DE2518281B2

DE2518281B2 - Alpha-benzylidenlactonderivate, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung derselben als fungizid

Info

Publication number: DE2518281B2
Application number: DE19752518281
Authority: DE
Inventors: Tamon Nishinomiya; Tanaka Katsutoshi Funabashi; Uematsu (Japan); Sanemitsu, Yuzuru, 6100 Darmstadt
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1974-04-25
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1977-01-13
Also published as: US3993771A; FR2268806A1; DE2518281A1; FR2268806B1; JPS5111173B2; JPS50140629A; GB1498509A

Description

(XII)

in der A, B, R₁ und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, zu einer Verbindung der allgemeinen Formel (XIII)

COOH

in der A, B, R₁ und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen haben, hydrolysiert und anschließend die Säure der allgemeinen FormelXIII unter sauren Bedingungen cyclisiert.

3. Verwendung eines a-Benzyliden-y-butyrolactonderivats nach Anspruch 1 als Fungizid.

Die Erfindung betrifft α-Benzyliden-y-butyrolactonderivate der allgemeinen Formel

darstellen, wenn X und Y beide gleichzeitig ein Wasserstoffatom bedeuten und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung als Fungizid.
Analoge Verbindungen sind beispielsweise bekannt aus »Physiological Plant«, Bd. 2, 265 (1972); »Yakugaku Sasshi«, Bd. 88,919 (1968); »Journal of Heterocyclic Chemistry«, Bd. 2, 95 (1965); »Zeitschrift für Naturforschung«, 24B, Nr. 5, 651 (1969), und der deutschen Patentschrift 8 44 292 sowie der US-Patentschnft29 93 981.

Unter den bekannten y-Butyrolactonderivaten finden sich jedoch nur wenige, die eine biologische Wirksamkeit bzw. Aktivität gegenüber Pfianzenpathogenen aufweisen, und darüber hinaus ist ihre praktische Wirksamkeit kaum bekannt.

Es wurde nun gefunden, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I einen starken und breiten Bereich an fungizider Wirksamkeit aufweisen und die von den bekannten Homologen nicht

so abgeleitet werden konnte oder aus deren Struktur voraussehbar war. Es ist überraschend, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen eine Wirksamkeit aufweisen, die 10²- bis 10³mal höher ist als diejenigen von analogen Vergleichsverbindungen und die auch besser ist als diejenige eines bekannten üblichen Fungizids, ohne daß irgendein merklicher Nebeneffekt auf Pflanzen auftritt und wie dies aus den weiter unten angegebenen Versuchen I bis III hervorgeht.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen einen breiten Wirkungsbereich und eignen sich zur Bekämpfung von Reisbrand (Reismehltau), Helmin-(XIIl) thosporen-Blattflecken und der bakteriellen Blatttrockenfäule bei Reis, der Braunfäule bei Pfirsich, von grauem Schimmel und von Stengelfäule bei landwirtschaftlichen und Gartenbaukulturpfianzen (-erntepflanzen), von Reifefäule bei Trauben, von Alternaria-Blattflecken und pulverförmigem Mehltau und von Blütentrockenfäule bei Äpfeln, von schwarzen Flecken bei Birnen, der Umfallkrankheit bei Gemüsen und von Citrussoor, und sie können auch zwei oder mehr Erkrankungen gleichzeitig bekämpfen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind in bezug auf Pflanzenerkrankungen als Fungizid insbesondere gegen den Reisbrand (Reismehltau) wirksam. Außerdem sind die erfindungsgemäßen Verbindungen sehr wirksam gegen die Ausbreitung von Schimmel piken auf chemischen Produkten, so daß sie sich als Fungizide für die großtechnische Verwendung eignen. Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Verbindungen sehr wenig toxisch und weisen nur eine sehr geringe Toxizität gegenüber Säugetieren und Fischen auf.

Von den erfindungsgemäßen Verbindungen der angegebenen Formel I sim? besonders solche bevorzugt, deren Substituent R₁ ein Halogenatom bedeutet.

Die α - Benzyliden - γ - butyrolactonderivate der oben angegebenen allgemeinen Formel I werden dadurch hergestellt, daß man in an sich bekannter Weise A. ein j-ßutyrolacton der allgemeinen Formel (II)

60

in der R₁ und R₂ ein Halogenatom oder eine Alkylgruppe mit ! bis 4 Kohlenstoffatomen oder einer dieser Reste ein Wasserstoffatom bedeuten und X und Y ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit der Maßgabe, daß R, und R₂ kein Wasserstoff- oder Halogenatom YO

in der X und Y die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, mit einem Benzaldehydderivat der all-

gemeinen Formel (HI)

(III)

in der R₁ und R₂ die in Anspruch. 1 angegebenen Bedeutungen haben, kondensiert oder

B. ein Butyrolactonyliden-triphenylphosphorandeh3i der allgemeinen Formel (IV)

■v

P(QH₅)₃

O O

(IV)

in der X und Y die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, mit einem Benzaldehydderivat der allgemeinen Formel III umsetzt oder
C. Methylmalonsäure der Formel (V)

COOH

(V)

mit einem Benzaldehydderivat der allgemeinen Formel III kondensiert, dann das Kondensationsprodukt mit einem Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen zu einer Verbindung der allgemeinen Formel (VI)

(VI)

COOR₃

in der R₁ und R₂ die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben und R₃ eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, verestert, hierauf den Ester der allgemeinen Formel VI mit N-Bromsuccinimid in ein Bromid der allgemeinen Formel (VII)

40

45

CH₂Br

COOR₃

(VII)

D. eine AHyimalorisäure der allgemeinen Formel (IX)

COOH

ίο in der A, B und C jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit einem Benzaldehydderivat der allgemeinen Formel III kondensiert und dann die erhaltene Säure der allgemeinen Formel (X)

20

(X)

COOH

in der A, B, C, R₁ und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen haben, unter sauren Bedingungen cyclisiert oder

E. ein ^,^-ungesättigtes Cyanidderivat der allgemeinen Formel (XI)

35 CN

in der A und B die unter D angegebenen Bedeutungen haben, mit einem Benzaldehydderivat der allgemeinen Formel III kondensiert, hierauf das erhaltene Cyanid der allgemeinen Formel (XII)

in der A, B, R₁ und R₂ die oben angegebenen Bedeu-

in der R₁, R₂ und R₃ die oben angegebenen Bedeu- tungen besitzen, zu einer Verbindung der allgemeinen tungen haben, überfuhrt und anschließend das Bromid 55 Formel (XIII) der allgemeinen Formel VII mit einem Keton oder einem Aldehyd der allgemeinen Formel (VIII)

' O

60

(VIII)

in der X und Y die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, in Anwesenheit eines organischen Lösungsmittels und in Gegenwart von Zink umsetzt oder

pcm)

COOH

in der A, B, R₁ und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen haben, hydrolysiert nnH atis.-n:.n—1 j·-

7 8

Säure der allgemeinen Formel XIII unter sauren Be- zugsweise wird die Umsetzung in einer Stickstoffgasdingungen cyclisiert. atmosphäre durchgeführt. Dann wird die Reaktions-

Bei der Methode (A) wird ein y-Butyrolactonderivat lösung in Wasser gegossen und beispielsweise mit

der Formel II mit einem Benzaldehydderivat der Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure auf pH 6

Formel III bei einer Temperatur von z. B. 0 bis 120°C 5 bis 1 angesäuert. Falls das Reaktionsprodukt dabei

unter Rühren 0,5 bis 10 Stunden lang in einem Lö- auskristallisiert, wird es abfiltriert und getrocknet·,

sungsmittel, z. B. Benzol, Toluol, Xylol, Tetrahydro- Im anderen Falle wird die Lösung mit einem Lösungs-

furan, Dioxan, Äther, Dimethylformamid oder einer mittel, z. B. Benzol, Toluol, Xylol, Äther, Chloro-

Mischung derselben, in Gegenwart einer Base, z. B. form, Äthylacetat oder einer Mischung derselben,

Kalium-tert.butylat, Natriummethylat, Natriumäthy- ic extrahiert, der Extrakt über Magnesiumsulfat, Na-

lai, Natriumhydrid, metallischem Natrium oder me- triumsulfat oder Calciumchlorid, getrocknet, filtriert

tallischem Kalium, umgesetzt. Die Umsetzung führt und dann unter vermindertem Druck von dem Lö-

man vorzugsweise in einer Stickstoffgasatmosphäre sungsmittel befreit. Dabei fällt das gebildete Zimt-

durch. säurederival an. Dieses wird nun bei 0 bis 100° C mit

Die Reaktionslösung wird dann in Wasser ge- 15 einem C₁- bis C₄-Alkohol wie Methanol, Äthanol, gössen und beispielsweise mit Chlorwasserstoffsäure Propanol oder Butanol unter Rühren in Gegenwart oder Schwefelsäure auf pH 6 bis 1 angesäuert. Dabei eines Säurekatalysators, wie Chlorwasserstoffsäure, können einige der erfindungsgemäßen Verbindungen Schwefelsäure oder p-Toluolsulfonsäure, verestert, die kristallisieren, ausfallen. Diese werden dann ab- wobei das gebildete Wasser beispielsweise zusammen filtriert und getrocknet. Solche erfindungsgemäße 20 mit Benzol oder Toluol als azeotrope Mischung abVerbindungen, die nicht kristallisieren, werden aus destilliert wird. Danach wird die Reaktionslösung der Reaktionslösung mit einem organischen Lösungs- mit Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat, Namittel, z. B. Benzol, Toluol, Xylol. Äther, Äthylacetat, triumsulfat oder Calciumchlorid getrocknet und unter Chloroform oder einer Mischung derselben extrahiert, vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit, der Extrakt wird über einem Trocknungsmittel, z. B. 25 wobei man den Ester der Formel VI erhält. Dieser Magnesiumsulfat, Natriumsulfat oder Calciumchlo- Ester wird nun mit N-Bromsuccinimid (NBS) bei 0 bis rid, getrocknet, abfiltriert und unter vermindertem lOOC 0,5 bis 10 Stunden lang in einem Lösungs-Druck von dem Lösungsmittel befreit. Die erhaltenen mittel, z. B. Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Ben-Verbindungen können außerdem durch Umkristalli- zol. Toluol, Xylol, Tetrahydrofuran, Dioxan oder sation, durch Destillation oder Säulenchromatogra- 30 Äther, wobei vorzugsweise Tetrachlorkohlenstoff verphie weiter gereinigt werden. wendet wird, unter Rühren umgesetzt. Nach der Um-

Bei der Methode (B) wird die Umsetzung des setzung wird die Reaktionslösung filtriert und unter y-Butyrolactonylidentriphenylphosphoranderivatsder vermindertem Druck von dem Lösungsmittel beFormel IV mit dem Benzaldehydderivat der Formel III freit, wobei das Bromid der Formel VII erhalten wird, z. B. bei 0 bis !20⁰C 0,5 bis 10 Stunden lang unter 35 Dieses Bromid wird hierauf mit einem Keton oder Rühren in einem Lösungsmittel wie Benzol, Toluol, einem Aldehyd der Formel VIII bei 0 bis 100 C 1 bis Xylol, Tetrahydrofuran, Dioxan, Äther, Dimethyl- 3 Stunden lang unter Rühren in einem Lösungsmittel formamid oder einer Mischung derselben durch- wie Benzol, Toluol, Xylol, Äther, Tetrahydrofuran, geführt. Wenn dann beim Abkühlen der Reaktions- Dioxan oder einer Mischung derselben in Gegenwart lösung die erfindungsgemäße Verbindung auskristal- 40 von Zink umgesetzt. Danach wird die Reaktionslisiert, so wird sie abfiltriert und getrocknet. Findet lösung beispielsweise mit Chlorwasserstoffsäure oder keine Auskristallisation statt so wird die Reaktions- Schwefelsäure angesäuert mit einem Lösungsmittel, lösung unter vermindertem Druck von dem Lösungs- z. B. Benzol, Toluol, Xylol, Chloroform, Äther, Äthylmittel befreit und der Rückstand wird in einem in acetat oder einer Mischung derselben extrahiert, der Wasser unlöslichen Lösungsmittel, z. B. Benzol, To- 45 Extrakt über Magnesiumsulfat, Natriumsulfat oder luol. Xylol. Äther. Chloroform, Äthylacetat oder einer Calciumchlorid getrocknet und dann unter vermin-Mischung derselben gelöst und dann mit einer dertem Druck von dem Lösungsmittel befreit. Als wäßrigen Alkalilösung, z. B. einer wäßrigen Natrium- Rückstand erhält man die erfindungsgemäßen Verhydroxid- oder Kaliumhydroxidlösung mit einem bindungen der Formel I. Diese können durch UmpH-Wert von 8 bis \2 extrahiert. Der Extrakt wird 50 kristallisation, durch Destillation oder Säulenchrohierauf beispielsweise mit Chlorwasserstoffsäure oder matographie weiter gereinigt werden.
Schwefelsäure auf pH 6 bis 1 angesäuert und dann mit Bei dem Verfahren (D) wird die betreffende Allyleinem organischen Lösungsmittel wie Benzol, Toluol, malonsäure der der Formel ΓΧ mit dem Benzaldehyd- XyIoL Äther, Chloroform, Äthylacetat oder einer derivat der FormelIII bei z.B. 0 bis 120⁰C 0,5 bis Mischung derselben extrahiert Anschließend wird 55 100 Stunden in Pyridin unter Rühren und in Gegender Extrakt z. B. über Magnesiumsulfat Natrium- wart eines Katalysators wie Piperidin, Diäihylamin sulfat oder Calciumchlorid, getrocknet abfiltriert and oder Dimethylamin umgesetzt Die Umsetzung führt unter vermodertem Druck -von dem Lösungsmittel man vorzugsweise in einer Stickstoffgasatmosphäre befreit, wobei man ab Rückstand die erfindungs- durch. Dann gießt man die Reaktionslösung in gemäßen Verbindungen erhält Diese Verbindungen 60 Wasser und säuert sie beispielsweise mit Chlorwasser-Jcönnen dnrch Umkristallisatioä, Destillation oder stoffsäure oder Schwefelsäure auf pH 6 bis 1 an, wobei Säalenchromatographie weiter gereinigt werden. man die Verbindungen der Formel X erhält Dabei

Bddem Verfahren (Q wird wie folgt gearbeitet: auskristallisierende Verbindungen werden abfiltriert Die Methylmaionsänre der Formel V wird mit dem and getrocknet Andernfalls wird die Reaktioaslösung

betreffenden Benzaldehydderivat der Formel III bei 65 mit einem Lösungsmittel, z. B. Benzol, Toluol, Xylol,

O bis I20°C 0,5 bis 100 Standes lang unter Röhren in Äther, Chloroform oder Äthylacetat extrahiert, dann Pyiidin in Gegenwart eines Katalysators, wie Piperi- der Extrakt mit einer wäßrigen Alkalflösung, bei-

din, DimethylaöHn oder Diäthylamin, umgesetzt Vor- spielsweise einer wäßrigen Natriumhydroxid- oder

f 665

Kaliumhydroxid-Lösung mit einem pH-Wert von 8 bis 12 erneut extrahiert. Der Alkaliextrakt wird nun beispielsweise mit Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure auf pH 6 bis 1 angesäuert und mit einem organischen Lösungsmittel wie Benzol, Toluol, Xylol, Äther, Chloroform oder Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird über Magnesiumsulfat, Natriumsulfat oder Calciumchlorid getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit, wobei man das a-Benzylidenallylessigsäurederivat der Formel X erhält. Die anschließende Hydrierung der Verbindung der Formel X erfolgt in der Weise, daß man sie 0,5 bis 5 Stunden in Gegenwart eines Säurekatalysators, wie Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure oder einer Mischung derselben auf 50 bis 200⁰C erhitzt. Die Reaktionsmischung wird dann mit Wasser veii>elzl und mit einem Lösungsmittel, z. B. Benzol, Toluol. Xylol, Äther, Chloroform oder Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird über Magnesiumsulfat, Natriumsulfat oder Calciumchlorid getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit. Dabei erhält man das betreffende a-Benzyliden-y-butyrolactonderivat der Formel I als Rückstand. Die Substanz kann durch Umkristallisation, Destillation oder Säu-enchromatographie weiter gereinigt werden.

Das Verfahren (E) wird wie folgt durchgeführt: Das betreffende fty-ungesättigte Cyanidderivat der Formel XI wird mit einem entsprechenden Benzaldehydderivat der Formel III 0,5 bis 12 Stunden unter Rühren in einem Lösungsmittel, z. B. Benzol, Toluol, Xylol, Äthanol, Methanol, tert.-Butanol, Äther, Dioxan, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid oder einer Mischung derselben, in Gegenwart einer Base, z. B. Natriummethylat, Natriumäthylen, metallischem Natrium, Kalium-tert.-butylat, metallischem Kalium, Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid bei 0 bis 100 "C umgesetzt. Dann wird die Reaktionslösung in Wasser gegossen, mit einer Säure, wie Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure, auf pH 6 bis 1 angesäuert und dann mit einem organischen Lösungsmittel, z. B. Benzol, Toluol, Xylol, Äther, Chloroform, Äthylacetat oder einer Mischung derselben, extrahiert. Der Extrakt wird dann z. B. über Magnesiumsulfat, Natriumsulfat oder Calciumchlorid, getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit, wobei die Verbindung der Formel XII erhalten wird. Diese wird nun bei 0 bis 200 C 1 bis 10 Stunden lang unter Rühren in einem Lösungsmittel, z. B. Wasser, Benzol, Toluol, Xylol, Tetrahydrofuran oder einer Mischung derselben in Gegenwart eines Säurekatalysators, z. B. Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Oxalsäure oder Ameisensäure oder eines AJkalikatalysators, z. B. Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid hydrolysiert. Die Reaktionslösung wird in Wasser gegossen, beispielsweise nrit Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure auf pH 6 bis 1 angesäuert and mit einem Lösungsmittel wie Benzol, Toiaol, Xylol, Äther, Chloroform, Äthylacetat oder einer Mischung derselben extrahiert Der Extrakt wird über einem Trocknungsmittel, z. B. über Magnesiumsulfat, Natriumsulfat oder Calciumchlorid getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit, wobei man die Verbindung der Formel XHI erhält. Die Verbindung der Formel XIII wird anschließend ill5 bis S Standen lang in Gegenwart eines Säurekatalysators, wie Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Oxalsäure, Essigsäure, Ameisensäure oder einer Mischung derselben, auf 50 bis 200⁰C erhitzt. Zu der Reaktionsmischung wird dann Wasser zugegeben, und die Mischung wird mit einem Lösungsmittel, z. B. Benzol, Toluol, Xylol, Äther, Chloroform oder Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird über einem Trocknungsmittel, wie Magnesiumsulfat, Natriumsulfat oder Calciumchlorid getrocknet und unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit. Dabei erhält man die betreffende erfindungsgemäße Verbindung der Formel I. Diese kann durch Umkristallisation, durch Destillation oder Säulenchromalographie weiter gereinigt werden.

Beispiel 1 (Verfahren A)

Zu einer Suspension von 2,7 g Natriummethylat und 5,7 g y-Dimethyl-y-butyrolacton in 50 ml Benzol wurden unter Rühren 6,0 g o-Methylbenzaldehyd

unter Eiskühlung zugetropft. Danach wurde die Reaktionslösung 3 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt und dann mit Schwefelsäure angesäuert. Die ausgefallenen Kristalle wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhielt das α -(ο -Methylbenzyliden)-y- dimethyl ---butyrolacton von F. 90 bis 92° C in einer Ausbeute von 90%.

Gewichtsanalyse in % für C₁₄H₁₆O₂:

Berechnet ... C 77,73, H 7,47;
gefunden ... C 77,91, H 7,25.

Beispiel 2 (Verfahren B)

In einen 4-Hals-Kolben wurden 10,0 g >-Butyrolactonylidentriphenylphosphoran, 4,5 g 2,6-Dichlor-

benzaldehyd und 20 ml Tetrahydrofuran gegeben, und die Mischung wurde 3 Stunden lang unter Rühren zum Rückfluß erhitzt. Dann wurde abkühlen gelassen. Man erhielt das a-(2,6-Dichlorbenzyliden)-y-butyrolacton, n*£° = 1,5932, in einer Ausbeute von 88%.

Gewichtsanalyse in % für C₁₁H₈O₂Cl₂:

Berechnet ... 54,35, H 3,32, Cl 28,25;
gefunden ... 54,31, H 3,38, Cl 28,29.

Beispiel 3 (Verfahren C)

In 30 ml Pyridin wurden 5,9 g Methylmalonsäure, 7,0 g o-Chlorbenzaldehyd und 4,7 g Piperidin ge-

löst, und die Lösung wurde 8 Stunden lang auf 100^c C erhitzt. Die Reaktionslösung wurde dann in eine 10%ige Chlorwasserstoffsäure gegossen, und die ausfallenden Kristalle wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet Dieses Kondensatioaspro-

dukt wurde mit Methylalkohol wie in der Beschreibung erläutert, in üblicher Weise verestert.

Der erhaltene Methylester wurde 2 Stunden lang zusammen mit einer äquimolaren Menge N-Bromsuccinimid in 50 ml Tetrachlorkohlenstoff gekocht

Die Reaktionsiösang wnrde filtriert, unter ?ennindertem Druck von dem Tetrachlorkohlenstoff befreit, wobei das betreifende Bromderivat als Rückstand erhalten wurde. Anschließend wurde das erhaltene Bromderivat unter starkem Rühren zusammen mit

es äquimolaren Mengen Propionaldeiiyd und Zmkkörnchen in 3Θ nd Benzol gekocht Die Reaktionsiösung wurde dann mit einer 10%igen Chlor

stoffsäure angesäuert, und die BenzolscMcfat wurde

V.

abgetrennt, getrocknet und unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit. Man erhielt das u-(o- Chlorbenzyliden)- γ - äthyl -γ- butyrolacton von F. 38 bis 39°C in einer Ausbeute von 64,5%.

5 Gewichtsanalyse in % für C₁₃H₁₃O₂Cl:

Berechnet ... C 65,96, H 5,55, Cl 14,98;
gefunden .... C 66,32, H 5,29, Cl 14,99.

10

Beispiel 4 (Verfahren D)

In 50 ml Pyridin wurden 7,2 g Allylmalonsäure, 7,0 g o-Chlorbenzaldehyd und 4,25 g Piperidin gelöst, und die Lösung wurde 10 Stunden lang in einer Stickstoffgasatmosähäre bei 50°C gerührt. Danach wurde die Reaktionslösung in 500 ml Wasser gegossen und mit Chiorwasserstoffsäure auf pH 1 angesäuert. Die ausfallenden Kristalle wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet.

Die erhaltenen Kristalle wurden dann 3 Stunden lang zusammen mit der l,5fachen Molmenge Ameisensäure auf 100°C erhitzt, und dann wurde die Reaktionsmischung in Benzol/Wasser geschüttelt. Die Benzolschicht wurde abgetrennt, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck von Benzol befreit. Man erhielt das a-(o-Chlorbenzyliden)-y-methyl-y-buryrolacton von F. 48°C in einer Ausbeute von 92%.

Gewichtsanalyse in % für C₁₂H₁₁O₂CI:

Berechnet ... C 64,74, H 4,99, Cl 15,92;
gefunden ... C 64,69, H 4,98, Cl 15,99.

Tabelle I

Beispiel 5 (Verfahren E)

Eine Lösung von 400 mg metallischem Natrium ir 17 ml Äthanol wurde zu einer Lösung von 4,5 g Crotylcyanid und 8,8 g 2-Chlor-6-fluorbenzaldehyd in 30 ml Äthanol zugegeben. Die erhaltene Lösung wurde 2 bis 3 Minuten lang bei Raumtemperatui gerührt, 1 Minute lang gekocht und dann 8 Stunder lang in einem Kühlschrank (0 bis 3° C) stehengelassen Danach wurde die Lösung mit einer 10%igen Chlorwasserstoffsäure angesäuert und mit Benzol extrahiert. Der Extrakt wurde über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck vor dem Benzo! befreit, wobei ein kristallines Produk erhalten wurde.

Das obige kristalline Produkt wurde 5 Stunder lang zusammen mit der l,5fachen Molmenge Na triumhydroxid in 50 ml Äthylenglykol bei 150°C gehalten. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung mi einer 20%igen Chlorwasserstoffsäure angesäuert 1 Stunde lang gerührt und dann mit Benzol extra hiert. Der Extrakt wurde mit Wasser gewaschen über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unte: vermindertem Druck von dem Benzol befreit. Mai erhielt a - (2 - Chlor - 6 - fluorbenzyliden) - γ - methyl y-butyrolacton, η'^Β ₀·° = 1,5631, in einer Ausbeute vor 90,5%.

Gewichtsanalyse in % für C₁₂H₁₀O₂ClF:

Berechnet ... C 59,88, H 4,20, Cl 14,73;
gefunden ... C 60,15, H 4,01, Cl 14,55.

In der nachstehenden Tabelle I sind die in den Bei spielen 1 bis 5 erhaltenen Verbindungen und weiten nach einem der dort beschriebenen Verfahren her gestellte Verbindungen zusammengestellt.

Verbindung Nr.

Chemische Formel

Physikalische Konstante

Verfahren

(2)
(Beispiel 2)

O O Cl

F.

n? 1,5932

(3)
(Beispiel 5)

/^X

F CH —<C?>

CH₃ O O Cl n? 1,5631

F. 23—26°C

Fortsetzung

Verbindung Nr.

(6) (Beispiel 4)

(9) (Beispiel 3)

(12) (Beispiel 1)

13

!W IVMV

Chemische Formel

\ CH₃ O O CH₃

CH₃ O O Cl

CH, O O Br

Cl

-F=CH

CH₃ O O Cl

C₂H₅ O O Cl

t-QH, O O Cl

CH,-

O O Cl

CH₃

CH,-

O O CH₃

CH₃

CH₃ H

r p

CH₃ O

C₂H₅

AX

O

Dieerfindungsgemäßen Verbindungen werden nachfolgend durch die jeweilige Nr. der Verbindung be- 14

Physikalische Konstante Verfahren

F. 48—49° C

F. 48°C

F. 47-^7,5° C

nl* 1,5712

F. 38—39° C

F. 99—100° C

F. 131⁰C

F. 90—92° C

n»» 1,5659

Die

Fungizide in Form üblicher festen oder flüssigen

können a!s mit fibBchen oder Vesrdäa-

V

nungsmitteln, wie z. B. in Form von Stäuben, benetzbaren Pulvern, ölsprays, Aerosolen, Tabletten odsr Körnchen, verwendet werden. Das fungizide Mittel kann als aktiven Bestandteile 0,1 bis 99,9 Gewichtsprozent der Verbindung der Formel I enthalten. Solche fungizide Mittel sind z. B. folgende:

1. Staub

3 Teile der Verbindung Nr. (1) und 97 Teile Ton wurden gründlich miteinander gemischt und zerkleinen unter Bildung eines Staubes, der 3% aktiven Bestandteil enthielt. Bei der praktischen Verwendung kann der Staub als solcher oder zum überziehen von Samenkörnern verwendet werden.

2. Staub '5

2 Teile der Verbindung Nr. (6) und 98 Teile Ton wurden gründlich miteinander gemischt und zerkleinert, wobei ein Staub erhalten wurde, der 2% aktiven Bestandteil enthielt. Bei der praktischen Ver-Wendung kann der Staub als solcher verwendet oder vor dem Aufbringen mit dem Erdboden gemischt werden.

3. Benetzbares Pulver

35 Teile der Verbindung Nr. (13), 5 Teile eines Verteilungsmittels (vom Alkylbenzolsulfonsäure-Typ) und 60 Teile Diatomeenerde wurden gründlich miteinander gemischt und zerkleinert, wobei ein benetzbares Pulver erhalten wurde, das 35% des aktiven Bestandteils enthielt. Dieses Pulver kann durch AufTabelle II

sprühen oder Eintauchen in Form einer verdünnten wäßrigen Lösung aufgebracht werden.

4. Emulgierbares Konzentrat

50 Teile der Verbindung Nr. (10), 40 Teile Dimethyl-, sulfoxid und 10 Teile eines Emulgiermittels (ein PoIyoxyäthylenphenylphenoläther-TypJ wurden gut miteinander gemischt, wobei ein emulgierbar-es. Konzentrat erhalten wurde, das 50% des aktiven Bestandteils enthielt. Dieses Konzentrat kann als solches oder in Form einer wäßrigen verdünnten Lösung aufgesprüht werden.

5. Körnchen

5 Teile der Verbindung Nr. (4), 93,5 Teile Ton und 1,5 Teile eines Bindemittels (ein Polyvinylalkohol-Typ) wurden gut miteinander gemischt und mit Wasser durchgeknetet, granuliert und getrocknet, wobei Körnchen erhalten wurden, die 5% des aktiven Bestandteile enthielten. Die Körnchen können direkt verwendet werden.

Die fungizide Wirkung der in der Tabelle I angegebenen erfindungsgemäßen Verbindungen wurde im Vergleich zu bekannten Verbindungen geprüft. Als Vergleichssubstanzen wurden die in der nachstehenden Tabelle II angegebenen Verbindungen sowie auch das bekannte Fungizid Ο,Ο-Diisopropyl-S-benzylphosphorthioat und weitere bekannte Fungizide verwendet und dabei die Versuche I bis III durchgeführt.

Verbindung Nr.

Chemische Formel Bemerkungen

(i)

CH

O O

Kp. 53—60°C/0,45 mm Hg

(ü)

= CH

»Physiological Plant pathology«,
Bd. 2, 265 (1972)

»Yakugaku Zasshi«, Bd. 88, 919 (1968)

(üi)

(ν)

O O

F. 113—115°C

US-PS 29 93 891

OH

F. 183—184° C

= CH—(^CV)-Nq₂ US-PS 29 93 OCH₃

ο ο

F. 88—89° C

(ν)

CH

O O

F. 196—197⁰C

»Journal of Heterocyclic Chemistry«,
Bd. 2, 95 (1965)

Fortsetzung

Verbin- Chemische Formel dung Nr.

Bemerkungen

(vi)

CH

O >— Cl

F. 151-

-152°C

(vii)

CH₂-\O

ι r—

\ X

O O Cl

Kp. 174—175°C/5mm Hg

»Zeitschrift für Natiuforschung«,
B, Nr. 5, 651 (1969)

DT-PS 8 44292

O>

(ix)

CH₃ O O F. 61,5—62° C

_v , _T
versucn

Schutzwirkung gegenüber Reisbrand (Mehltau) oryzae)

Beim Züchten von Reispflanzen (var.Kinki Nr. 33) bis zur 5-Blatt-Stufe in einem Blumentopf mit einem Durchmesser von 9 cm wurde eine wäßrige Lösung eines emulgierbaren Konzentrats, das die zu prüfende Verbindung in der angegebenen Menge enthielt und in analoger Weise wie oben unter 4. angegeben, erhalten worden war, in einer Menge von 15 ml pro US-PS 29 93891

und »Monatshefte der Chemie«, 35,311 (1914)

Topf aufgesprüht. Nach einem Tag wurden die Reispflanzen durch Aufsprühen einer Sporensuspension ^von ^ulana oryzae inokuliert "*d in einer feuch^ten hammer mit konstanter Temperatur bei 25 C inkubiert. Nach vier weiteren Tagen wurde die Schwere der Erkrankung durch den Prozentsatz der infizierten Blattfläche bestimmt, um die Schutzwirkung zu ermitteln. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III angegeben. Die Schwere der Erkrankung (des Befalls) und die Bekämpfung der Erkrankung wurden nach der folgenden Gleichung errechnet:

cu jT-11 Σ (Infektionsindex χ Anzahl der Blätter)

Schwere der Erkrankung = —-—-—-—

χ Gesamtanzahl der beobachteten Blatter

100.

Infektionsindex

Prozentsatz der infizierten (befallenen) Blattfläche

0 1

2 4 8

< 10%

10% bis < 25%
25% bis < 55%
55% bis 100%

_n ... _r , „ . . (, Schwere der Erkrankung an der behandelten Stelle \

Bekämpfung der Erkrankung = 11- ^-r -j—=-. j —3 τ~τ—τ-π—κητ J" 100

V Schwere der Erkrankune an der unbehandelten Stelle/

Tabelle III Untersuchte Verbindung

Konzentration des aktiven Bestandteils

(ppm)

Schwere der Erkrankung

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 1 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 2 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 3

100 100 100

0 0 0

Bekämpfung der Erkrankung

100
100
100

Phytotoxizität

keine
keine
keine

Fortsetzung

~ Untersuchte Verbindung

Konzentration
des aktiven
Bestandteils

(ppm)

ί Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 4 1OO

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 5 100

• Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 6 100

* Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 7 100

Erfindungsgemäße Verbindung Nr 8 100

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 9 100

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. IO 100

Erfindungsgemäße Verbiadung Nr. 11 lOO

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 12 100

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 13 100

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 14 100

Handelsübliches Fungizid A*) 100

Vergleichs-Substanz (i) 500

Vergleichs-Substanz (ii) 500

Vergleichs-Substanz (iii) 5CO

Vergleichs-Substanz (iv) 500

Vergleichs-Substanz (v) 500

Vergleichs-Substanz (vi) 500

Vergleichs-Substanz (vii) 500

Vergleichs-Substanz (ix) 500

Unbehandelte Stelle —

·) Ο,Ο-Diisopropyl-S-benzylphosphortbioat (bekannt).

Schwere der
Erkrankung

1.3
1,3
0
0
0
1,3
1,3
1,3
2,5
0
0

7,5

100

93,8

90,0

97,5

100,0

97,5

90,0

100,0

20

Bekämpfung fhytotoxizilät

der Erkrankung

99

100

99

97

100

92

10

keine keine keine keine keine keine keine keine keine keine keine keine keine keine keine keine keine keine keine keine

Versuch II

Heilende Wirkung auf Reisbrand (Pyricularia oryzae)

Beim Züchten von Rcispflanzen (var. Kinki Nr. 33) bis zu einer 4-Blatt-Stufe in einem Blumentopf mit einem Durchmesser von 9 cm wurden die Reispflanzen durch Aufsprühen einer Sporensuspension von Pyricularia oryzae inokuliert und in einer feuchten Kammer mit konstanter Temperatur bei 25° C inkubiert. 18 Stunden nach dem Inokulieren wurden die Pflanzen aus der Kammer herausgenommen und bei Raumtemperatur trocknen gelassen.

Dann wurde eine wäßrige Lösung eines emulgierbaren Konzentrats wie in Versuch 1 und das die zu

Tabelle IV

prüfende Verbindung in der in Tabelle IV angegebenen Konzentration enthielt auf die getrockneten Pflanzen in einer Menge von 15 ml pro Topf aufgesprüht. Nachdem die aufgesprühte Lösung getrocknet war, wurden die Pflanzen erneut in die Kammer eingefühlt und 3 Tage danach wurde die Schwere der Erkrankung (des Befalls) durch den Prozentsatz der infizierten Blattfläche, der auf den Deckblättern auftrat, bestimmt, und die heilende Wirkung zu ermitteln.

Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV angegeben. Die Schwere der Erkrankung und die Bekämpfung der Erkrankung (des Befalls) wurden auf die gleiche Weise wie bei Versuch I errechnet.

Untersuchte Verbindung

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 1 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 3 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 5 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 6 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 7 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 9 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 13 Erfindunesgemäße Verbindung Nr. 14

Konzentration	Schwere der	Bekämpfung	Phytotoxizität
des aktiven	Erkrankung	der Erkrankung
Bestandteils
(ppm)	1%)	(%)
200	1,3	99	keine
200	0	100	keine
200	0	100	keine
200	0	100	keine
200	0	100	keine
200	1,3	99	keine
200	1,3	99	keine
200	0	100	keine

21

Fortsetzung

Untersuchte Verbindung

Handelsübliches Fungizid C*) Handelsübliches Fungizid B**) Vergleichs-Substanz (ii) Vergleichs-Substanz (in) Vergleichs-Substanz (iv) Vergleichs-Substanz (vi) Vergleichs-Substanz (vii) Unbehandelte Stelle

Konzentration

desakjven

Bestandteils

(ppm) Schwere der Erkrankung

200 20 500 500 500 500 500 7,5

17,5

97,5

100,0

97,5

Bekämpfung	Phytotoxizität
der Erkrankung
92	keine
82	keine
0	keine
0	keine
0	keine
0	keine
0	keine

*) 0-Athy}-S,S-diphenyi-phosphordiUiionat (bekannt). **) Kasugamycin-hydrochlorid (bekannt).

Aus den Versuchen I und II geht eindeutig hervor, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen eine hohe Schutz- und Heilwirkung gegen Reisbrand (Mehltau) 25 Medium: aufweisen und daß ihre fungizide Wirksamkeit (Aktivität) den Vergleichsverbindungen weit überlegen ist.

Tabelle V angegeben. Es wurde das folgende Prüfverfahren angewendet:

Inokulation:

Versuch III

Hemmwirkung auf das Mycelwachstum von Pyricularia oryzae

Nach der Agar-Verdünnungsmethode wurde die minimale Hemmkonzentration (MIC) auf das Mycelwachstum von Pyricularia oryzae bestimmt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden

Tabelle V

Agar-Medium, welches den Extrakt von Halmen der Reispflanze enthielt. Eine Mycelscheibe (Durchmesser 5 mm) wurde im Zentrum der Agarplatte (dreifach)inokuliert.
Inkubation: Zentrum der Agarplatte (dreifach) inokuliert.

Inkubation: Bei 27⁰C.

Messung: 2 Wochen nach der Inokulation, das Mycelwachstum wurde untersucht, und es wurde der durchschnittliche Wert des größten und des kleinsten Durchmessers der Kolonie errechnet, um den Wert für die MIC zu erhalten.

35

Untersuchte Verbindung

Durchmesser des Mycels (mm) 250 ppm 50 ppm

ppm

2 ppm

Erfindungsgemäße Verbindung Nt. 1 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 2 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 3 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 4 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 5 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 6 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 7 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 8 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 9 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 10 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 11 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 12 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 13 Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 14 Vergleichs-Substanz (ii) Vergleichs-Substanz (iii) Vergleichs-Substanz (iv) MIC (Ppm)

0	0	0	0	<2
0	0	0	0	<2
0	0	0	0	<2
0	0	0	0	<2
0	0	0	±«)	= 2
0	0	0	0	<2
0	0	0	0	<2
0	0	0	0	<2
0	0	0	*±)***	= 2
0	0	0	±)**	= 2
0	0	0	*±·)**	4=2
0	0	0	2,0	^2
0	0	0	±)**	= 2
0	0	0	±)**	4=2
±··)	35,5	49,0	68,5	Φ 250
11.0	40,0	55,0	65,0	>250
±)**	31,5	48,5	63,0	4=250

Durchmesser des Mycels an der unbehandelten Stelle: 63,5 mm. ± **) Es wurde nur ein Mycelwachstum auf einem Scheibeninokulum beobachtet.

	Fortsetzung	25	18 281	10 ppm	24	/A
23	Untersuchte Verbindung			58,5
			51,5		,—/
Vergleichs-Substanz (v)	Durchmesser	des Mycels (mm)	49,0	2 ppm	MIC
Vergleichs-Substanz (vi)	250 ppm	50 ppm	2,0	69,5	(ppm)
Vergleichs-Substanz (vii)	30,5	43,0		66,0	>250
Handelsübliches Fungizid C*)	3,0	34,5	62,0	^250
±**)	32,0	37,5	= 250
0	0	50—10

Durchmesser des Mycels an der unbehandelten Stelle: 63,5 mm.

*) O-Athyl-S.S-diphenyl-phosphordithioat. ± ·*) Es wurde nur ein Mycelwachstum auf einem Scheibeninokulum beobachtet.

Aus dem Versuch III ist ersichtlich, daß die geprüften erfindungsgemäßen Verbindungen eine spezifische Hemmwirkung auf das Mycelwachstum von Pyricularin oryzea ausüben und eine unvergleichlich höhere Aktivität als die bekannten Verbindungen aufweisen.

V 665

Claims

Patentansprüche:

1. u-Benzyliden-y-butyrolactonderivate der allgemeinen Formel

(I)

in der R₁ und R₂ ein Halogenatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einer dieser Reste ein Wasserstoffatom bedeuten und X und Y ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit der Maßgabe, daß R₁ und R₂ kein Wasserstoff- oder Halogenatom darstellen, wenn X und Y beide gleichzeitig ein Wasserstoffatom bedeuten.

2. Verfahren zur Herstellung von a-Benzylideny-butyrolactonderivaten der in Anspruch 1 angegebenen allgemeinen Formel (I), dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise

A. ein y-ButyroIacton der allgemeinen Formel (II)

χ—¹

(Π)

in der X und Y die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, mit einem Benzaldehydderivat der allgemeinen Formel (III)

CHO

40

(III)

in der R₁ und R₂ die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, kondensiert oder

B. ein Butyrolactonyliden-triphenylphosphoranderivat der allgemeinen Formel (IV)

45

X-

O O

(IV)

50

55

in der X und Y die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, mit einem Benzaldehydderivat der allgemeinen Formel III umsetzt oder
C. Methylmalonsäure der Formel (V)

COOH

(V)

mit einem Benzaldehydderivat der allgemeinen Formel III kondensiert, dann das Kondensations

produkt mit einem Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen zu einer Verbindung der allgemeinen Formel (VI)

(VI)

COOR₃

^Rl CH₂Br

(VII)

COOR₃

in der R₁, R₂ und R₃ die oben angegebenen Bedeutungen haben, überführt und anschließend das Bromid der allgemeinen Formel VII mit einem Keton oder einem Aldehyd der allgemeinen Formel (VIII)

(VIII)

D. eine Allylmalonsäure der allgemeinen Formel (IX)

(IX)

in der A, B und C jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit einem Benzaldehydderivat der allgemeinen Formel III kondensiert und dann die erhaltene Säure der allgemeinen Formel (X)

(X)

COOH

E. ein fty-ungesättigtes Cyanidderivat der allgemeinen Formel (XI)

CN

(XI)

in der A und B die unter D angegebenen Bedeutungen haben, mit einem Benzaldehydderivat der allgemeinen Formel III kondensiert, hierauf das erhaltene Cyanid der allgemeinen Formel (XIl)