CN1019166B - 保护农作物含有苯并唑基或苯并噻唑基氨基酸的制剂配方 - Google Patents
保护农作物含有苯并唑基或苯并噻唑基氨基酸的制剂配方Info
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Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
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Abstract
本发明是关于农业上使用的配方制剂,它含有下列化学式表示的化合物作为有效成份,
其中,X表示O或S;R和R′表示H,卤素,烷基,烷氧基,CN,NO2,或者CF3;R3表示H或者烷基;Y表示任意取代的亚烷基或亚苯基;Z表示羧基,羧酸盐,羧酸酯,羧基酰胺,腈或者硫代酰胺基团。制剂对于减小除草剂在有用的植物身上所起的植物毒性很有效。并且叙述了制备这种新化合物的方法。
Description
本发明涉及一种植物保护剂,它含有化学通式Ⅰ表示的化合物:
其中:Y表示O或S
R和R1表示氢、卤素,含有1~4个碳原子的烷基,含有1~4个碳原子的烷氧基,CN,NO2或者CF3;
R2表示氢或含有1~4个碳原子的烷基;Y表示直链的,或者有支链的含有1~8个碳原子的亚烷基,在亚烷基中有1~3个碳原子以直链的形式连接在式Ⅰ中胺的氮原子和原子团Z之间;或者表
示被甲硫基取代的含有1~3个碳原子的亚烷基,被苯基取代的含有1~3个碳原子的亚烷基或者亚苯基;
Z表示
或者-CN
其中:R3表示氢,含有1-8个碳原子的烷基,且烷基中可以任意地被卤素,含有1-2个碳原子的烷氧基所取代;或者表示含有3-4个碳原子的烯烃基,含有3-4个碳原子的炔基,或者某种有机碱或无机碱的阳离子;R4表示氢或含有1-6个碳原子的烷基;R5表示氢,含有1-6个碳原子的烷基或苯基,且苯基可以任意地被卤素,含有1-4个碳原子的烷基,含有1-4个碳原子的烷氧基单、双取代;或者R4与R5及氮原子共同表示吡咯烷基,哌啶基或者吗啉代基;
可以作为上述碱的阳离子的例子有:Na+,K+,NH4,1/2Ca+,NH3-CH3,N+H3(i-C3H7),N+N2(CH3)2,N+H(CH3)3,N+H2(n-C4H9)2,H2N+ ,H3N+-C6H5NH
,H3N+-CH2CH2OH和HN+(CH2CH2OH)3。
比较好的植物保护剂是由式Ⅰ表示的这些化合物,其中的苯并噁唑基,或者是苯并噻唑基上没有被取代;或者是只有芳香环上被卤素单取代,且R2为氢或者为甲基,Y为亚甲基或亚乙基,Z为原子团-COOR3,而R3为含有1-8个碳原子的烷基,含有3-4个碳原子的烯烃基,含有3-4个碳原子的炔烃基或者阳离子。
通式Ⅰ表示的化合物中,没有除外某些化合物,这是指当R=R1=R2=H时的化合物,这些化合物已见文献报导[Helv,Chim,Acta 50(1967)1084-86;及J.Pharm.Se.57(1968)1693-96)。这些化合物是在涉及医药问题时合成出来的,并且已经证明在这个领域内它们没有效果,但是通式Ⅰ表示的其他化合物是新颖的。
这样,本发明也涉及通式Ⅰ所示的这样的一些化合物,它们是通式Ⅰ中R,R1和R2不同时为氢时所表示的化合物;本发明也涉及这些化合物的制备方法。
这些新颖的化合物的制备是用:
(1)使化学式Ⅱ表示的化合物
其中,A表示一个容易离去的集团,与化学式Ⅲ表示的化合物进行反应;
(2)使化学式Ⅳ表示的化合物与化学式Ⅴ表示的化合物进行反应;
并且,如果需要,还可用众所周知的方法,例如酯化,水解,形成盐,酰胺化,烷基化,脱水等,将上述化学反应的生成物转变为通式Ⅰ所表示的其他化合物。在化学式Ⅲ-Ⅴ中,R,R1,R2,R3,X和Y所表示的意义已经在前面给出,但是必须满足R,R1和R2中至少有一个不为氢的先决条件。
参见前述制备(Ⅰ),分子式Ⅲ表示的化合物能够以自由氨基酸的形式使用,也可以使用氨基酸酯或它们的氢卤化物的形式,以氢卤化物的形式为好。作为化学式Ⅱ表示的化合物,情愿使用的是氯的化合物或溴的化合物,在这种情况下化学反应在20℃-150℃之间进行,以在50℃-120℃之间为好,并且加入带有氢卤化物的试剂。适用的溶剂是醇类,如,甲醇、乙醇、异丙醇及n-丁醇;醚类,如,乙醚,异丙醚,n-丁醚,,乙=醇=甲醚,四氢呋喃,或1,4-噁烷;酯类,例如,乙酸乙酯,乙酸n-丁酯;碳氢化合物类,如己烷、
苯、甲苯或者二甲苯;以及卤代烃类,例如,二氯甲烷,氯仿1,2-=氯乙烷,或氯代苯。极性溶剂,例如,水,乙腈,二甲基甲酰胺,二甲基亚砜和N-甲基吡喀烷酮,或者是上述溶剂的混合物都能使用。
适用的带有氢卤化物的试剂是NaOH,KOH,NaHCO3和K2CO3,进而还有叔胺,如三乙基胺,吡啶,N,N-=甲基苯胺,或者使用的过量氨基酸及其酯。
也可以使用Z-位置上是其他的容易离去集团的原料物质代替卤素的衍生物Ⅱ。适用于这个反应的集团有,如烷硫基,烷亚磺酰基,或烷磺酰基;例如甲硫基,乙基亚磺酰基,或甲基磺酰基。芳香族易离去集团,如4-甲苯磺酰基也可以应用。这样的化学反应在略微较高的温度进行,可以在50°-200℃之间进行,更可取的温度范围是80℃-150℃,并且在沸点较高的惰性溶剂,如甲苯,二甲苯或氯代苯存在作为溶剂的情况下进行。
参看前述制备(2),2-氨基苯并噁唑或2-氨基苯并噻唑(1V)与2-卤代羧酸或其酯的逆反应进行的条件与在前述制备Ⅰ中的条件相同。化学式Ⅰ所表示的反应结果产物能够用已知方法转化成化学式Ⅰ表示的其他类似物质。这样用水解酯的方法能够获得游离酸或它们的盐。用氨解酯的方法,或者用羰基-二咪唑化物的方法使游离酸反应都能得到酰胺。用游离酸酯化能得其他酯。将酰胺脱水能得到氰,(即Z表示CN的情况)进而用H2S处理能将氰转变成硫代酰胺(即Z表示-CSNH2的情况)。最后,如果需要,化合物中氮原子上的R2是氢时能能进行烷基化。所有这些反应对于专业工作者都是熟知的,无需进行更多的解释。
出乎意料地发现,通式Ⅰ所表示的化合物当使用在农作物中时,具有减低或消除植物保护剂的植物毒性副作用的性质,特别是除草剂的植物毒性副作用。
当除草剂施用到有用的农作物上时,可能对作物有有害的植物毒性副作用;在施用除草剂以前,或以后,或者与除草剂同时施用本发明的化合物的制剂,(最好是与除草剂同时施用)能够消除除草剂的任何植物毒性副作用,但不妨碍所需要的除草剂活性。因此实际上是使用通用的植物保护剂的应用范围扩大了许多。具有上述性质的化合物称之为“解毒剂”,或“安全剂”。(antidotes or safeners)
相当长时期以来,人们对使用安全剂来防止农作物受到除草剂的伤害的方法已经熟知。但是通式Ⅰ所表示的苯并噁唑-2-基-氨基酸,或苯并噻唑-2-基-氨基酸,以及它们的衍生物至今以前还没有作为“安全剂”而使用过。
能够用通式Ⅰ所表示的化合物降低或消除植物毒性副作用的除草剂有,如,取代的苯氧基苯氧基-羧酸酯,苯并噁唑基-氧-羧酸酯,苯并噻唑基-氧-羧酸酯,苯基苯氧基羧酸酯,并且进而还有双甲酮肟的衍生物。下述除草剂可以作为实例,但不因引用这些实例而受到限制。
苯氧基羧酸酯,例如,2-[4-(2·4-=氯苯氧基)-苯氧基]-丙酸甲酯(diclofop-methyl),2-[4-(4-溴-2-氯-苯氧基)-苯氧基]-丙酸甲酯,2-(4-三氟甲基苯氧基)-苯氧基-丙酸甲酯,2-[4-(2-氯-4-三氟甲基苯氧基)-苯氧基]-丙酸甲酯,2-[4-(2·4-二氯苯基)-苯氧基]-丙酸甲酯,2-[4-(4-三氟甲基苯氧基)-苯氧基]-2-戊基-1-羧酸乙酯,2-[4-(6-氯苯并噁唑-2-基-氧)-苯氧基]-丙酸乙酯(fenoxaprop-ethyl)和2-[4-(6-氯苯并噻唑-2-基-氧)-苯氧基]-丙酸乙酯,以及二甲酮(dimedone)的衍生物如,2-(N-乙氧基丁基吡咯基)-5-(2-乙基硫丙基)-3-氢氧基-2-环乙烯-1-酮,或2-(1-烯丙氧基亚氨丁基)-4-甲氧羰基-5,5-二甲基-3-氧代环己醇。
为了便于使用,通式Ⅰ所表示的化合物能够与惯用的配方附料一起配制成粉尘制剂,可湿性粉剂,自分散剂,浓乳剂和其他类似制剂,这些制剂都含有浓度为2-80%的有效物质,它们或者按制剂的形式使用,(如粉尘剂,颗粒制剂直接使用),或者溶解于溶剂中,如水,也可以用其他方法进一步分散以后再使用。
解毒剂的使用比率:除草剂能在很宽的范围内配用解毒剂,每份除草剂可与0.01-10份的解毒剂配用。除草剂和解毒剂具体的最合适的用量依赖于使用的解毒剂和除草剂的类型,以及需要处理的农作物的种类,最合适的用量能够根据各种不同的情况用适当的实验确定。
对于本发明的制剂主要的使用领域首先是谷类作物,小麦、黑麦、大麦、燕麦,以及水稻、玉米、黍类。
根据它们的性质,能够用本发明的制剂,预先处理作物的种子(拌种),或者在播种前将本发明的制剂施用在种子垄沟里,或者在作物出土以前,或出土以后将本发明的制剂在罐中调配使用。出土前的处理包括两种情况,在播种前按耕作条件处理土地和处理已经播完种但还没有长出植物的作物田地。
原则上讲,解毒剂能够在除草剂使用以前,使用以后或者与除草剂同时使用,但是如果与除草剂同时使用就采用在罐中调配的形式,如果需要,使用最终配方的形式更好。
需要使用的作为合成本发明的化合物的初始原料的卤代-苯并噁唑和卤代-苯并噻唑能够按已知的方法制备,该方法在下述文献中记载。[J.Prakt.Chem(2),42 454;J.Org.Chem.23(1958)1500 1502;German Patent A-516998;以及J.Ind.Chem.Soc10(1933)563,569]
对于所需用的氨基酸及其衍生物,在另外的文献中也记载了多种类似的制备方法。[Compare Houben-weyl,Method,derorg.Chem.(Methods of organic Chemistry),Volume X112(1958)269-511]
例1
N-甲基-N-[6-氯代-苯并噻唑-2-基]-氨基乙酸
在一个带有温度计,带有以CaCl2为干燥介质的冷凝器以及气体入口管的1升四颈烧瓶中,首先加入600毫升无水二甲基亚砜。在液体的表面上缓慢通入干燥的氮气流,并且迅速地加入66克(1.65摩尔)NaOH粉末,接着一面搅拌一面逐渐分批加入73.5克(0.825摩尔)N-甲基-氨基乙酸。缓缓加热生成N-甲基-氨基乙酸钠。混合物在25-30℃的温度下继续搅拌30分钟,然后将153克(0.75摩尔)的2.6-=氯苯并噻唑分批以这样的速度加入混合物中,使得这个大量放热的反应不能进行过快,温度不能高于75℃-80℃。接着在95℃-100℃的温度下将混合物搅拌5小时,冷却后,将混合物倒入约2升的冰水混合物中,然后酸化使pH值为2-3。用抽滤法将沉淀出来的氯苯并噻唑基-氨基乙酸分离出来,用冷水洗涤沉淀直到没有多余的酸性,在50℃-60℃的真空中用CaCl2干燥。产量为171克,是理论产量的88.8%,其熔点为161℃-163℃。
例2
N-甲基-N-(6-氯-苯并噻唑-2-基)-氨基乙酸乙酯。
在例1制备的氨基酸的乙酯是按下述方法制备,在1100毫升无水乙醇中加入50克浓硫酸和145克(0.565摩尔)例1中制备的游离酸,加热10小时后蒸馏掉大部分的过量乙醇,然将此浓溶液倒入用水冷却的NaHCO3水溶液中。粗产品酯是151克,粗产品在乙醇中再结晶,产量为114克,为理论产量的70.9%,其熔点为97℃-99℃。
例3
N-(苯并噁唑-2-基)-氨基乙酸乙酯
向23.0克(0.15摩尔)的2-氯苯并噁唑,250毫升无水乙腈和44.2克(0.32摩尔)无水K2CO3的混合物中,在50℃的温度下用3小时的时间,随着搅拌少量分批加入22.3克(0.16摩尔)的氨基乙酸乙酯的氯化物。在80℃-82℃的缓慢回流的条件下,混合物再继续搅拌4小时,然后用冰-水浴冷却,再倒入约750ml的冰水中,用抽滤法分离出沉淀出来的反应产物,然后再用水洗涤,再用少量的冰冷却过的乙醇洗涤以后于真空中用CaCl2干燥。产量为26.0克,是理论产量的78.8%,其熔点为102℃-104℃。
下述表1中化合物用类似方法制备。
配制实例
实例1:用15份重的有效物质,75份重的环己酮作为溶剂,以及10份重的氧乙烯化壬基酚(10E0)作为乳化剂配制成浓乳剂。
实例2:一种干粉剂是用10份重的有效物质
和90份重的滑石作为惰性物质,将混合物置于冲击粉碎中粉碎制成。
实例3:一种很容易在水中分散的可湿性粉剂,它是用25份重的有效物质,64份重的石英高岭土作为惰性填充物质,10份重的木素磺酸钾和1份重的油酰基-甲基-氨基乙磺酸化物作为湿润剂和分散剂,将混合物置于盘式粉碎机内粉碎而成。
生物学实例
小麦和谷物作物(corn)在温室中生长到五片叶子阶段时,用某种除草剂和本发明的制剂按每公顷用600升溶液的剂量用喷雾法处理植株。这样处理以后,用三个星期的时间观察评价植株的以任何形式出现的损伤,特殊观察到的是植物生长的持续抑制状态的差别。
结果由表Ⅰ所示,说明本发明的化合物能够非常有效地减低烈性除草剂对作物的伤害。因此,除草剂和本发明的制剂的混合物适合用于选择性地在麦类作物和谷类作物中对付杂草。
各种除草剂的效率并没有因为加入本发明的解毒剂而受到损失;当使用有效物质的量是0.25或1.5公斤的情况下,例如,对细长的狐尾状杂草(看麦娘草,狗尾草Alopecrusmyosuroides),对于野燕麦(Avena fatua)和对于狗尾草属植物,如Echinochloa and Setaria种草,观察到的效率总是100%。
在使用的浓度范围内(每公顷用2.5公斤)本发明的化合物制剂本身在所有的情况下对农作物都没有造成任何伤害。(在所有的情况下都是0%)
缩略语:
ZM=Zea mays(谷物)
TA=Tritioum aestivum(麦类)
H1=2-[4-(4-溴-2-氯-苯氧基)-苯氧基]-丙酸甲酯(German Patent A-2601548)
H2=2-[4-(6-氯-苯并噁唑-Z-基-氧)-苯氧基]-丙酸乙酯;fenoxaprop-ethyl(German patent A-2640730)
H3=2-[4-(2.4-=氯苯氧基)-苯氧基]-丙酸甲酯diclofop-methyl(German patent A-2.223894)
表1
与各种除草剂一起施用在叶子上的解毒效果。(对作物的伤害用%表示)
化合物 剂量 损害
(实例) kg/公顷 ZM TA
H10.25 80
H21.5 - 80
2.0 - 85
H30.4 95 -
H1+2 0.25+2.5 15 -
H1+26 0.25+2.5 20 -
H1+57 0.25+2.5 25 -
H2+2 1.5+2.5 - 20
H2+9 2.0+2.5 - 40
H2+21 2.0+2.5 - 40
H2+56 2.0+2.5 - 40
H2+57 1.5+2.5 - 10
H2+58 2.0+2.5 - 25
H2+59 2.0+2.5 - 35
H3+3 0.4+2.5 50 -
H3+21 0.4+2.5 35 -
H3+61 0.4+2.5 60 -
H3+62 0.4+2.5 60 -
Claims (8)
1、一种植物保护混合物,其特征在于,它含有:
a)一种选自苯氧基-苯氧基羧酸酯、苯并噁唑基氧基羧酸酯、苯并噻唑基氧基苯氧基和苄基苯氧基羧酸酯的除草剂,和
b)式(Ⅰ)的解毒剂
其中:X表示O或S;
R表示氢、卤素;R1表示氢、氯或1-4个碳原子的烷基;R2表示氢或含1-4个碳原子的烷基;Y表示直链的,或含有支链的1-8个碳原子的亚烷基,在亚烷基中有1-3个碳原子以直链的形式连接在式Ⅰ中胺的氮原子和原子团Z之间,或者表示带有甲硫基的1-3个碳原子的亚烷基,带有苯基的含有1-3个碳原子的亚烷基或者表示亚苯基;Z表示下列原子团,
R3表示氢,含有1-8个碳原子的烷基,且烷基中可以任意地被卤素取代,或者表示含有2-4个碳原子的烯烃基,含有2-4个碳原子的烯烃基或某种无机碱或有机碱的阳离子;
R4表示氢或者含有1-6个碳原子的烷基;R5表示氢、含有1-6个碳原子的烷基;或者R4与R5以及氮原子共同表示吡咯烷基,哌啶基或者吗啉代基;
其中解毒剂和除草剂的比率为每份除草剂0.01至10份解毒剂。
2、根据权利要求1所述的混合物,其特征在于,作为表示有效成份的化合物的通式Ⅰ中,X表示O或S
R表示H或Cl,
R1表示H,
R2表示H或CH3,
Y表示含有1-2个碳原子的亚烷基,
Z表示公式-COOR3所表示的原子团,
R3表示含有1-8个碳原子的烷基,含有3-4个碳原子的烯烃基,含有3-4个碳原子的炔烃基或阳离子。
3、根据权利要求1所述的混合物,其特征在于其中的有效成份是N-甲基-N-(6-氯-苯并噻唑-2-基)-氨基乙酸乙酯。
4、根据权利要求1所述的混合物,其特征在于其中的有效成份是N-甲基-N-苯并噁唑-2-基-氨基乙酸乙酯。
5、根据权利要求1所述的混合物,其特征在于其中的有效成份是N-甲基-N-苯并噻唑-2-基-氨基乙酸乙酯。
6、根据权利要求1所述的混合物,其特征在于其中的有效成份是N-甲基-N-苯并噻唑-2-基-氨基乙酸异丁酯。
7、根据权利要求1-6中任一项所述的混合物,其中的除草剂(a)为diclofop-methyl。
8、根据权利要求1-7中任一项所述的混合物,其中的除草剂(a)为fenoxaprop-ethyl。
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