Способ получения производных холина Советский патент 1983 года по МПК C07F9/32 A01N57/18 

к/или 2-амино-4 (окси )(меткл )-фосфин илбутирилхолина Формулы 2: О CHjPiCHj j-CH-COO(CH,)KCHjCH20H, по которому холин и/или неорганическую соль холима подвергают взаимодействию .с 2-амино-4 (окси )(метил Ь фосфиноилбутирилТ-аланилаланином и/или 2-амино-4-(окси )(метил ЬФосфин илбутановой кислотой и/или ее -солью. Соединения формулы 1 или 2 / могут быть приготовлены путем прибавления эквимолярных количеств холина или его неорганической соли, например сульфата холина, к водному раствору соединения формулы 3 ,в которой М атом водорода, или же прибавлением эквимолярного количества соли холина например, с серной кислотой к водном раствору соединения формулы 3 , в котором М - металл, например барий. Предпочтительно пользова ъся водой, освобожденной от двуокиси углер да, так как холин имеет тенденцию образовывать карбонат. Указанный водный раствор концентрируют досуха, остаток растворяют в 10-кратном объеме растворителя, тако го как метанол или этанол. Целевые соединения выделяют путем прибавления 40-50-кратного объема органического растворителя, такого как этилацетат, хлороформ, бензол или диэтиловый эфир. Получают белый о.садок, который сушат в вакууме в присут стви осушающего вещества и получают соеди нение холина формулы 1 или 2 в виде белого порошка. Если в качестве побочного продукта образуется неорганическая соль, то соединения I или 2 могут быть вы делены из концентрированного реакцио ного раствора при помощи спирта или его смеси с ацетоном (когда неоргани ческая соль растворима в воде). Если же неорганическая соль слабо растворима в воде, как например, сульфат бария, она может быть удалена из реакционного раствора путем фильтрования или декантации. Пример 1. Холин L-AMPB. 3,55 г L-AMPB растворяют в 50 мл прокипяченной и охлажденной воды и прибавляют к смеси 2,38 г холина. Смесь концентрируют и полученный остаток растворяют в 50 мл этанола. Белый осадок выделяют путем прибавле ния 500 мл этилацетата. Верхний слой декантируют, осадок промывают неболь шим количеством этИлацетата и сушат в вакууме над пятиокисью фосфора. Получают 5,4 г холина L-AMPB в виде белого порошка, т.пл. 175-178 С. Найдено, %: С 42,20; Н 8,83; N9,81;P10,98. . C,o 1125 РВычислено, %: С 42,25; Н 8,86; N 9,85; Р 10,9. Пример 2. Холин DL-AMPB. 2,49 г бариевой соли OL-AMPB растворяют в 25 мл воды и прибавляют 1,52 г сульфата холина. Осадок образовавшегося сульфата бария отфильтровывают и фильтрат конденсируют. Остаток растворяют в 25 МП этанола и белый осадок вьщеляют путем прибавления 250 МП ацетона. Верхний слой декантируют, осадок промывают небольшим количеством ацетона и сушат в вакууме над пятиокисью фосфора. Получают 2,75 г холина OL-AMPB в виде белого порошка. Т.пл. 152-157С. Найдено, %: С 42,18; Н 8,82; N 9,79; Р 10,97. W iOfPС 42,25; И 8,86; Вычислено, %: N 9,85; р. 10,90. 3. Холин SF-1293. .Пример 3,23 г SF-1293 растворяют в 25 мл прокипяченной и охлажденной воды и прибавляют 1,21 г холина. Смесь концентрируют и остаток растворяют в 25 мл метанола. Белый осадок выделяют путем прибавления 50 МП диэтилового эфира. Верхний слой декантируют, осадок промывают небольшим количеством диэтилового эфира и сушат в вакууме над пятиокисью фосфора. Получают 4,26 г холина SF-1293 в виде белого порошка. . Т. пл. . Найдено, %: С 45,02; Н 8,23; N 13,10; Р 7,33. Нз5 N4 &, Р . Вычислено, %: С 45,07/ Н 8,27; N 13,14; Р 7,26. Физические константы и физикохимические характеристики полученных соединений приведены в табл. 1. Рост многолетних сорняков - проблема не только на участках, не пригодных для- выращивания культурных растений, но и на полях для выращива- ния риса,в горных районах,плодовых садах и на лугах. .Полное уничтожение многолетних сорняков может быть достигнуто только при ингибировании воспроизведения. Однако многолетние сорняки обладают более высокой стойкостью к гербицидам, чем однолетние. До настоящего времени i для борьбы с много,летними сорняками употребляли N-фосфонометилглицин (глифозат), но это вещество является неэффективным для уничтожения широколистных сорняков. Поэтому желательно получение гербицидов, обладакдцих более ь-шроким спектром борьбы с сорняками. Предлагаемые новые соединения уничтожгиот однолетние травы, обладающие сильной способностбю к воспроизведению, такие как Oigltaria adscendes Генр. и Echlnochloa Crus-galli П.BOB., и ингибируют их воспроизведение. Если эти гербициды нанести на листву многолетних сорняков, они перемещаются к подземным частям, таким как ризома, клубни, луковицы, . клубнелуковицы, корни и убивают под земные части. В этом случае многоле ние сорняки уничтожаются благодаря предотвращению воспроизведения подземных частей, что является наиболе важным при борьбе с ними. Существует также серьезная пробл ма уничтожения кустарников на полях не пригодных более для выращивания культурных растений, на лугах и на участках, засаженных лесом. Лишь не большое число гербицидов эффективно в борьбе о кустарниками. Соединения формулы 1 и 2 проявляют сильный унич тожающий эффект и эффекты, ингибирукицие воспроизведение, при обработке листвы кустарников-, так как перемещаются к любой части растения. Из практики известно незначительное число гербицидов эффективных одновременно для уничтожения сорняков и кустарников. Так, например, натрие вая соль 2,2,3,3-тетрафторпропионово кислоты представляет собой эффективный гербицид для уничтожения травы Mi cantus sinensis и бамбука на учас ках, засаженных лесом, но она не является столь же.эффективной для кустарников, и такие кустарники как Rubus crataeg1fоПus, каштан (Castanea crenota) и японская клюква начинают расти после уничтожения, травы Miscantus sinensis и бамбука, что требует дополнительного использования гербицида для борьбы с ростом кустарников. В противоположность этому соединения формулы 1 или 2 мо гут уничтожать одновременно -сорняки и кустарники и ингибировать воспроизведение и регенерацию их на долгий период времени. Предлагаемые соединения быстро. поглощаются и проникают в растения после нанесения их на листву, т.е. обладают стойкостью к дождю. Эта особенность делает их предпочтительн ми в тех условиях, когда метаболизм растений находится на низком уровне и ингибируется поглощение и проникно вение гербицидов или когда соединени наносятся опрыскиванием при низкой температуре, или на более поздней стадии роста растений при обработке, проводимой осенью. Кроме того, предлагаемые соединения пригодны для обработки участков, засаженных лесом, таккак они дают высокий эффект при борьбе с крупныгли многолетними сорняками и кустарниками. Поскольку они не обладают- фитоТОКС ИЧНОСТЬЮ по отношению к ЯПОНСКОгму кипарису, то могут употребляться в качестве избирательных гербицидов на участках, засаженных японским кипарисом, для борьбы с наземными сорнлками. Предлагаемые соединения могут употребляться и для борьбы с сорняками в наземной их час±и в течение длительного времени, если они наносятся до посева, без какой-либо фитотоксичности для высеянных растений. При их употреблении на рисовых полях при осенней обработке (после снятия урожая; для уничтожения многолетних сорняков) они перемещаются по растениям и ингибируют воспроизведение их подземных частей во время последующей весны. Поскольку они относительно быстро дезактивируются в почве, адсорбируясь на ее поверхности, их можно употреблять и на плодовых участках, при этом они не создают фитотоксичНости для растений, так как не поглощаются из корней растений. Предлагаемые соединения, могут, таким образом, применяться в различных районах, кроме участков, засаженных лесом, и площадей, на которых выращиваются культурные растения. Например, на лугах, где пасется скот, часто растут кустарники Конкурентом их на пастбищах является Rumex obtusifolius i., Известно, У скота, поедающего эти растения, снижается качество молока. Сорняки с колючками, такие как Solanum carolinense L,, могут послужить причиной повреждений у крупного рогатого скота. Соединения формулы 1 или 2 - могут уничтожать сорняки и кустарники на пастбищах, если их наносить точечным образом. Кроме того, эти соединения могут употребляться для борьбы с однолетними и многолетними сорняками и кустарниками на заводах,железных дорогах, в парках, общественных местах, на пляжах, отмелях, шоссейных дорогах, плов1адках для игры в гольф, находя1дихся под паром площадях для выращивания культурных растений и целинных зегллях. Количество соединений, необходимое для уничтожения сорняков и кустарников и для ингибирования воспроизведения, может меняться в зависимости от климатических условий (температуры и интенсивности освещения ) , а также от видов подлежащих уничтожению сорняков и кустарников. Количество активных ингредиентов показано в табл. 2. Соединения .формулы 1 и 2 могут эффективно уничтожать не только растения, растущие в гористых местностях и в низинах, но также водоросли, и высшие водяные растения (растения, таксономно более развитые, чем водоросли ), напримерf растения, которые полностью находятся в воде и простирают свои корни ниже нижнего уровня воды, те растения, часть которых . выступает из воды, и те, которые плавают на воде или в толще воды. Водяные растения создают различные неудобства, например, если сорняки цветут на водном русле, скорость течения воды в реках снижается по срав нению с исходным планированием. Это вызывает седиментацию .почвы и песка, изменение температуры воды, повышение эрозии водного русла, перерывы в прохождении транспортов по речному пути и снижение количества рыбы. Кро ме того, .создаются серьезные проблем с точки зрения водоснабжения и дренирования в каналах, озерах и. болота запрудах и при ирригации. Рост водяных растений может сделать невозможными плавание и рыбную ловлю в озерах и болотах, сильно снизить возмож ность использования воды для промышленных целей и ухудшить внешний вид ландшафтов при осмотре достопримечательностей, 1ербицидная активность этих соеди нений обуславливается их про никновением и поглощением на поверхности растений и перемещением внутри растений после проникновения. В случае многолетних-сорняков, таких как Еichhormocrassipes Solms, соединения полностью ингибируют воспроизведение новых листьев, что приводит к гибели растения. Кроме того, эти соединения уничтожают водоросли, такие как Splrogyra и Diatomacae. Наибольшее преимущество соединени формулы 1 и 2 при использовании их для борьбы с водянь-ми растениями зак лючается в том, что они обладают очень низкой токсичностью для рыб (LC5o20 ч. на 10,) и превосходной избирательностью для рыб, растений и во дорослей,с которыми следует вести борь В случае, если соединения наносят ся на листья водяных растений, плавающих на поверхности воды или расту щих на поверхности воды и простирающих свои корни ниже нижнего уровня воды, они разбавляются водой и совер шенно не создают какой-либо токсичности для рыб. При использовании предлагаемых соединений для получения плавучих препаратов, они образуют тонкий слой на поверхности воды на некоторый период времени и ускоренно поглощаются сорняками, растущими у поверхности воды, и в то же время не опасны для рыбы. Таким образом, усиление эффекта и предотвращение токсичности для рыбы достигается в одно и то же время, что позволяет считать предлагаемые соединения ценными гербицидами для водяных растений. Количество соединений, которое нужно для уничтожения водяных растений, колеблется в зависимости от различных условий. В случае нанесения соединений на листья водяные растения и водоросли могут быть уничтожены при опрыскивании раствором, содержащим 0,01 - 1,0 % активного ингредиента в 25-250 п воды на 10 ар.В случае внесения соединений ниже уровня воды водяные растения и водоросли могут быть уничтожены при поддержании концентрации активного ингредиента в покоящейся воде 0,1 - 20 ч на 10. Предлагаемые соединения в некоторых случаях поглощают влагу при продолжительном хранении, однако они могут рассматриваться как устойчивые гербициды. Для борьбы с растущими в гористых районах и в низинах сорняками и кустарниками, а также с водяными растениями и водорослями предлагаемые соединения при помощи подходящих разбавителей могут применяться в виде жидких и водорастворимых препаратов, смачивающихся порошков, эмульгируемых концентратов, препаратов в виде пыли, тонких гранул и т.д. Препараты эти могут содержать поверхностно-активные вещества, такие как октилфенилполиоксиэтанол, додециловый эфир полиоксиэтилена, сложный зфир, образуемый полиоксиэтиленсорбитаном с жирными кислотами, алкарильный простой,эфир полиоксиэтилена или т.п., которые служат для улучшения . способности к распространению,свойств адгезии или диспергирования и обеспечивают нужные эффекты или даже усиливают их. Кроме того, препараты могут содержать другие гербициды, например, ингйбнрующие прорастание и агенты,, способствующие их нанесению на листву, для усиления действия предлагаемых соединений и для продления периода их эффективного воздействия. Различные формьл препаратов получают следующим образом. Препарат 1. Препарат пыли. 4,0%L-.AMPB холина, 95,0% талька и 1,0% тонкого порошка водной кремниевой кислоты превращают в nopotiOK и смешивают для получения пр епарата пьши. Для нанесения на сорняки и кустарники, растущие в гористых местностях и в низинах, этот препарат наносится на листву в виде пыли. Препарат 2. Жидкий препарат. 30,0% SF-1293 холима, 15,0% октилфенилполиоксиэтанола, 0,15% метилпара-оксибензоата и 54,85% воды смешивают для получения раствора и получают жидкий препарат. Для воздействия на растущие в гористых местностях и низинах сорняки и кустарники этот препарат разбавляют водой и наносят на листву. Препарат 3. Смачивающийся порошок. 45,0% DL-AMPB холина, 50,0% диатомовой земли и 5,0% неионного/анионного поверхностно-активного вещества превратают в порошок, смешивают для получения однородной смоси и тон ко и э мел ьч ают для получе н и я смачивающегося порошка. Для воздействия на растущие в гористых местностях и низинах сорняки и кустарники препарат разбавляют водой н наносят на листву. Препарат 4. Жидкий препарат. 30,0% OL-AMPB хопина, 15,0% октил фенилполиоксиэтан рла, 0,15% метилово го эфира пара-оксибенэойной кислоты и 54,85% воды растворяют и смешиваю для получения жидкого препарата. Дл воздействия на водяные растения сме разбавляют водой и наносят на листь или на подводные части. Препарат 5. Смачивакхцийся порсшок 50,0% L-AMPB холина, 45,0 диатомовой земли и .неионного/анионного поверхностно-активного веществ превращают в порошок и «смешивают дл получения однородной смеси, которую подвергают окончательно 1у измельчени для получения тонкого порошка. Для воздействия на водяные растения порошок разбавляют водой и наносят на листья или на подводные части растений. Препарат 6. Препарат дуста. 5% SF-1293 холина и 95% талька превращают в порошок и смешивают для получения однородной смеси с целью получения препарата ПЕЛЛИ. Для воздей ствия на водяные растения его наносят на листья в количестве 0,4-6 кг на 10 ар. Для оценки результатов использова ния соединений формулы l или 2, поль зовались сле;с кядей шкалой: Показатель уничто- Повреждение жения листьев, % -Оценку эффекта иигибирования воспроизведения выражали в. интервале от (-) до (+++), где {-) обозначает отсутствие воспроизведения, а именно полное подавление репродукции (t) - сильное подавление репродукции, (+) - существенное подавление репродукции, (++) - среднее подавление репродукции и (+++) - отсутствие подавления репродукции. . О п ы т 1. Предлагаемые и известные соединения, используемые для сравненияГ, разбавляют до предписанной концентрации и опрыскивают растущие в природных условиях сорняки, нанося их на листья в количестве 150 л на 10 ар. В качестве поверхностнотактивного вадества прибавляют 10% октилфенилполиоксиэтанола. Определяют показатель уничтожения после , 21 дня и эффект ингибирования воспроизведения по прошествий 2 мес (Oigitaria adscendes и Echtnochloa Сги5-даП|)и4 мес (другие сорняки). Полученные результаты приведены в табл. 3. О п ы т . 2. Предпагаемле и известные соедннени-я разбавляют до предписанной концентрации и наносят опрыскиванием на кустарники путем обработки их листвы/ на участке засаженном японским кипарисом, в количестве 150 л на 10 ар. По прошествии 30 дней и 3 мес определяют показатель уничтожения. Высота растений следующая: 5070 см для японского кипариса, примерно 50 см для каштана, 50-90 см для Sasa nipponica, примерно 100 см для Miscanthus sinensis и 70-100 см для Rubus erataegifo1ius соответственно. Полученные результаты приведены Б табл. 4. ОпытЗ.. Предлагаемые и известные соединения разбавляют до предписанной концентрации и наносят на растутцие в природных условиях кустарники путем обработки их листвы в количестве 150 л на 10 ар. В качестве поверхностно-активного вещества прибавляют 0,1% октилфенилполиоксиэтанола. Определяют показатель уничтожения по прошествии 1 и 3 мес и эффект ингнбирования воспроизведений по. прошествии 3 мес. Результаты приведены в табл. 5. О п ы т 4. Воду помещают в e лкocти из пласг тического материала размером 20 х 30 см и добавляют в нее, жидкое удоб- рение. Двум растениям Eichho, crassipes Solms дают плавать в каждой емкости. К 0,1-0,2%-ному водному раствору DI--AMPB холина прибавляют 0,1 или 0,2% каждого из поверхностноактивных веществ, перечисленных.в табл. б. Каждый раствор наносят опрыскиванием листвы в количестве 100 л на 10 ар. Определяют показатель уничтожения по прошествии 21 дня и 3 мес и эффект ингибировация воспроизведения по прошествия 3 мес. Полученные разультаты приведены в табл. б. Опыт 5. В емкости из пластическогх) материала раз1«юром 20x30 см наливают воду и прибавляют жидкое удобрение. В каждый сосуд- помещают по два растения которые плавают на воде. На листья . растений наносят в количестве 100 л на 10 ар 0,1 или 0,2%-ные растворы каждого из предлагаемых и известных

соединений. В качестве поверхностноактивного вещества прибавляют 0,1% октилфенилполиоксиэтанола. Определяют показатель уничтожения по прошествии 21 дня и 3 мес и эффект ингибирования воспроизведения по прошестВИИ 3 мес. Полученные результаты приведены в табл. 7.

О п ы т б.

Почву рисового поля помещают в квадратные, со стороной 50 см, горшочки из бетона. Н,а эту почву пересаживают растения Sag 11taria tr folia L, Sagittaria pygmaea Mlg, Hydrocharls dubla и Sagittaria Aginashi Makino, после чего на почву наливают воду висотой слоя 5 см. Далее на поверхности воды дают плавать раст&киям Eichhornia crassipes, Spirodela polyrhiza Schleld и Lemna pauclcostata Хегельма. По прошествии 1 мес наносят предлагаемые соединения в количестве 100 л на 10 ар, причем обработке подвергают листья и концентрацию соединений вгбирают в соответствии с предписанной и приведенной в табл. 8. В качестве поверхностно-активного вещества употребляют 0,1% октилфенилполиоксиэтанола. Определяют показатель уничтожения по прошествии 21 дня и 3 мес и эффект ингибирования воспроизведения п прошествии 3 мес. Полученные результаты приведены в табл. 8. -- О п ы т . 7.

Чернозем помещаиот в имеющие квадратное сечение горшочки из бетона со стороной 50 см и на почву наливают воду слоем 50 см. 1 астения Ceratopyl 1um demersum L, Chara Braunif и Salvina natans All пересаживают в горшочки, a на поверхности воды дают плавать растениям Ira crassa Kumya и Вас И 1 а гiophytа. Посл

этого предлагаемьте соединения наносят по каплям на поверхность воды с тем, чтобы в воде создалась необходимая их концентрация. Определяют показатель уничтожения по прсииествии 21 дня и 3 мес. Полученные результаты приведены в табЛ. 9.

Приведенные в табл. . 3-9 данные показывают, что эффекты, ингибирующие воспроизведение сорняков и кустарников, наблюдаемые при применении предлагаемых соединений, превосходят те эффекты, которые наблюдаются при употреблении глифозата. Кроме того, предлагаемые соединения являются более эффективными, чем глифозат, при более низкой концентрации.

В то время,как глифозат облгщает слабым эффектом при испол{13овании его для борьбы с широколистными сорняками и кустарниками, предлагаемые соединения показывают весьма высокую активность почти для всех сорняков и кустарников, за исключением японского кипариса, и обладают чрезвычайно широким спектром воздействия при борьбе с сорняками.

Из сравнения активности при борьбе с сорняками для АМРВ холина и SF-1293 холина с активностью однонатриевой соли АМРВ или монодиэтаноламмониевой соли АМРВ и однонатриевой соли (L-2амино-4-(окси)(метил)фосфиноилбутирил)-1-аланил-1-аланина (SF-1293) или монодиэтиламмониевой соли установлено, что предлагаемые соединения превосходят известные гербициды с точки зрения как эффекта уничтожения наземных частей, так и эффектов, ингибирующих воспроизведение. L-AMPB холин, например, вдвое более эффективен, чем однонатриевая или монодиэтиламмониевая соли L-AMPB (табл. 3.)

ео

in

га о

X nj

н

()

о

н го

LO

оо

CM

ш

ч

О

f-i

t; . §

TN (О

- н oVI

Sp.

n ,-4

н iSo

а

S

gс

а с о

«e

« о н ш

ко о M

о гH T-) н 1Л

(б о S rH

S

m I

m I

WO

(в ГЧ

10 о

ф 1Л К1Л

с о

гН

о

X

го сг

(N1

т-i u.

|Л

о о о м I

о in

о о о

Ч

I

о in

о

о

VO

тН

I

ш t

о о м

го

I

in

|

о о м

о ш

о о см

о о

чэ

го

I

о

in г

in

ностно-активного вещества. Отсутствие гербицида.

Таблица 6

+++

Таблица 7

OL-AMPB одмонатриевая соль

Продолжение табл. 7

4-4.

DL-AMPB двукалиевая соль

DL-монодиэтиламмониевая соль

DL- АМРВ моноиэопропиламмониевая соль

DL-AMPB моно-н-бутиламмониевая соль

ОL-АМРВ диаммониевая соль

DL-AMPB

Продолжение табл, 7

++

++ ++ ++

4 4

2 2

++

±

± ++ 41 Формула изобретения Способ получения производных холина- 2-амино-4-(окси)(метил)-фосфиноилбутирил -аланилаланинхолинаформулы I: § S . ,- J1|П CHj CHjp-lCHiijCHcoKHCHCONH-CHcooicHj JicH,,CH о л «.ii о MHj и/или 2-амино-4-(окси)(метил)-фосфи ноилбутирилхолина формулы 2: .1 т, CHjP-(CHj)2-CHCOOJlCH,)jNCH eH20H л- +L. NH. 3 отличающийся тем, что холин и/или неорганическую соль 195242 холина подвергают взаимодействию с и -амино 4(окси) {метил)-фосфинош1.бутирнл -аланилаланином и/или 2-амино-4-(окси) {иетил)-(1юсфиноилбутано ой кислотой и/или ее-солью, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. патент Японии № 48-22688, Q кл. 16 С 412 опублик. 1973. 2. Патент Японии 49-31890, кл. 16 с 412, опублик. 1974. 3. Патент Японии 48-85538, кл. 16 С 412, опублик. 1973. .. 4, Патент Японии 52-158932, 15 кл. 16 С 412, опублик. 1977. 5. Патент Японии 53-036059, кл. 16 С 412, опублик. 1978.