Фунгицидный состав Советский патент 1978 года по МПК A01N9/22 C07D241/48 

Изобретение относится к химическим средствам защиты растений, а именно к фуигицидным составам на основе N,W-6uc(1-формамидо-2,2,2-трихлор)этил пиперазина. i

Известен фунгицидный состав на основе Ы,Ы-б«с-(формамидо-2,2,2 - трихлор) этил пиперазина(трифорин) 1. Однако он обладает недостаточной фунгицидной активностью при низких концентрациях.

Также получен указанный трифорин в виде смеси мезотрифорина и левовращающего трифорина .

Целью изобретения является повышение фунгицидной активности.

Предлагаемый фунгицидный состав в качестве действующего вещества содержит N,N-6MC-i (1 - формамидо - 2,2,2-трихлор) этил пиперазин в виде левовращающего изомера в количестве 0,001-85 вес. %, остальное - добавки, выбранные из группы эмульгатор, носитель, наполнитель.

Молекула трифорииа включает два ассиметрических атома углерода с одинаковыми радикалами , так что в результате синтеза действующего вещества получают 50% ./--трифорина (мезо-форма) и 50% рацемического трифорина (25% 1,1-трифорина и 25% ДД-трифорипа).

Разделение рацемата трнфорина на два оптически активных компонента известными методами невозможно. Например, основность действующего вещества так незначительна, что исключается возможность получения стабильных солей из оптически активных кислот. Незначительная растворимость трифорина уменьшает возможность фракционированной кристаллизации действующего вещества с помощью оптически активных растворителей.

,-CH-SH-OHO

Cl

Акцептор кислоть (-Н, i- -jf

I CClj-C-SH-CHO

I

V

,и- Г +zLW-moQd-dHOHiz-

я.1 н

кн

II

CCij-t-SH-CHO ,CCl3-t-NH-CHO

NN

ь Qи- о

н -L W-IHOOC-CHOH)2Н -Т. W-(HClQC- HOHl2

н

I

CClj-O-NH-CHO

I J Н), (.-)-М(7нотри ---чТ N

,-С-НН-ОНО-Oaj-d-NH-CHO - r)каон (-. rS H-шоос-сноюгH

Г.к

I cCi -d-MH-CHO МАкцептI ( 3 t-f. V- - ICl -CH-SH-CHOi«1I ор кислотыИ- ОС1з- С-ВМ-СНО г% k J w, Ы- tCH-C-m-CHO H ccij-c-sH-CKo I

N

С)

Фракниоииробанная энстрация/ фракциокирсбаитя крис паллизация

cci,- С - NH- сиа

к I

CtSlj-C-NH-CHO

I

N

()

ff

CCi - C-KH-CHO к Пгшеразпи сначала только у одного атома азота подвергают взаимодействию с ( + ), (-)-1,2,2,2-тетрахлорэтилформамидом, получая ( + ), (-)-М-(1-формамидо2,2,2-трнхлорэтил)пиперазин, который в дальнейшем обозначен как «монотрифорин. Это соединение имеет только один асимметрический центр и из-за незамещенной вторичной аминогруппы иинеразина обладает еще достаточной основностью для ползчения диастереомерных солей с оптически активными всилмогательными кислотами. В иринцине для получения диастереомерных солей моиот ;ифорина можно применять любые оптически активные кислоты, такге как L( + )-мoлoчнaя, /)( + )-камфорная), Z (-f) -а-бромкамфорная-л-сульфокислота, (-)-0,0-дпбензоилвинная, (Ч-)миндальная, (-)-миндальная, L(-)-яблочная, L( -)-5-пирролндинон-2 - карбоновая кислота. Также может ирименяться L(-f)винная кислота. Было найдено, что оба дпастереомерных гидрогентартрата монотрнфорииа вследствие различной склонности к образованию сольватов и значительно различной растворимости сольватов можно разделять с достижением отличных выходов и без сложной очистки. Если смесь диастереомерных гидрогентартратов растворяют в воде, то (-) -монотрифорин-гидрогентартрат выкристаллизовывается в качестве пентагидрата. Выход при этом составляет 90%, оптическая чистота 98%. Перекристаллизацией из воды можно повышать оптическую чистоту до свыше 99,5%. Водный фильтрат содержит очень легко растворимый в воде ( + )-монотрифорингидрогентартрат. После отгонки воды обработкой с помощью 96%-ного этанола получают (+) -монотрифорин-гидрогентартрат как кристаллический сольват эталона, причем выход составляет свыше 80%, оптическая чистота свыше 99%.

н I

CClj-C-NHI

N

14

w,(-i- L,

ccij-c-sa-CHO I

H Разделенные днастереомерные монотриipopiiH-гндрогснтартраты обработкой щелочью в водном растворе можно преврапшть в оптически чистые основания с )Дель1П);:т врапл,еннем - 63,0° или -f 62,6°. Здесь iaiGKc не треб}ется специальная очистка. Затем оптически чистый (-)-монотрифор:;н еще раз подвергают взаимодействию с ( + ), (-)-1,2,2,2-тетрахлорэтилформамилом. Та.чпм образом иолучают смесь из мезо-трнфорипа и 50% (-), (-)трифорипа (соответственно из ( + )-монотрифорнна образуются 50% мезо-трифорн,,. ,- I Разделение этих смесей на соответствующие изомеры осуществляют фракцпонн)овапной крнсталлнзанпей нлн фракнион)рсванной экстракц 1ей. При этом используется наблюдающаяся во многих раствор 1уелях в 2-6 раз большая растворимость лег;п- или правовращающегося трифорпня по сравнению с мезо-трпфорином. Как растворнтолг особенно выделяются метанол, р.г.етон с добавкой воды до 20%, тетрагмдроф -ран. г.цсюннтрил н днметнлформамил, Обогагленне (-), (-)-трнфорн а возможно, Hai;pi Mep, экстракнней смеси лево-врантающего трнфорина и мезо-трифорина с помонпяо 90%-ного водного ацетона, кипящего метанола, тетрагндрофурана илн диметнлформамида (ДМФ), причем экстракция с номощью недостаточного для полного растворения смеси изомеров количества ДМФ является предпочтительной фо:мой обогащения (-), (-)-трифорина, так как ДМФ обладает хорошей растворяющей способностью для левовращающего трифорина, и, кроме того, эти растворы можно непосредственно применять для получения эффективных средств защиты растений. Для выделения оптически чистых изомеров вначале селективной экстракцией отделяют главное количество мезо-формы и

перекристаллизовывают обогащенный оптическн активный нродукт с содержанием приблнзительно 65-90о/о левовращающего трифорина. Особенно нригодными растворителями для нерекристаллизации являются метанол и ацетонитрил.

Для выделения небольших количеств чистых изомеров можно также применять механический отбор, так как при определенных условиях мезо-форма и оптически активный трифорин образуют различные кристаллы хорошей формы. При медленной кристаллизации смеси из мезо-формы и (-), (-)-трифорина из ацетонитрила мезоформа выкристаллизовывается, например, в виде прозрачных, бесцветных призм, а левовращаюший трифорин в виде бесцветных иучков иголок.

По экономическим соображениям для получения средств защиты растений выгодно применять левовращающий трифорин не в оптически активной, но обогащенной до 45-95% форме.

Пример 1. А. ( + ), {-)-N-(l-Фopмaмидo-2,2,2-тpиxлopэтил)пицepaзин.

К раствору 86 г (1 моль) нинеразина в смеси из 80 мл 12,5 и. соляной кислоты (1 моль) и 800 мл воды при 3-5° С, размешивая, в течение приблизительно 30 мин по каплям добавляют раствор 220 г (1,04 лшль) ( + ), (-)-,2,2,2-тетрахлорэтилформамида в 400 мл ацетона и одновременно раствор 140 г (1,03 моль) тригидрата ацетата натрия в 200 мл воды. Прозрачный в начале раствор медленно становится мутным и осаждается бесцветный вязкий осадок.

В течение дальнейших 30 мин смесь размешивают при 3-5° С и затем при той же самой температуре каплями добавляют раствор 170 мл 6 н. гидрата натрия (1,02 моль). При комнатной температуре отгоняют ацетон в вакууме. Выделизшнеся кристаллы ,К-б«с-(1-формамидо - 2,2,2трихлорэтил)пиперазина (36,5 г) отсасывают. Водный фильтрат насыщают приблизительно 500 г поваренной соли, причем гидрохлорид указанного соединения выделяется кристаллами. Их отсасывают, растворяют гидрохлорид в 1000 мл воды, отфильтровывают от нерастворимых примесей и, охлаждая, добавляют 170 мл 6 н. гидрата натрия (1,02 моль).

Выкристаллизовавшийся бесцветный продукт отсасывают, отмывают ледяной уксусной кислотой до свободного от поваренной соли состояния и высушивают при температуре максимально 50° С. Получают 179 г (68,8% от теоретического) чистого ( + ). (-)-Н-(1-формамидо-2,2,2 - трихлорэтил) пиперазина, т. пл. 133-134° С. Вещество без дальнейшей очистки можно перекристаллизовывать из уксусного эфира.

Б. (-)-Ы-(1-Формамидо-2,2,2 - трихлорэтцл)пиперазин-1 - ( + ) - гидрогентартратпеитагидрат.

156 г (0,6 моль) ( + }, (-)-М-(1-формамидо-2,2,2-трихлорЭ1Ил)иииеразина и 93 з

(0,62 моль) L( + )-виннoй кислоты при 30- 40 С растворяют в 800 мл воды. Раствор в теченне приблизительно 24 ч оставляют стоять при 5° С. Отстоявщуюся наверху жидкость осторожно сливают с выделившихся

больших прозрачных кристаллов и нромывают кристаллизат дважды с помощью по возможности небольшого количества ледяной воды. Остаток высушивают при комнатной температуре на воздухе.

Получают 138,9 г (92,5% от теоретического) (-)-Н-(1-формамидо-2,2,2 - трихлорэтил) пиперазин-/,-(-1-)-гидрогентартрат-пентагидрата, ,7° (вода), оптическая Ч1 стота 98,1%.

Однократной перекристаллизацией из 6 ч. воды цри температуре до 50° С получают соединение, степень оптической чистоты которого составляет 100%, .8° (вода).

Найдено, %: С 27,5; Н 5.5; N 8,3; С1 21,3.

Crlii.CsNsO . С4НбОб . 51-1,0. Вычислено, %: С 27,4; П 5,6; N 8,4; С1 21,3.

В. (-)-N-(I-Фopмaмидo-2.2,2-тpиxлopэтцл)пиперазин.

250 г (0,5 моль) (-)-N-(1-формамидо2,2,2 -трихлорэтил) пиперазин-L- (+) - гидрогентартрат-нентагидрата суспендируют в 1500 мл воды. Охлаждая и размешивая,

при температуре приблизительно 5° С к суснензпи каплями прибавляют 490 мл 2 н. гпдрата натрия (0,98 моль). Затем добавляют 700 г поваренной соли, размешивают в течение 1 / при 5-10° С, отсасывают мелкокрнсталлический бесцветный осадок и дважды промывают 150 мл ледяной воды каждый раз. Продукт вьГсушивают при комнатной температуре, выход 114,5 г (88,2% от теоретического), т. пл. 140-142° С, а.о -63,0° (этанол), оптическая чистота 99,5%.

Г. Смесь из ( + ), (-)-N,N-6«c-(l-форма мидо - 2,2,2 - трихлор) этил пиперазина (мезо-трифорин) и ( -)-N,N-6wc - (1-формамидо-2,2,2-три.хлорэтпл) пиперазина (левовраш,аюшпй трифорин).

К суспепзии 78,2 г (0,3 моль (-)-Х(1-формамидо-2.2,2-трихлорэт 1л) ниперазипа в смеси из 30,3 г (0,3 моль триэтиламина и 300 мл аналитически чистого укс тного эфира при 4° С, размешивая, в течение нрнблизительно 20 мин каплями добавляют раствор 63,3 г (0,3 моль) ( + ),

(-) - 1,2,2,2 - тетрахлорэтилформамида в 300 мл аналитически чнстого уксусного эфпра. Затем перемешивают массу еще в течение 1 ч при максимально 5° С, отсасывают бесцветную смесь кристаллов и

промывают 100 мл уксусного эфира. Высушенный, распыленный остаток извлекают с номощыо 600 мл воды, отсасывают и водой промывают до исчезновения остатков хлорида. Смесь из мезо-трифорпна и левовращающего трнфорина высушивают в вакууме максимально ири 60° С. Получают 115 г трифорина (I А), т. пл. 175-176° С (разложение), 40,4° (ДМФ), изомерное соотношение мезотрифорина и левовраш,аю1цего трифорина 51,5 : 48,5. Соединенные уксусноэфирные фильтраты ири 40° С уиаривают в вакууме. Полутвердый остаток встряхивают со смесью из 200 мл воды и 200 мл хлористого метилена, Метиленхлоридную фазу отделяют и оставляют стоять в течение приблизительно 20 ч ири О-10° С. Образовавшийся осадок трифорина отсасывают, иромывают водой и хлористым метиленом и высушивают ири 60° С. Получают 6,8 г продукта, т. пл. 173- 175° С (разложение) (I В), а -- 73,6 (ДМФ), изомерное соотношение мезотрпфорииа и левовращаюшего трифорина 12:88. Обш,ий выход трифорина 121,8 с (93.4% от теоретического). Д. Разделение ( + ), (-)-N,N-6iic-(lформамидо-2,2,2 - трихлор)этил пииеразина и (-), (-)-Ы,Ы-бис-(1-формамидо - 2,2,2трихлор)этил пинеразина. Получение затравочных кристаллов. 6 г распыленного мезо-трифорина с изомерным соотношением 12 : 88 растворяют в 135 мл теплого ацетонитрила. Раствор оставляют стоять в течение 90 ч при комнатной температуре. Маточный раствор осторожно сливают с образовавшихся кристаллов и дважды промывают ацетонитрилом. Полученные продукты илавятся при 173-175° С (разложеиие), -82,2° (ДМФ), изомерное соотношение левовраш.аюшегося трифорина к мезо-трифорину 98,5 ; 1,5. Дальнейшей перекристаллизаиией из ацетонитрила получают левоврашаюший трифорин, -83,2° (ДМФ) оптическая чистота 99%. Разделение главного количества изомерной смеси. 114 г полученной согласно примеру 1 г смеси из мезотрифорина и левовращаюш.его трифорина (I А, изомерное соотношение 51,5 : 48,5) мелко распыляют и в течение 5 мин, размешивая, с 580 мл аналитически чистого метанола нагревают с обратным холодильником. Суспензию отсасывают в горячем состоянии на предварительно нагретом нутче (остаток П Л). Фильтрат аналитически чистым метанолом доводят до объема 580 мл, вновь нагревают до кипеНия, в случае необходимости в горячем состоянии отфильтровывают от незначительной части нерастворенного вещества и cryш,ают в вакууме. Получают кристаллический остаток 59 г (П В), -63,8° (ДМФ) изомерное соотношение левовраш,аюш,его трифорина и мезо-трифорина 76,5 : 23,5. 58 г продукта II В растворяют в 700 мл аналитически чистого киияш.его метанола. В теплый раствор вносят затравку мезотрифорина (иолучение смотри дальше) и в течение 24 ч оставляют стоять при комнатной температуре. Сливают метапольный раствор с выделившихся кристаллов, состояигих предпочтительно из мезо-формы, и отгоняют растворитель в вакууме. Остается 35,9 г уже сильно обогаш,енного (-), (-)-трифорина (II С), а 7/ -74,0° (ДМФ), изомерное соотношение левовраш,аюшего трифорииа и изотрнфорппа 89 : : И. 30 г распылеппого продукта И С растворяют в 600 -ИЛ кипяшего ацетона, вводя в раствор затравочные кристаллы чистого (-), (-)-изомера и оставляют стоять в течение 72 ч при комнатной температуре. Кристаллизат отсасывают, промывают ацетонитрилом и очншают его, перс-крнсталлпзовывая два раза из ацетонитрнла. Получают 8,6 г чистого (-), (-)-трпфорина, т. пл. 176-177° С (разложение), -83,0° С (ДМФ) оптическая чистота 99%, коэффициент Ri 0,50 (хлороформ/метилгликоль 9:1, на силикагеле). С 27,72; Н 3,50; Найдено, С1 49,15. CionuCl6N40 Вычислено, %: С 27,60: Н 3.24; N 12,88; С1 48,91. Остаток ПЛ метанольной экстракции вновь экстрагируют 300 мл кипящего метанола и затем 300 мл кипящего ацетонитрила. Остающийся продукт оптически неактивный и является фактически чистым мезо-трпфорином. Продукт можно перекристаллизовать из 150 ч кипящего ацетонитрила, т. пл. 180° С (разложение); 0° (ДМФ), коэффициент Rf 0,57 (хлороформ/метилгликоль 9 : 1, на силикагеле). Найдено, %: С 27,77; Н 3,38: X 12.61: С1 48,75. CioHi4Cl(;04 Вычислено, %: С 27,60; Н 3.24; N 12,88; С1 48,91. Аналогично также пз (Ч-)-Х-(1-формамидо-2,2,2-трихлорэтил)пииеразпна и D, L1,2,2,2-тетрахлорэтплформампда получают правовращаюший трифорин. Сначала получают изомерную с:месь с удельным вращением -1-38,4° (в ДМФ), из которой фракционированной кристаллизацией можно выдеить чистый ( + ), ( + )-N,N-6uc-f(1-формамидо-2,2,2-трихлор)этил ииперазин, т. ил. 174-175° С (разложение), 83,7°

11 (ДМФ), оптическая чистота 99,5%, коэффициент Rf 0,50 (хлороформ/метилгликоль 9 : 1, на силикагеле). Пример 2. Обогащение (-), (-) N-бцc- {l-фopмaмидo - 2,2,2 - трихлор)этил пиперазина. 130 г (0,3 моль) полученной согласно примеру 1 Г мелкораспыленной смеси из (-), (-)-трифорина и мезо-трифорина ( -40,2°, изомерное соотношение левовращающего трифорина и мезо-трифорииа 48 : 52 размешивают с 150 мл диметилформамида в течение 2 ч при 40° С и затем в течение 2 ч при 20° С. Суспензию отсасывают и остаток дважды промывают 10 мл ДЛ1Ф. Остаток суспендируют в 200 мл воды, отсасывают, промывают водой и высушивают при температуре ниже 60° С. Получают 53,1 г вещества, т. пл. 178° С (разложение), - 4,7° (ДМФ, изомерное соотношение левовращающего трнфорина и мезо-трифорина 5,5:94,5). Соединенные фильтраты диметилформамида в количестве 188 мл содержат 76 г (40,5 вес. 7о) трифорина, содержащего 78,5% левовращающего трифорина и 21,5% мезо-формы. Выход после экстракции (-), (-)-формы 96% от теоретического. Диметилформамидный раствор с обогащенным (-), (-)-трифорином непосредственно можно превратить в жидкие средства для защиты растений. Для изолирования обогащенной левовращающей формы в виде твердого вещества 94 м.л диметилформамидного раствора вмешивают в 1500 мл холодной воды. После размешивания в течение 15 мин выдели шееся вещество отсасывают, промывают воДозировка

Действующее начало

А В Пример 5. Действие «а листья бобо- 40 вых растений против ржавчины фасоли при лечебной обработке. Опрыскивание листьев производят по истечении четырех дней после заражения.

Дозировка де11ствующего начала, ч/млн.

ДеГютвующее начало

1000 333 I iii

А В

12

Поражение, % 50

40 81

Поражение, % дои и высушивают при температуре ниже 60° С. Получают 37,2 г трифорина, т. пл. 174-176° С (разложение), -65,2° (ДМФ, изомерное соотношение левовращающего трифорина и мезо-трифорина 78:22). Формы применения средств обычные - гранулы, порощки, эмульсии, концентраты. Их приготавливают методами, общими при изготовлении препаративных форм пестицидов. Пример 3. Системное действие против мучнистой росы огурцов (профилактическая обработка). Обработку почвы производят за два дня до заражения. Порал :ение указано в процентах по сравнению с необработанными контрольными растениями. Результаты приведены в табл. 1. т а б л II ц а 1 Деиств ющее вещество (техническиц трнфорин) (лезовращающнй трпфорни) Пример 4. Системное действие против учнистой росы огурцов (лечебная обраотка). Обработку почвы производят по истечеии трех дней после заражения. Поражение казано в процентах по сравнению с необаботанными контрольными растениями. езультаты приведены в табл. 2. Таблица 2 Поражение указано в процентах по сравнению с необработанными контрольными растениями. Результаты приведены в табл. 3. Таблица 3

Таким образом, активность левовраща.ющего трифорина против фитопатогенных грибков, значительно выше, чем активность изомерной смеси трифорииа.

Формула изобретения

Фуигицидный состав, содержащий действующее вещество на основе N,N-6uc-(lформамидо-2,2,2 - трихлор)этил ииперазина, а также добавку, выбранную из групиы: эмульгатор, носитель, наиолнитель, отличающийся тем, что, с целью повыщения

фунгицидной активности, он содержит N. - быс-(1 - формамидо - 2,2,2-трихлор)этил пииеразии в виде левовращающего изомера в количестве 0,001-85 вес. %, остальное - добавки.

Источники информации, иринятые во внимание при экспертизе:

2. Патент ФРГ № 1901421, кл. 12 р 6/00, опублик. 1969.