DE2207575A1

DE2207575A1 - Mittel zur regulierung des pflanzenwachstums

Info

Publication number: DE2207575A1
Application number: DE2207575A
Authority: DE
Inventors: Johann Jung; Karl-Heinz Dr Koenig; Costin Dr Rentzea; Bernd Dr Zeeh
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1972-02-18
Filing date: 1972-02-18
Publication date: 1973-08-23
Also published as: DE2207575B2; US3905798A; DE2207575C3; IL41465A; DD102558A5; CH567353A5; IT977290B; BE795534A; GB1414259A; FR2172418A1; SE382154B; JPS4888230A; AT321026B; KE2822A; IL41465A0; SU609452A3; NL7301819A; JPS5745203B2; NL174797C; NL174797B

Description

dlU7 5 7 'ν

Badische Anilin- & Soda-Iabrik AG-

Unsere Zeichen: O.Z. 27 983 Sws/Pe 6700 Ludwigshafen, den 15-2.1972

Mittel zur Regulierung dee Pflanzenwachstums

Die vorliegende Erfindung betrifft Mittel zur Regulierung des Pflanzenwachstums, die als Wirkstoffe Salze cyclischer stickstoffhaltiger Verbindungen enthalten, und die Verwendung dieser Salze zur Regulierung des Pflanzenwachstums.

Ea ist "bekannt, stickstoffhaltige Verbindungen, wie Chlorcholinchlorid (CCG) (J. Biol. Chem. 235, 475 (1960)) oder 1-(3-Chloräthyl)-1,1-dimethylhydraziniumchlorid (CMH) (Naturwissenschaften £5,, 217 (1968) zur Beeinflussung des Pflanzenwachstums zu verwenden. Diese Verbindungen greifen in das physiologische Geschehe·:, des pflanzlichen Wachstums ein und können deshalb als Pflanzenwachstumsregulatoren verwendet werden.

Zu den typischen Wirkungen von Pflanzenwachstumsregulatoren gehört die Reduzierung des Längenwachstums. In ähnlicher Weise kann eine Keim- oder Blüteninduktion erfolgen, d. h. eine Beeinflussung der pflanzlichen Jahresrhytmik. Auch die Ausbildung von Seitentrieben kann durch Wachstumsregulatoren gefördert oder gehemmt werden.

Von wirtschaftlichem Interesse ist beispielsweise die Verhinderung des "Lagerns" von Getreide vor der Ernte durch. Wachstumsregulatoren oder die Verringerung von Grasbewuchs an Straßenrändern und auf Rasenflächen, so daß das häufige Mähen reduziert werden kann.

Bei der Anwendung der bekannten Wachstumsregulatoren z. B. auf Getreidearten, bei der ein gedrungenerer Wuohs zur Unterbindung des Lagerns erreicht werden soll, ist die Wirkung schlecht.

Es wurde gefunden, daß Salze der allgemeinen Formel

692/71 -2-

309834/1100

-2- O.ζ. 27 983

in der R eine Methyl- oder Äthylgruppe, X das Anion einer anorganischen oder organischen jedoch nicht phytotoxischen Säure, vorzugsweise Chlorid oder Bromid und A eine Kette von 4,5 oder 6 Methylengruppen, die gegebenenfalls durch Chlor, Brom, Methyl, Chlormethyl, Brommethyl, Hydroxymethyl oder Methylen substituiert ist ode,r ein oder zwei Doppelbindungen enthält oder A die Kette -(CH₂ ^-NH- mit η = 3 oder 4 bedeutet, bei zahlreichen Pflanzen zur Regulierung des Wachstums geeignet sind, was sich insbesondere in einer Reduzierung des Längen wachstums äußert. Die Wirkung ist besser als bei bekannten Wachstumsregulatoren.

Die Salze können auch zusammen mit anderen Pflanzenschutzmitteln, d. h. zusammen mit Herbiziden, Insektiziden, insbeson-' dere aber auch Fungiziden angewendet werden. Vorteilhaft für die Praxis ist auch die Anwendung der Salze zusammen mit Düngemitteln, insbesondere die Vermischung mit Harnstoff.

Die Wirkung zeigt sich vor allem bei Getreide, z. B. Weizen, Roggen, Gerste, Reis und Hafer, aber auch bei Dikotylen (z. B. Kartoffeln, Tomaten, Reben, Baumwolle) und verschiedenen Zierpflanzen, wie Poinsettien und Hbiskus. Die behandelten Pflanzen weisen demgemäß einen niedrigen Wuchs und allgemein einen gedrungenen Habitus auf; außerdem ist eine dunklere Blattfärbung zu beobachten.

Die Wirksamkeit der Salze geht auf das Kation zurück, so daß die Wahl des Anions beliebig ist. Anionen phytotoxischer Säu ren sollen jedoch nicht verwendet werden, wenn allein auf die Beeinflussung des Pflanzenwachstums und nicht auf die Abtötung der Pflanzen Wert gelegt wird. Geeignete Säuren sind beispielsweise Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Kohlensäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Propionsäure, Benzoesäure, Schwefelsäuremonomethyl- oder -äthylester, 2-Äthylhexansäure, Acrylsäure, Malein-, Bernstein-, Adipinsäure,

-5" 309834/1100

-3- Ο,Ζ. 27 983

Ameisensäure, Chloressigsäure, p-Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure.

Die "Salze können den Pflanzen sowolil über den Boden, d. h. durch die Wurzel, als auch durch Spritzung über das Blatt zugeführt werden. Außer der Boden- und Blattbehandlung kann auch eine Beizung des Saatgutes vorgenommen werden. Infolge der relativ hohen Pflanzenverträglictikeit kann die Aufwandmenge stark wechseln, beispielsweise "bis zu 15 kg Wirkstoff/ha ansteigen. Im allgemeinen sind aber Gaben von-*0,5 bis 8 kg/ha als ausreichend anzusehen.

Zu den wirksamen Salzen gehören u.a. :

4-Chlor-1,i-dimethyl-piperidinium-chlorid (Pp. 230 unter Zersetzung) ,

3-Chlor-1 ,1-dimethyl-piperidinium-chlorid (Pp. 245 unter Zersetzung) ,

1,1-Dimethyl-piperidinium-chlorid (Pp. > 350°), 1,1-Dimethyl-piperidinium-bromid (Pp. 346° aus Äthanol), 1,1-Dimethyl-piperidinium-jodid (Pp. 350° unter Zersetzung), 3,4-Dehydro-1 ,1-dimethyl-piperidiniuiii-chlorid (Pp. 330 ° unter Zersetzung),

3,4-Dehydro-1,1-dimethyl-piperidinium-bromid (Pp. ) 300°), 3,4-Dehydro-1,1-dimethyl-piperidinium-jodid (Pp. 274-275 unter Zersetzung),

1,1^-Trimethyl-piperidinium-chlorid, 1 ,1,2,6-Tetramethyl-piperidinium-chlorid, 1,1,3-Trimethyl-piperidinium-chlorid, cis-2,6-Dimethyl-1,1-dimethyl-piperidinium-jodid (Pp. 275°), 2-Hydroxymethyl-1,1-dimethyl-piperidinium-chlorid (Pp. 288° unter Zersetzung),

1-Methyl-1-äthyl-piperidinium-chlorid, 1-Methyl-i-äthyl-piperidinium-jodid (Pp. 325°), 1,1-Dimethyl-piperidinium-methosulfat (Pp. 112°), 1,2-Dihydro-1,1-dimethyl-pyridinium-bromid (Pp. 167-170° unter Zersetzung),

j 1-Dimethyl-pyrrolidinium-chlorid,
1,1-Dirnethyl-pyrrolidinium-bromid (Pp. 342° aus Äthanol),

-4- O.Z. 27 983

2-Methyl-1,i-dimethyl-pyrrolidinium-chlorid (Pp. 217°), 2-Brominethy 1-1 , i-dimethyl-pyrrolidinium-chlorid (Pp. 224-225° unter Zersetzung),

3,4-Dehydro-1,1-dimethyl-pyrrolidinium-jodid (Pp. 286° unter Zersetzung),

1-Methyl-i-äthyl-pyrrolidinium-chlorid (Pp. 284° unter Zersetzung) ,

1-Methyl-i-äthyl-pyrrolidinium-jodid (Pp. 335⁰C unter Zersetzung), !^,N-Dimethyl-azacycloheptanium-chlorid (Pp. 310° unter Zersetzung)

Es handelt sich durchweg um hygroskopische, feste Verbindungen mit einem hohen, wenig charakteristischen Schmelzpunkt, der normalerweise mit sinkendem Wassergehalt ansteigt.

Die Salze sind im allgemeinen bekannt. Nachfolgend seien einige Literaturstellen angegeben, die die Herstellung einiger dieser Salze beschreiben:

R. R. Renshaw et al., J. Amer. Chem.Soc. j60, 745 (1938); ibid.

ü, ⁶38 (1939).

R. Willstätter, Chem. Ber. 33, 365 (1900).

E. Wedekind u. R. Oechslen, Ohem. Ber. j35, 1076 (1902).

P. Weygand u. H. Daniel, Chem. Ber. 94, 1688 (1961).

R. Lukes u. Z. Vesely, Coll. Czech. Chem. Commun. £2, 638 (1957)..

J. v. Braun u. W. Teuffert, Chem. Ber. 6±_f 1092 (1928).

C. Mannich, Archiv Ptnrm. 272, 323 (1934).

G. L. Ciamician u. M. Dennstedt, Chem. Ber. JjS, 1542 (1883).

M. Saunders u. E. H. Gold, J. Amer. ehem. Soc. 88 3376 (1966).

Auf sehr einfache Weise lassen sich die Salze erhalten, wenn man nach dem folgenden Schema ein tertiäres cyclischea Amin mit einem Alkyl-halogenid oder Dialkyl-sulfat in einem inerten Lösungsmittel umsetzt:

O ·—— Φ

CH₃ ^Η3^{σ R}

In.den folgenden Beispielen wird die Herstellung einiger Salze nach verschiedenen Methoden beschrieben.

-5-

309834/1100

-5- O.Z. 27 983

Beispiel 1

17 Teile (Gewichtsteile) 4-Chlor-1-niethyl-piperidin werden in 150 Teilen absoluten Äther gelöst und 4-0 Teile einer 5 n-Methylbromid-Lösung in Acetonitril zugetropft. Nach 4 Stunden saugt man den resultierenden Niederschlag at), wobei man 22 Teile 4-Chlor-1,1-dimethyl-piperidinium-bromid vom Schmelzpunkt 295 C (unter Zersetzung) erhält.

Beispiel 2

17 Teile N-Methyl-hexamethylenimin werden in 350 Teilen absoluten Äther gelöst und 40 Teile einer 5-n-Methylbromid-lösung in Acetonitril zugetropft. Nach 4 Stunden saugt man den bsuI-tierenden Niederschlag ab, wobei man 29,9 Teile N,N-Dimethylazacycloheptanium-bromid vom Schmelzpunkt 320 ⁰C (unter Zersetzung) erhält.

Beispiel 3

19.3 Teile 1,1-Dimethyl-1,2,3»6-tetrahydro-pyridazinium-bromid werden in 5C Teilen Methanol gelöst und mit 1,5 Teilen Palladium auf Kohle in einer Rollbombe bei Raumtemperatur unter einem Wasserstcffdruck von 20 atü hydriert. Anschließend filtriert man vom Katalysator ab und dampft zur Trockene ein, wobei man 15 Teile 1,1-Dimethylhexahydropyridazinium-bromid vom Schmelzpunkt 250 0 (unter Zersetzung) erhält.

Beispiel 4

19.4 Teile 1,1-Dirnethyl-piperidinium-bromid werden in βθ Teilen Wasser gelöst und mit 40 Teilen Silberchlorid 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wird filtriert und das Filtrat im Vakuum eingedampft. Der verbleibende Rückstand wird mit Aceton und Äther gewaschen und getrocknet. Man erhält

13.5 Teile 1,1-Dirnethyl-piperidinium-chlorid. Fp. über 350 ⁰G.

Die erfindungsgemäßen Mittel können als lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Granulate oder Stäubeaittel angewendet werden, Die Anwendungsformen richten sich ganz naoh den Verwendungszwecken; sie sollen in jedem Fall eine feine Verteilung der wirksamen Substanz gewährleisten.

/ Λ Λ Λ (Λ

-ό- Ο.Z. 27 98?

Zur Herstellung von direkt versprühbaren Lösungen kommt die Lösung in Wasser in Betracht. Es können aber auch Dispersionen in Kohlenwasserstoffen mit Siedepunkten höher als 150 ⁰C, z. B. Tetrahydronaphthalin oder alkylierte Naphthaline, oder organische Flüssigkeiten mit Siedepunkten höher als 150 ⁰G und einer oder mehreren funktioneilen Gruppen, z. B. der Ketogruppe, der Äthergruppe, der Estergruppe oder der Amidgruppe, wobei diese Gruppe als Substituent an einer Kohlenwasserstoffkette stehen oder Bestandteil eines heterocyclisohen Ringes sein kann, als Spritzflüssigkeiten verwendet werden.

Wässrige Anwendungsformen können aus Emulsionskonzentraten, Pasten oder netzbaren Pulvern (Spritzpulvern) durch Zusatz von Wasser bereitet werden. Zur Herstellung von Emulsionen können die Substanzen als solche oder in einem Lösungsmittel gelöst, mittels Netz- oder Dispergiermitteln, z. B. Polyäthylenoxidadditionsprodukten in Wasser oder organischen Lösungsmitteln homogenisiert werden. Es können aber auch aus wirksamer Substanz, Emulgier- oder Dispergiermittel und eventuell Lösungsmittel bestehende Konzentrate hergestellt werden, die zur Verdünnung mit Wasser geeignet sind.

Stäubemittel können durch Mischen oder gemeinsames Vermählen der wirksamen Substanzen mit einem festen Trägerstoff, z. B. Kieselgur, Talkum, Ton oder Düngemittel hergestellt werden. Bei den Granulaten werden Mischungen mit Düngemitteln "bevorzugt.

Die biologische Wirksamkeit einiger Verbindungen wird durch die folgenden Beispiele belegt.

Beispiel 5
Wirkung auf Weizen.

In sogenannten Neubauerschalen (Durchmesser 12 cm) wurden Weizenkörner der Sorte "Opal" in lehmigen Sandboden eingesät. Unmittelbar nach der Saat erfolgte die Behandlung bei Aufwandmengen von 3 mg/Gefäß und 6 mg/Gefäß, entsprechend 3 und 6 kg/ha. Die Wirkstoffe wurden in wässriger Lösung auf die Bodenoberfläche gespritzt. Neben einem unbehandelten Kontrollgefä3 wurde als Vergleichssubstanz Chlorcholinchlorid (CCC)

Wirkstoff	(unbeh.)	3 mg/Gefäß
Kontrolle		100
CCC		88
CMH	92

ZZU'/ST/b

-7- O.Z. 27 983

bei gleichen Aufwandmengen verwendet. Der Versuch., der unter Gewächshausbedingungen durchgeführt wurde, zeigte 20 Tage nach der Behandlung folgendes Ergebnis:

Wuchshöhe (relativ) bei Wirkstoffkonzentration von

6 mg/Gefäß 100 85 86

1,1-Dimethyl-^,4-

dehydro-piperidinium- 85 85

bromid

Im obigen Versuch zeigte sich, daß der Wirkstoff bei geringer Dosierung eine bessere Wirkung als CCO besitzt. Auch, bei den anderen Getreidearten zeigt sich eine bessere Wirkung gegenüber CCC wie aus den folgenden Beispielen hervorgeht.

Beispiel 6 Wirkung auf Gerste.

Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 5 wurden die Wirkstoffe an Gerste der Sorte "Breuns-Wisa" getestet. Die Behandlung wurde hier jedoch mit Mengen von 1,5 mg/Gefäß, 3 mg/Gefäß und 6 mg/Gefä3 bei einer Pflanzenhöhe von 10 cm durchgeführt. Nach 6 Tagen zeigte sich folgende Beeinflussung im Wachstum:

Wuchshöhe (relativ) bei Wirkstoffkonzentration von

Wirkstoff	(unbeh.	)	1,5 mg/Gefäß	3 mg/Gefäß	6 mg/Gefäß
Kontrolle			100	100	100
CCC			93	91	94
CMH		89	91	87

4-Chlor-1,1-di-

methyl-piperidinium- 89 89 87

bromid 1,1-Dimethyl-3,4-de-

hydro-piperidinium- 85 79 83

bromid

309834/1 100

-8- O.Z. 27 983

Beispiel 7

Wirkung auf Roggen.

Bin weiterer Versuch wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 5 an Roggen der Sorte "Petkuser" durchgeführt. Für die über den Boden vorgenommene Behandlung wurden Wirkstoffmengen von 3 mg/Gefäß, 6 mg/Gefäß und 12 mg/Gefäß, entsprechend 3 bis 12 kg/ha gewählt. 20 Tage nach der Behandlung wurde folgendes Ergebnis ermittelt:

Wuchshöhe (relativ) bei Wirkstoffkonzentration von

Wirkstoff	3 mg/Gefäß	6 mg/Gefäß	12 mg/Gefäß
Kontrolle (unbeh.)	100	100	100
CCC	88	89	88
CMH	88	88	85
1,1-Dimethyl-3,4- dehydro-piperidinium- bromid	84	82	84
	Beispiel 8

Wirkung auf Hafer.

Auch bei Hafer der Sorte "Flämingskrone" wurden die Wirkstoffe unter den gleichen Versuchsbedingungen wie in den Beispielen 5 und 7 getestet. Die Aufwandmengen betrugen 1,5 mg/Gefäß, 3 mg/Gefäß und 12 mg/Gefäß, entsprechend 1,5-12 kg/ha. 20 Tage.

nach der Behandlung zeigte sich nachstehende Reduzierung der Wuchshöhe:

Wuohshöhe (relativ) bei Wirkstoffkonzentration von

Wirkstoff 1.5 mg/Gefäß 3 mg/Gefäß 12 mg/Gefäß Kontrolle (unbeh.) 100 100 100' CCC 97 94 87

4-Chlor-1,1-dimethyl- 92 94 87

piperidinium-bromid

1,1-Dimethyl-3,4-de-

hydro-piperidinium- 94 92 79

bromid

Beispiel 9

Wirkung auf Kartoffeln.
Kartoffelpflanzen der Sorte "Tasso" (halbfrüh) wurden bei eine· Höhe von 8 bis 15 cm ebenfalls getestet. Sie wurden in Auf-

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~^y~ O. Z. 27

wandmengen von 1,5 kg/ha und S kg/ha gespritzt. TTach 2 Wochen zeigte sich das folgende Ergebnis:

Wuchshöhe (relativ) bei Aufwa.ndmengen von Wirkstoff 1,5 kg/ha 6 kg/ha

Kontrolle (unbeh.) 100 100

CCC 97 93

4-Chlor-1,1-dimethyl- _{q7 8}q

piperidinium-brömid ' ^y

1,1-Dirnethyl-3,4-dehydro- q,- ^c

piperidinium-bromid ⁵

Beispiel 10

Bei gleicher Versuchstechnik wie in Beispiel 5 wurde in einem Versuch mit Gerste (Sorte Breuns-Wisa) die Wirkung von 1,1-Dimethyl-hexahydropyridazinium-bromid im Vergleich zu CCC in Aufwandmengen von 3 und 12 mg/Gef., entsprechend 3 und 12 kg/ha, bei Anwendung der Wirkstoffe unmittelbar nach der Aussaat geprüft. Drei Wochen nach der Behandlung wurde die Wuchshöhe der Gerstenpflanzen entsprechend den nachfolgend angeführten Zahlen ermittelt. Wie daraus zu entnehmen ist, war das 1,i-Dimethyl-hexahydro-pyridazinium-brdmid dem bekannten CCC deutlich überlegen.

Wuchshöhe (relativ) bei Wirkstoffkonzentration von

Wirkstoff 3 mg/Sefäß 12 mg/Sefäß

Kontrolle 100

CCC 90

1,1-Dimethyl-hexahydro- 87

pyridazinium-bromid

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Claims

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Patentansprüche

1. Mittel zur Regulierung des Pflanzenwachstums enthaltend ein Salz der allgemeinen Formel

X ^θ

» ■χ </ Π.

in der R eine Methyl- oder Äthylgruppe, X ^θ ein Anion einer anorganischen oder organischen jedoch nicht phytotoxischen Säure und A eine Kette von 4,5 oder 6 Methylengruppen, die gegebenenfalls durch Chlor, Brom, Methyl, Chlormethyl, Brommethyl, Hydroxymethyl oder Methylen substituiert ist oder ein oder zwei Doppelbindungen enthält oder A die Kette -(CH₂)_n-NH- mit η = 3 oder 4 bedeutet.

2. Verwendung eines Salzes entsprechend Anspruch 1 zur Regulierung des Pflanzenwachstums.

3. Mittel nach Anspruch 1 enthaltend Wasser als Trägerstoff.

4. Mittel nach Anspruch 1 mit einem Wirkstoffgehalt von 0,01 bis 90

5. Verwendung eines Salzes gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Salz auf Pflanzen bzw. auf deren Saat aufbringt oder in den Boden einarbeitet.

6. Verwendung eines Salzes gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Salz in einer Menge von 0,5 bis 8 kg Wirkstoff pro Hektar anwendet.

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

3098.1 i/11 fl Π