-
Bis-Pyridyloxy-phenoxy-propionsäureester
-
Die vorliegende Erfindung betrifft neue, herbizid und pflanzenregulatorisch
wirksame Bis-Pyridyl-oxyphenoxy-propionsäureester, Verfahren zu ihrer Herstellung,
Mittel die diese neuen Verbindungen als Wirkstoff enthalten sowie die Verwendung
der neuen Verbindungen oder sie enthaltender Mittel zur selektiven Bekämpfung von
Unkräutern in Nutzpflanzenkulturen, vorzugsweise in Getreidekulturen.
-
Die neuen Wirkstoff entsprechen der Formel I
Alkylen
worin Q und Q' den Carbonylrest -CO-, oder den Methylenrest -CH2-, R unabhängig
voneinander einen 4-(3,5-Diahlogenpyridyl-2-oxy) -phenoxyrest
t'Hal" unabhängig voneinander Chlor oder Brom x Sauerstoff, Schwefel, die Irninogruppe
- NH -oder die direkte Bindung "Alkylen" eine geradlinige oder verzweigte Alkylengruppe
, die durch 1-2 Sauerstoffatome unterbrochen und/oder durch Hydroxyl substituiert
sein kann.
-
Die Bis-Pyridyloxy-phenoxy-alkancarbonsäureester der Formel 1 können
symmetrisch sein, müssen es aber nicht. Die Pyridylringe können verschiedenartig
voneinander durch Chlor und/oder Brom substituiert sein. Die als "Q" bezeichneten
Verbindungsteile sind entweder Carbonyl- oder Methylen-gruppen. Die durch "X" bezeichneten
Atome können beide Sauerstoff, eines Sauerstoff das andere Schwefel oder beide Schwefel
sein.
-
Aus den Deutschen Offenlegungsschriften No.
-
2 546 251, 2 732 846 sowie der Japanischen Offenlegungsschrift No.
51-139627 sind 4-(Pyrid-2-yloxy)-alkancarbonsäuren und -ester mit herbizider Wirkung
bekannt geworden. Ferner sind aus der deutschen Offenlegungsschrift No. 2 617 804
4-Phenoxy-phenoxy-propionsäureester mit ähnlicher Struktur bekannt geworden. Die
Verbindungen vorliegender Erfindung sind von jenen verschieden.
-
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass die neuen Wirkstoffe
der Formel I gemäss vorliegender Erfindung eine spezifisch gegen Gräser (z.B. avena
fatua) gerichtete HerbizidwLrkung besitzen und in monokotylen Kulturen wie Getreide
(Weizen) sowie in dikotylen Kulturen als Unkrautmittel eingesetzt werden können.
-
Die erfindungsgemassen Wirkstoffe besitzen auch günstige wachs tumsregulierende
Effekte (Wuchshemmung).
-
Insbesondere hemmen sie das Wachstum von dicotylen Pflanzen.
-
Die Verbindungen vorliegender Erfindung sind wenig giftig für Warmblüter
und deren Applikation wirft keine Probleme auf. Die Aufwandmenge liegt zwischen
0,1 und 5 kg pro Hektar.
-
Die Herstellung der neuen Verbindungen der Formel I erfolgt nach
an sich bekannten Methoden.
-
Es ist einfacher, "symmetrische" Verbindungen der FormelI d.h. solche
Verbindungen in denen die beiden R, Q und X identisch sind herzustellen.
-
Nach einem ersten Verfahren setzt man ein 4-(3',5'-Dihalogenpyridyl-2'-oxy)-phenol
der Formel II
worin "Hal" je ein Chlor- oder Bromatom bedeutet, mit einer Verbindung
der Formel III um,
Alkylen
worin "Hal" Chlor- oder Brom bedeutet und "Alkylen und X die unter Formel I gegebene
Bedeutung haben.
-
Die Ausgangsphenole der Formel II sind,soweit sie nicht bereits bekannt
sind, durch Kondensation von 2, 3,5-Trihalogenpyridin mit Hydrochinon relativ einfach
herzustellen.
-
Die 2-Halogenpropionsureester der Formel III können nach an sich
bekannten Methoden durch Reaktion von einem a-Chlorpropionsäurechlorid oder a-Brompropionsäurechlorid
(oder den entsprechenden Säurebromiden) mit einem Alkylendiol oder Alkylenoxid erhalten
werden. Als Alkylendiole kommen Glykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, Glycerin
oder Erythrit in Frage. Als Alkylenoxid ist vor allem das Aethylenoxid zu nennen.
-
Diese Reaktionen gehen in geeigneten inerten Lösungsmitteln in Gegenwart
einer Base als säurebindendes Mittel schon bei Normaldruck und Zimmertemperatur
vor sich. Zur Beschleunigung der Reaktion kann bis zum Siedepunkt des Reaktionsgemisches
erwärmt werden.
-
Ebenfalls zu "symmetrischen" Verbindungen der Formel I gelangt man,
indem man eine a-4-(3',5'-Dihalogenpyridyl-2'-oxy)-phenoxyl-propionsäure oder ein
reaktionsfähiges Derivat derselben, wie z.B. ein Säurehalogenid, der Formel IV
worin "Hal" die unter Formel I gegebene Bedeutung hat, mit einem Alkylendiol oder
Alkylendithiol der Formel V H-X - Alkylen - XH (V) worin "Alkylen" die unter Formel
I gegebene Bedeutung hat, nach an sich bekannten Methoden, verestert.
-
Gemäss einem anderen Verfahren welches sich auch zur Herstellung
von Verbindungen der Formel I mit "assymmetrischer" Struktur eignet, setzt man ein
4-(3',5'-Dihalogenpyridyl-2'-oxy)-phenol der Formel II mit einem a-Halogenpropionsäurederivat
der Formel VI um
Alkylen
worin "Hal" Chlor oder Brom bedeutet und "Alkylen" Q, R und X die unter Formel I
gegebene Bedeutung haben.
-
Die Herstellung des Esters der Formel VI erfolgt in mehreren Stufen
z.B. durch Reaktion eines 4-(3',5'-Dihalogenpyridyl-2'-oxy)-phenols der Formel II
mit einem a-Halogenpropionsäureester der Formel VII
Alkylen
worin "Hal" Chlor oder Brom bedeutet Q, Q' und X die unter Formel I gegebene Bedeutung
haben.
-
Wenn man in dieser letzten Umsetzung 2 Mol Phenol der Formel II mit
einem Mol Dihalogenäther resp. Dihalogenthioäther der Formel VII umsetzt, erhält
man direkt symmetrische Aether und Thioäther in denen Q und Q' die Methylengruppe
bedeutet.
-
Diese Umsetzungen werden in einem Lösungsmittel vorgenommen in Gegenwart
einer Base als säurebindendes Mittel.
-
Zu assymmetrischen Verbindungen der Formel I gelangt man auch, wenn
man einen a-Halogenpropionsäure pyridyloxy-phenoxy-ester der Formel VIII
Alkylen-X-H (VIII) worin "Alkylen", "Hal",'Q und X die unter Formel I gegebene Bedeutung
haben, mit einem a-Pyridyloxy-phenoxypropionsäure-chlorid respektive einem 4-Pyridyloxyphenoxy-halogenalkyläther
der Formel IX
worin "val" Chlor oder Brom bedeuten und Q und X die unter Formel I gegebene Bedeutung
haben, umsetzt.
-
Auch diese Umsetzung wird mit Vorteil bei Normaldruck in einem den
Reaktionsteilnehmern gegenüber inerten Lösungsmittel in Gegenwart eines säurebindenden
Mittels vorgenommen. Die Temperatur kann zwischen der Raumtemperatur und dem Siedepunkt
des Reaktionsgemisches liegen.
-
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemässe
Verfahren für Wirkstoffe der Formel I.
-
Weitere in entsprechender Weise hergestellte Verbindungen sind in
der anschliessenden Tabelle aufgeführt. Temperaturangaben beziehen sich jeweils
auf Celsius-Grade.
-
Die Bis-a-(Pyridyloxy-phenoxy)-alkancarbonsäureester und -äther der
Formel I sind stabile Verbindungen, welche in üblichen organischen Lösungsmitteln,
wie Alkoholen, Aethern, Ketonen, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd etc. löslich
sind.
-
Beispiel 1 Bis-a-(3',5'-Dichlorpyridyl-2l-oxy)-phenoxy)-propionsäure-glykol-ester.
-
a) 50,8 g (0,2 Mol) 4-(3',5'-Dichlorpyridyl-2-oxy)-phenol werden mit
41,4 g (0,3 M) Kaliumcarbonat und 300 ml Methyläthylketon vorgelegt und 2 Stunden
am Ruckfluss geruhrt. Anschliessend gibt man-bei 500 33,2 g (0,1 Mol) Bis-(2-Brompropionsäure)-glycolester
zu und rührt 15 Std. bei 600 aus. Danach filtriert man das Reaktionsgemisch ab und
dampft das Filtrat am Vacuum ein. Den Rückstand filtriert man mit Methylenchlorid
über eine kleine Säule ab und erhält beim Eindampfen der Hauptfraktion 69,0 g (50,5
% der Theorie) Bis-(α-(4-3',5'-Dichlorpyridyl-2'-oxy)-phenoxy)-propionsäure)-glycolester
als glasharte, klare farblose Titel-Verbindung mit dem n2°1,5075.
-
D 1,5075.
-
Der als Ausgangsmaterial verwendete Glycolester wird wie folgt hergestellt:
b)
215,9 g (1,0 Mol) 2-Brompropionsäurebromid werden in 500 ml Methylenchlorid gelöst
vorgelegt. Dazu werden nebeneinander 31,0 g (0,5 Mol) Aethylenglycol und 106,1 g
(1,05 Mol) Triäthylamin getropft, wobei die Temperatur mit einem Eisbad bei 10°
gehalten wird. Man lässt noch 15 Minuten bei Raumtemperatur ausrühren. Dann filtriert
man das entstandene Hydrobromid ab, wäscht die organische Phase kurz mit Wasser,
trocknet sie mit Natriumsulfat und dampft am Vacuum ein. Der Rückstand wird der
Hochvacuumdestillation unterworfen. Als Hauptfraktion erhält man Bis - (2 -Brompropionsaure)
-glycolester, als farbloses Oel, mit dem Siedepunkt 900 bei 0,08 Torr.
-
Beispiel 2 Bis-a-[4-(3',5'-Dichlorpyridyl-2'-oxy)-phenoxypropionsSure-glycol-ester
Man gibt tropfenweise 34,4 g (0,1 Mol) a-(4-(3',5'-Dichlorpyridyl-2'-oxy)-phenoxy)-propionsäurechlorid
zu einer Lösung von 3, 1 g (0,05 Mol) Aethylenglycol, 15,2 ml (0,11 Mol) Triäthylamin
und 200 ml Methylenchlorid und halt dabei die Innentemperatur mit einem Eisbad bei
100. Nach 10 Min. Ausrühren bei Raumtemperatur wäscht man das Reaktionsgemisch kurz
mit kaltem Wasser aus, um das Hydrochlorid zu entfernen. Dann trocknet man die organische
Phase mit Natriumsulfat und filtriert die Lösung direkt über eine kleine Säule ab.
Man dampft das Lösungsmittel ab und destilliert den Rückstand.So erhalt man das
obige Produkt in gleicher Ausbeute wie im Beispiel 1.
-
Beispiel 3 a-[4-(3',5'-Dichloropyridyl-2'-oxy)-phenoxy]-propionsäure--2-[4-(3',5'-dichlorpyridyl-2'-oxy)-phenoxy]-propylester
a) 8,7 g (0,025 M) a-[4-(3',5'-Dichlorpyridyl-2-oxy)-phenoxy]--propionsäurechlorid
werden bei 200 zu einer vorgelegten ILjsung von 8,5 g (0,27 M) 2-[4-(3',5'-Dichlorpyridyl-2'-oxy)-phenoxy]-propanol,
3,8 ml (0,027 M) Triäthylamin und 30 ml Methylenchlorid getropft. Man lässt 2 Stunden
ausrühren und gibt 50 ml Wasser zu. Die organische Phase filtriert man über eine
kleine Kieselgelsäule und dampft die Hauptfraktion ein. Dabei erhält man 7,6 g (48,7%)
vom Titelprodukt mit dem Brechungsindex 20 nD 1.5802.
-
b) 170,0 g (0,47 M) 2-[4-(3' ,5'-Dichlorpyridyl-2'-oxy)-phenoxy]--propionsäure-äthylester
werden in 100 ml Diäthyläther gelöst und bei 200 zu einer Suspension vo 9,5 g (0,25
M) Lithiumaluminiumhydrid in 1000 ml Diäthyläther getropft. Gegen Ende des Zutropfens
lässt man die Temperatur auf 300 steigen. Sobald im Dunnschicht-chromatogramm kein
Ausgangsmaterial mehr sichtbar wird, tropft man erst 50 ml Essigester, dann 50 ml
Wasser vorsichtig zu. Das Ausgefallene wird filtriert und die -organische Phase
nach dem Trocknen über Natriumsulfat eingedampft.
-
Als Rückstand erhält man 117,5 g (79,9%) 2-[4-(3',5'-Dichlorpyridyl-2'-oxy)-phenoxyl-propanol
mit dem Brechungsindex nD20 1.6720.
-
In analoger Weise wurden folgende Verbindungen hergestellt
Vbg. Hai X Alkylen (X) Hal physikalische |
No. Konstante |
1 3Cl 5Cl O -C2H4- O 3'Cl 5'Cl nD20 1.5075 |
2 3Cl 5Cl O -C4H8- O 3'Cl 5'Cl Smp. 92-4° |
3 3Cl 5Cl O -CH(CH3)-CH(CH3)- O 3'Cl 5'Cl Smp. 142-5° |
4 3C1 5C1 5 -C2H4 5 3'Cl 5'Cl |
5 3Cl 5Cl O -CH2- - 3'Cl 5'Cl nD20 1.5802 |
6 3Br 5Br O -C2H4- O 3'Br 5'Br |
7 3Cl 5Cl NH -C2H4- NH 3'Cl 5'Cl Smp. 223-5° |
8 3Cl 5Cl O -C2H4- NH 3'Cl 5'Cl Smp. 114-121° |
9 3Br 5C1 0 -C2H4 0 3'Br 5'Cl |
10 3Br 5Br O -C4H8- O 3'Br 5'Br |
11 3Br 5Br O -CH(CH3)-CH(CH3)- O 3'Br 5'Br |
12 3Cl 5Cl O -C2H4- NH 3'Br 5'Br |
Die Erfindung betrifft auch herbizide Mittel, welche einen neuen
Wirkstoff der Formel I enthalten, sowie Verfahren zur pre- und insbesondere post-emergenten
UnkrautbekSmpfung, insbesondere von monocotylen Ungräsern.
-
Die erfindungsgemassen Mittel können in den Ublichen Formulierungen
vorliegen.
-
Die Herstellung erfindungsgemässer Mittel erfolgt in an sich bekannter
Weise durch inniges Vermischen und Vermahlen von Wirkstoffen der Formel I mit geeigneten
Trgerstoffen, gegebenenfalls unter Zusatz von gegen-Uber den Wirkstoffen inerten
Dispersions- oder LUsungsmitteln. Die Wirkstoffe kUnnen in dcn folgendes Aufarbeitungsformen
vorliegen und angewendet werden: feste Aufarbeitungsformen: Stäubemittel, Streumittel,
Granulate, UmhUllungsgranulate Imprägnierungsgranulate und Homogengranulate; in
Wasser dispergierbare Wirks to£fkonzentrate: Spritzpulver, (wettable powder), Pasten,
Emulsionen: flussige Aufarbeitungsformen: Lösungen.
-
Der Gehalt an Wirkstoff in erfindungsgemässen Mitteln kann zwischen
0,1 bis 95%, bevorzugt zwischen 1 bis 80% liegen. Anwendungsformen können bis hinab
zu 0,001% verdünnt werden. Die Aufwandmengen betragen in der Regel 0,1 bis 10 kg
Wirkstoff pro Hektar, vorzugsweise 0,25 bis 5 kg/ha. Die Wirkstoffe der Formel I
können beispielsweise wie folgt formuliert werden (Teile bedeuten Gewichtsteile):
Emulsionskonzentrat Zur Herstellung eines 25%igen Emulsionskonzentrates werden 25
Teile Bis-α-[4-(3',5'-Dichlorpyridyl-2'-oxy)-phenoxy]-propionsäure-glycolesterX
10 Teile Mischung von Nonylphenolpolyoxyäthylen und Calcium-dodecylbenzol-sulfonat,
10 Teile Cyclohexanon, 55 Teile Xylol, miteinander vermischt. Dieses Konzentrat
kann mit Wasser zu Emulsionen auf zur- Anwendung geeignete Konzentrationen verdünnt
werden.
-
Anstatt des jeweiligen in den hier aufgeführten Formulierungsbeispielen
angegebenen Wirkstoffs kann auch eine andere der von der Formel I. umfassten Verbindungen
verwendet werden.
-
Spritzpulver Zur Herstellung eines a) 50%igen, b) 25%igen und c) 10%igen
Spritzpulvers werden folgende Bestandteile verwendet: a) 50 Teile Bis-α-[4-(3',5'-Dichlorpyridyl-2'-oxy)
phenoxy]-propionsäure-glycolester, 5 Teile Natriumdibutylnaphthylsulfonat, 3 Teile
Naphthalinsulfonsäuren-Phenonolsulfonsäuren-Formaldheyd-Kondensat 3:2:1, 20 Teile
Kaolin 22 Teile Champagne-Kreide; b) 25 Teile des obigen Wirkstoffes, 5 Teile Oleylmethyltaurid-Natrium-Salz,
2,5 Teile NaphthalinsulfonsSuren-Formaldehyd-Kondensat, 0,5 Teile Carboxyraethylcellulose,
5 Teile neutrales Kalium-Aluminium-Silikat, 62 Teile Kaolin; c) -i0 Teile des obigen
Wirkstoffs, 3 Teile Gemisch der Natriumsalze von gesättigten Fettalkoholen, 5 Teile
NaphthalinsulfonsSuren-Formaldehyd-Kondensat, 82 Teile Kaolin.
-
Der angegebene Wirkstoff wird auf die aitsprechenden Trägerstoffe
(Kaolin und Kreide) aufgezogen und anschliessend vermischt und vermahlen. Man erhält
Spritzpulver von vorzüglicher Benetzbarkeit und Schwebefähigkeit. Aus solchen Spritzpulvern
können durch Verdünnen mit Wasser Suspensionen jeder gewünschten Wirkstoffkonzentration
erhalten werden. Derartige Suspensionen werden zur Bekämpfung von Unkräutern und
Ungräsern
in Kulturpflanzungen und zur Behandlung von Rasenanlagen
verwendet.
-
Paste Zur Herstellung einer 45%igen Paste werden folgende Stoffe verwendet:
45 Teile Bis-α-[4-(3',5'-Dichlorpyridyl-2'-oxy)-phenoxy]-propionsäure-glycolester,
5 Teile Natriumaluminiumsilikat, 14 Teile CetylpolyäthylenglykolSther mit 8 Mol
Aethylenoxid, 1 Teil Oleylpolyäthylenglykoläther mit 5 Mol Aethylenoxid, 2 Teile
Spindelöl, 23 Teile Wasser, 10 Teile Polyäthylenglykol.
-
Der Wirkstoff wird mit den Zuschlagstoffen in dazu geeigneten Geräten
innig vermischt und vermahlen. Man erhalt eine Paste, aus der sich durch Verdünnen
mit Wasser Suspensionen jeder gewünschten Konzentration herstellen lassen.
-
Erfindungsgemässe Mittel, die als aktive Komponente mindestens eine
Verbindung der Formel I enthalten, eignen sich besonders zur selektiven Bekämpfung
schwerbekämpfbar er monocotyler Ungräser in pre- und insbesondere post-emergenter
Anwendung in Kulturpflanzenbes tänden, wie z.B. Weizen, aber auch Soja, Baumwolle,
Zuckerrohr etc.
-
Zum Nachweis der Brauchbarkeit als Herbizide (pre- und post-emergent)
dienen folgende Testmethoden: Pre-emergente Herbizid-Wirkung (Keimhemmung) Im Gewächshaus
wird unmittelbar nach der Einsaat der Versuchspflanzen in Saatschalen die Erdoberfläche
mit einer wässerigen Dispersion der Wirkstoffe, erhalten aus einem 25%-igen Emulsionskonzentrat
resp. aus einem 25%liegen Spritzpulver mit Wirkstoffen, die wegen ungenügender Löslichkeit
nicht als Emulsionskonzentrat hergestellt werden können, behandelt. Es wurden vier
verschiedene Konzentrationsreihen angewendet, entsprechend 4, 2, 1 und 0,5 kg Wirksubstanz
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: l = 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)
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 Pcst-emergente Herbizid-Wirkung
(Kontaktherbizid) Eine grössere Anzahl (mindestens 7) Unkräuter und Kulturpflanzen,
sowohl monocotyle wie dicotyle, wurde nach dem Auflaufen (im 4-bis-6-Blattstadium)
mit einer wässrigen Wirkstoffdispersion in Dosierungen von 0,06; 0,125; 0;25; 0,5;
1; 2 und 4 kg Wirksubstanz pro Hektar auf die Pflanzen gespritzt und diese bei 24°-26°
und 45-60% rel.
-
Luftfeuchtigkeit gehalten. 15 Tage nach Behandlung wird der Versuch
ausgewertet und das Ergebnis wie im preemergent-Versuch nach derselben Notenskala
bonitiert.