CH620219A5 - - Google Patents

Description

620 219

2

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von s-Triazolo[3,4-b]benzo-thiazolen der Formel

Rs

(D,

worin R für Wasserstoff, Ci-Cn-Alkyl, Cyclopropyl oder Trifluormethyl steht, Ri Wasserstoff, Brom, Chlor oder Fluor bedeutet, die Substituenten R2 und Rs für Wasserstoff, C1-C3-Alkyl, Ci-Cs-Alkoxy, Brom, Chlor, Fluor oder Trifluormethyl stehen, mit der Massgabe, dass wenigstens einer der Substituenten R2 und Rs Wasserstoff ist, und der weiteren Massgabe, dass der Substituent R nicht für Wasserstoff steht und der Substituent R2 Wasserstoff bedeutet, falls der Substituent Ri für eines der genannten Halogene steht, dadurch gekennzeichnet, dass man zumindest ein Moläquivalent einer Base in einem praktisch wasserfreien amidgruppenhaltigen Lösungsmittel bei einer Temperatur von 60 bis 200° C mit einem 4-(o-Halogenphenyl)-l,2,4-triazol-3-thiol der Formel

(die im folgenden als Triazolobenzothiazole bezeichnet werden) werden zur Steuerung von Pflanzenschädlingen unter Einschluss von Fungi und Bakterien verwendet. Die Triazolobenzothiazole lassen sich daher zur Steuerung von Organis-5 men verwenden, wie Kronengalle, Reisbrand, Blattrost, pulvrigem Mehltau, Anthracnose und dergleichen. Die Verbindungen eignen sich besonders zur Steuerung von Fungi, und besonders gute Ergebnisse erhält man bei der Steuerung von Reisbrand. In BE-PS 789 918 wird die Herstellung solcher 10 Verbindungen durch Cyclodehydratation von 2-Acylhydra-zinobenzothiazolen mit Polyphosphorsäuren beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Verfahrens zur Herstellung von Triazolobenzothiazolen, die sich als Pflanzenfungizide verwenden lassen.

Das erfindungsgemässe neue Verfahren zur Herstellung von s-Triazolo[3,4-b]benzothiazolen der Formel

15

20

25

Rs

Rs

_N XN

Ri

/

=N

(I),

R

(III)

worin X Brom, Chlor oder Fluor bedeutet und die Substituenten R, Ri, R2 und Rs obige Bedeutung besitzen, umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von s-Triazolo[3,4-b]benzothiazol, dadurch gekennzeichnet, dass man von 4-(2-Chlorphenyl)-l,2,4-triazol-3-thiol ausgeht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von 3-Methyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, dadurch gekennzeichnet, dass man von 4-(2-Chlorphenyl)-5-methyl-l,2,4-triazoI-3-thiol ausgeht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von 3-Me-thyl-7-chlor-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, dadurch gekennzeichnet, dass man von 4-(2,4-Dichlorphenyl)-5-methyl-l,2,4-triazol-3-thiol ausgeht.

5. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von 3-Methyl-5-chlor-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, dadurch gekennzeichnet, dass man von 4-(2,6-Dichlorphenyl)-5-methyl-l,2,4-triazol-3-thiol ausgeht.

6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von 3,6-Dimethyl-s-triazoloI3,4-b]benzothiazol, dadurch gekennzeichnet, dass manvon4-(2-Chlor-5-methylphenyl)-5-methyl-l,2,4-triazol-3-thiol ausgeht.

7. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von 3-Methyl-6-trifluormethyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, dadurch gekennzeichnet, dass man von 4-(2-Chlor-5-trifluor-methyIphenyl)-5-methyl-l,2,4-triazol-3-thiol ausgeht.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Base Natriumhydrid und als amidgruppenhalti-ges Lösungsmittel Dimethylformamid verwendet.

worin R für Wasserstoff, Ci-Cn-Alkyl, Cyclopropyl oder Trifluormethyl steht, Ri Wasserstoff, Brom, Chlor oder Fluor bedeutet, die Substituenten R2 und Rs für Wasserstoff, Ci-Cs-Alkyl, Ci-Cs-Alkoxy, Brom, Chlor, Fluor oder Trifluor-30 methyl stehen, mit der Massgabe, dass wenigstens einer der Substituenten R2 oder Rs Wasserstoff ist, und mit der weiteren Massgabe, dass der Substituent R nicht für Wasserstoff steht und der Substituent R2 Wasserstoff bedeutet, falls der Substituent Ri für eines der genannten Halogene steht, be-35 steht darin, dass man zumindest ein Moläquivalent einer Base in einem praktisch wasserfreien amidgruppenhaltigen Lösungsmittel bei einer Temperatur von 60 bis 200° C mit einem 4-(o-Halogenphenyl)-l,2,4-triazol-3-thiol der Formel

40

45

(III)

50

Bestimmte substituierte s-Triazolo[3,4-b]benzothiazole worin X Brom, Chlor oder Fluor bedeutet und die Substituenten R, Ri, R2 und Rs obige Bedeutung besitzen, umsetzt. Dann kann das dabei erhaltene Produkt isoliert werden.

Die Angabe «Ci-Cn-Alkyl» bezieht sich auf verzweigte oder geradkettige Alkylgruppen mit 1 bis 11 Kohlenstoffatomen. Beispiele geeigneter geradkettiger Alkylgruppen sind 5S Methyl, Propyl, Pentyl, Hexyl, Octyl oder Decyl. Beispiele für verzweigtkettige Alkylgruppen sind Isopropyl- t-Butyl, Isopentyl, Neopentyl, Isohexyl, 3-MethyIpentyl, 2,3,5-Tri-methylhexyl oder 2,5-Dimethyl-4-äthylheptan. Ci-Cs-Alkyl ist Methyl, Äthyl, Propyl oder Isopropyl. Die Angabe Ci-Cs-Alkoxy bezieht sich auf entsprechende Äthergruppen, nämlich Methoxy, Äthoxy, Propoxy oder Isopropoxy.

Für die zweckmässige Herstellung des Ausgangsstoffes der Formel III sollen folgende orientierende Angaben gemacht werden.

65 Alle für das vorliegende Verfahren benötigten Vorprodukte und Ausgangsmaterialien (siehe folgendes Schema) können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden. Zu den 1-Acylhydrazinen der Formel

3

620 219

O

NHsNHC—R (IV),

worin R obige Bedeutung besitzt, kann man gelangen, indem man Hydrazin mit dem entsprechenden Säurederivat, wie einem Säurechlorid, einem Säureanhydrid oder einem Säureester, umsetzt (Organic Reactions, Band 3, N. Y., Wiley, 1946, Sieten 366—369).

Die o-Halogenphenylisothiôcyanate der Formel

(V),

worin die Substituenten X, Ri, R2 und R3 obige Bedeutung haben, lassen sich herstellen, indem man die entsprechenden o-Halogenaniline mit Dimethylaminothiocarbamoylchlorid in einem aromatischen Lösungsmittel umsetzt [J. Org. Chem. 30, 5 2465 (1965)].

Zu l-Acyl-4-(o-halogenphenyl)-3-thiosemicarbaziden kann man gelangen, indem man die oben erwähnten Ausgangsmaterialien in einem aprotischen Lösungsmittel bei erhöhten Temperaturen umsetzt. Die Thiosemicarbazide werden wie-10 derum durch Umsetzen mit einer wässrigen Base zu den Triazolothiolen umgesetzt, wie dies in Ind. J. Chem. 5 (9), 397 (1967); Chem. Abst. 68, 59501w (1968) beschrieben ist. Die bevorzugte Reaktionsfolge zur Herstellung der Triazolo-thiole (III) lässt sich formelmässig wie folgt beschreiben:

O

+ NHaNHC-R (IV)

akratisches Lösungsmittel

X

Rs—\ X>—NHCNHNHC—R (II) R2 Ri

(1) OH—/A

(2) H3O+

(IH)

35

Nach anfänglicher Thiosemicarbacidbildung wird zur Bil- 40 dung des Benzothiazols eine doppelte intramolekulare Cycli-sierung durchgeführt, nämlich

(1) eine Cyclodehydratation zur Bildung des Triazolo-thiols und

(2) eine Verlagerung des aromatischen Halogens unter 45 Bildung des gewünschten Benzothiazols.

Durch die Cyclodehydratation erhält man ein 4-(o-Halo-genphenyl)-l,2,4-triazol-3-thiol, das durch das in Gegenwart einer Base entstandene Thiolanion eine Verschiebung des aromatischen Halogens erleidet, wodurch man das gewünsch- 50 te Triazolobenzothiazol erhält. Bei der Halogenverschiebung durch das Thiolanion entspricht der Substituent Ri dem Substituenten X, falls beide für Brom, Chlor oder Fluor stehen. Einer der Substituenten Ri oder X wird unter Bildung eines 5-Brom-, 5-Chlor- oder 5-Fluortriazolobenzothiazols ver- 55 schoben. Stehen die Substituenten Ri und R2 getrennt für Brom, Chlor oder Fluor, dann erhält man Gemische aus 5-Chlor-, 5-Brom- und 5-Fluortriazolobenzothiazolen. Solche Gemische lassen sich durch bekannte Verfahren voneinander trennen, wie durch fraktionierte Kristallisation oder durch 60 Chromatographie. Das Verfahren ginge auch, falls die Substituenten Ri oder X für Jod stehen. Die hierzu als Ausgangsmaterialien benötigten o-Jodphenylisothiocyanate sind jedoch nicht so leicht zugänglich. Sie lassen sich nur schwieriger herstellen und machen das Verfahreen weniger wirtschaftlich. 65 Wie sich aufgrund hoher Ausbeuten und kurzer Umsetzungs-zeiten ergibt, wird die Halogenverschiebung durch elektro-negative Phenylsubstituenten anscheinend im allgemeinen erleichtert. Elektronendonatoren, wie Methyl, scheinen die Halogenverlagerung zu verzögern, was mit längeren Umsetzungszeiten und der Bildung dimerer Nebenprodukte verbunden ist.

Lösungsmittel, die sich beim erfindungsgemässen Verfahren einsetzen lassen, sind die üblicherweise verwendeten amidogruppenhaltigen Lösungsmittel, die mit den Ausgangsmaterialien und den gewünschten Produkten nicht reagieren. Als Lösungsmittel kann man ein im wesentlichen wasserfreies tertiäres Amid verwenden. Unter «im wesentlichen wasserfrei» wird dabei verstanden, dass das Lösungsmittel kleine Mengen Wasser enthalten kann. Das als Lösungsmittel verwendete Amid lässt sich im allgemeinen in situ trocknen, indem man zur Umsetzung mit dem restlichen Wasser einen 1- bis lOprozentigen Überschuss an Base verwendet. Beispiele von als Lösungsmittel geeigneten Amiden sind N,N-Di-butylacetamid, Dimethylacetamid (DMAC), Dimethylform-amid (DMF) und N-Methyl-2-pyrrolidon. Die höheren Ami-de sind dabei günstiger, da sie über höhere Siedetemperaturen verfügen. DMAC und DMF werden als Lösungsmittel bevorzugt, da sie wohlfeil sind und sich leicht entfernen lassen. Im allgemeinen lässt sich jede Base für das erfindungs-gemässe Verfahren verwenden, die zur Bildung eines Tri-azolothiolanions stark genug ist. Neben den Lithiumalkylen, wie Lithiummethyl oder Lithiumbutyl, eignen sich als Basen auch die Alkoxide, Amide, Carbonate, Hydride und Hydroxide von Alkalimetallen. Hierzu gehören beispielsweise Lithiumäthoxid, Kalium-t-butoxid oder Natriummethylat. Es lassen sich auch die Carbonate und Hydroxide von Lithium, Natrium, Kalium, Cäsium und Rubidium verwenden. Bevorzugte Basen für das erfindungsgemässe Verfahren sind Li-thiumamid, Natriumamid, Kaliumamid, Natriumhydrid und Kaliumhydrid.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird bei Raumtemperaturen im Bereich von 60 bis 200° C durchgeführt.

Beim erfindungsgemässen Verfahren, bei dem man von einem Triazolthiol ausgeht, werden diese Verbindungen in DMF gelöst, worauf man die Lösung mit einem Moläquivalent des bevorzugten Natriumhydrids versetzt und das Re-

620 219

4

aktionsgemisch über eine zur Beendigung der Umsetzung ausreichend lange Zeit auf Rückflusstemperatur hält. Das Verfahren ist im allgemeinen innerhalb von 24 Stunden oder weniger bei einer Temperatur zwischen 60 und 100° C beendet. Die Halogenverlagerung durch das Thiolanion wird ' von der Art der am Phenylrest vorhandenen Substituenten beeinflusst. Handelt es sich bei den Substituenten R2 und R3 um Elektronendonatoren, wie Ci-C3-Alkyl, dann dauert diese Halogenverlagerung länger, so dass längere Umsetzungszeiten erforderlich sind.

Alle nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhältlichen Triazolobenzothiazole eignen sich zur Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten, insbesondere von Reisbrand.

Beispiele von nach dem erfindungsgemässen Verfahren herstellbaren Triazolobenzothiazolen (Verbindungen der Formel I) sind:

s-T riazolo[3,4-b]benzothiazoI,

3-Methyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol,

7-Chlor-3-methyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazoI,

5-Chlor-3-methyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, 3,7-Dimethyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, 3-Heptyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, 3-Methyl-5-trifluormethyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol,

3.6-Dimethyl-s-triazoIo[3,4-b]benzothiazoI,

6-Methoxy-3-methyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, 3-Propyl-6-trifIuormethyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, 3-Cyclopropyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, 5-Chlor-3-cyclopropyl-s-triazolo[3,4-b].benzothiazol, 3-Trifluormethyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, 5-Chlor-7-propoxy-3-trifluormethyl-s-triazolo[3,4-b]benzo-

thiazol,

3-Äthyl-6-äthoxy-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol,

5.7-Dichlor-3-isopropyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, 5-Fluor-3-nonyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, 5-Chlor-3,7-bis(trifluormethyl)-s-triazolo[3,4'-b]benzothiazol,

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiele

5 g (19 mMol) 4-(2,4-Dichlorphenyl)-5-methyl-l,2,4-triazol-3-thiol werden in 100 ml DMF gelöst. Zu diesem Reaktionsgemisch gibt man dann unter Rühren 1 g (20 mMol)

Natriumhydrid, und zwar in Form einer 50prozentigen Dispersion in Mineralöl. Das Reaktionsgemisch wird 24 Stunden zum Rückfluss erhitzt und dann in 600 ml Wasser gegossen. Das wässrige Gemisch extrahiert man zur Entfernung des 5 Mineralöls mit n-Hexan. Die wässrige Phase wird unter Verwendung eines Flüssig-Flüssig-Extraktors über Nacht mit Äthylacetat extrahiert. Die Äthylacetatphase wird getrocknet (MgSOé) und im Vakuum zu einem Rückstand eingedampft. Der Rückstand wird mit Toluol gewaschen, worauf jq man das kristalline Produkt abfiltriert. Auf diese Weise erhält man als Ausbeute 1,9 g (45 °/o) 7-Chlor-3-methyl-s-tri-azolo[3,4-b]benzothiazol, das bei etwa 186 bis 188° C schmilzt. Aus der wässrigen Phase wird eine zweite Ernte in einer Menge von 1,6 g gewonnen, die bei etwa 185 bis 188° 15 Celsius schmilzt.

Analyse für C9H6C1N3S MW 224

berechnet: C 48,33; H 2,70; N 18,79; gefunden: C 48,32; H 2,89; N 18,96.

20

Verwendet man bei obigem Verfahren das entsprechende 4-(o-Halogenphenyl)-5-substituierte-l,2,4-triazol-3-thiol anstelle von 4-(2,4-Dichlorphenyl)-5-methyl-l,2,4-triazol-3-thiol, dann erhält man folgende Verbindungen: 25 a) 3-Methyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol,

Smp. etwa 153 bis 154° C,

b) s-Triazolo[3,4-b]benzothiazol,

Smp. etwa 175 bis 176° C,

c) 6-Chlor-3-methyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, 30 Smp. etwa 264 bis 266° C,

d) 5-Chlor-3-methyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol,

Smp. etwa 186 bis 188° C,

e) 3,7-Dimethyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, 35 Smp. etwa 176 bis 177° C,

f) 3,6-Dimethyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol,

Smp. etwa 203 bis 207° C,

g) 3-Methyl-6-trifluormethyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol, Smp. etwa 181 bis 183° C, und

40

h) 3-Heptyl-s-triazolo[3,4-b]benzothiazol,

Smp. etwa 82 bis 84° C.

M