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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung einer neuen Verbindung der allgemeinen Formel,
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in der R und Rl gleich oder verschieden sind und Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel,
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in der R und R1 obige Bedeutung haben, dehydratisiert.
2. Verfahren entsprechend Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Dehydratisierungsmittel wie konzentrierte Schwefelsäure oder Sulfonsäurechioride verwendet.
3. Verfahren zur Herstellung einer neuen Verbindung der allgemeinen Formel,
EMI1.3
in der R und R1 gleich oder verschieden sind und Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel,
EMI1.4
in der R und Rl obige Bedeutung haben, mit einem Chlorierungsmittel umsetzt und das erhaltene Reaktionsprodukt entweder direkt oder nach vorheriger Isolierung einer Dehydrochlorierungsreaktion in Gegenwart einer Base unterwirft.
4. Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1 erhaltenen Verbindung als aktive Komponente in einem fungiziden Mittel.
5. Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 3 erhaltenen Verbindung als aktive Komponente in einem fungiziden Mittel.
Die Erfindung betrifft die Herstellung von neuen 1,3-Dithiol-2-yliden-malonsäureestern der allgemeinen Formel I
EMI1.5
in der R und Rl gleich oder verschieden sind und Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I können als Fungizide in der Landwirtschaft und im Gartenbau verwendet werden. Sie eignen sich z.B. zur Bekämpfung von Reiskrankheiten, etwa der Blattfleckenkrankheit, der Brusone-Krankheit oder der Braunfleckenkrankheit der Reispflanze, von Obstbaumkrankheiten, etwa des Citruskrebses und der Alternaria- Blattfleckenkrankheit des Apfelbaumes, sowie von Gemüsekrankheiten, z. B. der Gurken-Anthraconose.
Spezielle Beispiele für Verbindungen der allgemeinen FormelI sind: 1.
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F.134,5-135"C 1 ,3-Dithiol-2-yliden-malonsäuredimethylester 2.
EMI1.7
F. 113 C.
1 ,3-Dithiol-2-yliden-malonsäurediäthylester 3.
EMI1.8
F. 59-60 C.
1 ,3-Dithiol-2-yliden-malonsäure-di-isopropylester
EMI2.1
F. 73-75"C.
1 ,3 -Dithiol-2-yliden-malonsäure-di-n-propyleste}
EMI2.2
F. 76-78 C.
1 ,3-Dithiol-2-yliden-malonsäure-di-isobutylester
EMI2.3
F. 55-57"C 1,3-Dithiol-2-yliden-malonsäure-di-n-butylester
EMI2.4
F. 57-58"C.
1 ,3-Dithiol-2-yliden-malonsäureäthyl-isopropylester
EMI2.5
n2D0 1.5928 1,3 -Dithiol-2-yliden -malonsäuremethyl-isobutylester
Die Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I erfolgt durch eine Dehydratisierung eines 4-Hydroxy-1,3dithiolan-2-yliden-malonats der allgemeinen Formel II, vorzugsweise unter Verwendung eines geeigneten Dehydratisierungsmittels, z.B. Schwefelsäure. Die Umsetzung verläuft nach folgendem Reaktionsschema:
EMI2.6
wobei R und Rl die vorstehende Bedeutung haben.
Das Dithiolan der allgemeinen Formel II kann dadurch hergestellt werden, dass man ein 4-Alkylcarboxy-1,3-dithiolan-2-yliden-malonat, wie 4-Acetoxy-1,3-dithiolan-2-ylidenmalonat, auf übliche Weise mit einem Hydrolysierungsmittel, z.B. Schwefelsäure oder Phosphorsäure, hydrolysiert.
Die Verbindung der allgemeinen Formel I wird somit dadurch erhalten, dass man ein Dithiolan der allgemeinen Formel II vorzugsweise mit einem Dehydratisierungsmittel entweder direkt oder in einem inerten Lösungsmittel dehydratisiert. Als Dehydratisierungsmittel eignen sich Substanzen, die die Bildung einer Doppelbindung bewirken, z.B. konzentrierte Schwefelsäure oder Sulfonsäurechloride. Beispiele für geeignete Sulfonsäurechloride sind Chlorsulfonsäure, Methansul fonsäurechlorid und Benzolsulfonsäurechlorid, von denen Chlorsulfonsäure bevorzugt ist.
Falls konzentrierte Schwefelsäure als Dehydratisierungsmittel eingesetzt wird, beträgt die Menge dieser Säure vorzugsweise 0,5 bis 50 Gewichtsteile, insbesondere 10 bis 20 Gewichtsteile, pro Gewichtsteil der Verbindung (II). In diesem Fall verläuft die Umsetzung bei Raumtemperatur.
Falls ein Sulfonsäurechlorid als Dehydratisierungsmittel eingesetzt wird, erfolgt die Reaktion im allgemeinen in einem inerten Lösungsmittel. Beispiele für derartige Lösungsmittel sind die chlorierten Paraffine, wie Tetrachlorkohlenstoff. Das Sulfonsäurechlorid wird üblicherweise in einer Menge von 1 Mol oder etwas mehr pro Mol der Verbindung (II) eingesetzt, jedoch können auch andere Mengenverhältnisse angewandt werden. Die Umsetzung kann bei Temperaturen von Raumtemperatur bis zum Siedepunkt des verwendeten Lösungsmittels durchgeführt werden.
Die Dehydratisierung kann auch in zwei Reaktionsschritten erfolgen.
In diesem Verfahren chloriert man die Hydroxylgruppe eines 4-Hydroxy-1 ,3-dithiolan-2-yliden-malonsäureesters und unterwirft dann das erhaltene Chlorierungsprodukt einer Dehydrochlorierungsreaktion. Die Umsetzung erfolgt nach folgendem Reaktionsschema:
EMI2.7
EMI3.1
wobei R und Rl die vorstehende Bedeutung haben.
Nach diesen Verfahren werden Verbindungen der allgemeinen Formel I dadurch hergestellt, dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel (II) mit einem Chlorierungsmittel, wie Thionylchlorid, Phosphortrichlorid, Phosphoroxychlorid oder Phosphorpentachlorid, vorzugsweise in einem inerten Lösungsmittel, umsetzt, und hierauf das erhaltene Chlorierungsprodukt (III) entweder direkt oder nach vorheriger Isolierung einer Dehydrochlorierungsreaktion in Gegenwart einer Base unterwirft.
In diesem Verfahren kann die Umsetzung derart erfolgen, dass man 1 Mol der Verbindung (II) mit 1/3 bis 1 Mol oder etwas mehr eines Chlorierungsmittels in einem inerten Lösungsmittel, z.B. einem aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Benzol oder Toluol, oder einem Äther, wie Diäthyläther, Tetrahydrofuran oder Dioxan, umsetzt. Die Reaktionstemperatur kann z.B. im Bereich von Raumtemperatur bis zu niedrigen Temperaturen (5oC) liegen. Die Verbindung (III) muss nicht unbedingt isoliert werden. Anschliessend wird das erhaltene Chlorierungsprodukt entweder direkt oder nach vorheriger Isolierung mit einer Base behandelt, wobei die Dehydro chlorierungsreaktion abläuft.
In diesem Fall kann die Reaktionstemperatur z.B. im Bereich von niedrigen Temperaturen (5 C) bis zum Siedepunkt des verwendeten Lösungsmittels liegen, jedoch verläuft die Reaktion auch zufriedenstellend bei Raumtemperatur. Beispiele für geeignete Basen sind anorganische Basen, wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, sowie organische Basen, wie Pyridin, Triäthylamin, Diäthylanilin und 1,8-Diazabicyclo(S,4,0)undecen-7. Die Base wird vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 2 Mol pro 1 Mol des eingesetzten 4-Hydroxy- 1 ,3-dithiolan-2-yliden-malonsäureesters verwendet.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I sind wirksame Fungizide für die Landwirtschaft und den Gartenbau, da sie sich ausgezeichnet zur Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten eignen, z.B. der Blattfleckenkrankheit der Reispflanze, der Gurken-Anthracnose und der Alternaria-Blattfleckenkrank- heit des Apfelbaums. Zur Anwendung werden die Verbindungen gewöhnlich mit einem Verdünnungsmittel verdünnt und dann auf übliche Weise zu einem fungiziden Mittel formuliert bzw. konfektioniert.
Diese fungiziden Mittel eignen sich insbesondere zur Bekämpfung der Brusone-Krankheit der Reispflanze. Sie können auch zur vorbeugenden Behandlung und/oder zur Krankheitsbekämpfung eingesetzt werden, indem man sie direkt auf die Pflanzen oder den Erdboden aufbringt oder sie über Beregnungswasser oder Erde zuführt.
Die eingesetzte Fungizidmenge richtet sich nach verschiedenen Faktoren, z.B. der Krankheitsart, dem Schädigungsgrad, der Auftrittswahrscheinlichkeit der Krankheit, dem Wetter, den Umgebungsbedingungen und der Form des verwendeten Mittels. Wird das Mittel z.B. in Form einer Flüssigkeit verwendet, z.B. als emulgierbares Konzentrat oder als benetzbares Pulver (Sprühpulver), so wird das Mittel gewöhnlich bis zu einer Endkonzentration des Wirkstoffs von 0,001 Gewichtsprozent oder mehr verdünnt bzw. suspendiert. Bei Verwendung der Mittel in Form von Stäuben oder Granulaten werden gewöhnlich 1 bis 10 kg pro 10 Ar angewandt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die angegebenen Mengen beschränkt.
Die gemäss der Erfindung gewonnenen Verbindungen können auch im Gemisch oder in Kombination mit anderen
Agrikulturchemikalien, Düngemitteln, Nährstoffen o. dgl.
angewandt werden. So kann man sie z. B. die der Bekämpfung der Brusone-Krankheit mit einem Mittel zur Bekämpfung von Schadinsekten der Reispflanze oder in manchen Fällen mit einem anderen Fungizid vermischen, so dass ein Mehrzweckpräparat entsteht. Typische verwendbare Agrikulturchemikalien sind die nachstehenden Fungizide und Insektizide. Als Fungizide eignen sich z. B. Antibiotika, wie Lastizidin und dessen Derivate, Kasugamicin und Polyoxin, sowie synthetische Fungizide, wie O,O-Diisopropyl-S-benzylthiophosphat und 2,4,5-Trichlorphenyl-O-äthyl-O-phenylphosphat, während sich als Insektizide z. B.
Organophosphorverbindungen, wie 0,0-Dimethyl-0-(3 -methyl-4-nitrophenyl)-thiophosphat, 0 Äthyl-O-p-nitrophenyl-thiobenzolphosphonat und Malathon, Carbamate, wie 1-Naphthyl-N-methylcarbamat und m-Tolyl N-Methyl-carbamat und Formamidine, wie Chlorphenamidin, eignen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung der erfindungsgemässen Verbindungen. Die Numerierung der Verbindungen bezieht sich auf die vorstehend genannten speziellen Beispiele für erfindungsgemässe Verbindungen.
Beispiel 1
Herstellung von 1,3-Dithiol-2-yliden-malonsäure diäthylester (Verbindung 2)
Eine Lösung von 2 g 4-Hydroxy-1,3-dithiolan-2-yliden- malonsäurediäthylester in 40 ml konzentrierter Schwefelsäure wird 1 Stunde bei Raumtemperatur stehen gelassen. Hierauf wird das Reaktionsprodukt in zerstossenes Eis gegossen, wobei sich Kristalle abscheiden, die abfiltriert, mit Wasser gewaschen und schliesslich aus Äthanol umkristallisiert werden. Es werden 1,9 g (Ausbeute 95 %) der gewünschten Verbindung in Form weisser Kristalle, F. 1 130C, erhalten.
Beispiel 2
Herstellung von 1,3-Dithiol-2-yliden-malonsäure di-isopropylester (Verbindung 3)
Eine Lösung von 3 g 4-Hydroxy-1,3-dithiolan-2-yliden malonsäure-di-isopropylester in 50 ml Tetrachlorkohlenstoff wird mit 1,2 g Chlorsulfonsäure versetzt und dann 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach beendeter Umsetzung versetzt man das Reaktionsprodukt mit Wasser und trennt die Tetrachlorkohlenstoffschicht ab. Die wässrige Phase wird mit
Diäthyläther extrahiert und dann mit der Tetrachlorkohlen stoffschicht vereinigt. Das erhaltene Gemisch wird getrocknet und durch Destillation vom Lösungsmittel befreit. Die erhalte nen Kristalle werden abgetrennt und getrocknet, wobei 2,5 g (Ausbeute 86%) der gewünschten Verbindung in Form weis ser Kristalle, F. 59 bis 60cd, erhalten werden.
Beispiel 3
Herstellung von 1,3-Dithiol-2-yliden-malonsäure di-isobutylester (Verbindung 5)
Zu einer Lösung von 3,5 g 4-Hydroxy-1,3-dithiolan-2yliden-malonsäure-di-isobutylester in 50 ml Äther werden bei einer Temperatur unterhalb 15 C 1,8 g Phosphoroxychlorid getropft. Anschliessend gibt man 1,8 g Triäthylamin zu und setzt das erhaltene Gemisch 4 Stunden bei Raumtemperatur unter Rühren um, wobei sich Triäthylanun-hydrochlorid abscheidet. Man trennt das Hydrochlorid ab, wäscht die Ätherphase mit verdünnter wässriger Natronlauge und destilliert schliesslich den Äther ab, wobei sich 2,2 g (Ausbeute 73 %) der gewünschten Verbindung in Form weisser Kristalle, F. 76 bis 780C, abscheiden.
Beispiel 4
Herstellung von 1,3-Dithiol-2-yliden-malonsäure di-n-propylester (Verbindung 4)
Eine Lösung von 3 g 4-Hydroxy-1,3-dithiolan-2-ylidenmalonsäure-di-n-propylester in 50 ml konzentrierter Schwefelsäure wird 2 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen.
Hierauf wird das Reaktionsprodukt in Eiswasser gegossen, wobei sich Kristalle abscheiden, die abfiltriert, mit Wasser gewaschen und schliesslich aus n-Hexan umkristallisiert werden. Es werden 2,8 g (Ausbeute 93 %) der gewünschten Verbindung als weisse Kristalle, F. 73 bis 750 C, erhalten.
Beispiel 5
Das Verfahren von Beispiel 4 wird wiederholt, jedoch wird 4-Hydroxy- 1,3-dithiolan-2-yliden-malonsäuredimeth- ylester anstelle von 4-Hydroxy-1,3-dithiolan-2-ylidenmalonsäure-di-n-propylester verwendet. Es wird 1 ,3-Di- thiol-2-yliden-malonsäuredimethylester (Verbindung 1) in Form weisser Kristalle, F. 134,5 bis 135 C, in einer Ausbeute von 66,7% erhalten.
Beispiel 6
Herstellung von 1, 3-Dithiol-2-yliden-malonsäure-di- isopropylester (Verbindung 3)
Eine Lösung von 30,6 g 4-Hydroxy-1,3-dithiolan-2-yl- iden-malonat in 60 ml Benzol wird mit 13 g Thionylchlorid versetzt und dann 11/2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
Etwa 30 Minuten nach Zugabe des Thionylchlorids entwickeln sich Chlorwasserstoff und Schwefeldioxid, jedoch ist die Umsetzung erst nach 1'/2 Stunden beendet. Nach beendeter Umsetzung versetzt man das Reaktionsprodukt mit 5a ml Benzol und trocknet das erhaltene Gemisch über Natriumsulfat. Zu diesem Gemisch werden bei einer Flüssigkeitstemperatur von 5 bis 15C 15,3 g 1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecen-7 getropft. Hierauf wird das Gemisch 30 Minuten unter Rühren auf Raumtemperatur erwärmt und schliesslich 1 Stunde unter Benzolrückiluss gehalten. Nach beendeter Umsetzung wird das Benzol abdestilliert, wobei 32 g eines Rohprodukts erhalten werden.
Bei der Umkristallisation des Rohprodukts aus n Hexan werden 25 g (Ausbeute 87%) der gewünschten Verbindung als weisse Kristalle, F. 59 bis 60 C, erhalten.
Bei der Wiederholung des Verfahrens mit Phosphortrichlorid bzw. Phosphoroxychlorid anstelle von Thionylchlorid wird die gewünschte Verbindung ebenfalls in hoher Ausbeute erhal ten.
Die fungizide Wirkung der erfindungsgemässen Verbindun gen ist in den folgenden Testbeispielen erläutert.
Testbeispiel 1
Prüfung der antimikrobiellen und fungiziden Wirkung gegenüber verschiedenen pathogenen Fungi.
(1) Prüfmethode zur Bestimmung der antimikrobiellen Aktivi tät:
Eine bestimmte Menge eines flüssigen Bouillon-Mediums wird in ein Teströhrchen eingefüllt und dann mit Hilfe einer Messpipette mit einer bestimmten Menge einer Lösung der jeweiligen Testverbindung von bestimmter Konzentration versetzt, so dass das Medium auf das 5-fache Originalvolumen verdünnt wird. Die Verdünnung wird dann mit einer Platinschleife voll eines pflanzenpathogenen Mikroorganismus beimpft, der in einem Schrägmedium in einem Teströhrchen kultiviert worden ist. Das Röhrchen wird dann 5 Tage in einem Thermostaten bei 280C gehalten. Anschliessend wird die Trübung des Mediums gemessen, um die minimale Hemmkonzentration (MIC in ppm) der Verbindung gegenüber dem pathogenen Mikroorganismus zu bestimmen. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
(2) Prüfmethode zur Bestimmung der fungiziden Aktivität:
In einem Uhrglas wird eine Lösung der jeweiligen Testverbindung von bestimmter Konzentration mit Sporen eines pathogenen Pilzes vermischt und dann 24 Stunden in einem Thermostaten bei 25 C gehalten. Anschliessend wird das Keimungsstadium der Sporen mikroskopisch ausgewertet, um die MIC der Verbindung zu bestimmen. Die erzielten Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 1 zusammengestellt.
(3) getestete Mikroben: A. Blattfleckenkrankheit der Reispflanze (Xanthomonas oryzae) B. Citruskrebs (Xanthomonas citri) C. Brusone-Krankheit der Reispflanze (Piricularia oryzae) D. Braunfleckenkrankheit der Reispflanze (Cochliobobus miyabeanus) E. Gurken-Anthracnose (Colletotrichum lagenarium) F. Alternaria-Blattfleckenkrankheit des Apfelbaums (Alternaria mali)
Tabelle 1 Testverbindung A B C D E F 1 125 625 25 25 25 125 2 125 125 5-25 25 5-25 125 3 625 625 5 25-125 5 625 4 625 > 625 1 5 5 > 625 5 > 625 625 5 25 25 125 6 625 625 125 25 125 > 625 7 125 125 5 25-125 5 625 8 125 125-625 25 125 5-25 625 Testbeispiel 2 Wirksamkeit bei der Bekämpfung der Brusone-Krankheit (Topftest)
Reispflanzensämlinge der Sorte Jikkoku von 20 cm Höhe, die in einem Gewächshaus gezogen worden sind, werden mit dem Erreger der Brusone-Krankheit beimpft.
Einen Tag nach der Beimpfung werden die Sämlinge auf einem Drehtisch mit Hilfe einer Sprühpistole (1,5 kg/cm2) mit einer Lösung der jeweiligen Testverbindung von bestimmter Konzentration besprüht und dann im Gewächshaus gehalten. Vier Tage nach dem Besprühen wird die Anzahl der entwickelten Flecken ermittelt, um den Wirkungsgrad (Prozent) der Verbindung zu bestimmen.
(Anzahl der (Anzahl der
Flecken pro Blatt Flecken pro Blatt im nichtbehandel- im behandelten Wirkungsgrad (%)= ten Bereich) - Bereich) x 100 (Anzahl der Flecken pro Blatt im nichtb ehandelten Bereich)
Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt
Tabelle 2
Testverbindung Konzentration Fleckenanzahl Wirkungsgrad Phytotoxizität (ppm) pro Blatt (%)
1 500 0,5 98,4 keine
2 500 2,1 93,5 keine
3 500 5,2 89,5 keine
4 500 6,4 80,2 keine
5 500 4,8 85,1 keine
IBP-Emulsion (Handels produkt) 480 1,8 94,4 keine unbehandelt - 32,4
Anmerkung:
Die IBP-Emulsion enthält 0,0-Diisopropyl-S-benzylthiophosphat als Wirkstoff Testbeispiel 3 Vorbeugende Schutzwirkung gegen die Brusone-Krankheit (Topftest) Reispflanzensämlinge der Sorte Jikkoku von 20 cm Höhe, die in einem Gewächshaus gezogen worden sind, werden auf einem Drehtisch mit Hilfe einer Sprühpistole (1,5 kg/cm2) mit
10 rnl pro Topf einer Lösung der jeweiligen Testverbindung von bestimmter Konzentration besprüht. Nach 1 Tag werden die Sämlinge mit einer Sporensuspension des Erregers der Brusone-Krankheit, der auf Reisstroh kultiviert worden ist, besprüht und beimpft. Hierauf hält man sie 24 Stunden bei 24 C in einem Gewächshaus und schliesslich in einer Vinylkammer innerhalb des Gewächshauses.
Vier Tage nach der Beimpfung wird die Anzahl der Flecken pro Blatt ermittelt, um den Wirkungsgrad (Prozent) der Verbindung zu bestim men. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammenge stellt.
Tabelle 3 Testverbindung Konzentration Fleckenanzahl Wirkungsgrad Phytotoxizität (ppm) pro Blatt (%) 1 500 2,5 90,4 keine
2 500 2,2 91,6 keine
3 500 0,5 98,0 keine
4 500 1,6 93,8 keine
5 500 5,2 80,1 keine
IBP-Emulsion 480 3,4 87,0 keine unbehandelt - 26,2
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PATENT CLAIMS
1. Process for the preparation of a new compound of the general formula,
EMI1.1
in which R and Rl are identical or different and denote alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms, characterized in that a compound of the general formula
EMI1.2
in which R and R1 have the above meaning, dehydrated.
2. The method according to claim 1, characterized in that a dehydrating agent such as concentrated sulfuric acid or sulfonic acid chloride is used.
3. Process for the preparation of a new compound of the general formula,
EMI1.3
in which R and R1 are identical or different and denote alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms, characterized in that a compound of the general formula
EMI1.4
in which R and Rl have the above meaning, is reacted with a chlorinating agent and the reaction product obtained is subjected either directly or after prior isolation to a dehydrochlorination reaction in the presence of a base.
4. Use of the compound obtained by the process according to claim 1 as an active component in a fungicidal agent.
5. Use of the compound obtained by the process according to claim 3 as an active component in a fungicidal agent.
The invention relates to the preparation of new 1,3-dithiol-2-ylidene-malonic acid esters of the general formula I.
EMI1.5
in which R and Rl are identical or different and denote alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms.
The compounds of general formula I can be used as fungicides in agriculture and in horticulture. They are suitable e.g. to combat rice diseases, such as leaf spot disease, Brusone's disease or brown spot disease of the rice plant, fruit tree diseases such as citrus cancer and Alternaria leaf spot disease of the apple tree, and vegetable diseases, e.g. B. the cucumber anthraconose.
Specific examples of compounds of the general formula I are: 1.
EMI1.6
F. 134.5-135 "C 1,3-dithiol-2-ylidene-malonic acid dimethyl ester 2.
EMI1.7
F. 113 C.
1, 3-dithiol-2-ylidene-malonic acid diethyl ester 3.
EMI1.8
F. 59-60 C.
1,3-Dithiol-2-ylidene-malonic acid diisopropyl ester
EMI2.1
F. 73-75 "C.
1,3-dithiol-2-ylidene-malonic acid-di-n-propyl ester}
EMI2.2
F. 76-78 C.
1,3-Dithiol-2-ylidene-malonic acid di-isobutyl ester
EMI2.3
F. 55-57 "C 1,3-dithiol-2-ylidene-malonic acid di-n-butyl ester
EMI2.4
F. 57-58 "C.
1, 3-Dithiol-2-ylidene-malonic acid ethyl isopropyl ester
EMI2.5
n2D0 1.5928 1,3-dithiol-2-ylidene-malonic acid methyl isobutyl ester
Compounds of general formula I are prepared by dehydrating a 4-hydroxy-1,3dithiolan-2-ylidene malonate of general formula II, preferably using a suitable dehydrating agent, e.g. Sulfuric acid. The implementation proceeds according to the following reaction scheme:
EMI2.6
where R and Rl have the above meaning.
The dithiolane of the general formula II can be prepared by a 4-alkylcarboxy-1,3-dithiolan-2-ylidene malonate, such as 4-acetoxy-1,3-dithiolan-2-ylidene malonate, in the usual way with a Hydrolyzing agents, e.g. Sulfuric acid or phosphoric acid, hydrolyzed.
The compound of the general formula I is thus obtained by dehydrating a dithiolane of the general formula II, preferably with a dehydrating agent, either directly or in an inert solvent. Suitable dehydrating agents are substances which cause the formation of a double bond, e.g. concentrated sulfuric acid or sulfonic acid chlorides. Examples of suitable sulfonic acid chlorides are chlorosulfonic acid, methanesulfonic acid chloride and benzenesulfonic acid chloride, of which chlorosulfonic acid is preferred.
If concentrated sulfuric acid is used as the dehydrating agent, the amount of this acid is preferably 0.5 to 50 parts by weight, in particular 10 to 20 parts by weight, per part by weight of the compound (II). In this case the reaction takes place at room temperature.
If a sulfonic acid chloride is used as the dehydrating agent, the reaction is generally carried out in an inert solvent. Examples of such solvents are the chlorinated paraffins, such as carbon tetrachloride. The sulfonic acid chloride is usually used in an amount of 1 mole or slightly more per mole of the compound (II), but other proportions can also be used. The reaction can be carried out at temperatures from room temperature to the boiling point of the solvent used.
The dehydration can also be carried out in two reaction steps.
In this process, the hydroxyl group of a 4-hydroxy-1, 3-dithiolan-2-ylidene-malonic acid ester is chlorinated, and the chlorination product obtained is then subjected to a dehydrochlorination reaction. The reaction takes place according to the following reaction scheme:
EMI2.7
EMI3.1
where R and Rl have the above meaning.
According to this process, compounds of the general formula I are prepared by reacting a compound of the general formula (II) with a chlorinating agent such as thionyl chloride, phosphorus trichloride, phosphorus oxychloride or phosphorus pentachloride, preferably in an inert solvent, and then the chlorination product (III ) either directly or after prior isolation to a dehydrochlorination reaction in the presence of a base.
In this process, the reaction can be carried out by mixing 1 mole of the compound (II) with 1/3 to 1 mole or slightly more of a chlorinating agent in an inert solvent, e.g. an aromatic hydrocarbon such as benzene or toluene, or an ether such as diethyl ether, tetrahydrofuran or dioxane. The reaction temperature can e.g. range from room temperature to low temperatures (5oC). The compound (III) does not necessarily have to be isolated. The chlorination product obtained is then treated with a base either directly or after prior isolation, the dehydro chlorination reaction taking place.
In this case the reaction temperature may e.g. are in the range from low temperatures (5 ° C.) to the boiling point of the solvent used, but the reaction also proceeds satisfactorily at room temperature. Examples of suitable bases are inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and organic bases such as pyridine, triethylamine, diethylaniline and 1,8-diazabicyclo (S, 4.0) undecene-7. The base is preferably used in an amount of 1 to 2 mol per 1 mol of the 4-hydroxy-1,3-dithiolan-2-ylidene-malonic acid ester used.
The compounds of general formula I are effective fungicides for agriculture and horticulture, since they are excellent for controlling plant diseases, e.g. leaf spot disease of the rice plant, cucumber anthracnose and Alternaria leaf spot disease of the apple tree. For use, the compounds are usually diluted with a diluent and then formulated or formulated into a fungicidal agent in the usual way.
These fungicidal agents are particularly suitable for combating Brusone's disease in the rice plant. They can also be used for preventive treatment and / or disease control by applying them directly to the plants or the soil, or by adding them via irrigation water or soil.
The amount of fungicide used depends on various factors, e.g. the type of disease, the degree of damage, the likelihood of occurrence of the disease, the weather, the environmental conditions and the form of the agent used. If the agent is e.g. used in the form of a liquid, e.g. as an emulsifiable concentrate or as a wettable powder (spray powder), the agent is usually diluted or suspended up to a final concentration of the active ingredient of 0.001 percent by weight or more. When using the agents in the form of dusts or granules, 1 to 10 kg per 10 ares are usually used. However, the invention is not limited to the specified amounts.
The compounds obtained according to the invention can also be used as a mixture or in combination with others
Agricultural chemicals, fertilizers, nutrients, etc.
can be applied. So you can z. B. Combine the combating of Brusone's disease with an agent for combating insect pests of the rice plant or in some cases with another fungicide, so that a multi-purpose preparation is created. Typical agricultural chemicals that can be used are the following fungicides and insecticides. Suitable fungicides are, for. B. antibiotics such as lastizidine and its derivatives, kasugamicin and polyoxin, and synthetic fungicides such as O, O-diisopropyl-S-benzylthiophosphate and 2,4,5-trichlorophenyl-O-ethyl-O-phenyl phosphate, while insecticides such . B.
Organophosphorus compounds such as 0,0-dimethyl-0- (3-methyl-4-nitrophenyl) -thiophosphate, 0 ethyl-Op-nitrophenyl-thiobenzene phosphonate and malathon, carbamates such as 1-naphthyl-N-methylcarbamate and m-tolyl N- Methyl carbamate and formamidines such as chlorophenamidine are suitable.
The following examples explain the preparation of the compounds according to the invention. The numbering of the compounds relates to the aforementioned specific examples of compounds according to the invention.
example 1
Preparation of diethyl 1,3-dithiol-2-ylidenemalonic acid (compound 2)
A solution of 2 g of 4-hydroxy-1,3-dithiolan-2-ylidenemalonic acid diethyl ester in 40 ml of concentrated sulfuric acid is left to stand for 1 hour at room temperature. The reaction product is then poured into crushed ice, whereupon crystals separate out which are filtered off, washed with water and finally recrystallized from ethanol. 1.9 g (yield 95%) of the desired compound are obtained in the form of white crystals, melting point 1130C.
Example 2
Preparation of 1,3-dithiol-2-ylidenemalonic acid diisopropyl ester (compound 3)
A solution of 3 g of 4-hydroxy-1,3-dithiolan-2-ylidene malonic acid diisopropyl ester in 50 ml of carbon tetrachloride is mixed with 1.2 g of chlorosulfonic acid and then stirred for 2 hours at room temperature. After the reaction has ended, water is added to the reaction product and the carbon tetrachloride layer is separated off. The aqueous phase is with
Extracted diethyl ether and then combined with the carbon tetrachloride layer. The mixture obtained is dried and freed from the solvent by distillation. The obtained crystals are separated off and dried, 2.5 g (yield 86%) of the desired compound in the form of white crystals, mp 59 to 60cd, are obtained.
Example 3
Preparation of 1,3-dithiol-2-ylidenemalonic acid di-isobutyl ester (compound 5)
1.8 g of phosphorus oxychloride are added dropwise to a solution of 3.5 g of 4-hydroxy-1,3-dithiolane-2ylidene-malonic acid di-isobutyl ester in 50 ml of ether at a temperature below 15 C. 1.8 g of triethylamine are then added and the resulting mixture is reacted for 4 hours at room temperature with stirring, triethylanum hydrochloride separating out. The hydrochloride is separated off, the ether phase is washed with dilute aqueous sodium hydroxide solution and finally the ether is distilled off, with 2.2 g (yield 73%) of the desired compound separating out in the form of white crystals, mp 76 to 780C.
Example 4
Preparation of 1,3-dithiol-2-ylidene-malonic acid di-n-propyl ester (compound 4)
A solution of 3 g of 4-hydroxy-1,3-dithiolan-2-ylidenemalonic acid di-n-propyl ester in 50 ml of concentrated sulfuric acid is left to stand for 2 hours at room temperature.
The reaction product is then poured into ice water, whereupon crystals separate out which are filtered off, washed with water and finally recrystallized from n-hexane. 2.8 g (yield 93%) of the desired compound are obtained as white crystals, melting point 73 ° to 750 ° C.
Example 5
The procedure of Example 4 is repeated, but 4-hydroxy-1,3-dithiolan-2-ylidene-malonic acid dimethyl ester is used instead of 4-hydroxy-1,3-dithiolan-2-ylidene-malonic acid-di-n-propyl ester. 1,3-Di-thiol-2-ylidene-malonic acid dimethyl ester (compound 1) is obtained in the form of white crystals, mp 134.5 to 135 ° C., in a yield of 66.7%.
Example 6
Preparation of 1,3-dithiol-2-ylidenemalonic acid diisopropyl ester (compound 3)
A solution of 30.6 g of 4-hydroxy-1,3-dithiolan-2-ylidene malonate in 60 ml of benzene is mixed with 13 g of thionyl chloride and then stirred for 11/2 hours at room temperature.
About 30 minutes after the addition of the thionyl chloride, hydrogen chloride and sulfur dioxide evolve, but the reaction is only complete after 1/2 hour. After the reaction has ended, 5 ml of benzene are added to the reaction product and the resulting mixture is dried over sodium sulfate. 15.3 g of 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7 are added dropwise to this mixture at a liquid temperature of 5 to 15 ° C. The mixture is then warmed to room temperature for 30 minutes while stirring and finally kept under benzene reflux for 1 hour. When the reaction has ended, the benzene is distilled off, 32 g of a crude product being obtained.
When the crude product is recrystallized from n hexane, 25 g (yield 87%) of the desired compound are obtained as white crystals, mp 59 to 60 ° C.
When the process is repeated with phosphorus trichloride or phosphorus oxychloride instead of thionyl chloride, the desired compound is also obtained in high yield.
The fungicidal action of the compounds according to the invention is explained in the following test examples.
Test example 1
Testing of the antimicrobial and fungicidal effect against various pathogenic fungi.
(1) Test method for determining the antimicrobial activity:
A certain amount of a liquid broth medium is filled into a test tube and a certain amount of a solution of the respective test compound of a certain concentration is then added using a graduated pipette, so that the medium is diluted to 5 times the original volume. The dilution is then inoculated with a platinum loop full of a phytopathogenic microorganism that has been cultured in a slant medium in a test tube. The tube is then kept in a thermostat at 280C for 5 days. The turbidity of the medium is then measured in order to determine the minimum inhibitory concentration (MIC in ppm) of the compound against the pathogenic microorganism. The results obtained are shown in Table 1.
(2) Test method for determining the fungicidal activity:
In a watch glass, a solution of the respective test compound of a certain concentration is mixed with spores of a pathogenic fungus and then kept in a thermostat at 25 ° C. for 24 hours. The germination stage of the spores is then microscopically evaluated in order to determine the MIC of the compound. The results obtained are also summarized in Table 1.
(3) Microbes tested: A. Leaf spot disease of the rice plant (Xanthomonas oryzae) B. Citrus cancer (Xanthomonas citri) C. Brusone disease of the rice plant (Piricularia oryzae) D. Brown spot disease of the rice plant (Cochliobobus miyabeanarium) E. Cucumber anthracnose (Collagenetot) ) F. Alternaria leaf spot disease of the apple tree (Alternaria mali)
Table 1 Test compound ABCDEF 1 125 625 25 25 25 125 2 125 125 5-25 25 5-25 125 3 625 625 5 25-125 5 625 4 625> 625 1 5 5> 625 5> 625 625 5 25 25 125 6 625 625 125 25 125> 625 7 125 125 5 25-125 5 625 8 125 125-625 25 125 5-25 625 Test Example 2 Effectiveness in Combating Brusone Disease (Pot Test)
Rice plant seedlings of the Jikkoku variety of 20 cm in height, which have been grown in a greenhouse, are inoculated with the causative agent of Brusone's disease.
One day after inoculation, the seedlings are sprayed on a rotary table with the aid of a spray gun (1.5 kg / cm2) with a solution of the respective test compound of a certain concentration and then kept in the greenhouse. Four days after spraying, the number of spots developed is counted to determine the effectiveness (percent) of the compound.
(Number of (number of
Spots per sheet Spots per sheet in the untreated area in the treated efficiency (%) = th area) x 100 (number of spots per sheet in the untreated area)
The results obtained are summarized in Table 2
Table 2
Test compound concentration Number of stains Efficacy Phytotoxicity (ppm) per leaf (%)
1,500 0.5 98.4 none
2,500 2.1 93.5 none
3,500 5.2 89.5 none
4,500 6.4 80.2 none
5 500 4.8 85.1 none
IBP emulsion (commercial product) 480 1.8 94.4 none untreated - 32.4
Annotation:
The IBP emulsion contains 0,0-diisopropyl-S-benzylthiophosphate as active ingredient Test Example 3 Preventive protective effect against Brusone's disease (pot test) Rice plant seedlings of the Jikkoku variety of 20 cm height, which have been grown in a greenhouse, are on a rotary table with Using a spray gun (1.5 kg / cm2)
10 ml per pot of a solution of the respective test compound of a certain concentration is sprayed. After 1 day, the seedlings are sprayed and inoculated with a spore suspension of the causative agent of Brusone's disease which has been cultivated on rice straw. They are then kept for 24 hours at 24 ° C. in a greenhouse and finally in a vinyl chamber inside the greenhouse.
Four days after inoculation, the number of spots per leaf is determined in order to determine the degree of effectiveness (percent) of the compound. The results obtained are summarized in Table 3.
Table 3 Test Compound Concentration Number of Spots Efficacy Phytotoxicity (ppm) per leaf (%) 1,500 2.5 90.4 none
2,500 2.2 91.6 none
3,500 0.5 98.0 none
4,500 1.6 93.8 none
5 500 5.2 80.1 none
IBP emulsion 480 3.4 87.0 none untreated - 26.2