DE2323197C2

DE2323197C2 - Verfahren zur Herstellung von 2,5-Dimethyl-3-furancarboxamiden, bestimmte dieser 2,5-Dimethyl-3-furancarboxamide als solche und fungizide Mittel, die die letzteren enthalten

Info

Publication number: DE2323197C2
Application number: DE19732323197
Authority: DE
Inventors: Brian Philip Sittingbourne Kent Armitage; Andrew Clement Gripper Gray; Pieter Herne Bay Kent Ten Haken
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1972-05-10
Filing date: 1973-05-08
Publication date: 1984-02-02
Also published as: DE2323197A1; GB1387652A; FR2183909B1; NL7306383A; NL179535C; CA1023756A; CH586691A5; NL179535B; JPS4947364A; JPS5848559B2; FR2183909A1; IT987147B

Description

1. Man setzt den Furancarbonsäureester mit einer starken Base und einem Amin der Formel RNH₂ um. Die starke Base ist vorzugsweise ein Alkalihydrid, z. B. Natriumhydrid, und die Reaktion wird zweckmäßigerweise in einem polaren aprotischen Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, durchgeführt.

2. Man hydrolysiert den Ester zu der entsprechenden Säure, bildet das betreffende Aminsalz dieser Säure und dehydriert dieses dann in Anwesenheit

>n eines sauren Katalysators, zweckmäßigerweise eines festen heterogenen sauren Katalysators, wie oben beschrieben.

Das Ausgangsmaterial der allgemeinen Formel Il kann auf beliebige Weise erhalten werden, z. B. indem man das Salz eines Acetessigsäureesters der allgemeinen Formel:

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von 2,5-Dimethyl-3-furancarboxamiden der allgemeinen Formel

CONH —R

worin R eine C₁- bis C,₃-Alkylgruppe, eine Cyclohexyl-, Phenyl- oder Pyridylgruppe bedeutet, besteht darin, daß man

a) eine Verbindung der allgemeinen Formel

CH₁COCH₂Ch-COCH.,
COOR¹

worin R' eine C,- bis C,,-Alkylgruppe bedeutet, in Anwesenheit eines Katalysators cyclisiert und
den so gebildeten Furancarbonsäureester in das entsprechende Amid überführt und ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Stufe a) in einem aromatischen Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel bei Rückflußtemperatur mit Montmorillonit-Ton als Katalysator durchführt.

CH₁COCH₂COOR¹

in Gegenwart eines Alkaliiodides, insbesondere von Kaliumiodid, umsetzt mit einem Halogenacetondcrivat der allgemeinen Formel:

HaICH₂COCH₃

(IV)

Der Acetessigsäureester nach Formel III, worin R' für eine Methylgruppe steht, kann in guter Ausbeute hergestellt werden mit Hilfe eines neuartigen Verfahrens, das darin besteht, daß man Methylacetat mit metallischem Natrium umsetzt und das während der Reaktion gebildete Methanol auf einem Molekularsieb der Porengröße 0,4-0,5 nm absorbiert. Das Natriumsalz von Methylacetoacetat kann dann verwendet werden zur Herstellung der Verbindung nach Formel III oder es kann hydrolysiert werden und ergibt dann rohes Methylacetoacetat, das man, beispielsweise durch Destillation, reinigt. Geeignete Molekularsiebe mit einer Porengröße von 0,4 nm sind im Handel erhältlich.

Die Erfindung umfaßt als neue Verbindungen 2,5-Dimethyl-3-furan-N-alkylcarboxamide der allgemeinen Formel I, worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 C-Atomen, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, s-Butyl, t-Butyl, Pentyl, Hexyl, Octyl, Decyl oder Dodecyl bedeutet.

Diese neuen Verbindungen sind von Interesse als Fungizide und können erfindungsgemäß zusammen mit einem Träger und/oder einem oberflächenaktiven Mittel verwendet werden. Mit ihrer Hilfe kann man Feld- und Gartenfrüchte vor Pilzkrankheiten schützen, indem man die betreffenden Samen oder aber auch den Boden, in dem die betreffenden Gewächse wachsen sollen, mit einer entsprechenden Menge an erfindungsgemäßem Fungizid behandelt.

Die erfindungsgemäßen 2,5 - Dimethyl - 3 - furan-N-alkylcarboxamide eignen sich besonders für die syslemische Bekämpfung von Mehltau auf Gurken (Erysiphe cichoracearum) und auf Gerste (Erysiphe gra-

minis). In dieser Hinsicht zeigen sie bessere Wirkungen als die 2-Mcthyl-, 2,4-Dimethyl- und 2,4,5-Trimethyl-N-alkylfuramide, die aus den US-PS 13 03 844 und 13 02 410 (s. auch Versuchsbericht B) bekannt sind.

Mit dem Ausdruck »Träger« sind hier feste oder flüssige Stoffe gemeint, die anorganisch oder organisch und synthetisch oder von natürlicher Herkunft sein können und mit denen die aktive Verbindung vermischt oder angesetzt wird, um ihre Anwendung auf die Pflanze, den Samen, die Erde oder andere zu behandelnde Objekte oder ihre Lagerung, ihren Transport und ihre Verarbeitung zu erleichtern.

Das oberflächenaktive Mittel kann ein Emulgier-,cin Dispergier- oder ein Netzmittel sein; es kann nichtionisch oder ionisch sein.

Zur Mitverwendung mit den erfindungsgemäßen Mitteln eignen sich alle Träger und oberflächenaktiven Mittel, die für diesen Zweck üblich sind, insbesondere die in der GB-PS 12 32 930 beschriebenen,
bereit, daß sie 25, 50 oder 75 Gew.-% Wirkstoff und

Die erfindungsgemäßen Mittel können in Form von benetzbaren Pulvern, Staub, Granulaten, Lösungsmitteln, emulgierbaren Konzentraten, Emulsionen, Suspensionskonzentraten und als Aerosol verwendet werden. Benetzbare Pulver werden üblicherweise so daneben außer einem festen Träger 3 bis 10 Gew.-% eines Dispergiermittels und gegebenenfalls 0 bis 10 Gew.-% Stabilisaloren und/oder andere Zusätze enthalten, z. B. Mittel, die das Eindringen oder das Haften verbessern. Staubförmige Mittel werden gewöhnlich angesetzt als Konzentrate, die die gleiche Zusammensetzung aufweisen wie die benetzbaren Pulver, jedoch kein Dispergiermittel enthalten; bei Gebrauch werden sie mit weiteren Mengen festem Träger verdünnt, so daß sie einen WirkstofTgehalt von 0,5 bis 10Gew.-% aufweisen. Granulate haben gewöhnlich eine Körnung von 0,152 bis 1,676 mm und können durch Agglomerationsoder Imprägnierungsverfahren hergestellt werden. Im allgemeinen enthalten Granulate 0.5 bis 25 Gew.-% Wirkstoff und 0 bis 10 Gew.-% Zusätze, wie Stabilisatoren, Verzögefungs- oder Bindemittel. Emulgierbare Konzentrate enthalten gewöhnlich außer dem Lösungsmittel und gegebenenfalls einem Hilfslösungsmittel 10 bis 50% Gew./Vol. Wirkstoff, 2 bis 20% Gew./Vol. Emulgatoren und 0,20% Gew./Vol. geeignete Zusätze, wie Stabilisatoren und Mittel zur Erleichterung des Eindringens und zur Verhinderung der Korrosion.

Suspensionskonzentrate werden so angewandt, daß sie ein stabiles, sich nicht absetzendes fließbares Produkt ergeben und gewöhnlich 10 bis 75 Gew.-% Wirkstoff, 0,5 bis 15 Gew.-% Dispergiermittel, 0,1 bis 10 Gew.-% Suspendiermittel, wie Schutzkolloide und thixotrope Mittel, 0 bis 10 Gew.-% geeigneter Zusätze, wie Entschäumer, Korrosionsverhinderer, Stabilisatoren, Eindringmittel und Haftmittel sowie als Träger Wasser oder eine organische Flüssigkeit, in der der Wirkstoff im wesentlichen unlöslich ist, enthalten. In dem Träger können gewisse organische Feststoffe oder anorganische Salze gelöst oder verteilt sein, um das Absetzen oder bei Wasser das Gefrieren zu verhindern.

Wäßrige Dispersionen und Emulsionen, wie man sie beispielsweise durch Verdünnen eines erfindungsgemäßen benetzbaren Pulvers oder Konzentrates mit Wasser erhält, fallen ebenfalls unter die Erfindung. Die Emulsionen können vom Wasser-in-Öl-Typ oder vom Öl-inWasser-Typ sein und können eine dicke, mayonnaiseartige Konsistenz haben.

Die Beispiele erläutern die Erfindung näher.

Herstellung von Methylacetoacetat

Metallisches Natrium (34,7 g, 1,51 m) und Methylacetat (850 ml) wurden gemeinsam unter Rückfluß gehalten, bis sich das Metall vollständig gelöst hatte. Das Rückflub-Lösungsmittel wurde über ein Molekularsieb (4Ä-Union Carbide, 150 g) geleitet, bevor es in das Reaktionsgelaß zurückgeführt wurde. Nach 2 Stunden wurde das überschüssige Methylacetat unter vermindertem Druck abgetrieben und der Rückstand in einem Gemisch aus Eis und Wasser (500 ml), mit einem Gehalt an Essigsäure (128 g) gelöst. Das wäßrige Gemisch wurde mit Natriumchlorid gesättigt und mit Chloroform (2 x 250 ml) extrahiert. Die Extrakte wurden mit einer gesättigten Kaliumcarbonatlösung (50 ml) gewaschen, getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abgetrieben. Durch Destillation des Rückstands erhielt man das gesuchte Produkt (149,5 g, 85,5%, Kp. 60-62°C/14,6 mbar).

Herstellung von Äthylacelonylacetoacetat

Metallisches Natrium (34,5 g, 1,5 m) in trockenem Äthylacetat (480 ml) wurde mit trockenem Äthylacetoacetat (195 g, 1,5 m) behandelt und das Gemisch unter Rückfluß gehalten, bis sich das Metall völlig gelöst hatte. Nach Abtreiben des Lösungsmittels unter vermindertem Druck wurde der Rückstand gelöst in trockenem Aceton (750 ml). Der Lösung wurde gepulvertes Kaliumiodid (3,0 g) zugefügt und diese dann unter Rückfluß gehalten, wobei man innerhalb 10 Minuten 148 g (1,6 m) Chloraceton zufügte. Das Aceton wurde dann bei Normaldruck abdestilliert und der Rückstand in Wasser (600 ml) ausgegossen. Die organische Phase v/urdc abgetrennt und die wäßrige Phase mit Methylenchlorid (500 ml) extrahiert. Die organische Phase und die Extrakte wurden vereinigt und das Lösungsmittel entfernt, worauf man ein Rohprodukt erhielt, das ohne weitere Reinigung gemäß Beispiel 1 weiterverarbeitet wurde.

Beispiel 1

a) Herstellung von
Äthyl-2,5-dimethylfuran-3-carboxylat

Äthylacetonylacetoacetat (97,4 g) und ein saurer Montmorillonit-Ton (K 10-Südchemie, 5,0 g) in Toluol (120 ml) wurden gemeinsam unter einer Vorlage nach Dean und Stark zum Abfangen von Wasser unter Rückfluß gehalten. Nachdem 9,7 ml Wasser abgefangen waren, wurde das Gemisch gekühlt und filtriert und das Filtrat fraktioniert destilliert. Man erhielt 60 g (71,5%) Äthyl-2,5-dimethylfuran-3-carboxylat vom Kp. 90-92°C/14,6mbar.

Verwendete man bei obiger Reaktion Benzol als Lösungsmittel, so erhielt man das Produkt in einer Ausbeute von 76%.

b) Herstellung von
2,5-Dimethylfuran-3-N-butylcarboxamid

Äthyl-2,5-dimethylfuran-3-carboxylat (8,4 g, 0,05 m), n-Butylamin (3,65 g, 0,05 m) und Natriumhydrid (1,2 g. 0,05 m) in Dimethylsulfoxid (25 ml) wurden 3 Tage bei Raumtemperatur verrührt. Das Gemisch wurde dann in Wasser ausgegossen, mit ChlorwasserstofTsäure angesäuert und mit Chloroform (2 x 50¹ ml) extrahiert. Die Extrakte wurden mit 5%iger Sodalösung gewaschen, getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wurde

durch Chromatographie über Silicagel mit Methylen- Temperatur erhitzt, die innerhalb 6 Stunden von 145 chlorid als Eluans gereinigt und ergab das gewünschte auf 180⁰C gesteigert wurde. Nach Abkühlen wurde das

Produkt als Ol (RKCHCl₃) in 67%iger Ausbeute.
Analyse: C_nHi₇NO₂

ber. C 67,7, H 8,8, N 7,2%
gef. C 67,3, H 8,9, N 7,1%.

Beispiel 2

Herstellung von
2,5-Dimethylfuran-3-N-phenylcarboxamid

Methyl - 2,5 - dimethylfuran - 3 - carboxylat (7,7 g, 0,05 m). Anilin (4,65 g, 0,05 m) und Natriumhydrid (1,2 g, 0,05 m) in Dimethylsulfoxid (25 ml) wurden 24 Stunden bei Raumtemperatur miteinander verrührt. Die Mischung wurde dann in Wasser (200 ml) ausgegossen und die sich abscheidenden Feststoffe abfiltriert, mit 5%iger Salzsäure (100 ml) und dann mit Wasser (100 ml) gewaschen und getrocknet. Ausbeute 86%, Fp. 90 bis 92° C.

Beispiel 3

Herstellung von
2,5-Dimethylfuran-3-N-cyclohexylcarboxamid

2,5-Dimethylfuran-3-carbonsäure (14 g, 0,1m) und Cyclohexylamin (12 g, 0,121m) wurden in Xylol (150 ml) vermischt. Ein saurer Montmorillonit-Ton (1,0 g) wurde zu der Lösung zugefügt und das Gemisch 18 Stunden unter Rückfluß gehalten. Dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand aui eine Gemisch über Silicagel mit Chloroform als Eiuans chromatographiert; man erhielt das gesuchte Produkt vom Fp. 104,5 bis 106°C in 45%iger Ausbeute.

Beispiel 4

Herstellung von 2,5-DimethyIfuran-3-N-propyIcarboxamid

2,5-Dimethylfuran-3-carbonsäure wurde durch Umsetzen mit überschüssigem Thionylchlorid in das Säurechlorid überführt. 3,2 g des Säurechlorides in trockenem Äther (10 ml) wurden innerhalb 5 Minuten einer gekühlten Lösung von Propylamin (3,0 g) in Pyridin (25 ml) zugegeben. Das Gemisch wurde 3 Stunden auf 0^cC und dann weitere 16 Stunden bei Raumtemperatur gehalten. Nach Abdampfen unter verringertem Druck hinterließ die Lösung ein Öl, das in Äther aufgenommen wurde. Die Ätherlösung wurde nacheinander mit Wasser, 5%iger Salzsäure, Wasser, 5%igem Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen. Nach Abtreiben des Äthers erhielt man das Produkt als braunes Öl.

Analyse: C₁₁H,jNO,

ber. C 66,3, H 8,3, N 7,7%
gef. C 65,4, H 8,1, N 7,5%

Beispiel 5

Gemäß Beispiel 1 bis 4 wurden weitere Verbindungen hergestellt, deren physikalische Eigenschaften und Analysen in Tabelle I aufgeführt sind.

Tabelle I

Verbindung

Schmelzpunkt in ⁰C Analyse

2,5-Dimethylfuran-3-N-methylcarboxamid 69,5-71

2,5-Dimethylfuran-3-N-äthylcnrboxamid Öl

2,5-Dimethylfuran-3-N-s-butylcarboxamid 75-77

2,5-Dimethylfuran-3-N-isobutylcarboxamid 71,5-73

2.5-Dimethylfuran-3-N-penlylcarboxamid Öl C₈H₁₁NO₂
C

ber. 62,7

gef 63,1

C₄H₁₃NO₂

ber. 8,3%

gef. 8,6%

C_nH₁₇NO₂
C

ber. 67,6

gef. 67,7

C₁₁H₁₇NO₂
C

ber. 67,6

gef. 67,6

C₁₂H₁^NO₂
C

ber. 68,8

gef. 68,6

7,1

7,2

8,7 9,1

8,7 9,0

I!

9,1 9,5

9,1%

9,2%

7,1%

7,0%

7,6%

7,2%

6,6%

6,6%

Forlsel/ung

Verbindung

Schmelzpunkt in ⁰C Analyse

2,5-Dimcthylfuran-3-N-hexylearboxamid Öl

C_nII^NO,

2,5-Di me thy I Iu r;in-3-N-ody karbox id

Ol

2,5-Dimcthylfuran-3-N-t-butylcarboxamid 107-108

2,5-Dimethylluran-3-N-isopropylcarboxamid 84-85

2,5-Dimclhylfuran-3-N-decylcarboxamid 31 -33

2,5-Dimethyll'uran-3-N-dodecylcarboxamid 43-44

	C	Il	N
ber.	70,0	9,4	6,3%
gef.	70,0	9,6	6,1%
C₁₅H	C	11	N
ber.	71,6	10,0	5,5%
gef.	71,5	10,3	5,4%
C₁₁II	„NO,
	C	H	N
ber.	67,6	8.7	7,1%
gef	68,2	9,0	7.1%
C₁₁₁H	,,NO,
	C	H	N
ber.	66,3	8.3	7,7%
gef.	66,3	8.6	7,6%
C₁₇H	,,NO,
	C	H	N
ber.	73,1	10,5	5,0%
gef	72,7	10,6	4,9%
CwH	„NO,
	C	Il	N
ber.	74,2	10,8	4,6%
gef.	74,0	11,1	4,6%

Verbindung, R-

Versuchsbericht ⁴"' Tabelle II

A. Fungizidwirkung

Gurkensämlinge mit zwei entwickelten Blättern wurden in Plas'uktöpfc von 9 crn Durchmesser verpflanzt, die eine Perlit/Erdemischung enthielten. Auf das Gemisch wurden 7 Tage nach dem Verpflanzen 50 ml einer Lösung aufgebracht, die 250 ppm der zu prüfenden Verbindung enthielt. 24 Stunden später wurden die Pflanzen mit Sporen von Erysiphe cichloracearum (Gurken-Mehltau) inoculiert, worauf sie bei sorgfältig eingestellter Temperatur (22 bis 30⁰C) und Feuchtigkeit gehalten wurden. Beobachtungen über die Entwicklung des Pilzes wurden nach 10 bis 13 Tagen gemacht.

Die Resultate des Versuches gehen aus Tabelle II hervor, worin eine Benotung von 2 bedeutet, daß der Pilz zu mehr als 80% bekämpft worden war, während eine Benotung 1 eine 50- bis 80%ige Bekämpfung und eine Benotung von 0 eine weniger als 50%ige Bekämpfung anzeigen.

CONH —R

E. cichoracearum

n-C₄H₉	2
i-C₄H₉	2
S-C₄H₉	2
t-C₄H₉	2
C₂H₅	2
'-C₃H₇	2
U-C₅H₁₁	2
n-C₃H₇	2
Bekannte Verb.
Phenyl	0*)
Cyclohexyl	0
*) in 3 Versuchen.

ίο

B. Vergleichsversuche zur Fungizidwirkung

Bei diesen Versuchen wurde die Fungizidwirkung der erfindungsgemäUen Verbindungen gegen Mehltau an Gurken und Gerste verglichen mit derjenigen verschie- = dener bekannter Verbindungen.

(a) Gurkenmchltau

Es wurde gemäß A gearbeitet und die Beobachtungen über die Pilzinfekiion erfolgten nach 8 Tagen. n

(b) Gerslenmehltau

(1) Wirkung vor dem Auflaufen

Komposterde in Plastiklöpfen von 9 cm Durchmesser ι ■ wurde getränkt mit 50 ml einer Lösung, die jeweils 250 ppm der entsprechenden Verbindung enthielt. Dann wurden in jeden Topf 20 Gerstenkörner ausgesät

Tabelle 111

und mit Hrde bedeckt. 8 Tage nach dem Aussäen wurden die aufgelaufenen Pflän/chcn mit Sporen von Frysiphc graminis inoculierl und dann 7 Tage bei 2O⁰C im Glashaus gehalten, worauf die prozentuale Unterdrückung der Pil/infeklion beobachtet wurde.

(2) Wirkung nach dem Auflaufen

Bei diesem Versuch wurden X Tage alte Gerslenpflänzehen in Topfen von 9 cm getränkt mit 50 ml einer Lösung, die jeweils 250 ppm der betrelVenden Verbindung enthielt. 2 Tage nach dem Tränken wurden dit Pflanzen mit F.. graminis inoculiert und die Pilzinfektion wurde nach weiteren 7 Tagen beobachtet.

Die Versuchsresultatc sind in Tabelle III wiedergegeben, aus welcher hervorgeht, dalidas erfindungsgemäUe 2,5-Dimethylfuranderivat hinsichtlich der Fungizidwirkung seinen nächsten Analogen überlegen ist.

Vv	CH, /	Z	Unterdrückung	0	von Mehltau in %	nach Aullaul'en	I
ν Y Y	CONH R		Gurken	14	Cicrstc	-	I
Verbindung		C₂H,		78	vor Auflaufen	-	■'■■■(
X	Y	n-C,H₇	—	64	37	90	ti;
		i-C,H₇	-	100	70	-
CH,	H	n-C₄H₉	-		100	87	I
CH,	H	S-C₄H₉	90		54	11	I
CIl,	H	i-C₄H„	100	100/87*)	-	&
CH,	II	ICrL-C₄H₉	-	60	83	\i
CH,	H	ⁿ-C₅H_M		100
CH₃	H		-	47	53
CH,	H	Phenyl			73
CH,	H	Cyclohexyl	20	44	Φ- S"
Bekannte \	/erbindungen	S-C₄H₉	-	26
CH,	H	S-C₄H,	48	26
CH₃	H	S-C₄H₉	21
H	H		45	j.
H	CH,
CH,	CH,

*) 2 Versuche.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von 2,5-Dimethyl-3-furancarboxamiden ;'er allgemeinen Formel

CONH—R

worin R eine C,- bis C,_rAlkylgruppe, eine Cyclohexyl-, Phenyl- oder Pyridylgruppe bedeutet, durch

a) Cyclisierung einer Verbindung derallgemeinen Formel

CHjCOCH₂- CH- COCH₃

COOR¹

worin R¹ eine C,- bis C„-Alkylgruppe bedeutet, in Anwesenheit eines Katalysators und
Umwandlung des so gebildeten Furancarbonsäureesters in das entsprechende Amid, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stufe a) in einem aromatischen Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel bei Rückflußtemperatur mit Montmorillonit-Ton als Katalysator durchführt.

2. 2,S-Dimethyl-3-furancarboxamiden der allgemeinen Formel 1, worin R eine C₁- bis C₁₂-Alkylgruppe bedeutet.

3. Fungizide Mittel, enthaltend eine Verbindung nach Anspruch 2 als Wirkstoff zusammen mit einem Träger und/oder einem oberflächenaktiven Mittel. Die Stufe a) wird in einem aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Benzol oder Toluol als Lösungsmittel durchgeführt.

Die Stufe b) kann so durchgeführt werden, daß man bekannte Verfahren zur Überführung von Carbonsäureestern in Carboxamide entsprechend modifiziert. Zwei Methoden, die sich besonders bewährt haben, sind die folgenden: