DE2553619A1 - Verfahren zur regulierung des wachstums oder zum abtoeten von pflanzen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. H. FINCKE DIPL.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER

Patentanwälte Dr. Findte · Bohr · Staeger . 8 München 5 · Müllerstraöe

β München 5. 28. November Möllerstraße 31 Fernruf: (089)'2660 60 Telegramme: Claims München Telex: 523903 claim d

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Case PP 27461/27467/ 27468

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED London / Großbritannien

"Verfahren zur Regulierung des Wachstums oder zum Abtöten von Pflanzen"

Prioritäten: 28. und 29- November 1974 - Großbritannien Nr. 51571/74, 51778/74 und 51777/74

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regulierung des 'Wachstums oder zum Abtöten von Pflanzen, wobei substituierte Indolverbindungen verwendet werden, auf Pflanzenwachstumsregulierungs- und Pflanzenabtötungszusamrcensetzungen, die diese Verbindungen enthalten, und auf eine der Verbindungen selbst.

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Bankverbindung: Bayer. Vereinsbank München, Konto 620 404 · Postscheckkonto: München 270 44-802

In der US-PS 3 671 214 ist angegeben, daß Indole, die in den 1- und 2-Stellungen (und gegebenenfalls auch in anderen Stellungen) substituiert sind, eine herbizide Aktivität besitzen. Es wurde nunmehr gefunden, daß eine kleine Klasse von Indolen hinsichtlich der Regulierung des Wachstums von Pflanzen noch beträchtlich aktiver ist.

Gemäß der Erfindung wird nunmehr ein Verfahren zur Regulierung- des Wachstums oder zum Abtöten von Pflanzen vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man auf die Pflanzen eine in der 6-Stellung unsubstituierte Indolverbindung der allgemeinen Formel

aufbringt, worin X und Y, welche gleich oder verschieden sein können, jeweils für Chlor, Brom oder Methyl stehen, Z für Wasserstoff oder Carboxyalkyl steht, m für 0 oder 1 steht, η für 0 oder 1 steht und ρ für 0 oder 1 steht^ wobei die Verbindung in der 5-Stellung ausschließlich durch Chlor oder Brom substituiert ist,, m + η * ρ .für i oder ,2 steht₉ ρ für 0 steht, außer wenn J für Methyl steht «id m für 0 steht, Z für Chlor oder Brom steht _Λ wenn Y für Methyl steht,, η für 0 steht«, wenn J. für Methyl steht« waä. m für D steht, wenn Y. für Chlor oder Brom steht.,

Wenn das Iaadol In der ,2-St ellung durch eine C ar boxy alkyl -

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gruppe substituiert ist, dann enthält das Alkylradikal derselben eins bis vier Kohlenstoffatone, wobei die Carboxyalkylgruppe vorzugsweise ß-Carboxyäthyl ist.

Beispiele der geeigneten Indole sind 7~r-iethyl-ⁱ<-chloroiruiol, 7-Methyl-5-chloroindol, 7-Methyl-2-carcbxy^lthylinuol, 7-Chloroindol und 7-Broinoindol. Außer der ersten derselben sind diese Verbindungen bekannte chemische Verbindungen, die durch synthetische Standardverfahren hergestellt werden können. Die erste Verbindung ist eine neue Verbindung und kann durch das irn weiter unten stehenden Beispiel 11 beschriebene Verfahren synthetisiert werden. Diese neue Verbindung stellt ein weiteres Mermal der Erfindung dar.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar, um das Wachstum von Pflanzen zu verzögern oder abzubrechen und kann in bestimmten Fällen, je nach der Art der behandelten Pflanze und der verwendeten Menge, zum Abtöter, von Pflanzen verwendet werden. Das Verfahren ist besonders wirksam zur Behandlung von einkeimblättrigen Pflanzen (Gräsern). So kann in bestimmten Fällen die Erfindung dazu verwendet werden, selektives Wachstum von Gräsern, beispielsweise in Anbauten von breitblättrigen Pflanzen, zu kontrollieren.

Es können entweder die Wurzeln oder das Laubwerk der Pflanzen behandelt werden. Das erstere Verfahren kann beispielsweise durch Tränken der Wurzeln oder durch Beizen der Saat erfolgen, während das letztere Verfahren beispielsweise mit Hilfe eines wäßrigen Blattspritzmittels durchgeführt werden kann.

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Die Indolverbindungen können gegebenenfalls in Form anderer chemischer Verbindungen verwendet werden, die leicht so reagieren, daß die Indolverbindungen unter den Gebrauciisbedingungen gebildet werden.

Eei der Durchführung des Verfahrens werden die Verbindungen vorzugsweise in Form einer Zusammensetzung verwendet,, die einen Träger, der in geeigneter Weise aus einem Verdünnungsmittel besteht, und ein oberflächenaktives Mittel enthalten.

Feste Zusammensetzungen können die Form von. Saatbeizen, Stäubepulvern oder Granalien aufweisen, wobei ein feinverteiltes festes Verdünnungsmittel, wie z.B. Kaolin, Bentonit, Kieselgur, Dolomit, Calciumcarbonat, Talk, pulverisierte Magnesia, Fuller-Erde und Gips, verwendet wird. Sie können aber auch die Form von dispergierbaren Pulvern oder Körnern aufweisen, die ein oberflächenaktives Mittel enthalten, um die Dispergierung der Pulver oder Körner in der Flüssigkeit zu erleichtern.

Flüssige Zusammensetzungen sind z.B. Lösungen, Dispersionen oder Emulsionen, die ein oder mehrere oberflächenaktive Mittel, wie z.B. Netzmittel, Dispergiermittel, Emulgiermittel oder Suspendiermittel, enthalten, die kationischer, anionischer oder nicht-ionischer Natur sein können. Geeignete kationische Mittel sind quaternäre Ammoniumverbindungen, wie z.B. Cetyltrimethylainmoniunibromid. Geeignete anionische Mittel sind Seifen; Salze von aliphatischen Monoestern von Schwefelsäure, wie z.B. Natrium-laurylsulfat; und Salze von sulfonierten aromatischen Verbindungen, wie z.B. Natrium-dodecylbenzolsulfonat, Natrium-, Calcium-und Ammoniumlignosulfonat,

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Butylr.aphthalen-sulfonat und ein Gemisch aus NatriurndÜGopropyl- und -triisopropyl-naphthalerisulfonaten. Geeignete nicht-ionische Mittel sind die Kondensationsprodukte von A'thylenoxid mir Fettalkcholen, wie z.B. Oleylalkohol und Cetylalkohol, oder mit Alkylphenolen, wie z.B. Octylphenol, Nonylphenol und Octylcresol. Andere nicht-ionische Mittel sind die Teilester, die sich vor. langkettigen Fettsäuren und Hexitanhydriden ableiten, wie z.B. Sorbitan-monolaurat; die Kondensationsprodukte der genannten Teilestern mit Äthylenoxid; und die Lecithine. Geeignete Suspendiermittel sind hydrophile Kolloide, wie z.3. Polyvinylpyrollidon und Natrium-carboxymethylcellulosejUnd die pflanzlichen Gummis, wie z.B. Akaziengummi und Tragantgummi.

Die wäßrigen Lösungen, Dispersionen und Emulsionen können dadurch hergestellt xverden, daß man den aktiven Bestandteil in '//asser oder in einem organischen Lösungsmittel, das gegebenenfalls ein Netzmittel, Dispergiermittel oder Emulgiermittel enthält, auflöst und dann, sofern ein organisches Lösungsmittel verwendet wird, das so erhaltene Gemisch zu Wasser zugibt, das gegebenenfalls ein Netzmittel, Dispergiermittel oder Emulgiermittel enthält. Geeignete organische Lösungsmittel sind Äthylendichlorid, Isopropylalkohol, Propylenglykol, Diacetonalkohol, Toluol, Kerosin, Methylnaphthalin, die Xylole und Trichloroäthylen.

Die Indole können auch durch Mikroeinkapselung formuliert werden. Mikrokapseln können durch Koacervierung hergestellt werden. Vorzugsweise wird jedoch eine Grenzflächenpolymerisation eines Isocyanat/Diamin-Systems unter Rühren

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verwendet. Die resultierenden Mikrokapseln können als wäßrige Suspension verwendet werden.

Die Zusammensetzünden für die Verwendung als wäßrige Lösungen, Dispersionen oder Emulsionen v/erden im allgemeinen in Form eines Konzentrats geliefert, das einen hohen Anteil des aktiven Bestandteils enthält. Dieses Konzentrat muß vor der Verwendung mit Wasser verdünnt werden. Die Konzentrate sollten üblicherweise längere Lagerzeiten aushalten und nach einer solchen Lagerung auch noch mit Wasser verdünnt werden können, um wäßrige Präparate herzustellen, die während einer ausreichenden Zeit homogen bleiben, daß sie durch eine herkömmliche Spritzvorrichtung angewendet werden können. Die Konzentrate enthalten in geeigneter Weise 10 bis 60 Gew.-% des oder der aktiven Bestandteile. Geeignete gebrauchsfertige Präparate können verschiedene Mengen des oder der aktiven Bestandteile enthalten, je nach dem vorgesehenen Zweck. Eine geeignete Menge ist 0,01 bis 10 Gew.-^, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.-^, bezogen auf den oder die aktiven Bestandteile.

Die Zusammensetzungen können auch andere Pflanzenwachstumsregulierungsmittel enthalten, beispielsweise Maleinsäurehydrazid, 2-Chloroäthyl-trimethyl-ammonium-chlorid, Chlorfluorecol, (CK )₂N,NH.CO.GH₃.CH₂COOH (Alar) und Carbetamid. Diese anderen Mittel können auch Herbicide sein, wie z.B. Simazin oder Atrazin, und zwar insbesondere solche, die gegen breitblättrige Pflanzen wirksam sind, wie z.B. Hormonherbizide, beispielsweise 2,4-D, MCPA, Mecoprop und Dichlorprop. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kennen als Gemische mit festen oder flüssigen Düngemitteln oder rait Eisen(II)-sulfat formuliert werden.

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Der Pflanzenregulierungseffekt des erfinäungsgemäßen Verfahrens, der sich hauptsächlich in einem in einer Hemmung oder Verkümmerung zeigt, ist beispielsweise dann von Nutzen, wenn das Wachstum von Zuckerrohr gehe:;;n.t werden soll, wodurch die Zuckerkonzentration im Rohr bei der Ernte erhöht wird. Gras kann behandelt werden, um das Wachstum zu verringern, so daß es nicht so oft gemäht werden muß. In einigen Fällen kann sogar das Blühen der Gräser verhindert werden.

Die Menge der Indolverbindung, die zur Regulierung des Wachstums von Pflanzen aufgebracht wird, hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, wie z.B. von der betreffenden Formulierung, ob die Verbindung auf das Laubwerk oder auf die Wurzeln aufgebracht wird, dem gewünschten Effekt und der betreffenden Pflanze. Im allgemeinen wird jedoch eine Aufbringete von 0,5 bis 20 kg/ha, insbesondere 1 bis 3 kg/ha, verwendet, wenn 7-Chloro- oder 7-Bromoindol verwendet wird. Bei anderen Indolverbindungen werden Raten von 1 bis 20 kg/ha, insbesondere 2 bis 5 kg/ha, verwendet. Wenn herbizide Wirkungen gewünscht werden, dann sind die verwendeten Raten im allgemeinen höher, als wenn nur eine Wachstumshemmung gewünscht wird. In allen Fällen sind Routineversuche nötig, um die beste Aufbringrate für eine bestimmte Zusammensetzung und für den jeweiligen Zweck zu bestimmen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, worin die Teile in Gewicht ausgedrückt sind, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Beispiele 1 bis 6 erläutern erfindungsgemäße Zusammensetzungen. Die Beispiele 7 bis 10 erläutern das erfindungsgemäße Verfahren, und das Beispiel 11 erläutert die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung.

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BEISPIEL 1

Dieses Beispiel erläutert eine Zusammensetzung in. Fora eines eciulgierbaren Konzentrats von 7-Kethyl-üis-chlorcindol,. das mit Masser verdünnt werden kann.

Gew.-% 7-Kethyl-4-chloroIndlol _ 20

Kondensat aus 2 Mol Äthylenoxid

rr.it einem Gemisch aus Oleyl- und

Cetylalkoholen 5

Gemisch aus Calcium-dodecyl-benzol-

sulfonat mit äthoxyliertem Castoröl 5

Methylcyclohexanon technischer .._._. Reinheit 70

100 % BEISPIEL 2

Dieses Beispiel erläutert eine feste Zusammensetzung, die 7-Methyl-5-chloroindol enthält und die in Forn von Granalien angewendet werden kann.

Gew.-%

7-riethylindol 3

Bimssteingranalien 97

100 %

60982 3/ H-tf ACA(b

BEISPIEL 3

Dieses Beispiel erläutert eine Zusammensetzung in Fern eines emulgierbaren Konzentrats von 4-r/iethylinciol, welches sich für Verdünnung mit Wasser geeignet.

% Gewicht/Volumen

H-Methylindol 20

Kondensat aus 2 Mol Äthylenoxid mit einem Gemisch aus Oleyl- und

Cetylalkoholen 5

Gemisch aus Calcium-dodecyl-benzol-

sulfonat mit äthoxyliertem Castoröl 5

Kethylcyclohexanon technischer

Reinheit ICO %

BEISPIEL h

Dieses Beispiel erläutert eine feste Zusammensetzung, die Jt-Methylindol enthält und in Form von Granalien verwendet werden kann.

4-;"iethylindol 3

Bimssteingranalien 97

100

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BEISPIEL 5

Dieses Beispiel erläutert eine Zusammensetzung in Form eines emulgierbaren Konzentrats von 7-Chlcroindol, welches mit Wasser verdünnt werden kann.

Gew.-%

7-Chloroindol 20

Kondensat aus 2 Mol Äthylenoxid mit einem Gemisch aus Oleyl- und

Cetylalkoholen 5

Gemisch aus Calcium-dodecyl-benzol-

sulfonat mit äthoxyliertem Castcröl 5

Methylcyclohexanon technischer

Reinheit 70

100 %

Eine ähnliche Zusammensetzung kann unter Verwendung von 7-BromoindoI hergestellt werden.

BEISPIEL· 6

Dieses Beispiel erläutert eine feste Zusammensetzung, die 7~3romoindol enthält und in Form von Granalien angewendet werden kann,

Gew.-%

7-Bromoindol 3

Bimssteingranalien 97

100 % 609823/1017

BEISPIEL 7

Samen von italienischem Raigras (Lclium itaiicum) wurde in gesonderte Blumentöpfe mit 15 cm Durchmesser gesät, die mit einem Torf /Sand-Topf kompost gefüllt waren. Nachdem die keimenden Graspflanzen, die verhältnismäßig dicht gesäu viaren, auf eine Höhe von annähernd 10 er, gewachsen waren, wurden sie auf eine Höhe von 4 cm zurückgeschnitten, wieder auf eine Höhe von 5 cm wachsen gelassen und dann mit Indolen in einer Rate entsprechend 5 k-^/ha bespritzt. Jede Behandlung wurde auf 4 Töpfe angewendet. Eine ähnliche Anzahl von Töpfen wurde unbehandelt belassen und diente zurr» Vergleich. Der chemische Stoff wurde in einer 0,1 £igen wäßrigen Lesung eines Kondensats aus S XoI Äthylenoxid mit 1 KoI Nonylphenol suspendiert und auf die Pflanzen in einem Volumen entsprechend 1000 l/ha aufgebracht.

i~ Tag

Tage nach dem Bespritzen wurde das Gras in den behandelten und in den Vergleichstöpfen auf eine Standardhöhe von 4 cm zurückgeschnitten,und das Frischgewicht der Blät ter wurde gewogen.

Die prozentuale Verringerung des Wachstums ist in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.

TABELLE 1

Verbindung	Prozentuale Verringerung des Frischgewichts
7-Kethyl-4-chloroindol 7-i"Iethyl-5-chloroindol 7-Methyl-2-carboxyäthylindol	48 69 60

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BEISPIEL 8

Unter Verwendung der in Beispiel 7 beschriebenen Technik wurde bei *i-Kethylindol die mittlere Verringerung des Wachstums bei vier behandelten Töpfen im Vergleich zu Vergleichstöpfen mit 77 % ermittelt. Eine Wiederholung des Versuchs ergab eine Verringerung von-87 %* In beiden Versuchen behielt das Gras durchgehend eine angenehme grüne Farbe bei.

BEISPIEL 9

Das Verfahren von Beispiel 7 wurde wiederholt, wobei J-Chlcroindol und 7-Bromoindol verwendet wurden.

Die prozentuale Verringerung des Wachstums ist in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.

TABELLE 2

Verbindung	Prozentuale Verringerung des Frischgewichts
7-Chloroindol 7-3romoindol	■ 94 ' 89

BEISPIEL 10

Im September 197^ wurden willkürlich Flächen auf einem Feld in Großbritannien abgesteckt, auf denen winterhartes

6 0 9 8 2 3 / 44M ? ACAt

Raigras (Lolium perenne) wuchs. Es wurden drei Replikate verwendet. Gesonderte Flächen (jede hatte die Abmessung 2 m χ 3 ra) wurden mit wäßrigen Suspensionen der obigen Verbindungen bespritzt, wobei diese Suspensionen aus den in Beispiel 5 beschriebenen emulgierbaren Konzentratzusar;.-rriensetzungen hergestellt worden waren.

26 Tage nach der Behandlung wurden die bespritzten Flächen visuell untersucht und relativ zum Graswachstum in anderen unbespritzten Flächen eingestuft. Es wurde festgestellt, daS das ir.it chemischen Spritzmitteln behandelte Gras ein blasseres Grün als üblich hatte. Auch der Grad der Verfärbung wurde festgehalten. Durchschnittliche Resultate aus drei Flächen einer jeden Behandlung wurden ermittelt. Sie sind in Tabelle 3 gezeigt.

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TAbLiLLL

CD O CO CO

Verbindung	Aufbrin^ratc kg/ha·	Relatives Wachstum %	Verfärbung
7-Chloroindol	2	'43	stark
	1	63	leicht
	0,5	90	leicht
7-Bromoindol	2	70	■ beträchtlich I
	1	80	leicht
	0,5	80,	leicht
Vergleich, unbehandelt	-	100	-

Beide Verbindungen hemmten das Wachstum des Grases auf den behandelten Flächen, ohne daß das Gras abgetütet wurde. Das behandelte Gras wuchs später gesund und normal weiter.

BEISPIEL 11

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von 7--^#*ethyl-4-chloroindol.

Eine Lösung von 5*8 g (0,03 Hol) JJ-Chloro-T-methylisatin in Tetrahydrofuran wurde auf -60°C abgekühlt, -wobei eine orangefarbene Suspension erhalten wurde. Zu dieser wurden 3,0 g Natriumborohydrid und dann tropfenweise 18 ml Bortrifluorid-ätherat zugegeben. Das Gemisch schäumte, und es begann sich eine weiße Ausfällung zu bilden. Das Gemisch wurde langsam erwärmen gelassen. Bei -15⁰C fand eine exotherme Reaktion statt. Das Schäumen und das Ausfällen nahmen stark zu, und die Temperatur stieg in einer minute auf +5 C. Das Gemisch wurde dann in Eis abgekühlt, auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und über Nacht gerührt. Abschließend wurde es auf Eis gegossen (wobei weiteres Schäumen stattfand), worauf die organische Schicht abgetrennt, dreimal mit 2m HCl, einmal mit Kaliumcarbonatlösung und einmal mit Wasser gewaschen und dann über was serf reieni Magnesiumsulfat getrocknet wurde. Eindampfung ergab 4,7 g eines roten Öls, das beim Stehen einen grünen Schimmer annahm. Es wurde durch Kolonnenchromatografie gereinigt. Die Struktur der Verbindung (7-7iethyl-4-chlcroindol) wurde anschließend durch NKR- und Massenspektrografie bestätigt.

Patentansprüche: 609823/10 17

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Verfahren zur Regulierung des -Wachstums oder zum Abtöten von Pflanzen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Pflanzen eine in der 6-Stellung unsubsti- .. tuierte Indolverbindung der allgemeinen Formel

   .aufbringt, worin X und Y, die gleich oder verschieden sein können, jeweils für Chlor, Brom oder Methyl st.e-' hen, Z für Wasserstoff oder Carboxyalkyl steht, m für 0 oder 1 steht, η für 0 oder 1. steht und ρ für 0 oder 1 steht, wobei die Verbindung in der 5-Stellung lediglich durch Chlor oder Brom substituiert ist, .. m + η + ρ für.1 oder 2 steht, P für 0 steht, außer wenn .Y für Methyl steht und m für..Q steht, X für . . Chlor oder Brom steht, wenn Y für Methyl steht, n. für 0 steht, wenn X für Methyl.steht, und m für 0 steht, wenn Y für Chlor oder Brom steht,

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ,daß die Carboxyaikylgruppe aus ß-Carboxyäthyl besteht. ,

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung auf das Laubwerk oder auf die Wurzeln aufgebracht

   60982374-^t? /0/6

   ty. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als .Verbindung. 2-Carboxyalkyl-7-methylindol, ty- oder 5-Chloro-%Ed1er -Bromo-

   7-methylindol oder 4-Methylindol verwendet wird, welches in einer Rate von 1 bis 20 kg/ha, vorzugsweise 2 bis 5 kg/ha, aufgebracht wird.

   5. Verfahren nach Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung 7-Chloro- oder -Bromoindol verwendet wird, welches in einer Rate von 0,5 bis 20 kg/ha, vorzugsweise 1 bis 3 kg/ha, aufgebracht wird.

   6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung auf Zuckerrohr in einer ausreichenden Menge aufgebracht wird, um das Wachstum des Zuckerrohrs zu hemmen.

   7. Zusammensetzung zum Regulieren des Wachstums oder zum Abtöten von Pflanzen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine andere Indolverbindung als 7-Methyl-4-chloroindol nach Anspruch 1 in Mischung mit einem Träger enthält, der ein Verdünnungsmittel und ein oberflächenaktives Mittel aufweist.

   ψ 7-Methyl-4-chloroindol.

   9. Zusammensetzung zum Regulieren des Wachstums oder zum Abtöten von Pflanzen, dadurch gekennzeichnet, daß sie 7~Methyl-4-chloroindol und einen Träger ent hält.

   -S. STA**»

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   ORIGINAL INSPECTED