DE2815820C2

DE2815820C2 -

Info

Publication number: DE2815820C2
Application number: DE2815820A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. Allschwil Ch Tobler; Werner Dr. Basel Ch Foery; Rolf Dr. Binningen Ch Schurter
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1978-04-12
Publication date: 1989-12-28
Also published as: HU185923B; US4208202A; AU3508478A; US4294606A; AT370280B; GR73529B; SE7804244L; IT1094916B; JPS53130652A; DD137655A5; PL111168B2; ATA264078A; TR20413A; DK164678A; NL7803885A; CS244578A2; JPH0321545B2; PL206125A1; AR231634A1; CS274252B2

Description

Die Erfindung betrifft den Gegenstand der Ansprüche.

Bei den Heterocyclen handelt es sich um Azetidin-2-one, Pyrrolidin-2-one, Piperidin-2-one und Hexahydroazepin-2-one.

Der Heterocyclus kann an einer -CH₂-Gruppe einfach substituiert sein. Niederalkylreste als Substituenten weisen 1 bis 6 C-Atome auf, bevorzugt jedoch ist Methyl.

Bevorzugte Positionen von Methylresten sind die 3-Stellung und die andere Nachbarstellung vom Ring-Stickstoffatom.

Die -NHSO₂CF₃-Gruppe ist befähigt, Salze zu bilden, in denen das Wasser stoffatom durch ein Kation X ersetzt ist, vorzugsweise durch Natrium oder Kalium oder ein organisches Amin-Kation. Unter organischen Aminen hat sich Diäthanolamin besonders bewährt.

Als Metallkationen X kommen auch die von Erdalkalimetallen, von Zink, Kupfer oder Eisen in Betracht. Ist das vorhandene Kation 2- oder 3-wertig, so ist es selbstverständlich mit der seiner Wertigkeit ent sprechenden Anzahl Anionen des Basiskörpers I liiert. Auf den Grundkörper I entfällt dann 1/m Kation der Wertigkeit m.

Aus den USA-Patenschriften 32 38 222 und 39 58 974 sind bereits herbizid wirksame N-phenylsubstituierte Pyrrolidin-2-one, Piperidin-2-one und Azetidin-2-one bekannt geworden, die aber im Phenylring anders substi tuiert sind.

Andererseits sind in der USA-Patentschrift 39 20 444 und in der DE-OS 23 64 144 herbizid wirksame Perfluoralkansulfonanilid-Derivate beschrieben worden, welche aber keine heterocyclische Gruppierung aufweisen.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die erfindungsgemäßen heterocyclischen Wirkstoffe der allgemeinen Formel I den aus obigen Literaturstellen bekannten Wirkstoffen klar überlegen sind, sowohl in bezug auf herbizide Wirkung als in bezug auf Eignung als Pflanzen wachstumshemmer.

Das Verfahren zur Herstellung der neuen Wirkstoff der allgemeinen Formel I ist dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise ein heterocyclisches Amino-anilinderivat der allgemeinen Formel IIa

worin Q und n die unter Formel I im Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, mit einem Trifluormethansulfonylierungsmittel in Gegenwart eines Säureakzeptors umsetzt und das so erhaltene Trifluormethansulfonamid gewünschenfalls in das Salz einer Base oder eines Amins überführt.

Als Mittel zur Einführung der Trifluormethansulfonsäuregruppe kann das Anhydrid der Trifluormethansulfonsäure (CF₃SO₂)₂O oder ein Halogenid dieser Säure der Formel CF₃-SO₂-Hal dienen, wo Hal vorzugsweise Fluor oder Chlor bedeutet.

Als Säureakzeptoren dienen die für solche Acylierungen üblichen Ammonium basen, Alkali- und Erdalkali-hydroxyde, -Carbonate, -Hydrogencarbonate, sowie primäre, sekundäre und tertiäre Amine, wie z. B. Triäthylamin oder N,N-Dimethylanilin.

Die Ausgangsamine der allgemeinen Formel IIa sind ebenfalls neue, in der Literatur noch nicht beschriebene Stoffe. Ihre Herstellung erfolgt nach an sich bekannten Methoden, z. B. entsprechend den Verfahren, die in den USA-Patentschriften 32 38 222, 39 58 974, 35 76 814 und 40 51 142 für ähnliche N-phenylsubstituierte N-Heterocyclen beschrieben sind.

Im Prinzip erfolgt die Herstellung der Zwischenprodukte der allgemeinen Formel IIa durch Verknüpfung des Heterocyclus mit einem Ausgangsanilin der allgemeinen Formel III

worin n die Zahl Null oder 1 bedeutet.

Verwendet man als Ausgangsstoff der allgemeinen Formel III ein Nitro anilin, was oft vorzuziehen ist, um die Bildung von Stellungsisomeren zu vermeiden, so muß nach der Verknüpfung des Heterocyclus mit der 1-ständigen Aminogruppe die Nitrogruppe durch Hydrierung oder Reduktion nach bekannten Methoden in die Aminogruppe umgewandelt werden.

Cyclische 5 bis 7-Ring Lactame werden am besten nach den im DE-PS 8 50 007, im US-PS 38 62 172, im DE-pS 6 09 244 und in J. Org. Chem. 14, 862 (1949) sowie J. Org. Chem. 26, 718 beschriebenen Methoden hergestellt, ferner auch durch Umsetzung eines Anilins der allgemeinen Formel III mit einem entsprechenden Lacton

bei erhöhter Temperatur (100-250°C) gemäß US-PS 32 83 222.

Zur Herstellung eines 4-Ring-Lactams (Azetidin-2-on), kann man das Verfahren gemäß US-PS 39 58 974 anwenden, indem man ein Nitroanilin der Formel III mit β-Chlor-Propionsäurechlorid in das entsprechende N-(Nitro phenyl)-β-chlorpropionamid überführt und dieses mit einer Verbindung CH₃SOCH₂Na oder CH₃SO₂CH₂Na, entstanden aus Natriumhydrid und über schüssigem Dimethylsulfoxyd, bei Raumtemperatur reagieren läßt und im entsprechenden 1-(Nitrophenyl)-azetidin-2-on die Nitrogruppe zur Amino gruppe hydriert oder reduziert.

Alle die genannten Umsetzungen werden vorzugsweise in gegenüber den Reaktionsteilnehmern inerten Lösungs- und Verdünnungsmitteln durchge führt.

Bevorzugt sind polare organische Lösungsmittel, wie Alkohole, Ketone, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran oder Dimethylsulfoxyd.

In den nachfolgenden Beispielen wird die Herstellung einiger erfindungs gemäßer Wirkstoffe der allgemeinen Formel I und ihrer dazu benötigten Zwischenprodukte der allgemeinen Formel IIa beschrieben. Weitere in entsprechender Weise hergestellte Zwischenprodukte und Endstoffe sind in den anschließenden Tabellen aufgeführt. Alle Temperaturangaben beziehen sich auf Celsius-Grade.

Beispiel 1 a) 1-(3′-Nitro-4′,6′-dimethylphenyl)-azetidin-2-on

5 g Natriumhydrid (als 55%ige Öldispersion) werden solange in 100 ml Dimethylsulfoxyd gerührt, bis keine Gasentwicklung mehr feststellbar ist. Danach fügt man im Verlauf von 5-10 Minuten 21.5 g (0.084 Mol) N-(3- Nitro-4,6-dimethylphenyl)-b-chlorpropionamid, suspendiert in 500 ml Tetrahydrofuran hinzu. Man hält die Reaktionstemperatur bei 15° während 1/2 Stunden und addiert dann tropfenweise Wasser, um überschüssiges Natriumhydrid zu zerstören. Die Reaktionslösung nimmt man in Methylen chlorid auf und wäscht sie mit Wasser und gesättigter NaCl-Lösung, trocknet sie (Mg SO₄) und dampft ein. Das Rohprodukt wird an Kieselgel in Chloroform fraktioniert filtriert. Man erhält 14.5 g (78%) Produkt, Smp. 102°.

C₁₁H₁₂N₂O₃ (220.23)
Ber. C 60.00, H 5.50, N 12.72%
Gef. C 60.1, H 5.5, N 12.7%

b) 1-(3′-Amino-4′,6′-dimethylphenyl)-azetidin-2-on

21.2 g (0.0965 Mol) gemäß a) erhaltenes 1-(3′-Nitro-4′,6′-dimethyl phenyl)-azetidin-2-on werden in 210 ml Methanol mit 2 g Raney Nickel bei 30-35° unter Normaldruck hydriert. Die Reaktionslösung wird filtriert und eingedampft. Umkristallisation des Rohprodukts aus Methanol liefert 16.6 g (90%) Kristalle vom Smp. 123-124°.

C₁₁H₁₄N₂O (190.25)
Ber. C 69.45, H 7.42, N 14.73%
Gef. C 69.5, H 7.3, N 14.9%

c) 1-(3′-Trifluormethansulfonamido-4′,6′-dimethylphenyl)-azetidin-2-on

Zu einer Lösung von 6.6 g (0.035 Mol) 1-(3′-Amino-4′,6′-dimethylphenyl)- azetidin-2-on und 4.3 g Triäthylamin (0,041 Mol) in 100 ml Chloroform werden bei -40°C im Verlauf von 15 Minuten 12 g (0.04 Mol) Trifluormethansulfonsäure anhydrid dazugetropft. Nach dem Erwärmen auf Raumtemperatur extrahiert man die klare Lösung 2mal mit 200 ml 1N-KOH. Der wäßerige Extrakt wird filtriert, gekühlt und mit konzentrierter Salzsäure sauer gestellt. Das so gefüllte Produkt wird abfiltriert und mit Wasser neutral gewaschen. Man trocknet im Exsikkator bei 50°. Die Ausbeute beträgt 4.9 g (43%), Smp. 137-139°.

Das Produkt hat die Formel

Das Diäthanolaminsalz dieser Verbindung ist ein viskoses Öl.

Analyse: C₁₂H₁₃F₃N₂O₃S (322.30)
Ber. C 44.72, H 4.07, F 17.0, N 8.69, S 9.95%
Gef. C 44.9, H 4.0, F 17.9, N 8.8 S 9.7%

Beispiel 2 a) 1-(3′-Nitro-4′,6′-dimethylphenyl)-piperidin-2-on

77 g (0.27 Mol) N-(3-Nitro-4,6-dimethylphenyl)-δ-chlorvaleroylamid werden in einer Mischung von 50 ml Tetrahydrofuran und 500 ml 22%iger wäßriger Natronlauge bei 60-65° während 5 Stunden kräftig gerührt. Die Reaktions mischung wird mit Wasser verdünnt, abgekühlt und mit Salzsäure sauer gestellt. Das ausgefüllte Produkt wird neutral gewaschen und im Exsikkator bei 70° getrocknet. Man erhält 62.8 g (93%), Smp, 134-135°.

C₁₃H₁₆N₂O₃ (248.28)
Ber. C 62.89, H 6.50, N 11.28%
Gef. C 63.1, H 6.5, N 11.7%

b) Die Hydrierung zum 1-(3′-Amino-4′,6′-dimethylphenyl)-piperidin-2-on vom Smp. 133-135° erfolgt in derselben Weise, wie im Beispiel 1b für den entsprechenden 4-Ring-Heterocyclus beschrieben ist.

c) 1-(3′-Trifluormethansulfonamido-4′,6′-dimethyl-phenyl)-piperidin-2-o-n

Zu einer Lösung von 21.8 g (0.1 Mol) 1-(3′-Amino-4′,6′-dimethylphenyl)- piperidin-2-on und 12 g Triäthylamin (0.11 Mol) in 400 ml Chloroform werden bei -40° 31 g (0.11 Mol) Trifluormethansulfonsäureanhydrid im Verlauf von 40 Minuten dazugetropft. Man läßt die Temperatur auf Raumtemperatur ansteigen und erhitzt kurz auf Rückflußtemperatur. Die Lösung wird mit 500 ml 1N-KOH extrahiert. Das wäßrige Extrakt wird filtriert und mit konzentrierter Salzsäure sauer gestellt. Das so gefällte Produkt wird abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Man trocknet im Exsikkator bei 70°C. Ausbeute 18.0 g (51%) Smp. 260-266°.

Das Produkt hat die Formel

Das Diäthanolaminsalz dieser Verbindung ist ein viskoses Öl.

Beispiel 3 1-(3′-Trifluormethansulfonamido-4′-methyl-phenyl)-pyrrolidin-2-on

Zu einer Lösung von 19.0 g (0,1 Mol) 1-(3′-Amino-4′-methylphenyl)- pyrrolidin-2-on und 12 g Triäthylamin in 200 ml Chloroform werden bei -40° 31 g (0.11 Mol) Trifluormethansulfonsäureanhydrid im Verlauf von 40 Minuten zugetropft. Man läßt die Temperatur auf Raumtemperatur ansteigen und erhitzt kurz auf Rückflußtemperatur. Die Lösung wird mit 350 ml 1N-KOH-Lösung extrahiert. Der wäßrige Extrakt wird filtriert und mit konzentrierter Salzsäure sauer gewaschen. Das so gefällte Produkt wird abfil triert und mit Wasser gewaschen. Man trocknet im Exsikkator bei 70°. Aus beute 16.7 g, (52%) Smp. 140-144°.

Das entsprechende Diäthanolaminsalz ist ein viskoses Öl.

Beispiel 4 1-(3′-Trifluormethansulfonamido-4′,6′-dimethyl-phenyl)-pyrrolidin-2--on

Zu einer Lösung von 20.4 g (0,1 Mol) 1-(3′-Amino-4′,6′-dimethylphenyl)- pyrrolidin-2-on und 12 g Triäthylamin (0.11 Mol) in 200 ml Chloroform werden bei -40° 30 g (0.106 Mol) Trifluormethansulfonsäureanhydrid im Verlauf von 40 Minuten zugetropft. Dann läßt man die Temperatur auf Raumtemperatur ansteigen und erhitzt kurz auf Rückflußtemperatur. Die Lösung wird mit 1N-KOH-Lösung extrahiert. Der wäßrige Extrakt wird filtriert und mit konzentrierter Salzsäure sauer gestellt. Das so gefällte Produkt wird abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Man trocknet im Exsikkator bei 70°. Ausbeute 16.4 g, (49%) Smp. 217-221°.

Das Diäthanolaminsalz ist ein viskoses Öl.

Beispiel 5

a) 1-(3′-Amino-4′,6′-dimethylphenyl)-6-methyl-piperidin-2-on

Eine Lösung von 65 g (0.5 Mol) 5-Oxo-capronsäure und 70 g (0.51 Mol) 3-Amino-4,6-dimethylanilin in 300 ml Methanol werden in Gegenwart von Raney-Nickel bei 130-140°C hydriert. Ausbeute: 110 g.

b) Die Überführung dieses Amins in das Endprodukt 1-(3′-Trifluor-methan sulfonamido-4′,6′-dimethylphenyl)-6-methyl-piperidin-2-on erfolgt wie in Beispielen 3 und 4 beschrieben.

Beispiel 6 a) 1-(3′-Amino-4′,6′-dimethylphenyl)-5-methyl-pyrrolidin-2-on

Eine Suspension von 0.2 g Platinoxid in 25 ml Äthanol wird mit Wasser stoff behandelt und danach eine Lösung von 34.8 g (0.3 Mol) Lävulinsäure und 85 g (0.62 Mol) 3-Amino-4,6-dimethylanilin in 300 ml Äthanol zugegeben. Man hydriert bei Zimmertemperatur. Das gewünschte Pyrrolidin inonderivat wird in einer Ausbeute von etwa 80% erhalten.

b) Die Überführung in das Endprodukt 1-(3′-Trifluormethansulfonamido- 4′,6′-dimethylphenyl)-5-methyl-pyrrolidin-2-on erfolgt analog den vor stehenden Beispielen.

In den nachstehenden Tabellen sind bereits erwähnte sowie weitere erfindungsgemäß hergestellte neue Zwischenprodukte der allgemeinen Formel IIa und erfindungsgemäße Wirkstoffe der allgemeinen Formel I zusammengestellt.

Tabelle I

Zwischenprodukt der allgemeinen Formel IIa

Wirkstoffe der allgemeinen Formel I a) mit 4-Ring-Heterocyclus (Azetidinone)

Tabelle 2

b) mit 5-Ring-Heterocyclus (Pyrrolidin-2-one)

Tabelle 3a

Tabelle 3b

c) mit 6-Ring-Heterocyclus (Piperidin-2-one)

Tabelle 4a

Tabelle 4b

d) mit 7-Ring-Hetercyclus

Tabelle 5

Tabelle 6

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel erfolgt in an sich be kannter Weise durch inniges Vermischen und Vermahlen von Wirkstoffen der allgemeinen Formel I mit geeigneten Trägerstoffen gegebenenfalls unter Zusatz von gegenüber den Wirkstoffen inerten Dispersion- oder Lösungs mitteln. Die Wirkstoffe können in den folgenden Aufarbeitungsformen vorliegen und angewendet werden:

feste Aufarbeitungsformen: Stäubemittel, Streumittel, Granulate, Umhüllungsgranulate, Imprägnierungsgranulate und Homogengranulate;
in Wasser dispergierbare Wirkstoffkonzentrate: Spritzpulver, Pasten, Emulsionen;
flüssige Aufarbeitungs formen: Lösungen.

Zur Herstellung fester Aufarbeitungsformen (Stäubemittel, Streumittel, Granulate) werden die Wirkstoffe mit festen Trägerstoffen vermischt. Als Trägerstoffe kommen zum Beispiel Kaolin, Talkum, Bolus, Löss, Kreide, Kalkstein, Kalkgrits, Ataclay, Dolomit,Diatomeenerde, gefällte Kiesel säure, Erdalkalisikate, Natrium- und Kaliumaluminiumsilikate (Feldspäte und Glimmer), Calcium- und Magnesiumsulfate, Magnesiumoxid, gemahlene Kunststoffe, Düngemittel, wie Ammoniumsulfat, Ammoniumphosphat, Ammonium nitrat, Harnstoff, gemahlene pflanzliche Produkte, wie Getreidemehl, Baumrindemehl, Holzmehl, Nusschalenmehl, Cellulosepulver, Rückstände von Pflanzenextraktionen oder Aktivkohle, je für sich oder als Mischungen untereinander in Frage.

Granulate lassen sich herstellen, indem man die Wirkstoffe in einem organischen Lösungsmittel löst und die so erhaltene Lösung auf ein granuliertes Mineral, z. B. Attapulgit, SiO₂, Granicalcium oder Bentonit, aufbringt und dann das organische Lösungsmittel wieder verdampft.

Polymerengranulate können hergestellt werden, indem man z. B. ein fertiges, poröses Polymerengranulat, wie Harnstoff/Formaldehyd-Poly merisate, Polyacrylnitril und Polyester, mit bestimmter Oberfläche und günstigem vorausbestimmten Absorptions/Desorptionsverhältnis mit den Wirkstoffen, z. B. in Form ihrer Lösungen (in einem niedrig siedenden Lösungsmittel), imprägniert und das Lösungsmittel entfernt. Derartige Polymerengranulate können in Form von Mikrogranulaten mit Schüttgewichten von vorzugsweise 300 g/Liter bis 600 g/Liter auch mit Hilfe von Zer stäubern aufgebracht werden. Das Zerstäuben kann über ausgedehnte Behandlungsflächen mit Hilfe von Flugzeugen durchgeführt werden.

Granulate sind auch durch Kompaktieren des Trägermaterials mit den Wirk- und Zusatzstoffen und anschließendes Zerkleinern erhältlich.

Diesen Mitteln können ferner den Wirkstoff stabilisierende Zusätze und/oder nichtionische, anionaktive und kationenaktive Stoffe zugegeben werden, die beispielsweise die Haftfestigkeit der Wirkstoffe auf Pflanzen und Pflanzenteilen verbessern (Haft- und Klebemittel) und/oder eine bessere Benetzbarkeit (Netzmittel) sowie Dispergierbarkeit (Dis pergatoren) gewährleisten. Als Klebemittel kommen beispielsweise die folgenden in Frage: Olein-Kalk-Mischung, Cellusolederivate (Methyl cellulose, Carboxymethylcelulose), Hydroxyäthylenglykoläther von Mono- und Dialkylphenolen mit 5 bis 15 Äthylenoxidresten pro Molekül und 8 bis 9 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, Ligninsulfonsäure, deren Alkalimetall- und Erdalkalimetallsalze, Polyäthylenglykoläther (Carbowaxe), Fett alkoholpolyglykoläther mit 5 bis 20 Äthylenoxidresten pro Molekül und 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Fettalkoholteil, Kondensationsprodukte von Äthylenoxiden, Propylenoxid, Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylalkohole, Kondensationsprodukte von Harnstoff-Formaldehyd sowie Latex-Produkte.

In Wasser dispergierbare Wirkstoffkonzentrate, d. h. Spritzpulver, Pasten und Emulsionskonzentrate stellen Mittel dar, die mit Wasser auf jede gewünschte Konzentration verdünnt werden können. Sie bestehen aus Wirkstoff, Trägerstoff, gegebenenfalls den Wirkstoff stabilisierenden Zusätzen, oberflächenaktiven Substanzen und Antischaum mitteln und gegebenenfalls Lösungsmitteln.

Die Spritzpulver und Pasten werden erhalten, indem man die Wirkstoffe mit Dispergiermitteln und pulverförmigen Trägerstoffen in geeigneten Vorrichtungen bis zur Homogenität vermischt und vermahlt. Als Trägerstoffe kommen beispielsweise die vorstehend für die festen Auf arbeitungsformen erwähnten in Frage. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, Mischungen verschiedener Trägerstoffe zu verwenden. Als Disper gatoren können beispielsweise verwendet werden: Kondensationsprodukte von sulfoniertem Naphthalin und sulfonierten Naphthalinderivaten mit Formal dehyd, Kondensationsprodukte des Naphthalins bzw. von Naphthalinsulfon säure mit Phenol und Formaldehyd sowie Alkalimetall-, Ammonium- und Erdalkalimetallsalze von Ligninsulfonsäure, weiter Alkylarylsulfonate, Alkali- und Erdalkalimetallsalze der Dibutylnaphthalinsulfonsäure, Fettalkoholsulfate, wie Salze sulfatierter Hexadecanole, Heptadecanole und Salze von sulfatiertem Fettalkoholpolyäthylenglykoläther, das Natriumsalz von Oleylmethyltaurid, ditertiäre Acetylenglykole, Dialkyl dilaurylammoniumchlorid und fettsaure Alkali- und Erdalkalimetallsalze.

Als Antischaummittel kommen zum Beispiel Silicone in Frage.

Die Wirkstoffe werden mit den oben aufgeführten Zusätzen so vermischt, vermahlen, gesiebt und passiert, daß bei den Spritzpulvern der feste Anteil eine Korngröße von 0,02 bis 0,04 und bei den Pasten von 0,03 mm nicht überschreitet. Zur Herstellung von Emulsionskonzentraten und Pasten werden Dispergiermittel, wie sie in den vorangehenden Abschnitten aufgeführt wurden, organische Lösungsmittel und Wasser verwendet. Als Lösungsmittel kommen beispielsweise die folgenden in Frage: Alkohole, Benzol, Xylole, Toluol, Dimethylsulfoxid, N,N-dialkylierte Amide und Trialkylamine. Die Lösungsmittel müssen praktisch geruchlos, nicht phytotoxisch, den Wirkstoffen gegenüber inert und dürfen nicht leicht brennbar sein.

Ferner können die erfindungsgemäßen Mittel in Form von Lösungen ange wendet werden. Hierzu wird der Wirkstoff bzw. werden mehrere Wirkstoffe der Formel I in geeigneten organischen Lösungsmitteln, Lösungsmittelge mischen, Wasser oder Gemischen von organischen Lösungsmitteln mit Wasser gelöst. Als organische Lösungsmittel können aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, deren chlorierte Derivate, Alkylnaphthaline, allein oder als Mischung untereinander verwendet werden.

Der Gehalt an Wirkstoff in den oben beschriebenen Mitteln liegt zwischen 0,1 bis 95%, bevorzugt zwischen 1 bis 80%. Anwendungsformen können bis hinab zu 0,001% verdünnt werden. Die Aufwandmengen betragen in der Regel 0,1 bis 10 kg AS/ha, vorzugsweise 0,25 bis 5 kg AS/ha.

Die in den erfindungsgemäßen Mitteln enthaltenen Wirkstoffe beeinflussen das Pflanzenwachstum in verschiedener Weise. So hemmen, verzögern oder unterbinden sie in erster Linie das Wachstum und die Keimung. Es handelt sich dabei also sowohl um pre- und post-emergente Herbizidwirkung als auch um Wuchshemmung.

Erfindungsgemäße Mittel, die als aktive Komponente mindestens eine Verbindung der Formel I enthalten, eignen sich besonders zur Hemmung und Kontrolle des Pflanzenwachstums von monocotylen und dicotylen Pflanzen, wie Gräsern, Sträuchern, Bäumen, Getreide- und Leguminosenkulturen, Zuckerrohr, Tabak, Soja, Zwiebel- und Kartoffelknollen, Zierpflanzen, Obstbäumen und Reben.

Die von den erfindungsgemäßen Wirkstoffen der Formel I in erster Linie erzielte Wirkung besteht in der gewünschten Reduktion der Pflanzengröße, insbe sondere der Wuchshöhe. Im allgemeinen ist damit eine gewisse Änderung der Pflanzenform verbunden. In unmittelbarem Zusammenhang zur Ver minderung der Wuchshöhe erfährt die Pflanze eine Festigung. Blätter und Stengel sind kräftiger ausgebildet. Durch Verkürzung der Internodienab stände an monocotylen Pflanzen wird die Knickfestigkeit erhöht. Auf diese Weise können Ernteausfälle durch Gewittersturm oder Dauerregen, die normalerweise zu einem Lagern von Getreide- und Leguminosenkulturen führen, weitgehend verhindert und damit die Erntearbeit erleichtert werden. Als Nebeneffekt führt verminderte Wuchshöhe bei Nutzpflanzen zu einer Einsparung an Düngemitteln. In gleichem Maße gilt dies auch für Zierpflanzen, Zierrasen, Sportrasen oder sonstige Grünanpflanzungen.

Eines der wichtigsten Probleme an reinen Grasbepflanzungen ist jedoch der Grasschnitt selbst, sei es an Grünanlagen in Wohngegenden, auf Industrie geländen, auf Sportplätzen, an Autostraßen, Flugpisten, Eisenbahndämmen oder Uferböschungen von Gewässern. In all diesen Fällen ist ein periodisches Schneiden des Rasens bzw. des Graswuchses notwendig. Dies ist nicht nur im Hinblick auf Arbeitskräfte und Maschinen sehr aufwendig, sondern bringt im Verkehrsbereich auch erhebliche Gefahren für das betroffene Personal und die Verkehrsteilnehmer mit sich.

Es besteht daher gerade in Gebieten mit großen Verkehrsnetzen ein dringendes Bedüfnis, die im Hinblick auf die Verfestigung von Seiten streifen und Böschungen an Verkehrswegen notwendige Grasnarbe einerseits zu erhalten und zu pflegen, andererseits aber mit einfachen Maßnahmen während der gesamten Vegetationsperiode auf einer mittleren Wuchshöhe zu halten. Dies wird durch Applikation erfindungsgemäßer Wirkstoffe der Formel I auf sehr günstige Weise erreicht.

In analoger Weise kann durch Behandlung von Bäumen, Sträuchern und Hecken, vor allem in Wohn- und Industriegebieten, mit erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I die arbeitsaufwendige Schnittarbeit reduziert werden.

Durch den Einsatz erfindungsgemäßer Wirkstoffe der allgemeinen Formel I können auch das Treibwachstum und/oder die Fruchtbarkeit von Obstbäumen und Reben vorteilhaft beeinflußt werden.

Zierpflanzen mit starkem Längenwachstum können durch Behandlung mit erfindungsgemäßen Wirkstoffen als kompakte Topfpflanzen gezogen werden.

Der Wirkstoffe der allgemeinen Formel I finden auch Anwendung zur Hemmung des Wachstums unerwünschter Geiztriebe, z. B. bei Tabak und Zierpflanzen, wodurch das arbeitsintensive Ausbrechen dieser Triebe von Hand vermieden wird, ferner zur Austriebhemmung bei lagernden Knollen, beispielsweise bei Zierpflanzenknollen, bei Zwiebeln und Kartoffeln, und schließlich zur Ertragssteigerung bei stark vegetativ wachsenden Kulturpflanzen, wie Soja und Zuckerrohr, indem durch Applikation erfindungsgemäßer Wirk stoffe der Übergang von der vegetativen zur generativen Wachstumsphase beschleunigt wird.

Bevorzugt setzt man die erfindungsgemäßen Wirkstoffe der allgemeinen Formel I zur Wachstumshemmung an Gräsern, Getreidekulturen, Tabak, Soja und Zierpflanzen ein.

Die Aufwandmengen sind verschieden und vom Applikationszeitpunkt abhängig. Sie liegen im allgemeinen zwischen 0.1 und 5 kg Wirkstoff pro Hektar, bei Applikation vor dem Auflaufen der Pflanzen und für die Behandlung von bestehenden Kulturen vorzugsweise bis zu 4 kg pro Hektar.

Die Entfaltung der Wirkung der erfindungsgemäßen Wirkstoffe erfolgt sowohl über die oberirdischen Pflanzenteile (Kontaktwirkung), insbe sondere die Blätter, als auch über den Boden, als pre-emergentes Herbizid (Keimhemmung).

Die Wirkung als starke Wachstumshemmer zeigt sich darin, daß die meisten post-emergent behandelten Pflanzenarten nach dreiwöchiger Versuchsdauer einen Wachstumsstillstand zeigen, wobei die behandelten Pflanzenteile eine dunkelgrüne Färbung annehmen. Die Blätter fallen aber nicht ab.

Die Wuchshemmung tritt bei einigen Pflanzenarten schon bei einer Dosierung von 0,5 kg/ha und darunter auf.

Da nicht alle Pflanzenarten gleich stark gehemmt werden, ist bei Wahl einer bestimmten niederen Dosierung ein selektiver Einsatz möglich.

Viele der erfindungsgemäßen Wirkstoffe sind in pre-emergenter Anwendung gegen viele Unkräuter schon bei relativ niederen Konzentrationen auch hochaktive Herbizide, sowohl gegen Monocotyledonen wie Dicotyledonen. Bei mittleren Konzentrationen sind sie auch herbizid stark wirksam in post-emergenter Anwendung. Viele Wirkstoffe neigen zu totalherbizider Wirkung, andere eignen sich als gute Selektivherbizide, insbesondere in Zuckerrübenkulturen, wie beispielsweise Verbindung No. 39.

In Gebieten mit erhöhter Erosionsgefahr können die erfindungsgemäßen Wirkstoffes als Wuchshemmer in den verschiedensten Kulturen eingesetzt werden.

Dabei wird die Unkrautdecke nicht beseitigt, sondern nur so stark gehemmt, daß keine Konkurrenzierung der Kulturpflanzen mehr auftritt.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe der allgemeinen Formel I zeichnen sich überdies durch eine sehr starke pre-emergente Herbizidwirkung aus, sind also auch ausgeprägte Keimungshemmer.

Zum Nachweis der Brauchbarkeit als Herbizide (pre- und post-emergent) und als Wuchshemmer dienten folgende Testmethoden:

Pre-emergente Herbizid-Wirkung (Keimungshemmung)

Im Gewächshaus wird unmitelbar nach der Einsaat der Versuchspflanzen in Saatschalen die Erdoberfläche mit einer wäßerigen Suspension der Wirkstoffe, erhalten aus einem 25%igen Spritzpulver, behandelt. Es wurden verschiedene Konzentrationsreihen angewendet, von 0,05 bis 4 kg Wirk substanz pro Hektar. Die Saatschalen werden im Gewächshaus bei 22-25°C und 50-70% rel. Luftfeuchtigkeit gehalten und der Versuch nach 3 Wochen ausgewertet und die Resultate nach folgender Notenskala bonitiert:

1 = Pflanzen nicht gekeimt oder total abgestorben
2-8 = Zwischenstufen der Schädigung
9 = Pflanzen ungeschädigt (wie unbehandelte Kontrolle).

Als Versuchspflanzen dienen:

hordeum (Gerste)
setaria italica
triticum (Weizen)	echinochloa crus galli
zea (Mais)	beta vulgaris
sorghum hybr. (Hirse)	sida spinosa
oryza (Reis)	sesbania exaltata
glycine (Soja)	amaranthus retroflexus
gossypium (Baumwolle)	sinapis alba
avena fatua	ipomoea purpurea
lolium perenne	galium aparine
alopecurus myosuroides	pastinaca sativa
bromus tectorum	rumex sp.
cyperus esculentus	chrysanthemum leucum.
rottboellia exaltata	abutilon sp.
digitaria sanguinalis	solanum nigrum

Die Wirkstoffe der Beispiele 2 und 4 ergaben sogar bei einer Dosierung von 0.1 kg/ha eine praktisch vollständige Keimhemmung bei sehr vielen Versuchspflanzen und sind den Wirkstoffen des US-PS 39 20 444 und der DE-OS 23 64 144 klar überlegen.

Die im weiteren aufgeführten Prüfresultate wurden durch Anwendung folgender Substanzen erzielt:

Verbindung A: 1-(3,4-Dichlorphenyl)-5-methylpyrrolidin-2-on,

bekannt aus FR-PS 13 49 517 (zitiert in CA. 60, 13197a (1964)), Verbin dung aus Beispiel 6, Seite 6;

Verbindung B: 1-(3,4-Dichlorphenyl)-azetidin-2-on,

bekannt aus US-PS 39 58 974 (zitiert in CA. 85, 108509s (1976)), Verbin dung aus Beispiel 4, Spalte 3;

Verbindung C: 5-Acetamido-2-methyl-trifluormethansulfonanilid,

bekannt aus dem US-Patent 36 39 474, Beispiel 12, Spalte 8, und Anspruch 6, Spalte 16; und

folgende Verbindungen aus dem Umfang der Formel I der Deutschen Patent anmeldung P 28 15 820.5-44;

Diese Wirkstoffe wurden als 25%ige Emulsionskonzentrate formuliert und auf Spritzbrühenkonzentration verdünnt.

Versuchsanordnung

Im Gewächshaus wurden in Saatschalten Samen von Avena, Setaria, Sinapis und Stellaria ausgesät. Unmittelbar nach der Einsaat wurde die Erdober fläche mit einer wäßrigen Dispersion der Wirkstoffe, hergestellt aus einem 25%igen Emulsionskonzentrat, behandelt. Es wurden Aufwandmengen von 4 kg AS/ha angewendet. Die Saatschalen wurden im Gewächshaus bei 22° bis 25°C und bei 50% bis 70% relativer Luftfeuchtigkeit gehalten. Nach 3 Wochen wurde der Versuch an Hand folgender Bewertungsskala ausgewertet:

1 = Pflanzen nicht gekeimt oder total abgestorben
2-3 = sehr starke Wirkung
4-6 = mittlere Wirkung
7-8 = geringe Wirkung
9 = keine Wirkung (wie unbehandelte Kontrolle).

Ergebnisse

Aufwandmenge: 4 kg Aktivsubstanz pro Hektar

Im preemergenten Herbizidtest zeigen die erfindungsgemäßen Wirkstoffe eine gleichmäßig starke phytotoxische Wirkung, die derjenigen der Verbindungen A, B und C deutlich überlegen ist.

Post-emergente Herbizid-Wirkung (Kontaktherbizid)

Eine größere Anzahl (mindestens 7) Unkräuter und Kulturpflanzen, sowohl monocotyle wie dicotyle, wurden nach dem Auflaufen (im 4-bis-6-Blatt stadium) mit einer wässerigen Wirkstoffemulsion in Dosierungen von 0.05 bis 4 kg Wirksubstanz pro Hektar auf die Pflanzen gespritzt und diese bei 24°-26°C und 45-60% rel. Luftfeuchtigkeit gehalten. 5 Tage und 15 Tage nach Behandlung wird der Versuch ausgewertet und das Ergebnis wie im pre-emergent-Versuch nach derselben Notenskala bonitiert.

Die geprüften Verbindungen gemäß der Erfindung zeigten auf einigen Pflanzen ausgeprägte kontaktherbizide Wirkung und auf vielen Pflanzen Wachstumsstillstand als Symptom der wachstumshemmenden Eigenschaften.

Wuchshemmung bei Gräsern

In Kunststoffschalen mit Erde-Torf-Sand-Gemisch (6 : 3 : 1) wurden Samen der Gräser Avena, Setaria, Lolium und Cyansurus ausgesät und normal be wässert. Die aufgelaufenen Gräser wurden wöchentlich bis auf 4 cm Höhe zurückgeschnitten und 40 Tage nach der Aussaat und 1 Tag nach dem letzten Schnitt mit wässerigen Spritzbrühen der geprüften Wirkstoffe bespritzt.

Die Wirkstoffmenge betrug 4 kg Aktivsubstanz pro Hektar. 21 Tage nach Applikation wurde das Wachstum der Gräser im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle in Prozent gemessen:

0% kein weiteres Wachstum nach der Applikation
100% Wachstum wie unbehandelte Kontrolle.

Verbindung A: 1-(3,4-Dichlorphenyl)-5-methylpyrrolidin-2-on,

Verbindung B: 1-(3,4-Dichlorphenyl)-azetidin-2-on,

Verbindung C: 5-Acetamido-2-methyl-trifluormethansulfonanilid,

Wuchshemmung bei Gräsern

Aufwandmenge: 4 kg Aktivsubstanz pro Hektar

Neuzuwachs in % zur Kontrolle

Im Wuchshemmungstest für Gräser zeigen die Substanzen Nr. 8 und Nr. 10 einen sehr starken Einfluß auf das Längenwachstum der geprüften Gräser, die Verbindung Nr. 2 einen mittelmäßigen wuchshemmenden Effekt. Der Wirkstoff A hat mittelmäßige bis gute wuchshemmende Wirkung, der Wirkstoff B hat keine wuchshemmende Wirkung und die Substanz C wirkt schwach bis mittelmäßig wuchshemmend. Werden beim Vergleich der Wirk stoffe die strukturellen Ähnlichkeiten wie in A und Nr. 10, bzw. B und Nr. 2 mit einbezogen, zeigt sich deutlich, daß die Wirkstoffe der vorliegenden Anmeldung, denjenigen des Standes der Technik, denen sie strukturell am ehesten vergleichbar sind, an Wirksamkeit als Wuchs regulatoren bei Gräsern überlegen sind.

Wuchshemmung bei Getreide

In Kunststoffbechern wurde Sommerweizen (Triticum aestivum), Sommergerste (Hordeum vulgare) und Roggen (Secale) in sterilisierter Erde angesät und im Gewächshaus gezogen. Die Getreidesprößlinge werden 5 Tage nach Aussaat mit einer Spritzbrühe des Wirkstoffs behandelt. Die Blatt applikation entsprach 0,1 bis 5 kg Wirkstoff pro Hektar. Die Auswertung erfolgt nach 21 Tagen.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe bewirken eine merkliche Wuchshemmung beim Getreide.

Claims

1. N-phenylsubstituierte heterocyclische Verbindungen der allgemeinen Formel I worin
Q ein unsubstituierter oder durch einen niederen Alkylrest einfach substituierter Alkylenrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen ist, und
n die Zahl Null oder 1 bedeutet und deren Salze.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise ein heterocyclisches 3-Amino-4-methyl-anilinderivat der allgemeinen Formel IIa worin Q und n die unter Formel I im Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, mit einem Trifluormethansulfonylierungsmittel in Gegenwart eines Säureakzeptors umsetzt und das so erhaltene Trifluormethansulfonamid gewünschtenfalls in das Salz einer Base oder eines Amins überführt.

3. Mittel zur Pflanzenwachstumsregulation, dadurch gekennzeichnet, daß es neben Träger- und/oder anderen Zuschlagstoffen eine Verbindung nach Anspruch 1 enthält.