DE2518281C3

DE2518281C3 - a-Benzylidenlactonderivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung derselben als Fungizid

Info

Publication number: DE2518281C3
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: 1977-08-25

Description

(XIl)

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

(XHI)

COOH

in der A, B, R₁ und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen haben, hydrolysiert und anschließend die Säure der allgemeinen Formel XI11 unter sauren Bedingungen cyclisiert.

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

Die Erfindung betrifft u-Benzyliden-y-butyrolactonierivate 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 Tür Naturforschung«, 24B, Nr. 5, 651 (1969), und der deutschen Patentschrift 8 44 292 sowie der US-Patentschrift29 93 981.

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

■5 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

μ abgeleitet werden konnte oder aus deren Struktur voraussehbar war. Es ist überraschend, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen eine Wirksamkeit aufweisen, die 10²- bis K^mal 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), Helminthosporen-Blattflecken und der bakteriellen Blatttrockenfäule bei Reis, der Braunfäule bei Pfirsich, von grauem Schimmel und von Stengelfäule bei landwirtschaftlichen und Gartenbaukulturpflanzen (-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 Schimmelpilzen 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 sind besonders solche bevorzugt, deren Substituent R₁ ein Halogenatom bedeutet.

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

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

(H)

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

gemeinen Formel (III)

(ΠΙ)

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

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

(IV)

COOH

(V)

mit einem Benzaldehydderivat der allgemeinen Formel III kondensiert, dann das Kondensationsprodukt mit einem Alkohol mit ] 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 ! bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, verestert, hierauf den Ester der allgemeinen Formel Vl mit N-Bromsuccinimid in ein Bromid der allgemeinen Formel (VIl)

40

CH₂Br

COOR₃

(VII)

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)

>=■ O

(VIII)

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

(IX)

D. eine Allylmalonsäure dar allgemeinen Formel (IX)

A COOH

/ COOH

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

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)

25

COOH

in der A, B, C, R, und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen haben, unter sauren Bedingungen cycli-

siert oder

E. ein /^'-ungesättigtes Cyaniddenvat der allgemeinen Formel (XI)

35 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 (XII)

45

(XI!)

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

60

(XIII)

COOH

in der A, B, R₁ und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen haben, hydrolysiert und anschließend die

7 8

Säure der allgemeinen Formel XlH 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 120⁰C 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- io extrahiert, der Extrakt über Magnesiumsulfat, Na-

lat, 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. säurederivat 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 100" C 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 Ul freit, wobei das Bromid der Formel VU erhalten wird. z.B. bei 0 bis 120⁰C 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 I 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 Rcaktionslisiert, so wird sie abfiltriert und getrocknet. Findet lösung beispielsweise mit Chlorwasserstoffsäurc oder keine Auskristallisation statt, so wird die Reaktions- Schwefelsäure angesäuert, mit einem Lösungsmittel, lösung unter vermindertem Druck von dem Lösungs- /. 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, Äthylacctal oder einer Calciumchlorid getrocknet und dann unter vcrmin-Mischung derselben gelöst und dann mit einer dertcm Druck von dem Lösungsmittel befreit. Als wäßrigen Alkalilösung, z. B. einer wäßrigen Natrium- Rückstand erhält man die erfindungsgemäßen Ver· hydroxid- oder Kaliumhydroxidlösung mit einem bindungen der Formel 1. Diese können durch UmpH-Wert von 8 bis 12 extrahiert. Der Extrakt wird so kristallisation, durch Destillation oder Saulenchrohierauf 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· Xylol, Äther, Chloroform, Äthylacetat oder einer derivat der Formel III bei z. B. 0 bis 120"C 0,5 bis Mischung derselben extrahiert. Anschließend wird 55 100 Stunden in Pyrldin unter Rühren und in Gegender Extrakt z. B. über Magnesiumsulfat, Natrium- wart eines Katalysators wie Piperidin, Diäthylamin sulfat oder Calciumchlorid, getrocknet, abfiltriert und oder Dimethylamin umgesetzt. Die Umsetzung führt unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel man vorzugsweise in einer Stickstoffgasatmosphäre befreit, wobei man als Rückstand die crflndungs- durch. Dann gießt man die Reaktionslösung in gemäßen Verbindungen erhält. Diese Verbindungen 60 Wasser und säuert sie beispielsweise mit Chlorwasserkönnen durch Umkristallisation, Destillation oder stoffsäure oder Schwefelsäure auf pH 6 bis I an, wobei Säulenchromaiographie weiter gereinigt werden. man die Verbindungen der Formel X erhält. Dabei

Bei dem Verfahren (C) wird wie folgt gearbeitet: auskrtstallisierendc Verbindungen werden abfiltriert Die Melhylmalonsäure der Formel V wird mit dem und getrocknet. Andernfalls wird die Reaktionslösung

betreffenden Benzaldehydderivat der Formel Ul bei 63 mit einem Lösungsmittel, z. B. Benzol, Toluol, Xylol,

0 bis 120 C 0,5 bis 100 Stunden lang unter Rühren in Äther, Chloroform oder Älhylacetat extrahiert, dann

Pyridin in Gegenwart eines Katalysators, wie Piperi- der Extrakt mit einer wäßrigen Alkalilösung, bei-

din, Dimethylamin oder Diäthylamin, umgesetzt. Vor- spiclswcisc einer wäßrigen Natriumhydroxid· oder

Kaliumhydroxid-Lösung mit einem pH-Wert von 8 bis 12 erneut extrahiert. Der Alkaliextrakt wird nun beispielsweise mit Chlorwasserstoffsäure oder Schwefeisäure auf pH 6 bis 1 angesäuert und mit einem organischen Lösungsmittel wie Benzol, Toluol, Xylol, Äther, Chloroform oder Äthylacetat extrahiert. Der Fxtrakt wird über Magnesiumsulfat, Natriumsulfat oder Calciumchlorid getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit, wobei man das u-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 versetzt 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 Säuenchromatographie weiter ge-

(E) wird wie folgt durchgeführt: Das betreffende /^--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.-ButanoI,Äther, Dioxan, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid oder ciner Mischung derselben, in Gegenwart einer Base, z. B. Natriumrnethylat, 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 Chlorwasserstoffsäurc oder Schwefelsäure, auf pH 6 bis 1 angesäuert und dann mit einem organischen Lösungsmittel, z. B. Benzol, Toluol, Xylol, Äther, Chloroform, Allylacetat 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 FormelXII erhalten wird. Diese wird nun bei 0 bis 200 C I bis 10 Stunden lung unter Rühren in einem Lösungsmittel, z. B. Wasser, Benzol. Toluol. Xylol. Tetrahydrofuran oder einer Mischung derselben in Gegenwart eines Säurekutulysators, z. B. Chlorwasser· stoffsUure, Schwefelsäure, Oxalsäure oder Ameisen· säure oder eines Alkalikatalysators, z. B. Kuliumhydroxid oder Natriumhydroxid hydrolysiert. Die Reuklionslösung wird in Wasser gegossen, beispielsweise mit Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure auf pH 6 bis I angesäuert und mit einem Lösungsmittel wie Benzol. Toluol, Xylol, Äther, Chloroform, Äthylacctut oder einer Mischung derselben extraliiert. Der Extrukt wird Über einem Trocknungs· mittel, z. B. über Magnesiumsulfat, Nutriumsulfui oder Calciumchlorid getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit. wobei man die Verbindung der Formel XIlI erhält. Die Verbindung der Formel XHl wird anschließend 0.5 bis 5 Stunden lung in Gegenwart eines Süure· katalysators, wie Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Oxalsäure, Essigsäure, Ameisensäure oder einer Mischung derselben, auf 50 bis 200°C 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 Säulenchromatographie weiter gereinigt werden.

.

Beispiel 1 (Verfahren A)

Zu einer Suspension von 2,7 g Nalriummethylat 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 u-(o-Methylbenzyliden)-> <-dimethyl-y-butyrolacton von F. 90 bis 92°C in einer Ausbeute von 90%.

^«hteanalyse in % für C₁₄H₁₁₁O₂:
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-

is 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 u-(2,6-Dichlorbcnzylidcn)-)-biityrolacton, n«?,·" = 1,5932, in einer Ausbeute von 88%.

Gewichtsanalyse in % für C_nH OCl ·
, * "'

Berechnet ... 54,35, II 3,32, Cl 28,25:

,, I 3,32, Cl 28,25:
»^β|ι1ι'"<ί» · ■ ■ 54,31, H 3,38, Cl 28,29.

Beispiel 3 (Verfahren C)

In 3OmI Pyridin wurden 5,9 g Mclhylmalonsäurc, 7,0 g o-Chlorbcnzaldehyd und 4.7 g Piperidin μο-löst, und die Lösung wurde 8 Stunden lang aui 100" C erhitzt. Die Reuktionslösung wurde dann in einü IO%ige Chlorwasserstoffsäure gegossen, und die uuslallenden Kristalle wurden abflltriert, mit Wasser gewuschen und getrocknet. Dieses Kondensationspross dukt wurde mit Methylalkohol wie in der Beschreibung erläutert, in üblicher Welse verestert.

Der erhaltene Methylester wurde 2 Stunden lung zusummen mit einer äquimolaren Menge N-Bromsuccinimid in 50 ml Tetrachlorkohlenstoff gekocht, fio Die Reuktionslösung wurde filtriert, unter vermindertem Druck von dem Tetrachlorkohlenstoff befreit, wobei das betreffende Bromderlvut als RUckstund er· hüllen wurde. Anschließend wurde das erhaltene Bromderivut unter starkem Rühren zusummen mit es äquimolaren Mengen Propionaldehyd und Zinkkörnchen in 30 ml Benzol gekocht. Die Reaktion»· lösung wurde dann mit einer 10%igen Chlorwasserstoffsäure ungesäueri, und die Benzolschicht wurde

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

Gewichtsanalyse in % fur C₁₃H₁₃O₂Cl:

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

Beispiel 5 (Verfahren E)

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 50⁰C gerührt. Danach wurde die Reaktionslösung in 500 ml Wasser gegossen und mit Chlorwasserstoffsäure 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^QC 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 (!-(o-ChlorbenzylidenJ-y-methyl-y-buryrolacton von F. 48°C in einer Ausbeute von 92%. -<o

Eine Lösung von 400 mg metallischem Natrium in 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 Raumtemperatur gerührt, 1 Minute lang gekocht und dann 8 Stunden 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 von dem Benzol befreit, wobei ein kristallines Produkt erhalten wurde.

Das obige kristalline Produkt wurde 5 Stunden lang zusammen mit der l,5fachen Molmenge Natriumhydroxid in 50 ml Äthylenglykol bei 150"C gehalten. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung mit einer 20%igen Chlorwasserstoffsäure angesäuert, 1 Stunde lang gerührt und dann mit Benzol extrahiert. Der Extrakt wurde mit Wasser gewaschen über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und untei vermindertem Druck von dem Benzol befreit. Mai erhielt «- (2 - Chlor - 6 - fluorbenzyliden) - γ - methyly-butyrolacton, η'^βό° = 1,5631, in einer Ausbeute von 90,5%.

Gewichtsanalyse in % Tür C₁₂H₁₀O₂ClF:
Berechnet ... C 59,88, H 4,20, Cl 14,73;
gefunden ... C 60,15, H 4,01, Cl 14,55.

Gewichtsanalyse in % für C₁₂H₁₁O₂Cl:

Berechnet ... gefunden ...	C C	64,74, 64,69,	H H	4,99, 4,98,	Cl Cl	15,92; 15,99.
Tabelle; 1
Vcihinduiij; Nr.				Chornische Formel

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.

(2)
(Beispiel 2)

(3)
(Beispiel S)

CHj O O Cl

Physikalische Konstante

l\ 55 56 C

Verfuhren

M? 1,5932

1,5631

F. 23-26° C

Fortsetzung

(9)
(Beispiel 3)

(12)
(Beispiel 1)

Cl

CH₃ O O Cl

CH —<O

C₂H₅ O O Cl

CH-Zo

O V) Cl

O O Cl

CH,-

CH₃ ι r CH -< O

^CH)-k A

I O O CH,

CH₃

CH, 0 0

CH₁ O O

CH

Verbindung Nr.	Chemische Formel	^CH-	<2>	Physikalische Konstante	Verfahren
(5)		O	Γ CH₃	F. 48-49" C	B
	*/\ /S* CH₃ O	= CH-
(6)		O	Γ Cl	F. 48" C	D
(Beispiel 4)	I I	O	Br
(7)	Λ Λ CH₃ O		F. 47-47,5° C	B

CH₃ O

/ιί,⁵ 1,5712

F. 38- 39"C

F. 99-100" C

F. 131" C

F. 90 92"C

1,5659

Die erflndungsgemUBen Verbindungen werdon nuch· folgend durch die jeweilige Nr. der Verbindung be· zeichnet,

nf 1,5021

Die erflndungsgemilBen Verbindungen können als Fungizide in Form üblicher Prttparatc mit Ubiichen Testen oder flüssigen Trägerstoffen oder Verdün-

nungsmitteln, wie ζ. B. in Form von Stäuben, benetzbaren Pulvern, ölsprays, Aerosolen, Tabletten ader Körnchen, verwendet werden. Das fungizide Mittel kann als aktiven Bestandteile 0,1 bis 99,9 Gewichtsprozent der Verbindung der Formel 1 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 zerkleinert 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

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 Verwendung 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 Il

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

4. Emulgierbares Konzentrat

50 Teile der Verbindung Nr. (10), 40 Teile Dimethylsulfoxid und 10 Teile eines Emulgiermittels (ein PoIyoxyäthylenphenylphenoläther-Typ) wurden gut miteinander gemischt, wobei ein emulgierbares 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

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 Il angegebenen Verbindungen sowie auch das bekannte Fungizid Ο,Ο-Diisopropyl-S-benzylphosphorthioat und weitere bekannte Fungizide verwendet und dabei die Versuche 1 bis III durchgeführt.

Verbindung Nr.

Chemische Formel

Bemerkungen

(i)

(ü)

F=CH-

O O
Kp. 53—60°C/0,45 mm Hg

F=CH

ο ο

F. 113—115°C

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

»Yakugaku Zasshi«, Bd. 88, 919 (1968)

(iii)

US-PS 29 93 891

O O OH

F. 183—184° C

(ν)

US-PS 29 93 891

O O OCH₃

F. 88—89° C

(ν)

F=CH-< O

0 0

F. 196—197° C

NO₂ »Journal of Heterocyclic Chemistry«
Bd. 2, 95 (1965)

/JO

Fortsetzung

Verbin- Chemische Formel dung Nr.

Bemerkungen

(vi)

-F=CH

\ A
O O

F. 151—152°C

(vü)

CH;

»Zeitschrift für Naturforschung«,
24B₁Nr. 5, 651(1969)

DT-PS 8 44 292

(ix)

O O Cl

Kp. 174—175°C/5mm Hg

f=CH

/\ /\ CH₃ O O

F. 61,5—62° C

Versuch I

Schutzwirkung gegenüber Reisbrand (Mehltau) (Pyricularia 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

Schwere der Erkrankung =

der Chemie«, 35, 311 (1914)

Topf aufgesprüht. Nach einem Tag wurden die Reis-, Ranzen durch Aufsprühen einer Sporensuspension 'von Pyricularia oryzae inokuliert und in einer feuch ten Kammer mit konstanter Temperatur bei 25 C nkubfert Nach vier weiteren Tagen wurde die Schwertder Erkrankung durch den Prozentsatz der infizierten Blattfläche bestimmt, um die Schulzwirkung zu ermitteln. Die dabei erhaltenen Ergebnisse smd in der folgenden Tabelle III angegeben. Die Schwere der Erkrankung (des Befalls) und die Bekämpfung der Erkrankung wurden nach der folgenden Gleichung errechnet:

100.

(Infektionsindex χ Anzahl der Blätter)

χ Gesamtanzahl der beobachteten Blätter

Infektionsindex

Prozentsatz der infizierten
(befallenen) Blattfläche

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

r, , .. , r- , , Λ Schwere der Erkrankung an der behandelten Stelle \ ,„„

Bekämpfung der Erkrankung = 11- τη -.—ft ϊ —λ r"ü—π έγ-τγ Γ 100.

V Schwere der Erkrankung an der unbehandelten Stelle/

Tabelle Hl

Untersuchte Verbindung

Konzentration
des aktiven
Bestandteils

(ppm) Schwere der
Erkrankung

Bekämpfung
der Erkrankung

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

100 100 100 0 0 0

100
100
100

Phytotoxizität

keine
keine
keine

20

Fortsetzung

Untersuchte Verbindung

Konzentration des aktiven Bestandteils

(ppm) Schwere der Erkrankung

Bekämpfung
der Erkrankung

Phytotoxizitüt

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 4 100

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. 10 100

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 11 100 .

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) 500

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-benzylphosphorthioat (bekannt).

1,3
1,3
0
0
0

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

7,3
100

93,8

90,0

97,5

100,0

97,5

90,0

100,0

99

100

99

97

100

92

10
2
0
0
2
10
0

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

Versuch Il

Heilende Wirkung auf Reisbrand (Pyricularia oryzae)

Beim Züchten von Reispflanzen (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 I und das die zu 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 ge-

trocknet war, wurden die Pflanzen erneut in die Kammer eingeführt 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.

Tabelle IV	Konzentration	Schwere der	Bekämpfung	Phytotoxizität
Untersuchte Verbindung	des aktiven	Erkrankung	der Erkrankung
	Bestandteils
	(ppm)	(%)	(%)
	200	1,3	99	keine
Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 1	200	0	100	keine
Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 3	200	0	100	keine
Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 5	200	0	100	keine
Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 6	200	0	100	keine
Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 7	200	1,3	99	keine
Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 9	200	1,3	99	keine
Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 13	200	0	100	keine
Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 14

Fortsetzung

Untersuchte Verbindung

Konzentration des aktiven Bestandteils

(ppm) Schwere der Erkrankung

Bekämpfung der Erkrankung

PhytotoxiaWt

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

·) O-Älhyl-S.S-diphenyl-phosphordithionat (bekann!). ··) Kasugamycin-hydrochlorid (bekannt).

_————— 200	— 7,5	— ' 92	keine
20	17,5	82	keine
500	97,5	0	keine
500	97,5	0	keine
500	100,0	0	keine
500	100,0	0	keine
500	97,5	0	keine
	97,5	0

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 Inokulation: ist.

Tabelle V angegeben. Es wurde das folgende Prüfverfahren angewendet:

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 Tür die MIC zu erhalten.

Untersuchte Verbindung

Durchmesser des Mycels (mm)

250 ppm 50 ppm 10 ppm

2 ppm

MlC (ppm)

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 1 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 2 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 3 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 4 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 5 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 6 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 7 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 8 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 9 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 10 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 11 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 12 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 13 0

Erfindungsgemäße Verbindung Nr. 14 0

Vergleichs-Substanz (ii) ± **)

Vergleichs-Substanz (iii) 11.0

Vergleichs-Substanz (iv) + **)

35,5 40,0 31,5

49,0
55,0
48,5

O	<2
O	<2
O	<2
O	<2
*±·)**	= 2
O	<2
O	<2
O	<2
±··)	= 2
±**)	= 2
±··)	= 2
2,0	^2
±··)	= 2
±**)	= 2
68,5	= 250
65,0	>250
63,0	4=250

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

' ·*) Es wurde nur ein Mycelwachstum auf einem Scheibeninokulum beobachtet

23

Fortsetzung

Untersuchte Verbindung

Durchmesser des Mycels (mm) 250 ppm 50 ppm

10 ppm

24

2 ppm

MlC (ppm)

30,5	43,0	58,5	69,5	>25O
3,0	34,5	51,5	66,0	250
±**)	32,0	49,0	62,0	= 250
0	0	2,0	37,5	50—10

Vergleichs-Substanz (v) Vergleichs-Substanz (vi) Vergleichs-Substanz (vii) Handelsübliches Fungizid C*)

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

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

Aus dem Versuch 111 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.

Claims

Patentansprüche:

1, «-Benzyliden-j'-butyrolactonderivate der allgemeinen Formel

V

-F=CH- V \ / \ R₂ O O

(D

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 R, 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-Butyrolacton der allgemeinen Formel (II)

X-

30

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

35

CHO

40

(HD

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)

H₃C

COOH

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)

CH₂Br

COOR₃

(VII)

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)

in der X und Y die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, in Anwesenheit eines organischen Lösungsmittels und in Gegenwart von Zink umsetzt oder
D. eine Allylmalonsäure der allgemeinen Formel

COOH

COOH

(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

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

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

CN

(Xl)

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)