DE2732660A1 - Nitromethylen-imidazolidine und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Nitromethylen-imidazolidine und verfahren zu ihrer herstellung

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    • A01N43/48Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
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Description

  • Gegenstand der Hauptanmeldung sind 2-Nitromethylen-imidazolidine
  • bzw. 2-Nitromethylen-hexahydropyrimidine der Formel in der n 1 bis 2, R1 Wasserstoff, eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit nicht mehr als 8 C-Atomen, (C5-C6)-Cycloalkyl, Hydroxylalkyl mit 2 bis 4 C-Atomen, Alkoxyalkyl mit insgesamt bis 8 C-Atomen, N,N-Dialkylaminoalkyl mit insgesamt bis zu 7 C-Atomen, Phenyl oder Phenyl-(C1-C2)-alkyl und R2 und R3 Wasserstoff oder Methyl bedeuten. Die Verbindungen sind wirksame Insektizide.
  • 2-Nitromethylen-imidazolidine sind ferner aus der US-PS 3.948.943 als Insektizide bekannt.
  • In weiterer Ausbildung des Gegenstandes der Hauptanmeldung betrifft die vorliegende Anmeldung 2-Nitromethylen-imidazolidine der Formel I worin die Reste R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff,Halogen, Alkyl-, Alkoxy oder Alkyluiio mit jeweils 1-4 C-Atomen, CN, N02, OH, CF3 oder zusammen die Methylendioxygruppe bedeuten, mit der Maßgabe, daß nicht R1 und R2 gleichzeitig Wasserstoff sind, gemäß Patentanmeldung P 25 14 402.9.
  • Die Verbindungen werden dadurch hergestellt, daß man a) 1,2-Diaminoalkane der Formel II mit einer 1-Nitroäthylen-Verbindung der Formel III worin R3 (C1-C4)-Thioalkyl oder Halogen, insbesondere Chlor, bedeutet, umsetzt oder b) eine Benzyl-Verbindung der Formel IV worin X ein Halogenatom, vorzugsweise Chlor, oder eine Arylsulfonsäureestergruppe, vorzugsweise eine Benzolsulfonsäureester- oder Toluolsulfonsäureester-Gruppe bedeutet, mit 2-Nitromethylen-imidazolidin (R. Gompper und H. Schäfer, Ber.
  • 100 (1967) 591) umsetzt.
  • Die 1,2-Diaminoalkane der Formel II werden in bekannter Weise hergestellt, indem man entsprechend substituierte Benzaldehyde mit N1-Acetyläthylendiamin umsetzt, die entstandenen Schiff'-schen Basen katalytisch hydriert, den Acetylrest mit einer verdünnten Säure verseift und die Basen mit Alkali freisetzt.
  • Die 1,2-Diaminoalkane der Formel II können auch nach bekannter Weise hergestellt werden, indem man überschüssiges 1,2-Diaminoäthan mit den entsprechenden substituierten Benzylchloriden umsetzt.
  • Die als Ausgangsstoffe verwendeten Benzylhalogenide der Formel IV sind bekannt. Die entsprechenden Sulfonsäureester können aus den entsprechenden Sulfonsäurechloriden und den Benzylalkoholen dargestellt werden.
  • Die beiden Varianten a) und b) des Herstellungsverfahrens werden zweckmäßig mit äquimolaren Mengen der jeweiligen Ausgangsstoffe durchgeführt, vorteilhaft in einem polaren Lösungsmittel, z.B.
  • Alkoholen wie Methanol, Äthanol, Propanol, Methoxyäthanol, Ketonen wie Aceton, Äthylmethylketon, oder amiden wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Tetramethylharnstoff, Hexamethylphosphorsäuretriamid oder in Dimethylsulfoxid.
  • Bei Verwendung derBenzyhalogenide der Formel IV (Verfahren b) empfiehlt sich die Anwendung eines säurebindenden Mittels. Als säurebindende Mittel kommen Basen wie Triäthylamin oder Pyridin, sowie Alkali- und Erdalkalicarbonate und -bicarbonate, -hydroxide und alkoxide, wie z.B. -methoxide, äthoxide, -butoxide infrage.
  • Die Reaktionstemperaturen können im allgemeinen zwischen 0° und 1500C liegen, vorzugsweise zwischen 200 und 80"C. Dabei genügen bei Reaktionen nach Verfahren b) in aprotischen polaren Lösungsmitteln wie Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon allgemein niedrigere Temperaturen, während nach Verfahren a) in Methanol, Äthanol, Propanol usw. die entsprechenden Siedetemperaturen der Lösungsmittel vorteilhaft sind.
  • Die Isolierung der Verfahrenserzeugnisse erfolgt nach üblichen Methoden durch Abdestillieren der verwendeten Lösungsmittel oder Verdünnen der Reaktionslösung mit Wasser. Gegebenenfalls kann eine Reinigung durch Umkristallisieren aus einem geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch erfolgen.
  • Für die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen und die Herstellung und Anwendung pflanzenschutzwirksamer Mittel gelten die Angaben der Hauptanmeldung.
  • Durch die Einführung eines oder mehrerer Substituenten, insbesondere Halogen, in den Benzolkern wird die insektizide Wirkung des aus der DT-OS 25 14 402 bekannten 1-Benzyl-2-nitromethylenimidazolidins erheblich gesteigert. Als Halogen kommen bevorzugt Chlor oder Fluor in Betracht.
  • Beispiel 1: a) l-(4-Methoxybenzyl )-2-nitromethylen-imidazolidin 15,5 g (0,1 Mol) l-Nitro-2,2-bis-methylthio-äthylen und 27,4 g (0,11 Mol) Nt-(4-Methoxybenzyl)-äthylendiamin werden in 150 ml Methanol 1 Stunde unter Rückfluß gekocht. Anschließend wird das Lösungsmittel abgedampft und der Rückstand aus Methanol umkristallisiert.
  • Ausbeute: 16,8 g; Schmp.: 1200-1210C Auf gleiche Weise erhält man b) aus l-Nitro-2,2-bis-methylthio-äthylen und Nt-(2,6-Dichlorbenzyl)-äthylendiamin l-(2,6-Dichlorbenzyl)-2-nitromethylen-imidazolidin vom Schmp. 233° - 236°C, c) aus l-Nitro-2,2-bis-methylthio-äthylen und N1-(3,4-Methylendioxybenzyl)-äthylendiamin l-(3,4-Methylendioxy-benzyl)-2-nitromethylen-imidazolidin vom Schmp. 1620 - 1680C.
  • d) aus l-Nitro-2,2-bis-methylthio-äthylen und NI-2<Hydroxybenzyl)-äthylendiamin l-(2-Hydroxybenzyl)-2-nitromethylenimidazolidin vom Schmp. 2040-2060C.
  • e) aus l-Nitro-2,2-bis-methylthio-äthylen und Nt-(4-Hydroxybenzyl)-äthylendiamin 1- (4-Hydroxybenzyl )-2-nitromethylenimidazolidin vom Schmp. 2110-2120C.
  • Beispiel 2: a) l-(4-Chlorbenzyl )-2-nitromethylen-imidazolidin 12,9 g (0,1 Mol) 2-Nitromethylenimidazolidin, 20,7 g (0,15 Mol) wasserfreies Kaliumcarbonat und 16,1 g (0,1 Mol 4-Chlorbenzylchlorid werden in 50 ml Dimethylsulfoxid 12 Stunden bei Raumtemperatur (20°-25°C) gerührt und anschließend in 200 g Eiswasser eingerührt. Der Niederschlag wird abgesaugt, an der Luft getrocknet und aus Methanol umkristallisiert.
  • Ausbeute: 8,1 g; Schmp.: 168°-169°C Auf gleiche Weise erhält man: b) aus 2-Nitromethylen-imidazolidin und 3,4-Dichlorbenzylchlorid 1-(3,4-Dichlorbenzyl)-2-nitromethylen-imidazolidin vom Schmp. 177°-178°C, c) aus 2-Nitromethylen-imidazolidin und 2-Chlorbenzylchlorid 1-( 2-Chlorbenzyl )-2-nitromethylen-imidazolidin vom Schmp.
  • 191o - 192 OC .
  • d) aus 2-Nitromethylen-imidazolidin und 2,4-Dichlorbenzylchlorid 1-(2,4-Dichlorbenzyl )-2-nitromethylen-imidazolidin vom Schmp. 1650-1680C.
  • e) aus 2-Nitromethylen-imidazolidin und 4-Fluorbenzylchlorid 1- (4-Fluorbenzyl )-2-nitromethylen-imidazolidin vom Schmp.
  • 1480 - 149 OC.
  • f) aus 2-Nitromethylen-imidazolidin und 4-Nitrobenzylchlorid 1-(4-Nitrobenzyl)-2-nitromethylen-imidazolidin vom Schmp.
  • 2060 - 208 OC .
  • g) aus 2-Nitromethylen-imidazolidin und 4-Methylbenzylchlorid 1-(4-Methylbenzyl)-2-nitromethylen-imidazolidin vom Schmp.
  • 1240C.
  • BIOLOGISCHE BEISPIELE Beispiel I: Afrikanische und Amerikanische Baumwollwanzen (Dysdercus fasciatus und Oncopeltus fasciatus) werden mit wäßrigen Verdünnungen von Spritzpulverkonzentraten, die die in der Tabelle I angegebene Wirkstoffmenge der jeweilig angewandten Verbindung enthalten, tropfnaß gespritzt. Anschließend werden die Wanzen in mit luftdurchlässigen Deckeln versehenen Behältern bei Zimmertemperatur aufgestellt.
  • Minf Tage nach der Behandlung wird die Mortalität festgestellt.
  • Als Vergleichssubstanz diente die unsubstituierte Benzylverbindung (R¹ = R2 = H).
  • Tabelle I
    Präparat Gew.-k A.S. in % 8 Abtötung nach 5 Tagen
    aus der Spritzbrühe Oncopeltus f. Dysdercus f.
    Beispiel
    0,006 100
    2a 0,00075 100
    2a 0,00075 100
    0,025 100
    2e 0,006 100
    0,003 30
    Vergleichs- 0,025 50
    substanz 0,006 100
    0,003 40
    Beispiel II: Blätter von Bohnenpflanzen (Phaseolus vulgaris) werden an den Stielen mit Watte umwickelt und in Gläschen mit Wasser gesteckt. Anschlie,ßend erfolgt eine Besprühung der Blätter mit wäßrigen Verdünnungen von Emulsionskonzcntraten erfindungsgemäher Verbindungen.
  • Mit denselben Konzentrationen werden Larven des Mexikanischen Bohnenkäfers (Epilachna varivestis) besprtiht und nach der Behandlung zu den Bohnenblättern gesetzt. 48 Stunden nach der Behandlung wird die Mortalität festgestellt.
  • Als Vergleichssubstanz diente die unsubstituierte Benzylverbindung (R1 = R2 = H).
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt: Tabelle II
    I Gew.-% A.S. in % Mortalität
    aus
    Beispiel der Spritzbrühe
    2a 0,01 100
    2e 0,02 100
    2g 0,05 100
    2b 0,2 100
    2f 0,2 70
    1a 0,025 100
    1c 0,025 100
    2c 0,2 90
    Vergleichs- 0,2 70
    substanz
    AS = Aktivsubstanz

Claims (4)

  1. Nitromethylen-imidazolidine und Verfahren zu ihrer Herstellung (Zusatz zu P 25 14 402.9 = HOE 75/F 085) Patentansprüche: t. 2-Nitromethylen-imidazolidine der Formel I worin die Reste R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, Alkyl-, Alkoxy oder Aikylthio mit jeweils 1-4 C-Atomen, CN, N02, OH, CF3 oder zusammen die Methylendioxygruppe bedeuten, mit der Maßgabe, daß nicht R1 und R2 gleichzeitig Wasserstoff sind, gemäß Patentanmeldung P 25 14 402.9.
  2. 2. Verfahren zur Herstellung von 2-Nitromethylen-imidazolidinen der Formel I, dadurch gekennzeichnet, daß man a) die 1,2-Diaminoalkane der Formel II mit einer 1-Nitroäthylen-Verbindung der Formel III worin R3 (C1-C4)-Thioalkyl oder Halogen, insbesondere Chlor bedeutet, umsetzt oder b) eine Benzyl-Verbindung der Formel IV worin X ein Halogenatom, vorzugsweise Chlor, oder eine Arylsulfonsäureestergruppe, vorzugsweise eine Benzolsulfonsäure- oder Toluolsulfonsäureestergruppe, bedeutet, mit 2-Nitromethylen-imidazolidin umsetzt.
  3. 3. Verwendung von Verbindungen der Formel I als Insektizide.
  4. 4. Pflanzenschutzmittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Verbindungen der Formel I.
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