DE1795117B2 - lmidazolidin-2-on-1-carbonsäureamide, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Herbizide - Google Patents

lmidazolidin-2-on-1-carbonsäureamide, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Herbizide

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DE1795117B2 DE1795117A DE1795117A DE1795117B2 DE 1795117 B2 DE1795117 B2 DE 1795117B2 DE 1795117 A DE1795117 A DE 1795117A DE 1795117 A DE1795117 A DE 1795117A DE 1795117 B2 DE1795117 B2 DE 1795117B2
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    • C07D233/04Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D233/28Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/30Oxygen or sulfur atoms
    • C07D233/32One oxygen atom
    • C07D233/38One oxygen atom with acyl radicals or hetero atoms directly attached to ring nitrogen atoms

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  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Description

CH2 CH2
I I
NH N—CO—NH-R
Il ο
(i)
IO
in welcher R für einen verzweigten Alkylrest mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Alkenylrest mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen steht.
2. Verfahren zur Herstellung von Imidazolidin-2 - on -1 - carbonsäureamiden, dadurch gekennzeichnet, daß man lmidazolidin-2-on-l-carbonyI· chlorid der Formel
CH2
NH
-CH,
20
N-COCI
(H)
CO
mit primären Aminen der Formel R — NH2
in welcher R die oben angegebene Bedeutung hat, in Gegenwart von säurebindenden Mitteln und Wasser umsetzt.
3. Verwendung von Imidazolidin-2-on-l-carbonsäureamiden gemäß Anspruch 1 zur Bekämpfung von Unkraut.
35
Die Erfindung betrifft neue lmidazolidin-2-on-1 -carbonsäureamide der allgemeinen Formel
CH2 CH2
NH N—CO—NH-R (I)
in welcher R für einen verzweigten Alkylrest mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Alkenylrest mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen steht, die herbizide Eigenschaften haben, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Es ist bereits bekanntgeworden, daß man Harnstoffe, wie N-(3,4-Dichlorphenyi)-N'-rnethyl-N'-butyl-harastöff (vgl. US-PS 26 55 444), oder Biurete, wie I-Phenyl-3-phenyl-5,5'-dimethyl-biuret (vgl. DT-PS 10 32 595) als Herbizide verwenden kann.
Weiterhin wurde gefunden, daß man Imidazolidin-2-oh-l -carbonsäureamide der Formel I in ganz besonders günstiger und überraschender Weise erhält, wenn man lmidazölidin-2-on-l-carbonylchlorid der Formel
CH2 CH2
(I ' 6^
NH N-COCl <Π)
CO
in welcher R die oben angegebene Bedeutung hat, in Gegenwart von säurebindenden Mitteln und Wasser umsetzt.
Es ist als ausgesprochen überraschend zu bezeichnen, daß die erfindungsgemäßen Wirkstoffe bei gleicher herbizider Potenz im Vergleich zu chemisch ähnlichen Verbindungen, wie Harnstoffe und Biurete, eine wesentlich bessere selektive herbizide Wirkung aufweisen.
Als Beispiele für die gemäß der Erfindung verwendbaren Amine seien genannt: Isopropylamin, sek.-Butylamin, Isobutylamin, tert.-Butylamin, Allylamin und Crotylamin.
Die Herstellung des Imidazolidin-2-on-l-carbonylchlorids kann nach verschiedenen Methoden erfolgen. In besonders einfacher Weise erhält man es aus Äthylenharnstoff und Phosgen (J. org. Chem. 29 [1964], S. 2401 bis 2404).
Die erfindungsgemäße Umsetzung mit den Aminen wird in Gegenwart von Wasser vorgenommen, überraschenderweise eignet sich Wasser besser als inerte organische Verdünnungsmittel, wie Benzol und Toluol, obwohl Carbonylchloride, insbesondere N-Carbonylchloride, im allgemeinen sehr empfindlich gegen Wasser sind. So zersetzt sich z. B. das vergleichbare Allophansäurechlorid, H2N — CO — NH — COCl, stürmisch in Wasser (vgl. deutsche Patentschrift 2 38 961).
Als Säurebinder können alle üblichen säurebindenden Stoffe verwendet werden. Hierzu gehören vorzugsweise Alkali- und Erdalkalihydroxide und Erdalkali- und Alkalicarbonate, tertiäre Amine, wie Pyridin, sowie auch ein Überschuß des zur Umsetzung gelangenden Amins. Als besonders geeignet hat sich Natronlauge erwiesen.
Die Reaktionstemperatur kann in einem größeren Bereich variiert werden. Im allgemeinen arbeitet man zwischen O und 8O0C, vorzugsweise zwischen 20 und 500C
Bei der Durchführung des Verfahrens rührt man 1 Mol des lmidazolidin-2-on-l-carbonylchlorids mit einer zur Erzielung einer gut rührbaren Suspension ausreichenden Menge Wasser an. Dann läßt man gleichzeitig 1 bis 1,2MoI Amin und 1 Mol Natronlauge unter Kühlung so zulaufen, daß das Amih immer etwas im Überschuß vorhanden ist. Nach beendetem Zulauf rührt man bis zum Erkalten nach. Das ausgefallene Reaktionsprodukt wird abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Es ist von guter Reinheit und braucht im allgemeinen nicht besonders gereinigt zu werden.
Die Wirkstoffe weisen eine starke herbizide Potenz auf und können deshalb als Unkrautvcrnichtungsmittel verwendet werden. Unter Unkraut in} weitesten Sinne sind alle Pflanzen zu verstehen, die ah Orten aufwachsen, wo sie unerwünscht sind. Ob die erfindungsgemäßen Wirkstoffe als totale oder selektive herbizide Mittel wirken, hängt vbn der Höhe der aufgewendeten Wirkstoffmenge ab.
Die Wirkstoffe können z. B. bei den folgenden Pflanzen verwendet werden: Dtkötyle, wie Senf (Sinapis), Kresse (Lepidkim), Ktettenlabkraut (Galium), Vögelmiere (Stellaria), Kamille (Mairicaria), Franzosenkraut (GaUihsogä), ^Gänsefuß (Chehöpodium), Brennessel (Urtica), Kreuzkraut (Senedo), Baumwolle
(Gossypium), Rüben (Beta), Möhren (Daucus), Bohnen (Phaseolus), Kartoffeln (Solanum), Kaffee (Coffea); Monokotyle, wie Lieschgras (Phleum), Rispengras (Poa), Schwingel (Festuca), Eleusine (Eleusine), Fennich (Setaria), Raygras (Lolium), Trespe (Bromus), Hühnerhirse (Echinochloa), Mais (Zea), Reis (Oryza), Hafer (Avena), Gerste (Hordeum), Weizen (Triticum), Hirse (Panicum), Zuckerrohr (Saccharum).
Die Wirkstoffe werden vorzugsweise als selektive Herbizide eingesetzt. Sie weisen eine besonders gute Selektivität bei der Anwendung in Rüben, Baumwolle und in Getreide, besonders Weizen, auf.
Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können in die üblichen Formulierungen übergeführt werden, wie 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 Fall 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 Dimethylsulfoxid, sowie Wasser; als feste Trägerstoffe: natürliche Gesteinsmehle, wie Kaoline, Tonerden, Talkum und Kreide, und synthetische Gesteinsmehle, wie hochdisperse Kieselsäure und Silikate; als Emulgiermittel: nichtionogene und anionische Emulgatoren, wie PoIyoxyäthylen - Fettsäureester, Polyoxyäthylen - Fettalkoholäther, z. B. Alkylaryl-polyglycoläther, Alkysulfonate und Arylsufonate, als Dispergiermittel: z. B. Lignin, Sulfitablagen und Methykellulose.
Die Wirkstoffe können als solche, in Form ihrer Formulierungen, oder der daraus bereiteten Anwendungsformen, wie gebrauchsfertigen Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Pulver, Pasten und Granulate, angewendet werden. Die Anwendung geschieht in üblicher Weise, z. B. durch Verstäuben, Versprühen, Verspritzen, Gießen und Verstreuen.
Die Wirkstoffe können vor oder nach dem Auflaufen der Pflanzen, also nach dem pre- oder post-emergence-Verfahren, angewendet werden.
Die eingesetzte Menge kann in größeren Bereichen schwanken. Sie hängt im wesentlichen von der Art
des gewünschten Effekts ab. Im allgemeinen liegen die Aufwandmengen zwischen 0,5 und 25 kg Wirkstoff/ha, vorzugsweise zwischen 1,0 und 20 kg/ha.
Die Wirkstoffkonzentration liegt bei den üblichen
wäßrigen Zubereitungen und bei der Anwendung
nach dem Auflaufen im allgemeinen zwischen 0,005 und 0,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,1 Gewichtsprozent.
Die Warmblütertoxizität (Lp50) beträgt bei Imidazolidin - 2 - on - 1 - carbonsäureisobutylamid an der Ratte p. o. 1940 mg/kg.
Beispiel A
1S Pre-emergcnce-Test
Lösungsmittel 5 Gewichtsteile Aceton Emulgator 1 Gewichtsteil Alkylaryl-
polyglykoläther
Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 1 Gewichtsteil 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 Stunden mit der Wirkstoffzubereitung begossen. Dabei hält man die Wassermenge pro Flächeneinheit zweckmäßigerweise konstant. Die Wirkstoflkonzentration in der Zubereitung spielt keine Rolle, entscheidend ist nur die Aufwandmenge des Wirkstoffes pro Flächeneinheit. Nach 3 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 Schaden oder Wachstumsverzöge
rung.
2 S= Deutliche Schaden oder Wachstumshem
mung.
3 = Schwere Schaden und nur mangelnde Ent
wicklung oder nur 50% aufgelaufen.
4 = Pflanzen nach der Keimung teilweise ver
nichtet oder nur 25% aufgelaufen.
5 = Pflanzen vollständig abgestorben oder nicht
aufgelaufen.
Wirkstoffe, Aufwandmengen und Resultate gehen aus der nachfolgenden Tabelle hervor:
Tabelle I Pre-emergence-Test
Wirtstoff Wirkstoff
aufwand
ftg/hal
Ruhen Baumwolle Senf Galineoga Lamium Cheno-
podium
O CH,
^ I! /
^ GH2-CM2-CH2-CH,
(bekannt)
5
2,5
5
5
3
I
5
4,5
5
5
3
2
5
4
Fortsetzung
Wirkstoff O O CH3 0 CH3 Wirkstoff-
aufwand
(kg/ha)
Rüben Baumwolle Scnr Cialinsoga I amium C'hcno-
podium
O O CH3
Il Il /
HN N-C-NH-CH2-CH=CH2
\ /
C
Il
HN N—C—NH-CH
\ / \
C CH3
HN N-C-NH-CH2-CH
C CH3
π
ST-?}, Il Il /
f \—NH-C—N—C—N
6 XcHj
(bekannt)
Il
O
O Il
O
5
2,5
5
3,5
2
1
5
4,5
5
5
4
3
5
4
O
HN N—C—NH—C(CH3)3
\ /
C
H
Il
O
5
2,5
3
1
1
0
5
5
5
5
5
4,5
5
4
5
2,5
1
0
0
0
5
4,5
5
5
4
3
5
4
5
2,5
2
0
4
2
5
5
5
5
5
4,5
5
5
5
2,5
0
0
0
0
5
5
5
5
5
4,5
5
5
Beispiel B
Post-emergence-Test
Lösungsmittel 5 Gewichtsteile Aceton
Emulgator 1 Gewichtsteil Alkylaryl-
polyglykoläthcr
55
6o
Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 1 Gewichtsteil 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 3 Wochen wird der Schädigungsgrad der Pflanzen bestimmt und mit den Kennziffern 0 bis 5 bezeichnet, welche die folgende Bedeutung haben:
0 = Keine Wirkung.
1 - Einzelne leichte Verbrennungsflecken.
2 = Deutliche Blattschäden.
3 = Einzelne Blätter und Stengeltcile zum Teil
abgestorben.
4 = Pflanzen teilweise vernichtet.
5 = Pflanze total abgestorben.
Wirkstoffe, Wirkstoffkonzentrationen und Resultate gehen aus der nachfolgenden Tabelle hervor:
Tabelle 2 Post-emergence-Test
Wirkstoff WirkstofT-konzentration
Rüben
Weizen
Senf
Galinsoga
Matricaria
Il ,
NH-C—N
Cl (bekannt)
CH2 CH2 CH^ CH3
O O CHj
Il Il /
NH-C—Ν—C—N \ CH3
(bekannt)
HN N-C-NH-C(CH3)J C
HN N-C-NH-CH2-CH=CH2 C O
HN N-C-NH-CH2-CH Beispiel I
CH2 CH2 CH3
NH N—CO—NH- CH-CH3 CO
148,5 g Imidazolidin - 2 · on · 1 - carbonylchlorid werden mit 100 ml Wasser angerührt. Dazu läßt man aus einem Tropftrichter 65 g Isopropylamin, aus einem 0,1 0,05
0,1 0,05
0,1 0,05
0,1 0,05
0,1 0,05
0,1 0,05
4 2
2 0
0 0
2 0
0 0
1 0
0 0
1 0
1 0
5 4
5 4
5 4,5
4 3
5 4
5 4
4 3
5 4,5
5 4,5
1 0
4 3
3,5 2
5 4
5 4
zweiten 100 ml Natronlauge mit einem Gehalt von 40 g NaOH so zutropfen, daß der pH-Wert nicht über 10 steigt. Die Temperatur wird durch Kühlung auf 35 bis 4O0C gehalten. Wenn das gesamte Am in eingetropft ist, steigt der pH-Wert durch die restliche Lauge auf 12. Man läßt kaltrühren, saugt das Produkt ab und wäscht mit wenig Wasser nach. Die Ausbeute
6s an Imidazolidin -1 - on -1 · carbonsäureisopropy lamid beträgt 116 g (68% der Theorie). Der Schmelzpunkt liegt bei 125 bis 1270C, nach Umkristallisieren aus Essigestcr bei 126 bis 127 C.
509 515^392
CH2-
NH
Beispiel 2 -CH2 CH3
N-CO-NH-CH2-CH-CH3
co
Wird im Beispiel 1 das Isopropylamin durch 77 g Isobutylamin ersetzt, so erhält man 159 g (86% der Theorie) an Imidazolidin - 2 - on -1 - carbonsäureisobutylamid, das bei 95 bis 960C schmilzt.
Beispiel 3
/->|_f /"1LJ fli
NH N-CO-NH-C-CH3 CO CH3
Verwendet man in dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren 80 g tert-Butylamin, dann lassen sich 137 g (74% der Theorie) I midazolidin-2-on-l -carbonsäure- tert-butylamid mit einem Schmelzpunkt von 153 bis 154° C isolieren.
Beispiel 4
CH2 CH2
NH N-CO-NH-CH2-CH=CH2
CO
Man setzt 68 g Allylamin in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise um und erhält 130 g (77% der Theorie) lmidazolidin-2-on-i -carbonsäureallylamid, das bei 75 bis 760C schmilzt.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Imidazoiidin-2-on-1 -carbonsäureamide der allgemeinen Formel
mit primären Aminen der Formel
R-NH2
(III)
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