DE2106844A1 - 2-heteroaryl-naphthohydroquinone derivs - with fungicidal and herbicidal activity - Google Patents
2-heteroaryl-naphthohydroquinone derivs - with fungicidal and herbicidal activityInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung stickstoffhaltiger 1.4-Dihydroxynaphthal inderivate Die vorliegende Erfindung betrifft ein chemisch eigenartiges Verfahren zur Herstellung von neuen stickstoffhaltigen 1. 4-Dihydroxynaphthalin-Derivaten, welche herbizide und fungizide Eigenschaften aufweisen.Process for the production of nitrogen-containing 1,4-dihydroxynaphthal inderivate The present invention relates to a chemically unique process for the production of new nitrogen-containing 1,4-dihydroxynaphthalene derivatives, which have herbicidal and fungicidal properties.
Es ist bereits bekannt geworden, daß bei der Umsetzung von 1.4-Naphthochinon mit primären oder sekundären Aminen nur Reaktionsprodukte der chinoiden Reihe entstehen (vgl.It has already become known that in the implementation of 1,4-naphthoquinone with primary or secondary amines only reaction products of the quinoid series are formed (see.
Beilsteins Handbuch der organischen Chemie, 4. Auflage, Bd. VII Seite 725 (1925)).Beilstein's Handbook of Organic Chemistry, 4th Edition, Vol. VII page 725 (1925)).
Es wurde gefunden, daß man die neuen stickstoffhaltigen 1.4-Dihydroxynaphthaline der Formel (I) in welcher für einen insgesamt 2 oder 3 Stickstoffatome im Ring enthaltenden und gegebenenfalls durch bis zu 2 Alkyl-oder Halogenreste substituierten 5-gliedrigen heteroaromatischen Rest steht, Y für Wasserstoff, -CH2 wobei die oben angegebene Bedeutung besitzt, steht, X für Wasserstoff, Alkyl, Halogen, Nitro oder Aminosulfonyl steht und n für die Zahl 1 oder 2 steht, erhält, wenn man 1.4-Naphthochinone der Formel (II) in welcher Z für Wasserstoff, eine Methyl- oder eine Alkoxygruppe steht und X und n die oben angegebene Bedeutung besitzen, mit Heteroaromaten der Formel(III) in welcher die oben angegebene Bedeutung hat, bei Temperaturen zwischen 50 und 180°C erforderlichenfalls in Gegenwart eines Verdünnungsmittels und unter erhöhtem Druck umsetzt.It has been found that the new nitrogen-containing 1,4-dihydroxynaphthalenes of the formula (I) in which represents a 5-membered heteroaromatic radical containing a total of 2 or 3 nitrogen atoms in the ring and optionally substituted by up to 2 alkyl or halogen radicals, Y represents hydrogen, -CH2 whereby has the meaning given above, X stands for hydrogen, alkyl, halogen, nitro or aminosulfonyl and n stands for the number 1 or 2, is obtained when 1,4-naphthoquinones of the formula (II) in which Z stands for hydrogen, a methyl or an alkoxy group and X and n have the meaning given above, with heteroaromatics of the formula (III) in which has the meaning given above, is reacted at temperatures between 50 and 180 ° C, if necessary, in the presence of a diluent and under increased pressure.
Es ist als ausgesprochen überraschend anzusehen, daß die Umsetzungen der Chinone der Formel (II) mit den Heteroaromatender Formel (III) zu Derivaten des 1.4-Naphthohydrochinons führen, während man z.B. aus 1.4-Naphthochinon und primären oder sekundären Aminen üblicherweise Reaktionsprodukte der chinoiden Stufe erhält (siehe I.c. Beilsteins Handbuch).It is to be regarded as extremely surprising that the conversions of the quinones of the formula (II) with the heteroaromatics of the formula (III) to form derivatives of 1.4-naphthohydroquinone, while for example 1.4-naphthoquinone and primary or secondary amines usually obtained reaction products of the quinoid stage (see I.c. Beilstein's handbook).
Die bisher nicht zugänglichen, nach dem neuen Verfahren erhältlichen stickstoffhaltigen p-Benzochinon-Derivate, zeichnen sich durch herbizide und fungizide Eigenschaften aus; sie stellen somit eine Bereicherung der Technik dar.The previously inaccessible, available according to the new process nitrogen-containing p-benzoquinone derivatives, are characterized by herbicidal and fungicidal Properties from; they therefore represent an enrichment of technology.
Prinzipiell reagieren die Heteroaromaten der Formel (III) mit den Chinonen der Formel (II) unter Anlagerung und Bildung eines 1.4-Dihydroxy-naphthalins mit dem Substituenten -NO in 2-Stellung. Diese Addition erfolgt unabhängig vom Substituenten Z. Je nach Beschaffenheit des Substituenten Z können jedoch zusätzliche Reaktionen ablaufen.In principle, the heteroaromatic compounds of the formula (III) react with the Quinones of the formula (II) with addition and formation of a 1,4-dihydroxynaphthalene with the substituent -NO in the 2-position. This addition takes place regardless of the substituent Z. However, depending on the nature of the Z substituent, additional reactions can occur expire.
Verwendet man 1.4-Naphthochinon und Pyrazol als Ausgangsmaterial, so kann die Anlagerung des Heterocyclus an das Chinon zum 2-[Pyrazolyl-(1)]-1.4-dihydroxy-naphthalin durch das folgende Formelschema wiedergegeben werden: Als 1.4-Naphthochinone der Formel II kommen solche infrage, in denen X für Alkyl mit 1-4 C-Atomen vorzugsweise Methyl, Halogen, vorzugsweise Chlor, Nitro- oder Aminosulfonylgruppen oder Wasserstoff steht. n steht für die Zahlen 1 oder 2.If 1,4-naphthoquinone and pyrazole are used as starting material, the addition of the heterocycle to the quinone to form 2- [pyrazolyl- (1)] - 1,4-dihydroxynaphthalene can be represented by the following equation: Suitable 1,4-naphthoquinones of the formula II are those in which X is alkyl with 1-4 carbon atoms, preferably methyl, halogen, preferably chlorine, nitro or aminosulfonyl groups or hydrogen. n stands for the numbers 1 or 2.
Z steht für Methyl oder Alkoxy mit 1-10 C-Atomen, vorzugsweise Methoxy, Äthoxy, n-Butoxy, iso-Butoxy, Hexyloxy oder Wasserstoff.Z represents methyl or alkoxy with 1-10 carbon atoms, preferably methoxy, Ethoxy, n-butoxy, iso-butoxy, hexyloxy or hydrogen.
Als Beispiele für derartige erfindungsgemäß verwendbare Verbindung seien im einzelnen genannt: 1.4-Naphthochinon 2-Methyl-1.4-naphthochinon 2-Methoxy-1.4-naphthochinon 2-n-Butoxy-1.4-naphthochinon 2-iso-Butoxy-1.4-naphthochinon 2-Hexyloxy-1.4-naphthochinon 6-Methyl-1,4-naphthochinon 6,7-Dimethyl-1.4-naphthochinon 5-Chlor-1.4-naphthochinon 6-Chlor-1.4-naphthochinon 5, 6-Dichlor-1 . 4-naphthochinon 6-Nitro-1 . 4-naphthochinon 6-Aminosulfonyl-1 . 4-naphthochinon Vorzugsweise finden Verwendung 1.4-Naphthochinon, 2-Methoxy-1. 4-naphthochinon und 2-Methyl-1 .4-naphthochinon.As examples of such compounds which can be used according to the invention the following may be mentioned in detail: 1,4-naphthoquinone 2-methyl-1,4-naphthoquinone 2-methoxy-1,4-naphthoquinone 2-n-butoxy-1,4-naphthoquinone 2-iso-butoxy-1,4-naphthoquinone 2-hexyloxy-1,4-naphthoquinone 6-methyl-1,4-naphthoquinone 6,7-dimethyl-1,4-naphthoquinone 5-chloro-1,4-naphthoquinone 6-chloro-1,4-naphthoquinone 5, 6-dichloro-1. 4-naphthoquinone 6-nitro-1. 4-naphthoquinone 6-aminosulfonyl-1. 4-naphthoquinone Preference is given to using 1,4-naphthoquinone, 2-methoxy-1. 4-naphthoquinone and 2-methyl-1,4-naphthoquinone.
Als fünfgliedrige Heteroaromaten der Formel (III) kommen infrage solche, die insgesamt 2 oder 3 Stickstoffatome im Ring tragen und gegebenenfalls mit 1 oder 2 Alkylgruppen mit 1-6 C-Atomen vorzugsweise 1 bis 2 C-Atome, oder mit 1 oder 2 Halogenatomen vorzugsweise Chlor oder Brom substituiert sind.Suitable five-membered heteroaromatics of the formula (III) are those which carry a total of 2 or 3 nitrogen atoms in the ring and optionally with 1 or 2 alkyl groups with 1-6 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, or with 1 or 2 Halogen atoms are preferably substituted by chlorine or bromine.
Als Beispiele derartiger Heteroaromaten seien im einzelnen genannt: Pyrazol 4-Chlor-pyrazol 3,5-Dimethyl-pyrazol Imidazol 2-Methyl-imidazol 2. 4-Dimethyl-imidazol 4-Methyl-imidazol 2-Äthyl-5-methyl-imidazol 4. 5-Dichlor-imidazol 1 .2.3-Triazol 1.2.4-Triazol Vorzugsweise Verwendung finden Pyrazol, Imidazol und 2-Methylimidazol.As examples of such heteroaromatics are mentioned in detail: Pyrazole 4-chloro-pyrazole 3,5-dimethyl-pyrazole Imidazole 2-methyl-imidazole 2. 4-dimethyl-imidazole, 4-methyl-imidazole, 2-ethyl-5-methyl-imidazole, 4. 5-dichloro-imidazole 1 .2.3-Triazole 1.2.4-Triazole Pyrazole, imidazole and 2-methylimidazole.
Als Verdünnungsmittel kommen alle inerten organischen Lösungsmittel infrage, hierzu gehören vorzugsweise: Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Chlorbenzol, Äther wie Diäthyläther, Tetrahydrofuran und Dioxan, Alkanole wie Methanol, Äthanol, n-Propanol, iso-Propanol und die verschiedenen isomeren Butanole, Ketone wie Aceton und Methyläthylketon, Säureamide wie Dimethylformamid, N-Methylacetamid, N,N-Dimethyl-acetamid und N-Methyl-pyrrolidon sowie Sulfoxyde wie z.B. Dimethylsulfoxyd.All inert organic solvents can be used as diluents in question, these preferably include: hydrocarbons such as benzene, toluene and Chlorobenzene, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, alkanols such as methanol, Ethanol, n-propanol, iso-propanol and the various isomeric butanols, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, acid amides such as dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethyl-acetamide and N-methyl-pyrrolidone as well as sulfoxides such as dimethyl sulfoxide.
Die erfindungsgemäßen Umsetzungen werden vorteilhaft bei erhöhter Temperatur vorgenommen. Im allgemeinen arbeitet man zwischen 50 und 1800C, vorzugsweise zwischen 80 und 1500C. Falls das verwendete Verdünnungsmittel wegen seines Siedepunktes keine genügend hohe Reaktionstemperatur zuläßt, kann man ein solches Reaktionsgemisch in einem Druckgefäß auf die gewünschte Temperatur bringen.The conversions according to the invention are advantageous at increased Temperature. In general, the temperature is between 50 and 1800 ° C., preferably between 80 and 1500C. If the diluent used because of its boiling point does not allow a sufficiently high reaction temperature, you can use such a reaction mixture Bring to the desired temperature in a pressure vessel.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man auf 1 Mol des Naphthochinons der Formel II mindestens soviel Mole Heteroaromat ein wie Reste -NO in das Molekül eintreten. Im allgemeinen verwendet man jedoch vorteilhaft einen Überschuß an Heteroaromat, und zwar vorzugsweise einen bis- zum 10-fachen des theoretisch erforderlichen.When carrying out the process according to the invention, one sets up 1 mol of the naphthoquinone of the formula II is at least as many moles of heteroaromatic as Residues -NO enter the molecule. In general, however, it is used to advantage an excess of heteroaromatic, preferably up to 10 times of the theoretically required.
Im allgemeinen ist es erforderlich, das aus einem Chinon der Formel II, dem Heteroaromaten und einem Verdünnungsmittel bestehende Reaktionsgemisch längere Zeit (bis zu mehreren Tagen) bei der nötigen Temperatur zu halten. Wenn sich die Verfahrenserzeugnisse nicht schon während der Reaktion oder beim Erkalten ausscheiden, können sie durch Versetzen mit Wasser oder einem geeigneten organischen Lösungsmittel ausgefällt werden. Die Reinigung geschieht nach den üblichen Methoden.In general, it is required that a quinone of the formula II, the heteroaromatic and a diluent existing reaction mixture longer Time (up to several days) to hold at the required temperature. If the Process products are not eliminated during the reaction or when cooling down, they can be added by adding water or a suitable organic solvent be precipitated. The cleaning is done according to the usual methods.
Die Verfahrenserzeugnisse sind neu. Sie sind wertvolle Ausgangsprodukte für die Synthese von Pflanzenschutz - und Schädlingsbekämpfungsmitteln und zeigen selbst Wirkung auf diesen Gebieten.The process products are new. They are valuable starting products for the synthesis of pesticides and pesticides and show even effect in these areas.
Beispielsweise ist das gemäß Beispiel 2 zugängliche 2.3-Bis- [imidazolyl-( 1)3 -naphthohydrochinon-1 .4 herbizid wirksam. Durch eine 0,2 ziege Zubereitung dieser Verbindung wird Senf bei einer post-emergence-Anwendung vernichtet, während Getreide wie Hafer und Weizen bei dieser Konzentration nicht geschädigt wird.For example, the 2,3-bis- [imidazolyl- ( 1) 3 -naphthohydroquinone-1 .4 herbicidally effective. By a 0.2 goat preparation this compound, mustard is destroyed during a post-emergence application Grains such as oats and wheat are not damaged at this concentration.
Auch die anderen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglichen Verbindungen zeigen eine vergleichbare Wirkung. Beispiel 1: 39,5 g (0,22 Mol) 1,4-Naphthochinon, 250 cc Äthanol und 85 g (1,25 Mol) Pyrazol werden 16 Stunden miteinander rückfließend gekocht. Man filtriert die Reaktionslösung, fällt unter Rühren langsam mit 1,25 Ltr. Wasser, saugt ab und trocknet.The other compounds obtainable by the process according to the invention also show a comparable effect. Example 1: 39.5 g (0.22 mol) 1,4-naphthoquinone, 250 cc ethanol and 85 g (1.25 mol) pyrazole are refluxed together for 16 hours. The reaction solution is filtered, slowly poured with 1.25 liters of water while stirring, filtered off with suction and dried.
Es werden 51,7 g Rohprodukt vom Zp. 123-500C erhalten, das durch zweimaliges Umkristallisieren aus 1,2-Dichlor-äthan gereinigt wird. Der Zersetzungspunkt liegt dann bei 178-80°.There are 51.7 g of crude product from Zp. 123-500C obtained by two times Recrystallization from 1,2-dichloroethane is purified. The point of decomposition lies then at 178-80 °.
Die Ausbeute an reinem 2- rPyrazolyl-()ll .4-dihydroxy-naphthalin, welches als farbloses Kristallpulver anfällt, beträgt 21,4 g.The yield of pure 2-pyrazolyl - () ll .4-dihydroxy-naphthalene, which is obtained as colorless crystal powder is 21.4 g.
Beispiel 2: 188 g (1 Mol) 2-Methoxy-1.4-naphthochinon, 1 Ltr. Äthanol und 680 g (10 Mole) Imidazol werden 10 Stunden rückfließend gekocht. Man saugt das Reaktionsprodukt ab, wäscht es nacheinander mit Methanol, Wasser und wieder Methanol, trocknet und erhält 257,5 g Rohprodukt. Zur Reinigung löst man mit verdünnter Salzsäure in der 15-fachen Menge Wasser, klärt mit Kohle, verdünnt mit dem 10-fachen Volumen Methanol und fallt langsam unter Rühren mit verdünnter Natriumacetat-Lösung.Example 2: 188 g (1 mol) of 2-methoxy-1,4-naphthoquinone, 1 liter of ethanol and 680 g (10 mol) of imidazole are refluxed for 10 hours. The reaction product is filtered off with suction, washed successively with methanol, water and again with methanol, dried and 257.5 g of crude product are obtained. For cleaning purposes, 15 times the amount of water is dissolved with dilute hydrochloric acid, clarified with charcoal, diluted with 10 times the volume of methanol and slowly precipitated with dilute sodium acetate solution while stirring.
Das ausgeschiedene, fast farblose 2,3-Bis- [imidazolyl-(1 )j -1.4-dihydroxynaphthalin wird abgesa!lGt, mit Wasser und Methanol gewaschen und getrocknet. Die Reinausbeute beträgt 240 g.The excreted, almost colorless 2,3-bis- [imidazolyl- (1) j -1,4-dihydroxynaphthalene is filtered off, washed with water and methanol and dried. The net yield is 240 g.
Beispiel 3: 94 g (0,5 Mol) 2-Methoxy-1.4-naphthochinon, 1 Ltr. Äthanol und 410 g (5 Mole) 2-Methyl-imidazol werden 18 Stunden lang miteinander rückfließend gekocht. Man saugt nach dem Erkalten den ausgefallenen Feststoff ab, wäscht ihn mit Äthanol und trocknet. Zur Reinigung löst man das Rohprodukt (57 g) in Wasser mit der nötigen Menge verdünnter HCl, klärt mit Kohle, versetzt mit dem gleichen Volumen Methanol und fällt langsam mit gesättigter Na-acetat-Lösung. Das reine 2,3-Bis-L2-methylimidazolyl- (1 )j -1. 4-dihydroxynaphthalin wird abgesaugt, mit Wasser und Methanol gewaschen und getrocknet. Die Ausbeute beträgt 50 g.Example 3: 94 g (0.5 mol) of 2-methoxy-1,4-naphthoquinone, 1 liter of ethanol and 410 g (5 mol) of 2-methyl-imidazole are refluxed together for 18 hours. After cooling, the precipitated solid is filtered off with suction, washed with ethanol and dried. For purification, the crude product (57 g) is dissolved in water with the necessary amount of dilute HCl, clarified with charcoal, mixed with the same volume of methanol and slowly precipitated with saturated sodium acetate solution. The pure 2,3-bis-L2-methylimidazolyl- (1) j -1. 4-dihydroxynaphthalene is filtered off with suction, washed with water and methanol and dried. The yield is 50 g.
Beispiel 4: Ein Gemisch aus 34,4 g (0,2 Mol) 2-Methyl-1.4-naphthochinon, 100 cc Äthanol und 68 g (1 Mol)Pyrazol wird 27 Stunden rückfließend gekocht. Der in der Kälte sich ausscheidende Feststoff wird abgesaugt, mit tiefgekühltem Äthanol gewaschen und getrocknet. Man erhält 11,2 g rohes 2-rPyrazolyl-(1)g -3-[pyrazolyl-(1)-methyl]-1.4-dihydroxy-naphthalin vom Zers.-Punkt 179-80°. Zur Reinigung wird aus der 40-fachen Menge Toluol umkristailisiert, wobei man 9,2 g vom Zers.-Punkt 180-1° erhält.Example 4: A mixture of 34.4 g (0.2 mol) of 2-methyl-1,4-naphthoquinone, 100 cc of ethanol and 68 g (1 mol) of pyrazole is refluxed for 27 hours. The solid which separates out in the cold is filtered off with suction, washed with deep-frozen ethanol and dried. 11.2 g of crude 2-r-pyrazolyl- (1) g -3- [pyrazolyl- (1) -methyl] -1,4-dihydroxynaphthalene with a decomposition point of 179-80 ° are obtained. For purification, toluene is recrystallized from 40 times the amount, 9.2 g of decomposition point 180-1 ° being obtained.
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