DE1900947B2 - N-arylpyrid-2-one - Google Patents

N-arylpyrid-2-one

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Description

oder
Die Erfindung betrifft N-Arylpyrid-2-one der allgemeinen Formel I
Rs-/V-CO-Y
(I)
-C)
RS ein Wasserstoff- oder Chloratom, eine Methyl- oder Äthylgruppe, Y ein Chlor- oder Bromatom, eine Hydroxy-, Amino- oder AJkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder ein Äquivalent eines wasserlöslichen Kations und Aryl entweder einen Rest der allgemeinen Formel II oder III
10
Aryl
in der R4 und R6 jeweils eine Methyl- oder Äthylgruppe, R5 ein Wasserstoff- oder Chloratom, eine Methyl- oder Äthylgruppe, Y ein Chlor- oder Bromatom, eine Hydroxy-, Amino- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder ein Äquivalent eines wasserlöslichen Kations und Aryl entweder einen Rest der allgemeinen Forme! !! oder III
25
(III)
bedeutet, wobei X ein Halogenatom, eine Amino-, Nitro-, Trifluormethyl-, Methoxy- oder eine Alkylgmppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, X' ein Was- serstoff- oder Halogenatom, eine Methyl-, Trifluormethyl- oder eine Methoxygruppe und η die Zahl 1 oder 2 bedeutet
2. 1 -(^ChlorphenylJ-S-carboxy-^e-dimethylpyrid-2-on und seine Salze.
3. 1 -(3,4-Dichlorphenyl)-3-carboxy-4,6-dimethylpyrid-2-on und seine Salze.
4. Mittel zur Regulierung des Pflanzenwachstums, bestehend aus einer Verbindung nach Anspruch 1 und üblichen Zusatzstoffen. >n
nin
in der R* und Rft jeweils eine Methyl- oder Äthylgruppe, bedeutet, wobei X ein Halogenatom, eine Amino-, Nitro-, Trifluormethyl-, Methoxy- oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, X' ein Wasserstoff- oder Halogenatom, eine Methyl-, Trifluormethyl- oder eine Methoxygruppe und η die Zahl 1 oder 2 bedeutet
Des weiteren betrifft die Erfindung Mittel zur Regulierung des Pflanzenwachstums, die aus einem erfindungsgemäßen N-Arylpyrid-2-on und den üblichen Zusatzstoffen bestehen.
Die am engstem mit diesen Verbindungen verwandte und in der Literatur bereits beschriebene Verbindung ist l-PhenyI-4,6-dimethylpyrid-2-on-3-carboxamid. Sie wurde durch W. R e i d et al. hergestellt, vgl. Annalen, 626, S. 110 ff. (1959). Durch Kondensation von Cyanacetanilid mit Acetylaceton wurde l-Phenyl-4,6-dimethyl-3-cyanpyrid-2-on gewonnen, welches dann zu dem entsprechenden 3-Carboxamid hydrolysiert wurde.
Hinsichtlich der Regelung des Pflanzenwachstums sind 1 -^-ChlorphenylJ-S-carboxy^.e-dimethylpyrid-2-on, 1 -p^-DichlorphenylVS-carboxy^.e-dimethylpyrid-2-on und deren wasserlösliche Salze bevorzugte Verbindungen.
Zu den wasserlöslichen Salzen der erfindungsgemäßen 3-Carboxy-Verbindungen gehören Alkalisalze, vorzugsweise Natrium- und Kaliumsalze, Ammoniumsalze, Mono-, Di- und Trialkylammoniumsalze, bei denen jede Alkylgruppe bis zu 4 Kohlenstoffatome enthalten kann, vorzugsweise Methylammonium-, Dimethylammonium-, Trimethylammonium und Triäthylammoniumsalze, Äthanolamin- und Propanolaminsalze wie die 2-Hydroxyäthylammonium-, 2-Hydroxypropylammonium-, Bis-(2-hydroxyäthyl)-ammonium- und Tris-(2-hydroxyäthyl)-ammoniumsalze; und quaternäre Ammoniumsalze wie Tetramethylammonium- und Cholinsalze. Andere geeignete Salze sind Erdalkalisalze, insbesondere die Salze von Calcium und Magnesium, die Salze von Aluminium, Cadmium, Kupfer, Eisen-(lll), Eisen-(II), Mangan, Nickel und Zink.
Man erhält die erfindungsgemäßen Verbindungen durch Hydrolyse von l-Aryl-3-cyan-pyrid-2-onen, die der allgemeinen Formel III entsprechen.
R4
R5-/\-CN
1 Γ (IV)
N
Aryl
In dieser allgemeinen Formel haben R4, R5, R6 und Aryl die vorstehend definierten Bedeutungen. Die partielle Hydrolyse der CN-Gruppe führt zur CONHr Gruppe;, also zu einem l-Aryl-S-carbamyl-pyrid^-on. In zahlreichen Fällen führt die Hydrolyse zu einer Mischung aus dem 3-Carbamyl- und 3-Carboxyderivat, und dieses kann durch übliche Verfahren, wie zum Beispiel durch Umwandlung des 3-Carboxyderivats in ein wasserlösliches Salz und Entfernung des unlöslichen
3-Carbamylderivats, getrennt werden. Die Reaktionsmischung, die im wesentlichen aus den beiden Typen der Hydrolyseprodukte mit im allgemeinen nur einer geringen Menge von nicht umgesetztem Ausgangsstoff besteht, kann aber für biologische Anwendungsgebiete auch unmittelbar ohne Trennung verwendet werden. Versuche mit dem Ausgangsstoff haben gezeigt, daß dieser weder eine biologische Aktivität besitzt noch die biologische Aktivität der Hydrolyseprodukte stört Die l-Ary]-3-cyan-pyrid-2-one der allgemeinen Formel IV werden durch Kondensation von /?-Diketonen mit N-Arylcyanacetamiden der allgemeinen Formel V
NC-CH2-CO-NH-Aryl
in Gegenwart eines basischen Katalysators hergestellt Die Reaktion kann wie folgt bei Verwendung der Monoenolform des /J-Diketons dargestellt werden:
O R5 OH O
Il I I Il Katalysator
R4-C —C=C-R" + NC—CH2CNH-Aryl » Verbindungen der allgemeinen Formel IV
Die j3-Diketone werden mit Hilfe von Methoden, wie sie von J. T. A d a m s et al. in J. Chem. Soc. 66, S. 1220 ff. (1944) und A. W. J ο η s ο η et al. in Organic Syntheses, 42, S. 75 ff. (1962) beschrieben sind hergestellt. Pentan-2,4-dion ist ein Handelsprodukt.
Die N-Arylcyanaeetamide sind bekannte Verbindungen, die man durch Erjvärmen von Äthylcyanacetat mit einem geeigneten Anilin oder Naphthylamin erhält, in der Regel unter milden Bedingungen und unter Entfernung des Äthanols in dem Ausmaß, wie es gebildet wird und gemäß der Gleichung:
NC-CH2COOC2H5 + H2: -Aryl—»Verbindungen der allgemeinen Formel V + C2H5OH t
Diese Reaktion läßt sich in der Regel leicht in einem Temperaturbereich von 150 bis 2500C durchführen. Das Ende der Reaktion läßt sich daran erkennen, daß kein Äthanol mehr gebildet wird. Das Reaktionsprodukt kann durch Standardverfahren, wie Umkristallisieren, gereinigt werden; es kann aber auch ohne weitere Reinigung verwendet werden. Vergl. P i c c i η i η i et al.. Chemisches Zentralblatt, 78, S. 335 ff. (1907).
Bei der Kondensation des /7-Diketons mit dem N-Arylacetamid werden in der Regel äquimolare Mengen der beiden Ausgangsstoffe verwendet, obwohl auch ein Überschuß von jedem der Ausgangsstoffe zulässig ist. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, einen Überschuß des /?-Diketons zu verwenden.
Die Kondensation das 0-Diketons mit dem N-Arylcyanacetamid wird vorzugsweise in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel sind zum Beispiel Alkohole, Äther, aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid und Kohlenstofftetrachlorid. Die bevorzugten Lösungsmittel sind Alkohole, wie Methanol, Äthanol oder Isopropanol, und Monoäther von Äthylenglykol. In der Regel wird bei der RiiekfluDtemperatur des Lösungsmittels gearbeitet. Temperaturen im Bereich von 50 bis 1500C sind besonders geeignet.
Die Kondensation des /?-Diketons mit einem N-Arylcyanacetamid kann durch basische Katalysatoren katalysiert werden. Typische Katalysatoren sind anorganische Basen, Amine und quaternäre Ammoniumhydroxide. Bevorzugt sind Piperidin, Pyridin, Diäthylamin und Triäthylamin. Die allgemeinen Bedingungen für eine solche Kondensation sind zusammenfassend in
■to dem V/erk »Heterocyclic Compounds«, herausgegeben von A. Weissberger, Interscisnce Publishers, 1962, Teil III »Pyridinols and Pyridons«, S. 525—531, beschrieben.
Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung
4'. der erfindungsgemäßen Verbindungen. Die Nummern der Beispiele entsprechen denjenigen, die in den folgenden Tabellen III, IV, V, VI und VII angegeben sind.
Beispiel!
l-(4-Chlorphenyl)-3-carboxy-4,6-dimethylpyrid-2-on
a) 1 (4-Chlorphenyl)-3-cyan-4,6-dimethylpyrid-2-on
Ein Reaktionsgemisch aus 19,4 g (0,1 Mol) p-Chlorphenylcyanacetanilid. 10 g (0,1 Mol) Pentan-2,4-dion, 5 ml Piperidin und 200 ecm Äthanol wird 3 Stunden unter Rückfluß zum Sieden erwärmt. Das Reaktionsgemisch wird dann gekühlt, wobei sich ein Feststoff ausscheidet, der abfiltriert, mit Methanol gewaschen und aus Eisessig umkristallisiert wird. Es werden so 22 g einer kristallinen Substanz erhalten. Dieser weiße Feststoff schmilzt bei 314 bis 316°C. Die Analyse ergibt 64,96% C, 4,25% H und 10,76% N; demgegenüber sind die berechneten Werte für ChHhCIN2O (Molekulargewicht 258,7) 64,99% C, 4,29% H und 10,83% N. Die Ausbeute beträgt 83%.
b) 1 -
40g (0,155 MoI) ^pyJ
thylpyrid-2-οπ werden in einer Lösung von 100 ml konzentrierter Schwefelsäure in 60 m! Wasser gelöst. Das Reaktionsgemisch wird über Nacht auf einem Dampfbad erwärmt Nach dem Kühlen des Gemisches wird dieses in Wasser gegossen, wobei sich ein Feststoff bildet, der abfiltriert und aus Äthanol umkrist.allisiert wird. Der isolierte Feststoff bestand aus 22,5 g eines weißen Materials, das bei 215 bis 217°C schmolz. Die Analyse ergab 60,60% C, 4,27% H und 5,10% N; die berechneten Werte für CmHi2CINO3 (Molekulargewicht 277,7) betragen 60,55% C, 436% H und 5,05% N. Die Ausbeute betrug 52%.
Beispiel 2
l-^-ChlorphenylJ-S-carbamyM.e-dimethylpyrid^-on
Ein Reaktionsgemisch aus 777 g (3 Mol) l-(4-Chlorphenyl)-3-cyan~4,6-dimethylpyrid-2-on, 1940 ml konzentrierter Schwefelsäure und 1164 ml Wasser wird auf dem Dampfbad 15 Stunden auf 90 bis 95° C erwärmt Das abgekühlte Gemisch wird in 7 1 Wasser gegossen und der dabei erhaltene Feststoff abfiltriert Dieser wird mit 1600 g 25%iger Natronlauge behandelt abfiltriert und der verbleibende Feststoff mit 2200 g 10%iger Natronlauge unter Rühren 4 Stunden bei Raumtemperatur behandelt Das Produkt wird abfhtriert, und aus dem Filtrat werden 326 g (entsprechend einer Ausbeute von 39%) von l^-ChlorphenylJ-S-carboxy^.ö-dimethylpyrid-2-on isoliert. Der unlösliche Rückstand, der aus 257 g eines Feststoffes mit dem Schmelzpunkt von 206 bis 212°C bestand, wird mit 1000 g 10%iger Natronlauge, dann mit Wasser gewaschen, abfiltriert und der Rückstand getrocknet, wobei 250 g eines nahezu weißen Feststoffes mit einem Schmelzpunkt von 211 bis 213° C erhalten werden. Kernresonanzspektroskopisch ergibt sich, daß er im wesentlichen aus l-(4-Chlorphenyl)-3-carbamyl-4,6-dimethylpyrid-2-on besteht, das als solches in einer 30%igen Ausbeute erhalten wurde. Eine Probe dieses Feststoffes wird aus einer 50:50-Mischung von Aceton —Methanol umkristallisiert, wobei das Produkt als ein weißer, kristalliner Feststoff mit einem Schmelzpunkt von 222 bis 226°C erhalten wird. Dieser Feststoff ergibt bei der Analyse folgende Werte: 61,71% C, 4,76% H, 12,65% Cl, 10,01% N und 1139% O; die berechneten Werte für CmHi3CIN2O2 (Molekulargewicht 276,7) sind 60,76% C, 4,73% H, 12,82% Cl, 10,13% N und 11,56% O.
Beispiel 3
Natriumsalz von l-(3,4-Dichlorphenyl)-3-carboxy-4,6-dimethylpyrid-2-on
Zu einer Lösung von 177,5 g 50,2%iger Natronlauge (2,2 Mol) in 3800 g entsalztem Wasser werden 722 g 96%iges 1 -p^-DichlorphenylJ-S-carboxy^.e-dimethylpyrid-2-on (2,22 Mol) zugegeben. Es wird gerührt, bis sich alles gelöst hat. Die Lösung wird in Schalen gegossen und das Wasser verdampft, wobei ein Feststoff zurückbleibt, der im Vakuum bei etwa 50° C 4 Stunden lang getrocknet wird. Es werden so 872 g eines trockenen, braungefHrbten Pulvers erhalten, das unter Zersetzung bei 244°C schmilzt. Die Analyse ergibt einen Wassergehalt von 17,5%. Die massenspektrographische Analyse zeigt eine Homogenität des Produktes an. Das Produkt wird aus Wasser umkristallisiert Aus der Titration mit 0,5 η-Salzsäure ergibt sich eine Reinheit von 96%, Das Produkt schmilzt bei 253 bis 255° C und stellt das Natriumsalz von l-(3,4-DichiorphenyI)-3-carboxy-4,6-dimethylpyrid-2-on dar. Die Ausbeute ist quantitativ.
Das Natriumsalz von l-(4-Chlorphenyl)-3-carboxy-4,6-dimethyIpyrid-2-on wird in gleicher Weise hergestellt Der umkristallisierte Feststoff schmilzt bei 270 bis 272° C und hat eine Reinheit, die durch Titration zu 95,7% bestimmt wurde.
B eis pi el 4
l-^-ChlorphenylJ-S-methoxycarbonyl-4,6-dimethylpyrid-2-on
Ein Gemisch aus 10 g (0,036 Mol) l-(4-Chlorphe:iyl)-S-carboxy^.e-dimethyipyrid-.? ijn, 100 ml Methanol und 1 ml konzentrierter Saizsäur: wird bei Rückfiußtemperatur etwa 16 Stunden gerührt. Die Mischung wird dann auf 10°C abgekühlt, wobei sich ein weißer Feststoff bildet, der abfiltriert, mit kaltem Methanol gewaschen und dann getrocknet wird. Es werden 8 g eines leicht braungefärbten kristallinen Feststoffes mit einem Schmelzpunkt von 188 bis 189° C erhalten. Die Infrarotspektroskopie bestätigt, daß das Produkt ausschließlich aus dem Ester besteht. Die Analyse ergibt 61,71% C, 4,70% H, 12,58% Cl, 4,70% N und 16,44% O; die berechneten Werte für C15Hi4ClNO3 betragen 61,75% C, 4,84% H, 12,17% Cl, 4,80% N und 16,44% O. Die Ausbeute beträgt 76%.
Tabelle I
Herstellung von N-Aryl-cyanacetamiden
(NC-CH.-CONH-Aryl)
Verbindung
Schmelzpunkt
4-, 4'-Brom-2-cyanacetanilid 198 — 200
4'-Chlor-2-cyanacetanilid 201 -203
4'-Fluor-2-cyanacetanilid 184 — 186
4'-Jod-2-cyanacetanilid 207-209
4'-Methyl-2-cyanacetanilid 186-187
-,ei 4'-Trifluormethyl-2-cyanacetanilid 190—192
4'-Isopropyl-2-cyanacetanilid 170—172
4'-Methoxy-2-cyanacetanilid 134 — 135
4-Nitro-2-cyanacetanilid 198 — 202
3'-Fluor-2-cyanacetanilid 163 — 165
3'-Chlor-2-cyanacetanilid 131-134
2',4'-Dichlcr-2-cyanacetanilid 118—123
3',4'-Dichlor-2-cyanacetanilid 161 —164
3'-Fluor-4'-methyl-2-cyanacetanilid 178 -180
3'-Chlor-4'-methyl-2-cyanacetanilid 14B—151
ho 3'-Methyl-4-chlor-2-cyanacetanilid 146—149 3'-Trifluormethyl-4'-chlor-2-cyanacetanilid 131 — 133
3',4'-Dimethyl-2-cyanacetanilid 138-140
2',4',5'-Trichlor-2-cyanacetanilid 186-188
2',4',6'-Trichlor-2-cyanacetanilid 207 — 210
h5 2'-Fluor-3',4'-dichlor-2-cyanacetanilid 183—185
2',4',5'-Trimetfiyl-2-cyanacetanilid 184-186
2',4',6'-Trimethyl-2-cyanacetanilid 207 — 209
N-(4-ChIornaphthyl)-2-cyanacetanilid 279-280
Tabelle II
Herstellung von i-ArylO-cyan^.ö-dimethylpyrid^-onen
CH,
, V-CN
! L
N
Aryl
Verbindung
-(4-Bromphenyl)-3-cyan-4,6-dimethylpyrid-2-on
l-(4-Chlorphenyl)-3-cyan-4,6-dimethylpyrid-2-on l-(4-Fluorphenyl)-3-cyan-4.6-dimethylpyrid-2-on
1-(4-Jodphenyl)-3-cyan-4,6-dimethylpyrid-2-on
-(4-Methylphenyl)-3-cyan-4.6-dimethylpyrid-2-on
1 -(4-Trifluormethylphenyl)-3-cyan-4.6-dimethy!pyrid-2-on
1 -(4-lsopropylphenvl)-3-cyan-4.6-dimethylpyrid-2-on
(4-Methoxyphenj!)-3-cyan-4.6-C:methylpyrid-2-on
l-(4-Nitrophenyl)-3-cyan-4,6-dimethylpyrid-2-on l-(3-Fluorphenyl)-3-cyan-4,6-dimethylpyrid-2-on
l-(3-Chloφheπyl)-3-cyan-4,6-dimethyIpyrid-2-on
Schmelz Empirische Ele Analysen- Berech
punkt Formel ment wert net
;C %
300 C14HnBrN2O C 55,05 55,45
H 3,62 3,66
Br 26,58 26,38
N 8,78 9,23
O 5,72 5,28
314-316 CmH11CIN2O
272-274 C14H11FN2O C 69,50 69,40
H 4,68 4,58
F 7,65 7,85
N 11.27 11,57
300 Ci4H11JN2O C 47,83 48,02
H 3,41 3,17
J 36,41 36,24
N 7,66 8,00
O 4,92 4,57
274-276 C15H14N2O C 75,35 75,66
H 5,77 5,92
N 11,71 11,75
O 7,21 6,72
180-182 CH11F)N2O C 61,25 61,65
H 3,98 3,78
N 9,43 9,58
F 18,96 19,51
261-263 C17H18N2O C 76,99 76,65
H 6,88 6,82
N 1036 10,51
O 6,17 6,02
247-249 C15H14N2O2 C 70,90 70,85
H 5,42 5,55
N 11,15 11,02
O 12,77 12,58
278-281 C^H11N3O3 C 62,42 62,49
H 4,03 4,12
N 1531 15,53
O 17,59 17,84
287-289 C14H11FN2O C 69,63 69,40
H 4,76 4,58
N 11,70 11,57
249-250 C14H11QN2O C 6436 65,00
H 4,18 4,28
α 13,50 13,70
N 10,76 1032
O 658 6.20
Forlset/imii
10
Verbindung Schmelz Empirische KIe- Analysen Berech
punkt
C
Formel ment wert net
!-',^-DichlorphenylJ-S-cyan^.e-dimethylpyrid^-on 222-224 CmH10CI2N2O C 57,16 57,40
H 3,67 3,44
Cl 24,21 24,20
N 9,76 9,55
0 6,36 5,47
!-(S^-DichlorphenylJO-cyan^.e-dimethylpyrid^-on 278-279 CmH10CI2N2O C 57,35 57,40
H 3,50 3,44
Cl 23,70 24,20
N 9,46 9,55
O 5,75 5,47
l-P-FluoM-methylpheny^-S-cyan^.e-dimethyl- 306-308 C15H10FN2O C 71,19 71,20
pyrid-2-on H 4,24 3,97
N 11,13 11,07
l-(3-Chlor-4-methylphenyl)-3-cyan- 259-260 C15H13ClN2O C 66,14 66,06
4,6-dimethylpyrid-2-on H 4,97 4,81
Cl 13,09 13,00
N 10,24 10,27
O 6,43 5,86
1 (3,4-Dimethylphenyl)-3-cyan- 255-257 C16H16N2O C 76,33 76,20
4,6-dimethylpyrid-2-on H 6,40 6,39
N 11.23 11,11
0 6,64 6,34
l-(3-Methyl-4-chlorphenyl)-3-cyan- 235-236 C15H13ClN2O C 66,09 66,06
4,6-dimethylpyrid-2-on H 4,88 4,81
Cl 12,91 13,00
N 10,13 10,27
0 6,12 5,86
l-p-TrifluormethyM-chlorphenylJO-cyan- 261-263 C15H10ClF3N2O C 55,31 55,15
4,6-dimethylpyrid-2-on H 3,23 3,08
Cl 10,38 10,85
N 8,33 8,57
l-(2,4,5-Trichlorphenyl)-3-cyan- 240-243 CmH9CI3N2O C 50,72 51,30
4,6-dimethylpyrid-2-on H 2,87 2,77
Cl 32,18 32,50
N 8,78 8,55
0 5,25 4,88
l-(2,4,6-Trichlorphenyl)-3-cyan- 243-245 CmH9CI3N2O C 51,02 51,30
4,6-dimethyipyrid-2-on H 2,66 2,77
Cl 31,90 32,50
N 8,20 8,55
O 53 438
1 -ß-Fhior-S/l-dichlorphenyl^S-cyan- 250—252 Ci4H9Q2FN2O C 5433 54,00
4,6-dimethyIpyrid-2-on H 332 2^2
Cl 22^)2 22,80
F 6,45 6,12
N 833 9,00
1 -(2,4,5-TriinethyIphenyl)-3-cyan- 214—217 C17H18N2O C 77,00 76,70
4,6-dimethyIpyrid-2-on H 632 630
N 1031 10,50
O 63 6,00
1 -(2,4,6-TriniethyIphenyl)-3-cyan- 244—246 C17H18N2O C 76,40 76,70
4,6-dimethyIpyrid-2-on H 634 630
N 10,50 10,50
O 639 6.00
Il
l-'ortsct/unp Verbindung
1 -^-ChlornaphthjiJO-cyan^.e-dimethylpyrid^-on
l-(4-Chlorphenyl)-3-cyan-5-chlor-4,6-dimethylpyrid-2-on
Tabelle III
Beispiele von i-ArylO-carboxy^.e-dimethylpyrid^-onen
Schmelz Empirische Ele Analysen Berech
punkt
C
Formel ment wert net
275 C18H13CIN2O C 67,76 70,00
H 3,94 4,25
Cl 13,58 11,50
N 8,72 9,06
O 5,71 5,19
197-200 C15H18CIN2O C 66,20 66,10
H 4,90 4,80
Cl 12,65 13,00
N 10,26 10,25
O 5,82 5,85
IAl I go C-sH-oCINjQ Q 67 2! 67 05
H 534 527
Cl 12,22 12,36
N 9,90 9,75
O 5,65 5,57
168-170 ChH10CI2N2O C 56,76 57,35
H 4,03 3,44
Cl 22,96 24,20
N 8,90 9,55
O 7,67 5,46
Beispiel X X' Schmelz Empirische Element Analysen- Berechnet
punkt Formel wert
0C % %
1 Br H 238-239 CnHi2BrNO3 C 52,16 52,15
H 4,02 3,76
Br 24,51 24,86
N 4,17 435
O 1439 1432
2 α H 215-217 Ci4H12QNO3
3 F H 158—160 C14H12FNO3 C 64,80 6436
H 4,67 4,63
F 7,10 727
N 5,42 536
4 I H 259—261 C14H12JNO3 C 45,42 45,50
H 3.11 328
J 34,61 34,40
N 3,63 3,80
O 1323 13.02
13 14
l'orlscl/uiij! Beisniel X
10
12
13
14 15
16 17
CHj
CF3
1-C3H7
CH3O
NO2
Cl
Cl
CH3
CFi3
CH3
Cl
3-F
3-Cl
2-Cl
3-CI
3-F
3-Cl
3-CH3
3-CH3
Schmelz Empirische (.lc
punkt Pornicl
•c
183-185 C15H15NO3 C
H
N
O
205-207 C15H12F3NO3
H
F
N
209-211 C17H19NO, C
H
N
O
217-220 C15H15NO4 C
H
N
O
237-240 C14H12N2O5 C
H
N
0
239-240 C14H12FNO3 C
H
F
N
226-228 C14H12ClNO) C
H
Cl
N
0
153-155 C14H11Cl2NO3 C
H
Cl
N
O
240-242 C14H11Cl2NO3 C
H
Cl
N
O
233-234 C15H14FNO3 C
H
F
N
229-231 C15H14CINO3 C
H
Cl
N
O
208-210 C16H17NO3 C
H
N
O
215-217 C15HuClNO3 C
Analysen- Berechnet
wert
% ο/ο
70,26 70,05
5,94 5,88
5,64 5,45
18,68 18,68
58,15 57,85
3,98 3,89
18,24 18,31
4,50 4,50
71,70 71,60
6,70 6,73
4,93 4,82
16,57 16,85
66,27 66,00
5,63 5,34
5,33 5,13
23,25 23,45
57,16 58,33
4,20 4,19
11,03 9,72
25,43 27,75
64,46 64,36
5,00 4,63
7,29 7,27
5,35 5,36
60,49 60,55
4,39 4,35
13,03 12,77
5.05 5,04
17,58 17,28
54,35 53,85
3,87 3,55
22,23 22,72
4,95 4,48
13,75 15,40
52,47 53,85
3,70 3,55
21,68 22,72
4,51 4,48
15,38 15,40
65,57 65,45
5,30 5,13
6,87 6.90
5,15 5,09
61,45 61,75
4,66 4,83
12,44 12,15
4,83 4,80
16,05 16,45
70,81 70,85
6,49 6^2
5,28 5.17
17,54 17,22
6137 61,75
15 19 00 947 Beispiele von l-AryI-3-carbamyl-4,6-dimethylpyrid-2-onen Element 16 Analysen-
wert
%
Berechnet
%
Fortsetzung CH. C
H
Cl
F
51,81
3,07
1033
16,20
52,10
3,20
10,25
16,50
Beispiel X X' Schmelz
punkt
CC
Empirische
Formel
18 CI 3-CF3 254-256 C1SH11CIF3NO3
Tabelle IV
CONH,
CH,-* >=
y/l*^
4-X'
Beispiel X
X'
19 Cl H
20 F H
CHj H
NO2 H
3-F
3-CI
Schmelz- Empirische
punkt Formel
1C
Element
222-226 C14H13CIN2O2
210-212 C14H13FN2O2
225-231 C14HnJN2O2
225-229 C15H16N2O2
210-212 C14H13N)O4
212-222
(Zers.)
207-220
C14HnFN2O2
C14HdCIN2O2
Analysenwert
C H N O
C H N O
Cl N O
Berechnet
65,87 64,58
4,95 5,03
7,15 730
10,64 10,76
46,06 45,70
3,91 3,56
35,91 34,45
6,65 7,60
8,12 8,69
70,62 7035
636 630
10,10 10,93
13,51 1230
56,82 5833
4,48 4,56
14,04 14,63
22,33 22,29
64,66 64,58
5,00 5,03
7,24 7,30
10.76 10,76
60,90 60,76
4,76 4,74
13,26 12,81
9,83 10,21
11,20 1136
809S81/4C
Fortsetzung X X' Schmelz- Empirische
punkt Formel
"C
Element 18 ] I EIe
ment
Analysen-
wert
Berechnet
19 00 947
17
Beispiel Cl 2-Cl 197—199 CnHs2Cl2N2O2 UIÜZO I C
hl
C!
N
O
62,63
3,81
10.74
4.J8
15,50
65,90
432
10,83
4.28
14.67
26 Cl 3-CH3 254-260 Ci5H15ClN2O2 UIÜZO Analysen
wert
Berechnet 1 C
H
Br
N
O
58,3
3,9
21,6
3,7
13.3
58.1
3.8
21,5
3,8
12.9
27 CH3 3-F 219-221 C15H15FN2O2 C
H
F
N
55,02
4.00
22,70
7,59
10,16
54.04 I
339 1
22,79 I
9,00 I
103 §
28 CH3 3-CH3 243-245 C16H18N2O2 UIZO 62,49
532
12,43
8,41
10,95
62,00 1
5,20 1
12^0 1
1</B I
29 65,77
5,55
6,84
10.10
65.68 :
5,51 .'■'
6,93 Ί
10,21
Tabelle V Beispiele von Derivaten von l-Aryl-3-carboxy-4,6-dimethylpyrid-2-onen 7UO
6,60
9,90
12,19
71,00
6,73
1038
1136
Beispiel
30
31
32
33
34
Tabelle Vl
Beispiel Kupfersalz von l-(4-Chlorphenyl)-3-carboxy-4,6-dimethylpyrid-2-on
(Schmelzpunkt 205 - 210° C, Zers.)
Natriumsalz von l-P-^-DichlorphenylJO-carboxy^.ö-dimethylpyrid^-on
I -(4-Chlorphenyl)-3-methoxycarbonyl-4,6-dimethylpyrid-2-on
l-^-ChlorphenylJO-isopropoxycarbonyM.e-dimethylpyrid^-on (Schmelzpunkt 130—133°C)
l-(4-ChIorphenyl)-3-chlorformyl-4,6-dimelhylpyrid-2-on (Schmelzpunkt 130- 135°C)
35
36 Aryl Y Schmelz- Empirische Form«
punkt
"C
4-Chlornaphthyl OH 221-223 C8H14CINO,
4-Bromnaphthyl OH 233-236 C18HuBrNOi
19 20
Tabelle VII
Beispiele von 1-Aryl-3-carboxy (oder 3-carbamyl)-di(tri) substituierten-pyrid-2-onen
R+
R5—/V-COY
«4 j-o
Beispiel R«
Schmelzpunkt
°C Empirische Formel
EIement
Analysen- Berechnet wert
37 CH3 CH3 CH3 OH 168-173
38 CH3 CH3 CH1 NH2 213-215
39 C2H5 H C2H5 OH 126-127
40 CH3 Cl CH, OH 176-178
Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen eine Reihe von Einwirkungen auf Pflanzen ergeben. Diese Einwirkungen wyrden beobachtet, wenn die Verbindungen entweder als solche oder in einem Träger oder als Zubereitungen zur Behandlung von Pflanzen in verschiedener Weise angewandt werden, zum Beispiel bei Pflanzen selbst wie bei der Anwendung auf Blättern oder bei Pflanzentei len wie bei der Behandlung von Samen oder bei der Behandlung der Umgebung oder des Standortes der Pflanze wie beim Tränken des Bodens oder beim Einverleiben in den Boden. Die hervorragendste Beeinflussung hinsichtlich des Pflanzenwachstums ist die Unterdrückung des Wachstums. Diese wird am meisten als eine Wachstumshemmung des Stengels beobachtet, das heißt, die Verlängerung des Stengels oder Halmes wird inhibiert oder gehemm!, In anderen Fällen wird die Blüte oder die Samenbildung verändert. In weiteren Fällen wird eine Mißbildung der Blätter beobachtet. Manchmal, insbesondere bei hohen Dosen, kann eine Pflanzengattung herbieidempfindlich sein.
Auch eine herbicide Aktivität vor dem Sprießen der Pflanzen wird beobachtet. Einzelne Pflanzengattungen zeigen verschiedenartige Einwirkungen, und jede oder
Ci5HhCINO3 C 62,53 61,80
H 4,89 4,84
Cl 12,05 12,17
N 5,08 4,81
O 15,05 16,48
C15H15ClN2O2 C 60,87 61,90
H 5,05 5,20
Cl 11,60 12,18
N 9,29 9,62
O 12,88 11,00
C16H16ClNO3 C 62,92 62,85
H 5,41 5,27
Cl 11,61 11,60
N 4,81 4,58
O 15,54 15,70
C14HnCI2NO3 C 53,89 53,84
H 3.54 3,55
Cl 22,60 22,75
N 4,97 4,48
O 15,04 1538
mehrere dieser Pflanzeneinwirkungen können für jede gegebene Gattung beobachtet werden. Der Hauptbeitrag der erfindungsgemäßen Verbindungen bei der Regulierung des Pflanzenwachstums besteht darin, daß sie ungiftige pflanzliche Wachstumsregulatoren sind, die die Verlängerung des Stengels von zahlreichen Unkraut-, Getreide- und Holzgattungen verhindern und die Blüte- und die Fruchtentwicklung verändern.
Zi:r Bestimmung der Reglereigenschaften für das Pflanzenwachstum wurde für die erfindungsgemäßen Verbindungen ein Bodentränk-Test verwendet. Bei diesem Test werden Samen oder Pflanzen in Töpfe gepflanzt, und bei einem bestimmten Wachstumsstadium wird der Boden bewässert mit einer Zubereitung, die die Verbindung in einer bestimmten Dosierung in Kilogramm pro Hektar enthält. Die Einwirkungen auf die Pflanzen wurden anschließend beobachtet.
Bei einem derartigen Test wurden etwa 20 Weizensamen in einen etwa 10 cm tiefen Topf eingepflanzt und elf Tage wachsen gelassen. Zu diesem Zeitpunkt bildete sich das zweite Blatt der Weizenpflanze. Eine Lösung oder Suspension der Verbindung wurde durch deren Auflösen in etwa I ml Aceton oder Wasser und Zugabe von ausreichendem Wasser, um 50 ml zu bilden, her-
21
gestellt. Die Menge der Verbindung war so gewählt, um 2^ und 22 kg pro Hektar zu ergeben. Jeder Test wurde dreifach durchgeführt, und unbehandelte Pflanzen wurden zur Kontrolle mit eingeschlossen. Vier Wochen
% Inhibicrung = 100-nach der Behandlung wurde die Gesamthöhe der Pflanzen vom Niveau des Bodens bis zur Blattspitzq gemessen. Die Inhibierung wurde in Prozent nach folgender Gleichung berechnet:
Höhe der behandelten Pflanze
f\f\ 1IVJIIW V|b| L'l.|UM|l|blll.|| I I III
Die folgende Tabelle VIII zeigt die erhaltenen Resultate, ίο
Tabelle VIII
Inhibierung von Weizenpflanzen durch Bodentränkung
Beispie!
% Inhibierung bei 22 kg/Hektar
2,2 kg/Hektar 82
52 71
53 41
15 74
44 52
18 63
43 15
0 57
20 25
6 17
0 24
0 62
31 80
46 58
34 60
31 57
20 84
61 73
48 52
20 0
0 15
10 30
0 13
0 0
0 0
0 37
6 7
0 24
0 30
0 50a
34a 74
60 52
17 34
0 64
49 58a
47a 44
24 64
59 47
21 39a
18a 47a
34a
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
a) = Wert etwa zwei Wochen nach der Behandlung.
Bei diesem Test gaben die folgenden Verbindungen keine Inhibierung bei Weizenpflanzen, das heißt, daß die behandelten Pflanzen ähnlich wuchsen wie die unbehandelten Kontrollpflanzen:
1 -Phenyl-3 c,rboxy-4,6-dimethylpyrid-2-on, l-Phcnyl-3-carbamyl-4,6-dimethylpyrid-2-on, Höhe der Konirollpflanzc
l^-ChlorphenylJ-S-carboxy^.ö-dimethyl-
pyrid-2-on,
l-(4-Chlorphenyl)-3-cyan-4,6-dimethylpyrid-2-on,
(Dihdi
pyrid-2-on.
is Bei Blattsprüh-Versuchen wurden die Verbindungen in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, in der Regel Aceton für Amide, Säuren, Ester und Wasser für Salze, und auf die Blätter in einer bestimmten Dosierung pro Bodenfläche gesprüht in einem Trägervoiumen von etwa 467 Liter/Hektar. Die Einwirkung auf die Pflanzen wurde anschließend beobacir-..et. In einem derartigen Test wurden folgende Verbindungen verglichen, wobei elf Tage alte, in Töpfe eingepflanzte Weizenpflanzen verwendet wurden. Für die Untersuchung wurde die
2', Verbindung wie folgt vorbereitet:
a) 0,5 g l-(4-Chlorphenyl)-3-carboxy-4,6-dimethylpyrid-2-on wurden in 100 ml Aceton aufgelöst.
b) 0,5 g l-(4-Chlorphenyl)-3-carboxy-4,6-dimethylpy-JIi rid-2-on (1,8 Millimol) wurden in 18 ml 0,1 n-Na-
tronlauge gelöst und die Lösung mit Wasser auf ein Volumen von 100 ml verdünnt.
c) 0,5 g l-(4-Chlorphenyl)-3-carboxy-4,6-dimethylpyrid-2-on (1,8 Millimol) wurden in 15,3 ml einer
j-, 0,1177 n-Dimethylamin-Lösung gelöst und die
Lösung auf ein Volumen von 100 ml verdünnt.
Diese Lösungen wurden auf eingepflanzte Pflanzen gesprüht, wobei ein kalibriertes Sprühgerät verwendet
4(i wurde, so daß 2,2 kg/Hektar verwendet wurden. Die Lösungen wurden entsprechend verdünnt für niedrigere Anwendungskonzentrationen. Zwei Monate nach dieser Behandlung wurde die prozentuelle Inhibierung durch Messen und Vergleichen mit !'ontrollpflanzen
■r, festgestellt. Tabelle IX zeigt diese Ergebnisse:
Tabelle IX
Inhibierung von Weizenpflanzen durch
•,ο Blattbesprühung % !nhibierung
0.05
bei
1,1
2,2 kg/Hektar
Beispiel 21
23
30
40
48
54
56
56
56
-,-, a)
b)
c)
Bei Vers'ichen zur Behandlung der Saat wird eine wäßrige Lösung oder Suspension der Testverbindung hergestellt und auf verschiedene Konzentralionen verdünnt. Die Saat wird dann in diese Zubeteitung etwa 20 Stunden lang eingetaucht, dann wird sie mit Wasser gewaschen, in unbehandelten Boden gepflanzt und die Keimung und das anschließende Wachstum beobachtet.
Bei einem dieser Treibhausversuche wurde das Natriumsalz von l-(4-Chlorphenyl)-3-carboxy-4,6-dimcthylpyrid-2-on (vgl. Beispiel b) in Wasser aufgelöst,
wobei Konzentrationen von 0,03% bis 3% hergestellt wurden. Es wurden die Saaten von Gerste, Hafer und Weizen mit diesen Lösungen wie vorstehend angegeben behandelt und eingepflanzt. Vier Wochen nach 24
der Aussaat wurde der Prozentsatz der Inhibiening be stimmt. EinelOO%ige Inhibierung gibt an, daß die Saat nicht keimte oder daß keine Pflanzenbildung zu beob achten war. Tabelle X zeigt die Ergebnisse:
Tabelle X
Inhibierung von Getreide durch Behandlung der Saat
Getreide % Inhibierung bei 0,1 % Konzentration I 3
art 0,03 21 0,3 100 100
Gerste 16 7 42 30 37
Hafer 7 18 23 29 100
Weizen 6 24
Tabelle Xl zeigt die Einwirkungen auf eine Vielzahl von Pflanzen durch l-(4-Chlorphenyl)-3-carboxy-4.6-dimethylpyrid-2-on (vgl. Beispiel a), wobei entweder der Boden mit dieser Verbindung getränkt oder die Blätter besprüht wurden. Diese Ergebnisse sind typisch auch für die anderen erfindungsgemäßen Verbin· düngen.
Tabelle Xl
Typische Einwirkungen auf Pflanzen mit Beispiel a
Pflanzenart
Beobachtete Einwirkung*)
Apfel (Kerne)
(Malus sylvestris)
Gerste (Hordeum vulgäre)
»Barnyardgrass«
(E^hinochloa crusgalli)
Bohnen (Zwerge)
(Phaseolus vulgaris)
»Cockiebur«
(Xanthium pensylvanicum)
Mais (Zea Maize)
Baumwolle
(Gossypium herbaceum)
Gurke (Cucumis stivus)
Eifruchi
(Solanum melongena)
Flachs (Linum usitatissium)
Traube (Kerne) (Vitis vinifera)
Mimose (Kerne) (Acacia armata)
»Nutgrass« (Cyperus esculentus)
Hafer (Avena sativa)
Pfirsich (Kerne) (Prunus persica)
Stamm (hohe Dosierung)
Blattepinastie
Halm Saat (höhere Dosierungen)
Beginn der Blüte verzögert
(höhere Dosierungen)
Halm (schwach)
Saat
Saat (höhere Dosierungen)
Vergrößerung der Zahl der Bohnenschoten
Mißbildung der Blätter
Stengel (hohe Dosierung)
Mißbildung der Kletten
kg/Hektar Dosierungsbereich
1,1-22 0,84-3,4
1,1-10 0,07-22
1,1-22
Stengel (schwach) 0,6-11
Stenge! (hohe Dosierungen) 0,6-9
Saat
Anzahl der Gurken vergrößert
0,6-4.5
2 Wochen vor der Behandlung umgepflanzte
Pflanzen waren tot oder verzögert
0,6-4,5
Stengel (schwach)
Saat (höhere Dosierungen)
0,6-4,5
Stengel
Blattepinastie (hohe Dosierung)
£2-22
Stengel 1,1-9
Halm (schwach) 5,6
Stengel
Saat (höhere Dosierungen)
Anzahl und Gewicht der Köpfe vergrößert
0^4-3,4
Stengel (schwach)
i.1-9
26
h'ortsct/iinp
Pflanzenarl
»Pigweed«
(Amaranthus retroflexus)
Reis (Oryza sativa)
Roggen
(Secale cereale)
Saflor
(Carthamus tinctorius)
Soyabohnen
(Glycine max)
»Squash«
(Curcurbita pepo)
Zuckerrüben
(Beta vulgaris)
Tomate
(Lyconersicum esculentum)
Rasengräser
Weizen
(Triticum vulgäre)
Beobachtete fjnwirkiing*)
Stengel Saat (höhere Dosierungen)
Länge der Blumenköpfe verkleinert
Stengel
breitere Blätter
Halm Saat (höhere Dosierungen)
Stengel Saat (höhere Dosierungen)
Stengel (schwach)
Saat (höhere Dosierungen)
Saat (höhere Dosierungen)
Anzahl der Früchte erhöht
kleineres Blattgewicht und größeres Rübengewicht
Blüte verlängert
Fruchtbildung und Entwicklung verlängert
Halm
Halm Saat (höhere Dosierungen)
Pflanzen haben kürzere, dickere Stengel und
kürzere, breitere und dickere Blätter
kg/Hektar Dosierungsbereich
1,1-11
0,6-9
0,28-5,6
0,6-4,5
0,6-4,5
0,6 — 4,5
0,6-9
0,6-4,5
1,1-11 0,07-22
Stamm =■ Stammverlängerung inhibiert (Bezeichnung schließt Stengel und Malm ein). Saat = Saatbildung inhibiert.
In ähnlichen Versuchen konnte keine nennenswerte Wachstumsinhibierung durch Besprühen der Blätter von Karotten (Daucus carota), Chrysanthemen (Chrysanthemum spp.), Rettichen (Raphanus sativus), Sonnenblumen (Helianthus annus) und Rüben (Brassica rapa) beobachtet werden.
Werden die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Behandlung von Pflanzen oder des Standortes von Pflanzen verwendet, so bewirken sie eine Regulierung des Pflanzenwachstums in Dosierungen von etwa 0,011 bis 33,6 kg/Hektar. Bei höheren Dosierungen zeigen sie herbicide Eigenschaften. In Abhängigkeit von der gewünschten Einwirkung wird die gewünschte Menge auch von der Pflanzenart, die behandelt wird, variieren. Im allgemeinen liegt der bevorzugte Bereich bei 0,06 bis 16,8 kg/Hektar. Es ist möglich Saaten sowohl mit den Verbindungen selbst oder mit jeder Konzentration einer Lösung oder einer Zubereitung von ihnen zu behandeln.
Vergleichsversuche
Zur Glaubhaftmachung des technischen Fortschritts wurden verschiedene erfindungsgemäße N-Arylpyrid-2-one mit drei handelsüblichen und wirkungsgleichen Mitteln in ihrer Wirkung als Wachstumsregulatoren Für Pflanzen verglichen.
Dabei wurde der bereits beschriebene Bodentränk-Test für Weizen bei einer Konzentration der Wachstumsregulatoren von 2£ kg/ha verwendet
Die folgende Tabelle zeigt die Inhibierung des Wachstums der Weizenpflanzen durch erfindungsgemäße Verbindungen, die durch Angabe der Nummer des entsprechenden Beispiels identifiziert sind, und durch drei Handelsprodukte.
»■-, Tabelle
Beispiel % Inhibierung
28 Tage nach
der Behandlung
1 32
2 29
6 25
13 21
17 32
31 25
35 29
37 32
Maleinhydrazid 0
(2-Chloräthyl)-trimethylammonium- 7
chlorid
2-Chloräthanphosphonsäure 0
55
Wie aus der Tabelle hervorgeht, zeigen die erfindungsgemäßen Produkte eine starke wachstumsregulierende Überlegenheit gegenüber drei wirkungsgleichen Handelsprodukten.
Manche erfindungsgemäße Verbindungen zeigen außerdem eine fungizide Aktivität So verhindert zum 60 Beispiel die Verbindung von Beispiel 2 die Bildung der Schimmelart Erisiphe polygoni auf Bohnen und die Verbindungen der Beispiele 5, 10 und 25 die Bildung der Mehltauart Phytophthora infestans auf Tomaten.
Die Regulierungsaktivität der erfindungsgemäßen
65 Verbindungen auf das Wachstum der Pflanzen kann mit
Vorteil in verschiedener Weise ausgenützt werden. So
kann durch die Erzeugung von kürzeren und dickeren
Halmen bei Getreidearten die Neigung zum Nieder-
legen des Getreides verhindert werden. Rasengräser können auf niedriger Höhe gehalten werden, wodurch die Notwendigkeit für ein häufiges Mähen entfällt. Das Pflanzenwachstum auf Böschungen, wie Straßenrändern, kann so kontrolliert werden, daß eine Erosion vermieden wird und g'eichzeitig der ästhetische Wert erhalten bleibt. Es kann auch von Vorteil sein, bei bestimmten Pflanzen eine ruhende Periode herbeizuführen. Die Kontrolle der Blüte und der Fruchtbildung kann vorteilhaft sein bei der Erzeugung von samenlosen
Früchten und für die Hybridisierung. Die Verzögerung des vegetativen Prozesses oder die Änderung der Zeit für die Blüte und die Fruchtbildung kann zu günstigeren Erntezeiten oder zu größeren Blüten, Früchten und/oder Saatbildung führen. Das chemische Beschneiden von Bäumen, Sträüchern, Zierpflanzen oder Schonungen kann ebenfalls vorteilhaft sein. Andere Anwendungen der erfindungsgemäßen Verbindungen sind für den Fachmann auf dem Gebiet der Landwirtschaft und des Gärtnereiwesens naheliegend.

Claims (1)

Patentansprüche;
1. N-AryIpyrid-2-one der allgemeinen Formel I R4
CO—Y
(I)
(H)
DE1900947A 1968-01-16 1969-01-09 N-arylpyrid-2-one Expired DE1900947C3 (de)

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US69810668A 1968-01-16 1968-01-16
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DE1900947B2 true DE1900947B2 (de) 1979-01-04
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