порошок, который затем разбавляют водой до заранее определенной концентрации и наносят с помощью пистолета-распылителя. Затем растения высушивают на воздухе. Суспензию зооспор (подвижных спор) приготовляют из Phytophtora infestans, заранее культивированных 7 дней на кусках картофеля. Растения помидора, ранее опрысканные жидкой химической рецептурой, опрыскивают и ийокулиру- ют суспензией зооспор. Пробу растений инкубируют 6-дней при 17-19 С влажности 95% и вьш1е. Затем исследуют степень развития поражения.

Применяют следующие оценочные показатели:

Показатель повреждения

Процет инфицированной поверхности листа

О 1

2

0%

1-5% 6-25%

26-50%

51 и вьше

Показатели повреждения определяют для всех листьев, за исключением вновь развившихся 2 листьев, указанным образом, по которому средние значения вычисляют как показатели пов- реждения каждой из групп.

После проведения указаннного испытания для сравнения используют контрольные соединения А и D.

Контрольное соединение D: цинк- этиленбис (дитиокарбамат) соединение, доступное в коммерческом отношении как средство для борьбы с помидорной гнилью (Phytophtora infes- tans) и картофельной гнилью (Phy- tophtora infestans).

Результаты приведены в табл.4.

Как видно из табл.4, предлагаемые соединения превосходят по активное- ,ти 2-хлор-4-метил-6-тиоцианопирими- дин и цинк-этиленбис (дитиокарбо- нат.) - средство для борьбы с фито-. фторой.

Испытание 4. Картофельная гниль (Phytophtora infestans).

Растения картофеля (культивируемый сорт Danshaku, растения высотой около 25 см), которые культивируют каж- дое отдельно в горшках в теплице,.опрыскивают, чтобы на 3 горшка приходилось 50 мл химической композиции определенной концентрации (испытуемое соединение готовят в виде смачивающе- го порошка, который затем разбавляют водой до определенной концентрации, и наносят, используя пистолет-распылитель (1,0 кг/см ) Затем растения высушивают на воздухе. Суспензию зоо- спор готовят из Phytophtora infes- - tans, которую заранее культивируют за 7 дней на кусках картофеля. Растения картофеля, которые бьти опрысканы химической рецептурой, опрыскивают и инокулируют суспензией зооспор. Пробные растения инкубируют .6 дней При 17-19°С и влажности -95%. После : этого изучают степень повреждения растений. Следуют оценочным показа- телям испытания 3. При проведении не- пытания применяют контрольные соединения А и D. Результаты показаны в табл.5.

5

0

5 0

5

0

5 0 5 с

Как видно из табл.5 предлагаемые соединения превосходят по активности 2-хлор-4-метил-6-тиоцианопирими- дин и цинк-зтиленбис (дитиокарба- мат) - средство борьбы с .фитофторой (картофельной гнилью).

Испытание 5. Мильдью - ложная, мучнистая роста огурцов (Pseudope- ronospora cubensis).

Растения огурцов (культивируемьй сорт Sagami-Hanjiго на стадии появления двух листков) культивируют каждое отдельно в горшках в теплице;- после чего опрыскивают так, чтобы на 3 горшка расходовалось 30 мл химической рецептуры, заранее определенной концентрации (испытуемое соединение готовят в виде смачивающего порошка, который затем разбавляют водой до определенной концентрации и , используя пистолет-распылитель (1,0 кг/см) . Далее растения высушивают на воздухе. Споры Pseudoperonospora cubensis собирают с пораженных участков листьев огурцов, зараженных мильдью (ложной мучнистой росой огурца). Суспензию спор готовят, используя собранные указанным образом споры Pseudoperonospora cubensis и деиони- зированную воду. Растения огурцов в горшках опрыскивают и инокулируют суспензией спор. Инокулированные таким путем растения огурцов сразу же инкубируют, при 17-19°С и влажности

,95% 24 ч, затем переносят в теплицу с температурой 18-27 С). По прошествии 7 дней оценивают степень повреждений. Применяют те же оценочные показатели, что и при испытании 3.

При проведении указанного испытания контрольными были соединения А и Е.

Контрольное соединение Е: М-(три- хлорметилтио)4-циклогексен-1,2-яикар боксимид - средство борьбы с ложной

мучнистой росой огурцов (Pseudopero Pospora cubensi s).

Результаты отражены в табл,6.

Из табл.6 видно, что контрольное соединение - 2-хлор-4-метш1-6- тио- цианопиримидин, не показало существенной активности, так же, как и N-(трихлорметилтио)-б-циклогек- сен-1-,Я-ДИкарбоксимид. Таким образом, предлагаемые соединения более активны.

.913

Испытание fe. Мильдью - порошковидная плесень огурцов (Sphaerothe- са fuliginea).

Растения огурцов на стадии развития 2 листков, культивируемые каж- дое отдельно в горшках в теплице, опрыскивают так, чтобы на 3 горшка расходовалось 30 мл химической рецептуры заранее известной концентрации (из испытуемого соединения го- товят смачивающий порошок, которьш затем разбавляют водой до требуемой концентрации . При нанесении исполь- зу1рт пистолет-распылитель (1,0 кг/

/см) , затем растения высушивают на

воздухе. Споры Sphaerotheca fuligi- nea собирают с пораженных участков листьев огурца, зараженных мильдью порошковидной плесенью огурцов. Суспензию спор готовят, используя соб- ранные указанным образом споры Sphaerotheca fuliginea и деионизиро- ванную воду. Растения огурцов в горшках опрыскивают и инокулируют сус- пензией спор. Инокулированные та- КИМ путем растения огурцов помещают в теплицу (температура 18-27 с). Через 8 дней исследуют степень раз-- вития повреждений. Оценочные показатели такие же, как и в испытании 3.

При проведении указанного испытания для сравнения примен5пот соединения А и F.

Контрольное соединение F; диме- тил-4-4 -о-фениленбис (3-тиоаллофа- нат) - средство для борьбы с мильдью - поршковидной плесенью огурцов (Sphaerotheca fuliginea). Результаты показаны в табл.7.

Испытание 7. Вредитель риса (Pyricularia pryzae).

Сеянцы растений риса (культивируемы сорт Sasanishiki на стадии развития 5-6 листов), которые выращивают в горшках в теплице, опрыскивают таким образом, чтобы.на 3 горшка расходовалось 30 мл химической рецептуры заранее определенной концентраци (из пробы испытуемого соединения готовят смачивающий порошок с последующим его разбавлением водой до заранее определенной концентрации). Наносят,, пользуясь пистолетом-рас- пьшителем (1,0 кг/см). Далее растения высушивают на воздухе. Pyricularia oryzae,которую заранее культивируют на среде для выращивания,.

25

10

приготовленной с применением рисовой соломы, используют для опрыскивания и инокулирования сеянцев риса падди, находящихся в увлажнительной камере, где влажность и температура 24-128 С. После вьщерж- ки сеянцев в увлажнительной камере 7 дней исследуют степень развития повреждений, применяя следующую шкалу оценки:

Оценочный показатель

О

Число повреждений

Нет

5

0

5

11-2 на лист

23-5 на лист

36-10 на лист

411 и более

В каждом горшке 10 листьев выбирают без определенного порядка. Показатель повреждения определяют для каждого листа указанным вьш1е способом, Затем вьиисляют среднее значение, вычисленное как показатель повреждения для каждой испытуемой .группы. . При проведении указанного испыта-- . ния для сравнения принимают контрольные соединения А и G;

Контрольное соединение G; 0-этил- S,5-дифенилдитиофосфат - средство для борьбы с вредителем растений риса (Pyricularia oryzae).

Результаты показаны в табл.8.

Испытание 8. Мильдью (ложная нуч- нистая роса) виноградной лозы (Plas- :mopara viticola) , -

Молодые растения виноградной лозы (культивируемый сорт неомускат,,, растение в возрасте 2 лет), культивированные в горшках, опрыскивают таким образом, чтобы на 2 горшка приходилось 100 мл химической рецептуры заранее определенной концентрации (из каждого- соединения готовят смачи - вающий порошок с последующим разбавлением его водой до определенной концентрации). Наносят пользуясь пистолетом-распылителем (1,9 кг/см ), далее растения высушивают на воздухе. Plasmopara viticola собирают с пораженных участков виноградной лозы, которую инфицировали мильдью (ложной мучнистой росой). Суспензию спор

1113

готовят, применяя собранную таким образом Plasmopara viticola и деиони зированную воду. Суспензией спор опрыскивают и инокулируют растения виноградной лозы. После 24 ч выдерж- ки инокулированных таким образом растений винограда в увлажнительной камере (влажность 90%, температура 18-20 С), их переносят в теплицу (18-25°С) для ускорения развития за болевания.Степень развития поражения исследуют 10-ю днями позже. Оценочные показатели такие же, как , и при испытании 3.

При проведении указанного испытания для сравнения используют контрольные соединения А и D.

Результаты приведены в табл.9.

Как показали проведенные испытания, производные тиоцианопиримидина формулы 1, полученные предлагаемым способом, более активны, чем известные (2-хлор-4-метил-6-тиоцианопири- мидин и К-(п-фторфенил)-дихлормалеи- мид) в отношении серой плесени, помидорной гнили фитофторы и мильдью, кроме того, они не оказьшают фито- токсичного действия на культивируемые растения.

2512

Формула изобретения

Способ получения производных тиоцианопиримидина общей формулы 1

X

5Я

где R - С, - С, - алкильная

X - атом галогена, о тлич ающийс я тем, что производное пиримидина общей формулы II.

X

xV

SR

где R и X имеют указанные значения, подверг ают реакции с тиоцианатом общей формулы III

. MSC N

где М - щелочной металл или аммоний в среде органической кислоты.

to

tr s ч о to

H

tXJ

in

in in

1У

и

H

Ш

о к

. g

S -.

VO

en CT

чО

ъ

ел

о

м m

и II

g

g

15

1355125

16 Таблица2

Таблица 3

17

1355125

18 Таблица. 4

Таблица5

1

2 3

4 5

Контроль (соединение А)

Контроль (соединение F)

Не обработано

Таблица

t«

и

Изобретение касается замещенных пиримидина, в частности производных тиоцианопиримидина общей формулы R-S-C CX-N СХ - N C-S-C5N, где R С,- С,-алкил-, X - галоид, которые обладают биологической активностью и могут быть использованы в сельском хозяйстве. Цель - созда« ние более активных веществ указанного класса. Их синтез ведут из соответствующего тригалоидпроизводного пиримидина и тиоцианата щелочного металла или аммония в среде органической кислоты. Испытания показыва- ют, что они обладают более высокой активностью в отношении серной плесени, помидорной гнили, фитофторы и мильдью, чем известные 2-хлор-4- метил-6-тиоцианопиримидин и N-(n- фторфенил)-дихлормалеимид, и оказьша- ют фитотоксическое воздействие на культивируемые растения. 9 табл. g D3 С оо ел ел ю ел