Способ получения производных N-фенилпиразола Советский патент 1988 года по МПК C07D231/38 

Изобретение относится к способу :получения новых производных N-фенил- пиразола общей формулы

NCv5

(I)

где R, и Ri - хлор;

R и RJ - водород;

ИЛИ

:Ш1И

:ИЛИ

R, - хлор RJ 4 водород;

i

R( - R4 - фтор; i

R(,R,R4 хлор; Rj водород.

{которые проявляют гербицидную актив- (ность и могут найти применение в- (сельском хозяйстве.

Цель изобретения,- усиление герби дидной активности в ряду производных i -фенилпиразола.

Пример. Этоксиметиленмало- нитрил (1,84 г) и 2,6-дихлор-4-три- фтормеТилфенилгидразин(3,7 г) добавляют в раствор ацетата натрия (0,6 г и ледяной уксусной кислоте (15 мл), и перемешивают при комнатной темпера туре. После перемешивания в. течение 15 мин из прозрачного коричневого раствора выпадает бесцветный твердый осадок и перемешивание продолжают еще в течение 15 мин. Смесь фильтруют. Полученное твердое вещество,промывают последовательно уксусной кислотой, водой, водным раствором бикарбоната натрия и водой, в резуль тате чего получают 2;6-дихлор-4-три- фторметилфенилгидразинометиленмалоно нитрил (3,4 г), т.пл. 150-154°Cs в вк,7,е бесцветных кристаллов.

Полученный 2,6-дихлор-4-трифтор метилфенил гидра зинометиленмал ононит- рил нагревают при температуре кипения этоксиэтанола (15 мл) в течение 45 мин.. Горячий раствор фильтруют, фильтрат охлаждают, разбавляют водой (5 мл) и фильтруют, получают 5-аминс4-циан6-1-(2,6-дихлор-4-трифторметап фенил)пиразЬл (2,5 г), т.пдг 165- 167 С, в виде не совсем белых кристаллов,

Аналогично получают 5-амино-1-(2 хлор-4-трифторметилфенил)-4--цианопи

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

разол, т.пл. 185-187°С, после кристаллизации из толуола, в форме желтовато-коричневых кристаллов, из 2- хлор-А-трифторметилфенилгидразина ч ерез 2-хлор-4-тр,ифторметилфенилгид- разинометиленмалононитрил, полученный в форме коричневого порошка, т.пл. 138-143°С.

5-Амино-4-циано-1-(2,3,5,6-тетра- фтор-4-трифторметилфенил)-пиразол, т.пл. 122-122,5 С после кристаллизации из толуола, в виде не совсем белых кристаллов, п 5лучают из 2,3,5, 6-тетрафтор-4-трифторметилфенилгидра зина через 2,3,5,6-тетрафторфенш1-4 трифторметилфенилгидразинометш1°ен- малононитрил, т.пл. 90-93 С, в виде серовато-желтого тв ;рдого вещества.

П р им е р 2. 2,3,6-Трихлор-4- трифторметилфенилгидразин (10,1 г) добавляют одной порцией в раствор этоксиметиленмалононитрила (4,40 г) и безводного ацетата натрия (1,47 г) в ледяной уксусной кислоте,(34 мл)-, перемешивают при комнатной температуре. В .течение 5 мин образуется мелкозернистый осадок и перемешивание продолжают 2 ч. Затем реакционную смесь вьщерживают в течение ночи при комнатной температуре и фильтруют.

Твердый осадок промывают последовательно небольшим количеством ледя ной уксусной кислоты, насьщенньг- водным раствором бикарбоната натрия и водой, в результате чего получают 2,3, б-трихлор-4-трисЬторметилфенилгид - разинометиленмалононитрил (9,6 г), т.пл. С, в виде желтовато- коричневого порошка,,

Полученный 2,3,6--трихлор-4-три- фторметилфенилгидра шнометиленмалонс- нитрил нагревают при температуре деф- легмирования этоксиэтанола (50 мл) в течение 1 ч. раствор фильтруют, фильтрат охлаждают, разбавляют водой (70 мл), твердый о.садок выделяют фильтрацией, получают 5-амино- 4-циано-1-(2,3,6-трихлор-4-трнфтор- метилфенил) пиразол (6,36 г), т.пл. 186-187 Cj после кристаллизации из .толуола (25 мл) в форме темно-желтого кристаллического твердого вещества.

Примерз. Фе:нилгидро.зинь;, которые используются: в качестве исходных продуктов в примерах 1 и 2, получают следуйщим образом: 2,6-ди- зшор-4-трифторметилфенипанштин

(4,3 г) растворяют при перемешивании в ледяной уксусной кислоте (23 мл), затем при 55-60 С добавляют раствор нитрита натрия (1,5 г) в кондентри- рованной серной кислоте (11 мл). ПоОлученный раствор охлаждают до 0-5 С и при энергичном перемешивании добавляют к нему раствор хлорида двухвалентного олова.(16,4 г) в концентри- рованной соляной кислоте (14 мл). Выпадает твердый осадок кремового цвета. Смесь фильтруют, полученное твердое вещество вносят в смесь водного аммиака и льда. Полученную смесь эк- страгируют диэтиловым эфиром (6 х х500 мл), соединенные экстракты сушат над .сульфатом натрия, фильтруют, удаляют эфир, получают 2 6-дихлор-4-три- фторметилфеннлгидразин (3,7 г),т.пл. 54-56 С, в виде бесцветного кристаллического твердого вещества.

Из 2-хлор-4-трифторметиланилина получают 2-хлор-4-трифторметилфенил- гидразин, т.пл. 38-39°С, в виде бес- цветного твердого вещества.

Из 2,3,6-трихлор-4-трифторметил- анилина. получают 2,3,6-трихлор-4-три- фторметилфенилгидразин, т.пл-. 72- 74°С, в виде белого твердого веще- ства.

П р и м е р 4. .2,3,6-Трихлор-4- трифтормегиланилин, который используется в качестве исходного продукта, получают следующим образом. Смесь З-хлор-4-трифторметиланилина (20 г) и 12 мл соляной кислоты (, 18 г/см) суспендируют в воде (600 мл). В перемешиваемую суспензию при нагревании до температуры дефлегмирования пода- ется газообразный хлор (из 13 мл жидкого хлора). После завершения добавления газообразного хлора перемешивание продолжают еще в течение 15 мин. После охлаждения раствор эк- страгируют дихлорметаном (3x250 мл). Соединенные органические экстракты промывают водой, насьщ1енным раствором в воде бикарбоната натрия и снова водой, сушат над безводным сульфатом натрия и удаляют растворитель. Полученное красное масло подвергается дистилляции (т.кип. 143-147 С / /20 мл Hg), в результате получают оранжевое масло, которое кристаллизу- ется при выдерживании. Получают 2,3,6-трихлор-4-трифторметиланалин (12,26 г), т.пл. 37-39 С, в виде оранжевого твердого вещества.

Эксперимент 1. Методы испытаний соединений на гербицидную активность. Испытание на регулирование роста сорняков.

а. Общие сведения. Испытываемые соединения, полученные по примерам 1 и 2, а именно 5-амино-1-(2-хлор-4- трифторметилфенил)-4-цианопиразол (соединение 1), 5-ямино-4-циано-1- (2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)пиразол (соединение 2), 5-амино-4-циано- 1-(2,3,6-трихлор-4-трифторметилфе- нил) пиразол (соединение 3) и 5-ами- но-47Циано-1-(2,3,5,6-тетрафтор-4- трифторметилфенил)пиразол (соединение 4), а также известные соединения, обладающие гербицидной активностью, 1-фенил-4-циано-5-аминопиразол (СС1) и 5-амино-4-циано-1-(2,3,4-трихлорфе- нил)-3-метилпиразол (СС2) , растворяются в ацетоне.

Применение осуществляется с использованием стандартного лабораторного распьтителя, создающего плоскую струю со скоростью движения 2,6 км/ч, что эквивалентно нагнетанию 530 л разбрызгиваемой жидкости на 1 га, давление струи составило 2,81 кг/см . Растворы испытываемых соединений СС1 и СС2 получают при помощи растворения 0,516 г испытываемого соединения в ацетоне, затем объем ацетона доводят до 34 мл (1,5 вес.%), что эквивалентно норме применения в 8 кг испытываемого соединения на 1 га.

Из полученного раствора соединения СС2 приготавливают растворы, эквивалентные нормам применения 4, 2, 1, 0,5, О,25 и 0,125 кг/га, это делается при помощи серии разбавлений ацетоном. Для соединения СС1 приготавливают растворы, эквивалентные нормам применения 8,4, 2,1 и 0,5 кг/га.

Аналогичным образом приготавливают растворы испытываемых соединений 1, 2 и 4, но при этом используется 0,128 г испытываемого соединения с тем, чтобы получить растворы, эквивалентные нормам применения 2; 1; 0,5; 0,25; 0,125; 0,0625; 0,0312 и 0,0156 кг/га. Аналогичным образом приготавливают растворы испытываемого соединения 3, но при этом используется 0,064 г испытываемого соединения с тем, чтобы получить растворы, эквивалентные нормам применения 1; 0,5; 0,25; 0,125; 0,0625; 0,0312 и 0,0156 кг/га.

б.Регулирование роста сорняков. Обработка перед появлением исходов.

Семена сорняков засевают на поверхности компоста Джона Айнса следу- ющего состава, об.ч.: стерилизованная глина 7; торф 3; ч. измельченный песок 2, содержащий в горшках из бума- ;ги, пропитанный битумом, диаметром Э см. Ниже, приведены количества семян на горшок: i Широколиственные сорняки

Sinapis awensis 30-40 Polygonura lapathifoliura 30-40 Stellaria media 30-40 Травянистою сорняки i Avena fatua 15-20 ; Alopecurus myosurdides 30-40 I Echinochloa crus-galli 20-30 ; Испытываемые соединения применяют- ся к открыто лежащим семенам в соответствии с описанием соединения 1 (а) в дозах, обозначенных в табл.2. ; После распьшения семена покрывают- |ся слоем тонко измельченного песка iтолщиной 25 мл. Один горщок для каждого вида семян содержит семена, которые вообще не подвергались обработке, а в другом на семена распыляется только ацетон. После обработки горшки содержатся в теплице и поливаются сверху. Визуальная оценка по регулирующему воздействию на семена осуществляется на день после обработки. Результат выражаются в минимальной эффективной дозе (МЭД), которая дает 90%-ное снижение роста или гибель семян по сравнению с растениями, выращиваемыми в контрольных горшках. Полученные результаты приведены в.табл.2.

в.Регулирование роста растений. Обработка после появления всходов. Выращивают различные виды сорняков,

а затем они переносятся в виде рассады в компост Джона Айнса , содержащийся в бумажных горщках, пропитанных битумом, диаметром 9 см, за исключением Avena fatua, который выращивается нз семян прямо в горшке и поэтому не переносится. Далее растения вы- .ращиваются в теплице до того момента когда начинается обработка испытьгаае

мьми соединениями.

Количество растений в одном горшк и стадии роста растения приведены в табл.1.

0 5 о

5

5

5

0

Испытываемые соединения применяются к растениям в соответствии с описанием соединения 1 (а) в дозах, приведенных в табл. 21.

Один горшок для каждого вида семян вообще не подвергается обработке, а другой содержит растения, которые обрабатываются только ацетонов. После обработки горшки поливаются сверху водой, первый полив осуществляется спустя 24 ч после обработки. Оценка регулирующего воздействия на растения осуществляется через 19-28 дней после распьшения соединений путем фиксирования количества растений, которые либо погибли, либо значительно запаздывают с ростом. Результаты выражаются в минимальной эффективной дозе (МЭД), которая дает 90%-ное снижение роста или вызывает гибель сорняков при сравнении с растениями, которые вьфащиваются в контрольных горшках.

Полученные результаты приведены в табл.3.

В табл.2 и 3, где приведена гер- бицидная активность полученных соединений до и после появления всходов, приняты следующие сокращения названий сорняков: Am - Alopelurus myosu- roides; Af - Avena fatua; EC - Echinochloa crus-galli; Sm - Stellaria media; PL - Polygonum Lapathifolium; Sa - Sinapis arven ;is; At - Abutilon theophrasti.

Эксперимент 2. Сравнение активности соединений 1, 2 и 4 с соединением А 5-амино-4-циано-1-(2,3 j 4-трихлор- фенил)-пиразол после появления всходов против Galium aparine. Veronica persica и Viola arvensis. Все виды сорняков выращиваются в компосте Джона. Айнса, указанного вьш1е. На стадии роста семядоли растения переносятся в бумажные горшки, пропитанные битумом, диаметром 9 см и дальнейший их рост осуществляется в них.

Количество растений на горшок и стадия роста растений во время прим е- нения истыпываемых соединений приведены в табл.4о

Применение испытываемых соединений осуществляется из стандартного лабораторного распьшителя гербицидов с использованием плоской струиj пос тупающей со скоростью 2,6 кьг/ч что эквивалентно подаче 260 л распыпивае мой жидкости на 1 га, давление в струе составл,яет 2,1 кг/см .

Растворы соединений 1, 2 и 4, и соединения А приготавливаются при помощи растворения 0,154 г испытываемого соединения в ацетоне с последующим добавлением ацетона до объема 40 мл, что эквивалентно дозе в 1 кг испытываемого соединения на 1 га. Растворы, эквивалентные нормам применения 0,5; 0,25; 0,125; 0,0625 и 0,0312 кг/га, получают из этих растворов при помощи ряда разбавления ацетоном.

Три одинаковых горшка для каждого вида сорняка используются в качестве необработанных контрольных растений и контрольный растений, над которыми распыляется только ацетон.После распыления горшки содержатся в теплице, причем полив осуществляется сверху спустя 2-4 ч после распыления испытываемых соединений. Оценка регулирования роста сорняков осуществляется спустя 28 дней после распыления, при этом фиксируется количество растений которые погибли в процессе эксперимента. Результаты усредняются по количеству повторных испытаний и усредненные результаты выражают дозу каждого испытываемого соединения, приводящую к гибели 90% растений ( кг/га) . Полученные результаты приведены в табл.5.

Эксперимент 3. Регулирование роста Gialium aparine в посевах озимой пшеницы при помощи соединений 1, 2 и А,

Метод испытаний. Смачиваемые порошки были приготовлены следующего состава, вес.%: I. соединение А 50, арилан С90 3; сопропон Т. 36 1j бел- лоид ТД 50; наполнитель на основе двуокиси кремния САС 132 (микроскопическая двуокись кремния) - остальное | II. соединение 1 20; некал БХ 10; лигносульфат натрия 3; сопропон Т.36 0,5; наполнитель на основе двуокиси кремния САС 132 - остальное; III (С) соединение 2 20; некал БХ 10; лигносульфат- натрия 3; сопропон Т.36 0,5; наполнитель на основе двуокиси кремния САС 132 - остальное.

Арилан С90 - это додецилбенэ сульфонат натрия; сопропон Т.36 - поликйрбоксидат натрия, беллоид ТД- кокденсат нафталинсульфоната натрия и формальдегида; некал БХ алкил наф- талинсульфонат катркя.

Смачиваемые порошки разбавляются водой и применяются в 217,2 л раз- брызгивгэмой жидкости на 1 га к участкам пашни размером 2,5 2,5 м, содержащим всходы озимой пшеницы семейства Авалон, стадия роста: высота 15,24 см, пять развернутых листьев, основной стебель плюс четыре побега,

прямой псевдоствол и Galium aparine, стадия роста: высота 7,62 см с - ветками и тремя розетками до высоты 20,32 см с семью-восьмью побегами с использованием двух повторных экспериуентов для каяодой обработки.

Спустя шесть дней после распыления визуально оцениваются эффект регулирования роста в процентах Galium aparine и ущерб в процентах, нанесенный

пшеницеS на каждом обработанном участке в сравнении с необработанными контрольными растениями. Усредненный эффект регулирования роста в процентах и ущерб в процентах вычисляются

для каждой пары повторных экспериментов и полученные результаты представлены в табл.6 (стадия роста пшеницы во время оценки: высота 20,32 см, шесть основных листьев, основной стебель плюс четыре побега, появился первый узел).

Приведенные вьш1е экспериментальные результаты указывают со всей очевид- , ностью на ценные гербицидные свойства соединений общей формулы (I), которые могут быть применены в сельском хозяйстве .

Формула изобретения

Способ получения производных N- фенилпиразола общей формулы

NC.

45

50

где R, и R i - хлор; RJ - водород

55

R - хлор; R - R4-

или

R - R4 - фтор;

или

Кд,К4,К.-хлор; R, - водород, отличающийся тем, что осуществляют взаимодействие соеди ;ний общей формулы

ННШ2 :

Б

1Где R R4 имеют указанные значе гили их кислотно-аддитивной соли с iсоединением общей формулы

NC /OR5

/

NC

Н

;где

Rj С,-С4-алкил с прямой или разветвленной цепью, в присутствии ацетата щелочного металла в среде инертного органического

растворителя при комнатной температуре, полученное прои:эводное фенилгид- разйна общей формул

NC

NC

X

где R, - -R имеют указанные значения, подвергают циклизации в среде инертного органического растворителя при температуре от комнатной до температуры кипения реакционной смеси с обратным холодильником.

Приоритет по признакам

17.07.81при R, и R4 - хлор-; при этом R и RJ - водород; R - хлор, при зтом - водород; R - R4 фтор;

05.02.82при Нд, R, и R4 - хлор, при этом R водород.

а б л и ц а 1

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению производных N-фенилпира- зола формулы (CN)(M), при М - CRj CR4-C CR,(CF3), где R, и R хлор, R и Rj - водород; или R( - хлор, Rj.- R4-водород; или R, - R - фтор или R , R- и R - хлор, R - водород, которые проявляют гербицидную активность и могут найти применение в сельском хоз.чйстве. Цель - получение более активных веществ указанного,класса. Получение их ведут из соединения формулы , где М указано выше, или его кислотно-аддитивной соли и соединения формулы (NC)(OR5)H, где Rf - С,-С4-алкил с прямой или разветвленной цепью, в присутствии ацетата щелочного металла в среде инертного органического растворителя (ИОР) при комнатной температуре. Полученное производное фенилгидразина под- . вергают циклизации в среде ИОР при температуре от комнатной до температуры кипения реакционной смеси с - обратным холодильником. 6 табл. § W

Широколиственные сорняки Polygonum lapat- hifoliutn 5 1-1-1/2 пары

листьев

Stellaria media 5 4-6 листьев Abutilon theoph- rasti32 пары

листьев Травянистые сорняки

Avena fatua Alopecurus myo- suroides

Echinochloa crus-galli

10

1 лист

5 1-1/2 листьев

5 1-2 листа

Таблица2

I

1 2 3

4

0,0312-0,06250,0312-0,0625 0,5-10,25-0,5 0,250,25

0,0156-0,0312 0,0156 0,0625-0,125 0,25-0,5 0,25-0,50,125

0,125-0,25 0,0156-0,0312 0,062S.1,0 0,25-0,50,5

0,0156-0,0312

0,0156

0,25

0,5 0,312-0,0625 0,125

; - меньше, NR - никакого снижения роста ни при каких дозах не было отмечено.

Gialium арате ine 4 Veronica per- sica 2 Viola arven- sis2

1422997

12 Продолжение табл.2

0,25

0,5 0,312-0,0625 0,125

ТаблицаЗ

Т а б л и ц а 4

9 3 - 5 (кольца)

4 5 - 6 3 3-4

13

1422997

Т а б л и ц а 5

0,5

1

2

90 93 98

О,12570

0,2583

0,593

1100

0,12590

0,2595

0,598

1

98

U

Т а б л и ц а 6

5

13 18 О О 3 5 О О

в

5