Verfahren zur Herstellung von N-thiocarbonsäureestern cyclischer Dicarbonsäureimide
Es ist bekannt, dass man cyclische Dicarbonsäureimide mit Carbonsäurechloriden zu am Stickstoff substituierten Derivaten dieser Imide umsetzen kann. (Heller und Jacobsohn, Ber. der deutschen chemischen Gesellschaft, Band 54, Seite 1112 [1921], Titherley, Hicks; Journal of the chemical Society 89, 709, Aschan, Bericht der deutschen chemischen Gesellschaft 19, 1400 [1886].) Die dabei erhaltenen Verbindungen besitzen jedoch im allge meinen keine bemerkenswerten biologischen Eigenschaften.
Es wurde nun gefunden, dass man bisher nicht bekannte, sehr gut fungizid wirksame Verbindungen erhält, wenn man cyclische Dicarbonsäureimide mit Thiokohlensäureesterhalogeniden umsetzt.
Für das erfindungsgemässe Verfahren geeignete Dicarbonsäureimide sind z. B. die Dicarbonsäuren aliphatischer Dicarbonsäuren, wie z. B. der Malein-, Bernstein- oder Glutarsäure oder solcher aliphatischer Dicarbonsäuren, deren aliphatische Kette durch Heteroatome, wie 0, N oder S, unterbrochen ist, wie z. B. in der Diglykolsäure oder Thiodiglykolsäure, ferner die Imide aromatischer oder heterocyclischer o-Dicarbonsäuren, wie z. B. der Phthal-, Hexahydrophthal-, der verschiedenen Tetrahydrophthal-, Endomethylen-tetrahydrophthal-, Homophthal oder Naphthalsäure, der Pyridin-2,3-dicarbonsäure, der Thio phen-2,3 -dicarbonsäure sowie deren Substitutionsprodukte.
Als Thiokohlensäureesterhalogenide geeignet sind vor allem die Chloride der Monothiokohlensäurealkyl-, -aralkyl-, cycloalkyl- oder arylester sowie solche Esterchloride, die sich von heterocyclischen Alkoholen, wie z. B. Furfurylalkohol, ableiten.
Diese Thiokohlensäureesterhalogenide können gegebenenfalls noch durch gegen Säure indifferente Substituenten, wie z. B. Halogen, Nitro- oder Alkoxy-Gruppen, substituiert sein. Sie können weiterhin auch ungesättigte Reste enthalten.
Die Herstellung dieser Thiokohlensäureesterhalogenide kann nach an sich bekanntem Verfahren erfolgen, z. B. durch Einwirkung von Thiophosgen auf aliphatische, araliphatische, cycloaliphatische oder heterocyclische Alkohole bzw. aromatische oder heterocyclische Hydroxyverbindungen, oder aber sie können durch chlorierende Spaltung von Dixanthogenen erhalten werden. (Vgl. deutsche Patentschrift Nr. 1 018054.)
Die Herstellung der N-Dicarbonsäureimid-thiocarbonsäureester kann z.
B. durch Einwirkung der Thiokohlensäureesterchloride auf die Salze der Imide, vorzugsweise der Alkali-oder Erdalkalisalze, in indifferenten Lösungs- oder Dispersionsmitteln erfolgen oder aber durch Umsetzung der freien Dicarbonsäureimide mit den Thiokohlensäureesterhalogeniden in Gegenwart säurebindender Stoffe, wie tertiäre Amine, Alkali- oder Erdalkali-carbonate oder Erdalkali-hydroxyde oder dergleichen. Die Reaktion kann in organischen Lösungsmitteln oder auch in Wasser als Lösungs- bzw. Dispersionsmittel ausgeführt werden, wobei die Dicarbonsäureimide im letzteren Fall zweckmässigerweise durch basische Stoffe, wie z. B. Alkalihydroxyde oder -carbonate in Lösung gebracht werden und dann mit den Thiokohlensäureesterchloriden, die gegebenenfalls in einem wassermischbaren organischen Lösungsmittel gelöst wurden, umgesetzt werden.
Erforderlichenfalls kann man auch einen Emulgator zusetzen. Diese Reaktionen gehen in der Regel bereits bei gewöhnlicher Temperatur vor sich, teilweise unter erheblicher Wärmetönung, so dass gekühlt werden muss. Führt man das Verfahren mit den in einem organischen Lösungsmittel suspendierten Dicarbonsäureimidsalzen durch, so muss man im allgemeinen erhöhte Temperaturen anwenden.
Die Isolierung der nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhältlichen N-Dicarbonsäureimid-thio- carbonsäureester kann in üblicher Weise z. B. durch Aufarbeitung der erhaltenen Lösungen oder der in den entsprechenden Lösungsmitteln erhaltenen schwerlöslichen Fällungen erfolgen.
Die nach dem beschriebenen Verfahren erhältlichen N-Dicarbonsäureimid-thiocarbons äureester besitzen ausgezeichnete fungizide Wirksamkeit ohne pflanzenschädigende Eigenschaften.
Beispiel I 29,4 Gewichtsteile Phthalimid werden in 250 Ge wichtsteilen Dioxan unter Zusatz von 28 Gewichtsteilen Hexahydrodimethylanilin gelöst. Unter Rühren und Kühlung mit Eiswasser werden langsam 27,5 Gewichtsteile Thiokohlensäureäthylesterchlorid zugetropft. Anschliessend wird 1/2 Stunde bei Raumtemperatur und dann 1/2 Stunde bei 35-40" nachgerührt. Die abgekühlte Reaktionsmischung wird in 1 Liter Wasser eingegossen und die daraufhin abgeschiedenen Kristalle des N-Thiocarbäthoxy-phthalimids aus Alkohol umkristallisiert. Ausbeute: 780/0 d. Th. Fp: 106-108 .
Tomatenpflanzen, die mit 0,05 0/o N-Thiocarbäthoxyphthalimid enthaltenden Spritz- oder Stäubemitteln behandelt und nachträglich mit Clado- sporium fulvum infiziert wurden, blieben vollständig befallsfrei. Der gleiche Effekt zeigte sich bei Reben, die mit Peronospora infiziert wurden.
Beispiel 2
30,2 Gewichtsteile Tetrahydrophthalimid werden in 250 Gewichtsteilen Dioxan unter Zusatz von 28 Gewichtsteilen Hexahydrodimethylanilin gelöst. Unter Rühren und Kühlung mit Eiswasser werden langsam 27,5 Gewichtsteile Thiokohlensäureäthylesterchlorid zugetropft. Anschliessend wird 1/2 Stunde bei Raumtemperatur und dann 1/2 Stunde bei 35-40" nachgerührt. Die abgekühlte Reaktionsmischung wird in
1 Liter Wasser eingegossen und die daraufhin abgeschiedenen Kristalle des N-Thiocarbäthoxy-J 4-tetra- hydrophthalimids aus Alkohol umkristallisiert. Ausbeute: 680/0 d. Th. Fp: 84 850.
Beispiel 3
30,6 g Hexahydrophthalsäureimid werden in 250 ml Benzol suspendiert und mit 28 g Hexahydrodimethyl-anilin versetzt. 27,4 g Thiokohlensäure äthylesterchlorid werden tropfenweise bei Raumtemperatur zugegeben. Anschliessend wird eine Stunde bei Raumtemperatur und eine Stunde bei 40-50" nachgerührt. Die abgesaugte Lösung wird mit Wasser gewaschen, und das Benzol wird abdestilliert. Ausbeute: 30,2 g (= 62,70/0 der Theorie) N-Thiocarbäthoxyhexahydro-phthalimid in Form eines hellgelben Öls.
Beispiel 4
14,7 g Phthalimid werden in 150 ml Dioxan gelöst und mit 14 g Hexahydrodimethylanilin versetzt.
18,5 g Thiokohlensäure-2-äthoxy-äthyl-ester-chlorid werden tropfenweise bei Raumtemperatur zugegeben.
Anschliessend wird eine Stunde bei 35-40 nachgerührt. Die filtrierte Mischung wird in Wasser gegossen. Das anfangs ölige Produkt kristallisiert und wird aus Alkohol umkristallisiert. Ausbeute: 18 g (= 64,5 /o der Theorie) N-Thiocarbo-(2-äthoxy- äthoxy)-phthalimid. Fp. 87-88".
Beispiel 5
15,1 g (0,1 Mol) 34-Tetrahydrophthalimidì werden in 150 mi Benzol suspendiert und mit 8,7 g Pyridin versetzt. 12,1 g Thiokohlensäuremethylesterchlorid werden tropfenweise bei Raumtemperatur zugegeben. Anschliessend wird eine Stunde bei Raumtemperatur und eine Stunde bei 40-50" nachgerührt. Die abgesaugte Lösung wird mit Wasser gewaschen, und das Benzol wird abdestilliert. Ausbeute: 14,8 g (= 66,26/o der Theorie) N-Thio carbomethoxy-j4-tetrahydro-phthalimid.
Beispiel 6
16,3 g (0,1 Mol) Endomethylen-tetrahydrophthalimid werden in 150 ml Benzol suspendiert und mit 14 g Hexahydrodimethylanilin versetzt. 12,1 g Thiokohlensäuremethylesterchlorid werden tropfenweise bei Raumtemperatur zugegeben. Anschliessend wird eine Stunde bei Raumtemperatur und eine Stunde bei 40-50" nachgerührt. Die abgesaugte Lösung wird mit Wasser gewaschen, und das Benzol wird abdestilliert. Ausbeute: 16,3 g (= 68 50/0 der Theorie) N - Thiocarbomethoxy - endomethylentetra- hydro-phthalimid als ein hellgelbes Ö1.
Process for the preparation of N-thiocarboxylic acid esters of cyclic dicarboxylic acid imides
It is known that cyclic dicarboximides can be reacted with carboxylic acid chlorides to give nitrogen-substituted derivatives of these imides. (Heller and Jacobsohn, Ber. Der Deutschenchemische Gesellschaft, Volume 54, Page 1112 [1921], Titherley, Hicks; Journal of the chemical Society 89, 709, Aschan, Report of the German Chemical Society 19, 1400 [1886].) The However, the compounds obtained in this way generally do not have any remarkable biological properties.
It has now been found that previously unknown, very good fungicidally active compounds are obtained if cyclic dicarboximides are reacted with thiocarbonate halides.
Dicarboximides suitable for the process according to the invention are, for. B. the dicarboxylic acids of aliphatic dicarboxylic acids, such as. B. maleic, succinic or glutaric acid or those aliphatic dicarboxylic acids whose aliphatic chain is interrupted by heteroatoms such as 0, N or S, such as. B. in diglycolic acid or thiodiglycolic acid, also the imides of aromatic or heterocyclic o-dicarboxylic acids, such as. B. phthalic, hexahydrophthalic, the various tetrahydrophthalic, endomethylene-tetrahydrophthalic, homophthalic or naphthalic acid, pyridine-2,3-dicarboxylic acid, thiophen-2,3-dicarboxylic acid and their substitution products.
Suitable thiocarbonic acid ester halides are above all the chlorides of the monothiocarbonic acid alkyl, aralkyl, cycloalkyl or aryl esters and those ester chlorides which are derived from heterocyclic alcohols, such as. B. furfuryl alcohol derived.
These thiocarbonic acid ester halides can optionally also be substituted by acid-indifferent substituents, such as. B. halogen, nitro or alkoxy groups, may be substituted. They can also contain unsaturated residues.
These thiocarbonate halides can be prepared by processes known per se, e.g. B. by the action of thiophosgene on aliphatic, araliphatic, cycloaliphatic or heterocyclic alcohols or aromatic or heterocyclic hydroxy compounds, or they can be obtained by chlorinating cleavage of dixanthogens. (See German patent specification No. 1 018054.)
The preparation of the N-dicarboximide-thiocarboxylic acid ester can, for.
B. by the action of the thiocarbonic acid ester chlorides on the salts of the imides, preferably the alkali or alkaline earth metal salts, in inert solvents or dispersants or by reacting the free dicarboxylic acid imides with the thiocarbonic acid ester halides in the presence of acid-binding substances, such as tertiary amines, alkali or alkaline earth metal carbonates or alkaline earth metal hydroxides or the like. The reaction can be carried out in organic solvents or in water as a solvent or dispersant, the dicarboximides in the latter case advantageously being replaced by basic substances, such as. B. alkali metal hydroxides or carbonates are brought into solution and then with the thiocarbonate chlorides, which may have been dissolved in a water-miscible organic solvent, are reacted.
If necessary, an emulsifier can also be added. These reactions usually take place at normal temperature, sometimes with considerable heat release, so that cooling is necessary. If the process is carried out with the dicarboximide salts suspended in an organic solvent, it is generally necessary to use elevated temperatures.
The isolation of the N-dicarboximide-thio-carboxylic acid esters obtainable by the process according to the invention can be carried out in a conventional manner, for. B. by working up the solutions obtained or the sparingly soluble precipitates obtained in the corresponding solvents.
The N-dicarboximide-thiocarboxylic acid esters obtainable by the process described have excellent fungicidal activity without any harmful properties to plants.
Example I 29.4 parts by weight of phthalimide are dissolved in 250 parts by weight of dioxane with the addition of 28 parts by weight of hexahydrodimethylaniline. While stirring and cooling with ice water, 27.5 parts by weight of ethyl thiocarbonate are slowly added dropwise. The mixture is then stirred for 1/2 hour at room temperature and then for 1/2 hour at 35-40 ". The cooled reaction mixture is poured into 1 liter of water and the crystals of N-thiocarbethoxyphthalimide which have separated out are recrystallized from alcohol. Yield: 780/0 d.Th. Mp: 106-108.
Tomato plants which were treated with spray or dust containing 0.05% N-thiocarbethoxyphthalimide and subsequently infected with Cladosporium fulvum remained completely free from infestation. The same effect was seen in vines that were infected with downy mildew.
Example 2
30.2 parts by weight of tetrahydrophthalimide are dissolved in 250 parts by weight of dioxane with the addition of 28 parts by weight of hexahydrodimethylaniline. While stirring and cooling with ice water, 27.5 parts by weight of ethyl thiocarbonate are slowly added dropwise. The mixture is then stirred for 1/2 hour at room temperature and then for 1/2 hour at 35-40 ". The cooled reaction mixture is dissolved in
Pour 1 liter of water and recrystallized the crystals of N-thiocarbethoxy-I 4-tetrahydrophthalimide which separated out from alcohol. Yield: 680/0 d. Th. Mp: 84,850.
Example 3
30.6 g of hexahydrophthalic acid imide are suspended in 250 ml of benzene and mixed with 28 g of hexahydrodimethyl aniline. 27.4 g of thiocarbonic acid ethyl ester chloride are added dropwise at room temperature. The mixture is then stirred for one hour at room temperature and one hour at 40-50 ". The suctioned off solution is washed with water and the benzene is distilled off. Yield: 30.2 g (= 62.70 / 0 of theory) of N-thiocarbethoxyhexahydro- phthalimide in the form of a light yellow oil.
Example 4
14.7 g of phthalimide are dissolved in 150 ml of dioxane, and 14 g of hexahydrodimethylaniline are added.
18.5 g of thiocarbonic acid 2-ethoxy-ethyl ester chloride are added dropwise at room temperature.
The mixture is then stirred at 35-40 for an hour. The filtered mixture is poured into water. The initially oily product crystallizes and is recrystallized from alcohol. Yield: 18 g (= 64.5 / o of theory) N-thiocarbo- (2-ethoxy-ethoxy) phthalimide. M.p. 87-88 ".
Example 5
15.1 g (0.1 mol) of 34-tetrahydrophthalimidì are suspended in 150 ml of benzene, and 8.7 g of pyridine are added. 12.1 g of methyl thiocarbonate chloride are added dropwise at room temperature. The mixture is then stirred for one hour at room temperature and one hour at 40-50 ". The suctioned off solution is washed with water and the benzene is distilled off. Yield: 14.8 g (= 66.26 / o of theory) N-thio carbomethoxy -j4-tetrahydro-phthalimide.
Example 6
16.3 g (0.1 mol) of endomethylene tetrahydrophthalimide are suspended in 150 ml of benzene, and 14 g of hexahydrodimethylaniline are added. 12.1 g of methyl thiocarbonate chloride are added dropwise at room temperature. The mixture is then stirred for one hour at room temperature and one hour at 40-50 ". The suctioned off solution is washed with water and the benzene is distilled off. Yield: 16.3 g (= 68 50/0 of theory) N-thiocarbomethoxy-endomethylenetetra - hydro-phthalimide as a light yellow oil 1.