DE2436108A1 - Substituierte phenylharnstoffe, verfahren zu ihrer herstellung und herbizide mittel - Google Patents
Substituierte phenylharnstoffe, verfahren zu ihrer herstellung und herbizide mittelInfo
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Description
Dr.-F. Zumstsin ββη. - Dr. E. Assmann O L 3 fi 1 Q 8
Dr.R.Koenigsberger - Dipl. Phys. H. Holzhauer *. "t %J ν» ι WU
Dr. F. Zumstein jjn.
Patentanwälte
8 München 2, Eriiuhaus.-traße 4 / III
5-8906/E
Deutschland
"Substituierte Phenylharnstoffe, Verfahren zu ihrer Herstellung
und herbizide Mittel"
Die vorliegende Erfindung betrifft substituierte Phenylliarnstoffe, Verfahren zu ihrer Herstellung, ferner
pflanzenbeeinflussende Mittel, die diese neuen Verbindungen
als Wirkstoffe enthalten, sowie Verfahren zur selektiven Unkrautbekämpfung in Kulturpflanzungen unter Verwendung
der neuen Wirkstoffe oder der sie enthaltenden Mittel.
Herbizid wirksame Phenylharnstoffe sind aus der Literatur in Überaus grosser Zahl bekannt geworden. Aus
der Fülle der dem Fachmann zur Verfugung stehenden Literatur sei auf folgende Patentschriften als diebbezüglicher Stand
der Technik verwiesen: Deutsche Patentschrift 935 165",
US-Patentschriften 2 705 195, 2 764 478 und 2 876 088; sowie die bekanntgemachte Deutsche Patentanmeldung
P 19 66 298.7-41.
In der US-Patentschrift 2 876 088 wird beispielsweise auf verschiedene, aus einer der Deutschen Patentschrift
935 165 entsprechenden US-Patentserie bekannte Klassen bodensterilisierender
substituierter Phenylharnstoffe bezug genommen. Als für den Gegenstand dieser US-Patentschrift
besonders geeignete totalherbizide Verbindungen- werden
509807/1 192
Phenylharnstoffe angegeben, die im Phenylrest an beliebiger Stelle alkyl- bzw. auch halogensubstituiert sein können
und am nicht aromatisch gebundenen Stickstoff z.B. Methylgruppen tragen. Herbizide Phenylharnstoffe dieses Typs
werden auch in der US-Patentschrift 2 705 195 beschrieben.
DarUberhinaus sind aus der US-Patentschrift 2 764 478
herbizide Phenylharnstoffe bekannt, welche in 3-Stellung
des Phenylrestes obligatorisch durch eine Methylgruppe und zusätzlich an beliebigen übrigen Stellen des Phenylrestes
durch Halogen substituiert sind. Ein Vertreter dieser Gruppe von Verbindungen, der l,l-Dimethyl-3-(3-methyl-4-chlor-phenyl)rharnstoff,
wird in der genannten US-Patentschrift als im Vorauflaufverfahren selektiv-herbizid wirksam
in Baumwolle- und Maiskulturen angegeben. Demgegenüber lehrt z.B. die bekanntgemachte Deutsche Patentanmeldung
P 19 66 298.7-41 die Unbrauchbarkeit dieser Verbindung zum Einsatz als selektives Unkrautbekämpfungsmittel im Getreide.
Ebenso ungeeignet zum selektiv-herbiziden Einsatz im Getreide sowie in einer Reihe anderer Nutzpflanzenkulturen
wie beispielsweise Mais und Soja sind die bekannten halogenierten Phenylharnstoffe l,l-Dimethyl-3-(4-chlor-phenyl)-harnstoff
und l,l-Dimethyl-3-(3,4-dichlor-phenyl)-harnstoff.
In Baumwolle führt der Einsatz dieser beiden Verbindungen zur Vernichtung beziehungsweise schweren Schädigung der
Kulturen.
Aufgrund der Lehren des Standes der Technik musste der Fachmann einmal annehmen, dass zur Erreichung von
selektiv-herbizider Wirkung in 3-Stellung des Phenylrestes methylsubstituierte Phenylharnstoffe bevorzugt einzusetzen
sind und zudem dieser Einsatz auf spezifische Nutzpflanzenkulturen
beschränkt ist, zum anderen, dass Phenylharnstoffe mit höherer Alkylsubstitution in 3-Stellung des Phenylrestes.wegen
zu starker und unspezifischer phytotoxischer
509807/1192
Wirkung als selektive Heib5z\de für praktische Zwecke nicht
i« Frage te^er,. 24 36108
Es wurde nun Überraschenderweise gefunden, dass die neuen Wirkstoffe gemäss vorliegender Erfindung, welche nicht
die in der Literatur für die selektiv-herbizide Wirkung angeblich massgebende Konstitution aufweisen, nicht nur entgegen
den Angaben in der US-Patentschrift 2 876 088 ausgezeichnete selektiv-herbizide Eigenschaften in einer Reihe
von Nutzpflanzenkulturen zeigen, sondern in Unkrautwirksamkeit und Kulturverträglichkeit den in der US-Patentschrift
2 764 478 offenbarten konstitutionell homologen Phenylharnstoffen
auch sprunghaft Überlegen sind.
Die erfindungsgemässen neuen Pheny!harnstoffe entsprechen
der Formel I
NH-CO-N
in der
R Wasserstoff .oder Chlor und
R Aethyl, Isopropyl oder tert.Butyl
bedeuten.
•Besonders ausgeprägte Selektivität zwischen Unkräutern und Nutzpflanzenkulturen besitzen selbst bei niedrigen Aufwandmengen
die erfindungsgemässen Verbindungen entsprechend der
Formel I in denen R, Wasserstoff bedeutet,
1,l-Dimethyl-3-(3'-äthyl-phenyl)-harnstoff,
1,l-Dimethyl-3(3'-isopropyl-phenyl)-harnstoff und
1,l-Dimethyl-3-(3'-tert.butyl-phenyl)-harns toff
sowie die erfindungsgemisse Verbindung
50980771 192
-A-
1,l-Dimethyl-3-O-äthyl-A-chlor-phenyl)-harnstoff,
Die neuen Phenylharnstoffe der Formel I werden nach bekannten Methoden hergestellt, wobei im Prinzip alle für
die Herstellung von Harnstoffderivaten gebräuchlichen Verfahren, einschliesslich der für die Herstellung im technischen
Masstab gebräuchlichen Verfahren anwendbar sind.
Sehr zweckmässig ist zum Beispiel die Umsetzung eines Isocyanates der Formel II
Sehr zweckmässig ist zum Beispiel die Umsetzung eines Isocyanates der Formel II
N=C=O (II)
in der R^ und R^ die unter Formel I angegebenen Bedeutungen
haben, mit Dimethylamin in einem gegenüber den Reaktionsteilnehmern inerten Lösungs- oder Verdünnungsmittel, beispielsweise
Benzol, Toluol, Dioxan und ähnlichen. Die
Reaktion wird zweckmässig in einem Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und etwa 800C ausgeführt. Nach Beendigung der Reaktion scheiden sich die erfindungsgem'ässen Phenylharnstoffe beim Abkühlen aus dem Reaktionsgemisch ab oder werden durch Zugabe von Eiswasser zum Reaktionsgemisch zur Abscheidung gebracht. Nach Filtration des so erhaltenen Niederschlags werden die Phenylharnstoffe aus geeigneten Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen wie beispielsweise
Benzol/Hexan kristallisiert.
Reaktion wird zweckmässig in einem Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und etwa 800C ausgeführt. Nach Beendigung der Reaktion scheiden sich die erfindungsgem'ässen Phenylharnstoffe beim Abkühlen aus dem Reaktionsgemisch ab oder werden durch Zugabe von Eiswasser zum Reaktionsgemisch zur Abscheidung gebracht. Nach Filtration des so erhaltenen Niederschlags werden die Phenylharnstoffe aus geeigneten Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen wie beispielsweise
Benzol/Hexan kristallisiert.
509807/1192
Die als Ausgangsmaterial in dieser Reaktion verwendeten Isocyanate beziehungsweise die zu ihrer Herstellung verwendeten
Amine sind entweder bekannte Verbindungen oder werden analog den flir die Herstellung solcher Verbindungen
aus dem Stand der Technik bekannten Methoden hergestellt.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung der neuen Phenylharnstoffe der Formel I besteht in der Umsetzung von
Verbindungen der Formel III
ft \- NH-CO-N' J (HI)
R2
in der
R^ die unter Formel I angegebene Bedeutung hat, mit Chlor
oder einem chlor abgebenden Mittel. -- -
Die als Ausgangsmaterialien dienenden Harnstoffderivate werden zweckmässig in.Gegenwart eines Lb"sungs- bzw.
Verteilungsmittels, in dem sie gelöst bzw. suspendiert sind, sowie gegebenenfalls in Gegenwart eines säurebindenden Mittels,
z.B. Natriumacetat, chloriert oder bromiert. Als Lösungs- bzw. Verteilungsmittel für die zu chlorierenden oder
bromierenden Ausgangsmaterialien der Formel III eignen sich beispielsweise Eisessig, halogenierte Kohlenwasserstoffe
wie Tetrachlorkohlenstoff, Chlorbenzol etc.
Chlorabgebende Mittel, die zur Chlorierung der Verbindungen der Formel III verwendet werden, sind insbesondere Sulfurylchlorid,
oder auch organische chlorabgebende Verbindungen.
509807/1192
Zwecktnässig wird die Chlorierung der Ver bindungen
der Formel III in Cegenwart von Halogenträgern
wie z.B. Eisen, Antimon oder Salzen davon, oder Schwefel durchgeführt. Im Übrigen werden die für die Kernhalogenierung
von aromatischen Verbindungen Übliche Techniken angewendet.
Als bevorzugter Temperaturbereich für die vorstehend beschriebene Chlorierung eignet sich ein solcher zwischen
0° und 10O0C, die Reaktionsdauer liegt zwischen einer halben
und 100 Stunden. Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches erfolgt analog wie für das erste Herstellungsverfahren oben
beschrieben.
Die Ausgangsniaterialien der Formel III entsprechen den Endprodukten der Formel I für den Fall, dass R, Wasserstoff
ist, und v/erden entsprechend dem oben beschriebenen ersten Herstellungsverfahren für die Phenylharnstoffe der
Formel I erhalten.
509807/1192
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die erfindungsgcmässen
Verfahren mit Einschluss der Herstellung von Ausgangsstoffen. Weitere Wirkstoffe der Formel I, die
nach einem der beschriebenen Verfahren hergestellt werden, sind in der anschliessenden Tabelle aufgeführt. Die Temperaturen
sind in Grad Celsius angegeben.
a) 3-Isopropyl-phenylisocyanat
167 g 3-Isopropyl-anilin werden nach der in HOUBEN-WEYL,
Methoden der organischen Chemie, Band VIII, Seite 122 (1952), beschriebenen Methode mit Phosgen
umgesetzt. Man erhält in nahezu quantitativer Ausbeute 3-Isopropyl-phenylisocyanat, Kp." 90°/ll mm Hg.
b) !,!-Dimethyl··^-(3-isopropyl-phenyl)-harnstoff
64,5 g 3-Isopropyl-phenylisocyanat werden zu einer Lösung von 55 ml 40%igem, wässrigem Dimethylamin
und 200 ml Dioxan getropft. Durch Zugabe von Eiswasser, Sammeln und Trocknen des Niederschlages
erhält man 72 g 1,1-DimethyL-3-(3-isopropyl-phenyl)-
^ harnstoff. Smp . 10?-103° (aus Benzol/Hexan).
l,l-Dimethyl-3-(3-äthyl-4-chlor-phenyl)-harnstoff
37 g l,l-Dimethyl-3-(3-äthyl-phenyl)-harnstoff werden in 250 ml Eisessig gelöst und bei 15° 18,5 ml
Sulfurylchlorid innerhalb einer Stunde zugesetzt. Man lässt über Nacht bei Raumtemperatur nachrUhren
und versetzt sodann das Reaktionsgemisch mit 1 Liter Eiswasser. Der erhaltene Niederschlag wird abgetrennt
und aus Benzol/Hexan kristallisiert. Ausbeute 22 g l,l-Dimethyl-3-(3-äthyl-4-chlor-phenyl}-harnstoff.
• Smp. 138°-14O°.
5 0 9 8 0 7/1192
Konstitution
Cl-
NH-CO-N
/CH3 CHo
C3H7(ISo)
XH,
ClK7 >
NH-CO-N'
C4H9(tert.)
102° - 103' 163° - 164'
CH
NH-CO-N
Λ CH 123° - 124'
NH-CO-N'
(tert.)
.CH,
CIL 84'
509 807/1192
Die erfindungsgemessen Verbindungen besitzen sehr
gute herbizide Eigenschaften gegen Gramineen wie hirseartige Pflanzen der Gattungen Setaria, Digitaria,
EchinochToa etc., gegen Gräser wie Loliumarten, Alopecurus, Avena fatua etc. und auch gegen viele dikotyle Unkrautarten
wie Amaranthus, Sesbania, Chrysanthemuni, Sinapis, Ipomoea'
Pastinaca etc., ohne dass die für den Einsatz des Wirkstoffs vorgesehene Nutzkultur auch bei hohen Aufwandmengen geschädigt
wird. Als Nutzkulturen seien insbesondere Baumwolle, weiters Mais, Soja, Luzerne, Sorghum und Getreide wie Weizen,
Gerste und Roggen genannt.
Die Anwendung der Wirkstoffe erfolgt entweder vor oder nach dem Auflaufen der Kulturpflanzen und der Unkräuter
und Ungräser. Die Aufwandmengen pro Hektar liegen zwischen 0,2 und 16,0 kg Wirkstoff, vorzugsweise zwischen 0,5 und
4,0 kg.
Herbizide Wirkung bei Applikation der Wirkstoffe vor dem Auflaufen (pre-emergence) der Pflanzen
Unmittelbar nach der Einsaat der Versuchspflanzen werden die Wirkstoffe als wässrige Suspension, erhalten aus
25%igen Spritzpulvern, auf die Erdoberfläche appliziert. Die
Saatschalen werden dann bei 22-230C und 50-707o relativer
Luftfeuchtigkeit im Gewächshaus gehalten.
•Jeder Wirkstoff wird in Aufwandmengen entsprechend
4 kg 2 kg 1 kg 0,5 kg Wirkstoff pro Hektar appliziert.
Der Versuch wird nach 5, 15 und 25 Tagen boniert. Die Bonitierung erfolgt nach dem 9er Index:
509807/1192
-LO-
1 = Pflanzen abgestorben
2 - 4 = Zwischenstufen der Schädigung (Über 50%
2 - 4 = Zwischenstufen der Schädigung (Über 50%
irreversible Schäden)
5 - 8 = Zwischenstufen der Schädigung (unter 50%
5 - 8 = Zwischenstufen der Schädigung (unter 50%
reversible Schaden)
9 = Pflanzen ungeschädigt (Kontrolle).
9 = Pflanzen ungeschädigt (Kontrolle).
In diesem Versuch zeigen sich
l,l-Dimethyl-3-(3-äthyl-4-chlor-phenyl)-harnstoff, 1,l-Dimethyl-3-(3-äthyl-phenyl)-harnstoff, und
1,1-Dimethy1-3-(3~isopropyl-phenyl)-harnstoff
als sehr wirksam gegen Gräser/Hirsen und dikotyle Unkräuter
bei sehr guter Verträglichkeit in Baumwolle, Mais, Sorghuni,
Soja, Weizen und Gerste.
Herbizide Wirkung bei Applikation der Wirkstoffe nach dem
Auflaufen (post-emergence) der Pflanzen
Die Versuchspflanzen werden im 2-4 Blattstadium mit wässrigen Suspensionen der Wirkstoffe, erhalten aus 257oigen
Spritzpulvern, behandelt. Die Aufwandmengen entsprechen
4 kg 2 kg 1 kg 0,5 kg Wirkstoff pro Hektar.
Nach der Behandlung werden die Pflanzen bei 22-250C und
50-70% relativer Luftfeuchtigkeit im Gewächshaus gehalten.
\ Der Versuch wird nach 14 Tagen und 21 Tagen boniert.
Die Bonitierung erfolgt nach den 9er Index:
1 = Pflanzen abgestorben
2 - 4 = Zwischenstufen der Schädigung (über 50%
2 - 4 = Zwischenstufen der Schädigung (über 50%
irreversible Schäden)
5 - 8 = Zwischenstufen der Schädigung (unter 50%
5 - 8 = Zwischenstufen der Schädigung (unter 50%
reversible Schaden)
9 = Pflanzen ungeschädigt (Kontrolle)
9 = Pflanzen ungeschädigt (Kontrolle)
509807/1192
Die erfindungsgemässen Verbindungen wirken in diesem
Versuch gleichmössig gut gegen unerwünschte Gräser und bekämpfen
darüberhinaus auch breitblättrige Unkräuter bei sehr
guter Kulturverträglichkeit. Als besonders gut unkrautwirksam und kulturverträglich erweisen sich auch in diesem Versuch
die iin Beispiel 3 hervorgehobenen Verbindungen.
Zur selektiven Unkrautbekämpfung in Nutzpflanzenkulturen
werden die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I auf verschiedenai'tige Weise eingesetzt. So kann man sie
zusammen mit geeigneten Trägerstoffen und/oder Verteilungsmitteln zu Mitteln formuliereny die als Stäubemittel·, Spritzpulver,
Emulsionen, Granulate etc.. zum Einsatz zur Beeinflussung des Pflanzenwachstums gelangen. Die Ueberflihrung
der erfindungsgemässen Wirkstoffe in die günstigste Applikationsform
gehört zum Stand der Technik, d.h. zum Allgemeinwissen der entsprechenden Fachleute. Illustrativ, aber nicht
limitativ, wird nachstehend die Herstellung einiger solcher Mittel näher erläutert. Teile bedeuten dabei immer Gewichtsteile.
A) Stätibemittel
Gleiche Teile Wirkstoff gemäss Formel I und gefällte
Kieselsäure werden fein vermählen. Durch Vermischen mit Kaolin oder Talkum können daraus Stäubemittel
mit bevorzugt 1 bis 6 % Wirkstoffgchalt hergestellt werden.
\ . ■■■-■■·
B) Spritzpulver
Zur Herstellung eines Spritzpulvers werden beispielsweise die folgenden Komponenten gemischt und fein
vermählen:
509807/1 1,92
50 Teile Wirkstoff gemäss Formel 1 20 Teile llisil (hoch adsorptive Kieselsäure)
25 Teile Bolus alba (Kaolin) 3,5 Teile ReaktJonsprodukt aus p-tert.-Octyl-
phenol und Aethylenoxyd
1,5 Teile Natriumsalz der l-Benzyl-2-stearylbenzimidazol-6,3
'-dis\ilfonsaure.
C) Emuls ion skon gentrar t
Der Wirkstoff kann auch als Emulsionskom;entrat nach
folgender Vorschrift formuliert werden:
20 Teile Wirkstoff gemäss Formel I 70 Teile Xylol
10 Teile einer Mischung aus einem Reaktionsprodukt eines Alkylphenols mit Aethylenoxyd und
Calcium-dodecylbenzolsulfonat.
werden gemischt. Beim Verdünnen mit Wasser auf die gewünschte Konzentration entsteht eine spritzfähige
Emulsion.
Den beschriebenen erfindungsgemä'ssen Mitteln lassen
sich andere biozide Wirkstoffe oder Mittel beimischen. So können die neuen Mittel ausser der genannten Verbindungen
der Formel I z.B. Insektizide, Fungizide, Bakterizide, Fungistatika, Bakteriostatika, Nematozide oder weitere Herbizide
zur Verbreiterung des Wirkungsspektrums und ausserdem,
gewünschtenfalls, auch Düngemittel, Spurenelemente usw. enthalten .
509807/1192 BAD ORIGINAL
Claims (9)
1. Verbindungen der Fonnol' I
/ V-NH - CO - Ν" (I)
W ^CH3
in der
R, Wasserstoff, oder Chlor und R2 Aethyl, Isopropyl oder tert.Butyl
bedeuten.
2. Die Verbindungen gemäss Formel I Patentanspruch 1, in denen R, Wasserstoff bedeutet.
3. l,l-Dimethyl-3-(3-äthyl-phenyl)-harnstoff.
4. l,l-Dimethyl-3-(3-isopropyl-phenyl)-harnstoff.
5. 1,l-Dimethyl-3-(3-tert.butyl-phenyl)-harnstoff.
6. 1,1-Dime thy1-3-(3-äthy1-4-chlor-phenyl)-harnstoff.
7.. Verfahren zur Herstellung von Harnstoffen der Formel I des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass man
ein Isocyanat der Formel II
= C=O
(ID
509807/1192
äl I angegebenen Bee haben, mit Dimethylamin umsetzt
in der R, und R„ die unter Formel I angegebenen Bedeutungen
8. Verfahren zur Herstellung von Harnstoffen der Formel I des Anspruchs 1, in der
R. Chlor und
R. Chlor und
R„ Aethyl, Isopropy 1 oder tert.Butyl
dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel III
CH
NII - CO - N^ 3 (III)
CH3
in der
R2 die unter Formel I angegebene Bedeutung hat, mit Chlor oder einer chlor abgebenden
Verbindung umsetzt.
9. - Mittel zur Beeinflussung des Pflanzenwachsturns,
dadurch gekennzeichnet, dass sie als Wirkstoff eine Verbindung gem'a'ss Anspruch 1 zusammen mit geeigneten Trägerstoffen
und/oder Verteilungsmitteln enthalten.
•10·. Verfahren zur selektiven Unkrautbekämpfung in Nutzpflanzenkulturen,
dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen gem'äss Anspruch 1 verwendet.
509807/1192
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Legal Events
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8141 | Disposal/no request for examination |