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Herbizides Mittel und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein herbizides, insbesondere selektiv herbizides Mittel sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Es ist bereits bekanntgeworden, dass Imidazolidine, wie das Imidazolidin der Formel
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als herbizide Wirkstoffe verwendet werden können (vgl. USA-Patentschrift Nr. 2,895, 817).
Es wurde gefunden, dass die neuen Thiaimidazolidin-Derivate der allgemeinen Formel
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in welcher R für einen gegebenenfalls durch Halogen substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht, und n die Zahlen 0 oder 1 bedeutet, starke herbizide, insbesondere selektive herbizide Eigenschaften aufweisen.
Zum herbiziden Mittel gelangt man, indem man erfindungsgemäss Harnstoffderivate der allgemeinen Formel
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in welcher R und n die oben angegebene Bedeutung haben, mit Chlorcarbonylsulfenchlorid, gegebenenfalls in Gegenwart eines Lösungsmittels, umsetzt, und die so erhaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel I mit Streckmitteln und/oder oberflächenaktiven Mitteln vermischt.
Überraschenderweise zeigen die erfindungsgemäss hergestellten Mittel eine höhere herbizide, insbesondere selektiv herbizide Wirkung, als die aus dem Stand der Technik bekannten herbiziden Mittel, die als Wirkstoff Imidazolidine enthalten, welche die zu den Thiaimidazolidinen chemisch nächstliegenden Wirkstoffe gleicher Wirkungsart sind. Die erfindungsgemäss erhältlichen Mittel stellen somit eine Bereicherung der Technik dar.
Verwendet man Chlorcarbonylsulfenchlorid und 1- (4-Trifluormethyl-phenyl) -3 -methylharnstoff als Ausgangsstoffe, so kann der Reaktionsablauf zur Herstellung des Wirkstoffes durch das folgende Formelschema wiedergegeben werden :
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Die für die erfindungsgemässe Umsetzung zu verwendenden Harnstoffderivate sind durch die oben angegebene Formel (II) eindeutig charakterisiert. In der Formel steht R vorzugsweise für Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl und Isobutyl, und Alkenyl mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Allyl. Die Reste sind vorzugsweise durch Chlor oder Brom substituiert.
Als Beispiel für die erfindungsgemäss verwendbaren Harnstoffe (Il) seien im einzelnen genannt :
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beiten mit Lösungsmitteln finden solche Verwendung, die mit Chlorcarbonylsulfenchlorid (III) nicht oder nur langsam reagieren. Als derartige Lösungsmittel seien beispielsweise genannt : Kohlenwasserstoffe, wie Benzin, Hexan, Benzol, Toluol, chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Dichloräthan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Äther, wie Tetrahydrofuran, Dibutyl- äther, Dioxan, Ester, wie Essigsäureäthylester, ferner beliebige Gemische aus den genannten Lösungsmitteln.
Die Reaktionstemperatur kann in einem weiten Bereich variiert werden. Im allgemeinen arbeitet
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man zwischen 20 und 150 C, vorzugsweise zwischen 50 und 80 C.
Im allgemeinen werden die Reaktionspartner in etwa äquimolaren Mengenverhältnissen verwendet.
Die Umsetzung kann z. B. in der Weise durchgeführt werden, dass man zu einer Lösung oder Suspension des Harnstoffes bei 60 bis 800C Chlorcarbonylsulfenchlorid zutropft und das Reaktionsgemisch so lange bei dieser Temperatur hält, bis die Chlorwasserstoffabspaltung beendet ist. Nach Beendigung der Reak- tion dampft man im Vakuum ein. Der meist kristalline Rückstand wird mit warmem Methanol verrührt und die Festsubstanz abfiltriert. Das Thiaimidazolidin fällt so in reiner Form an.
Das erfindungsgemäss hergestellte herbizide Mittel ist in seiner herbiziden Wirksamkeit gegenüber verschiedenen Pflanzen sehr unterschiedlich und kann daher auch als selektives Herbizid eingesetzt wer- den.
Das erfindungsgemässe Mittel kann zur Unkrautbekämpfung in landwirtschaftlichen Kulturen, wie
Weizen, Hafer, Mais, Baumwolle verwendet werden. Als Unkräuter im weitesten Sinne sollen Pflanzen gelten, die in Kulturen oder an Stellen aufwachsen, wo sie unerwünscht sind. Besonders gut bekämpfbar sind : Sinapis, Galinsoga, Stellaria, Urtica, Matricaria, Daucus, Pastinaca, Echinochloa.
Die Formulierungen, in die der Wirkstoff übergeführt werden kann, sind Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Pulver, Pasten und Granulate. Diese werden in bekannter Weise hergestellt, z. B. durch Vermischen der Wirkstoffe mit Streckmitteln, also flüssigen Lösungsmitteln und/oder festen Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln, also Emulgiermitteln und/oder Dispergiermitteln. Im Falle der Benutzung von Wasser als Streckmittel können z.
B. auch organische Lösungsmittel als Hilfslösungsmittel verwendet werden. Als flüssige Lösungsmittel kommen im wesentlichen in Frage : Aromaten, wie Xylol und Benzol, chlorierte Aromaten, wie Chlorbenzole, Paraffine, wie Erdölfraktionen, Alkohole, wie Methanol und Butanol, stark polare Lösungsmittel, wie Dimethylformamid und Dimethylsulfoxyd, sowie Wasser ; als feste Trägerstoffe : natürliche Gesteinsmehle, wie Kaolin, Tonerden, Talkum, Kreide und synthetische Gesteinsmehle, wie hochdisperse Kieselsäure und Silikate ; als Emulgiermittel : nichtionogene und anionische Emulgatoren, wie Polyoxyäthylen-Fettsäureester, Polyoxyäthylen-Fettalkohole, Äther, z. B. Alkylarylpolyglykoläther, Alkylsulfonate und Arylsulfonate ; als Dispergiermittel : z. B. Lignin, Sulfitablaugen, Methylcellulose.
Die wie oben beschriebenen Wirkstoffe können in den Formulierungen in Mischung mit andern bekannten herbiziden Wirkstoffen vorliegen, wie Phenoxycarbonsäuren, nitrierten Phenolen, Harnstoffen, Uracilen, Triazolen, Triazinen und Carbamaten.
Die Formulierungen enthalten im allgemeinen zwischen 0, 1 und 95 Gew. -10 Wirkstoff, vorzugsweise zwischen 0,5 und 90 Gew. -10.
Die Anwendung des herbiziden Mittels geschieht in üblicher Weise, z. B. durch Giessen, Verspritzen, Vernebeln, Verstreuen oder Verstäuben.
Die Mittel können nach dem Vorauflauf-Verfahren angewendet werden, besonders wirksam sind sie jedoch, wenn sie nach dem Nachauflauf-Verfahren eingesetzt werden.
Die Wirkstoffkonzentrationen der im Mittel vorliegenden Wirkstoffe können in grösseren Bereichen schwanken. Sie sind abhängig von den Witterungsverhältnissen, dem Verwendungszweck sowie von den zu bekämpfenden bzw. zu schützenden Pflanzen.
Verwendet man die Mittel als Totalherbizide, so beträgt der Wirkstoffgehalt im Mittel zwischen 0, 1 und 2 Gew. -10, vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,8 Gew. -10. Werden die erfindungsgemässen Mittel als selektive Herbizide eingesetzt, so beträgt der Wirkstoffgehalt im Mittel im allgemeinen zwischen 0,01 und 0,2 Gew. -10, vorzugsweise zwischen 0,03 und 0, 1 Gew.
Beispiel A :
Nachauflauf-Test
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<tb>
<tb> Lösungsmittel <SEP> : <SEP> 5 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Aceton
<tb> Emulgator <SEP> : <SEP> 1 <SEP> Gew. <SEP> -Teil <SEP> Alkylarylpolyglykoläther
<tb>
Zur Herstellung einer zweckmässigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 1 Gew.-Teil Wirkstoff mit der angegebenen Menge Lösungsmittel, gibt die angegebene Menge Emulgator zu und verdünnt das Konzentrat anschliessend mit Wasser auf die gewünschte Konzentration.
Mit der Wirkstoffzubereitung spritzt man Testpflanzen, welche eine Höhe von etwa 5 bis 15 cm haben, gerade taufeucht. Nach drei Wochen wird der Schädigungsgrad der Pflanzen bestimmt und mit den Kennziffern 0 bis 5 bezeichnet, welche die folgende Bedeutung haben :
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<tb>
<tb> 0 <SEP> keine <SEP> Wirkung <SEP> 3 <SEP> einzelne <SEP> Blätter <SEP> und <SEP> Stengelteile <SEP> z. <SEP> T. <SEP> abgestorben
<tb> 1 <SEP> einzelne <SEP> leichte <SEP> Verbrennungsflecken <SEP> 4 <SEP> Pflanze <SEP> teilweise <SEP> vernichtet
<tb> 2 <SEP> deutliche <SEP> Blattschäden <SEP> 5 <SEP> Pflanze <SEP> total <SEP> abgestorben
<tb>
Wirkstoffe, Wirkstoffkonzentrationen und Resultate gehen aus der nachfolgenden Tabelle hervor :
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Beispiel B :
Vorauflauf-Test
Lösungsmittel :
5 Gew.-Teile Aceton Emulgator : l Gew.-Teil Alkylarylpolyglykoläther
Zur Herstellung einer zweckmässigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 1 Gew.-Teil Wirkstoff mit der angegebenen Menge Lösungsmittel, gibt die angegebene Menge Emulgator zu und verdünnt das Konzentrat mit Wasser auf die gewünschte Konzentration.
Samen der Testpflanzen werden in normalen Boden ausgesät und nach 24 h mit der Wirkstoffzubereitung begossen. Dabei hält man die Wassermenge pro Flächeneinheit zweckmässigerweise konstant.
Die Wirkstoffkonzentration in der Zubereitung spielt keine Rolle, entscheidend ist nur die Aufwandmenge des Wirkstoffes pro Flächeneinheit. Nach drei Wochen wird der Schädigungsgrad der Testpflanzen bestimmt und mit den Kennziffern 0 bis 5 bezeichnet, welche die folgende Bedeutung haben :
0 keine Wirkung
1 leichte Schäden oder Wachstumsverzögerung
2 deutliche Schäden oder Wachstumshemmung
3 schwere Schäden und nur mangelnde Entwicklung oder nur 5cp/o aufgelaufen
4 Pflanzen nach der Keimung teilweise vernichtet oder nur 251o aufgelaufen
5 Pflanzen vollständig abgestorben oder nicht aufgelaufen.
Wirkstoffe, Aufwandmengen und Resultate gehen aus der nachfolgenden Tabelle hervor :
Tabelle
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Beispiel für die Herstellung des Wirkstoffes :
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22 g 1-(4-Trifluormethyl-phenyl)-3-methylharnstoff (0,1 Mol) werden in 200 cm3 Benzol suspendiert. Dazu tropft man 14g Chlorcarbonylsulfenchlorid (10% Überschuss) und erhitzt zum Sieden, bis die Chlorwasserstoffentwicklung beendet ist (etwa 7 h). Danach wird im Vakuum eingedampft und der Rückstand aus Methanol umkristallisiert. Man erhält 16 g (58% d. Th.) 2- (4-Trifluormethyl-phenyl)-4-me- thyl-3. 5-dioxo-1, 2, 4-thiaimidazolidin, Fp. : 154 C.
In analoger Weise werden folgende Verbindungen hergestellt :
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Fp. : 1490C
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Fp. : 109 - 1100C
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Fp. : 138 - 1390C
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Fp. 1030C PATENTANSPRÜCHE :
1. Herbizides Mittel, insbesondere selektiv herbizides Mittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Thiaimidazolidinen der allgemeinen Formel
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in welcher R für einen gegebenenfalls durch Halogen substituierten aliphatischen Rest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht und n die Zahlen 0 oder 1 bedeutet.