DE3505900A1 - 2,4-dichlorthiazol-derivate und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

2,4-dichlorthiazol-derivate und verfahren zu ihrer herstellung

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DE3505900A1
DE3505900A1 DE19853505900 DE3505900A DE3505900A1 DE 3505900 A1 DE3505900 A1 DE 3505900A1 DE 19853505900 DE19853505900 DE 19853505900 DE 3505900 A DE3505900 A DE 3505900A DE 3505900 A1 DE3505900 A1 DE 3505900A1
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Description

BAYER AKTIENGESELLSCHAFT 5090 Leverkusen, Bayerwerk Konzernverwaltung RP Bi/by-c Patentabteilung Ib (ZP)
2 0.FcD.'35
2,4-Dichlorthiazol-Derivate und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft neue 2,4-Dichlorthiazol-Derivate und mehrere Verfahren zu ihrer Herstellung.
Es wurden neue 2,4-Dichlorthiazol-Derivate der Formel ei
<I) X
gefunden, in welcher
X1 für Wasserstoff oder Chlor,
X2 für Wasserstoff oder Chlor und 30
X3 für Wasserstoff oder Chlor steht.
Le A 23 578
5 Im einzelnen handelt es sich um die folgenden Verbindungen
Cl 10 \_N (Ia),
CH3
Cl 15 \ (Ib),
Cl
20 N—v, (Ic),
25 "\ JK (Id).
Weiterhin wurde gefunden, daß man 2,4-Dichlorthiazol Derivate der Formel (I) erhält, wenn man
30 a) 5-Methyl-2,4-thiazolidindion der Formel
Le A 23 B78
mit mindestens 2 Mol Phosphoroxidchlorid (POCIg) in Gegenwart katalytischer Mengen N-Alkyl-substituierter Carbonsäureamide umsetzt
oder wenn man
10
b) «) 2,4-Dichlor-5-methylthiazol der Formel (Ia), ß) 2^-Dichlor-ö-chlormethylthiazol der Formel
(Ib) ,
>t) 2 ^-Dichlor-ö-dichlormethylthiazol der Formel (Ic)
bei erhöhter Temperatur unter Belichtung mit Chlor umsetzt.
Die erfindungsgemäßen 2,4-Dichlorthiazol-Derivate sind durch die Formel (I) bzw. die Formeln (Ia) bis (Id) definiert.
Verwendet man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren (a) auf 1 Mol 5-Methyl-2,4-thiazolidindion 2 Mol Phosphoroxidchlorid, so kann der Verlauf der Umsetzung durch das folgende Formelschema wiedergegeben werden:
V™ 2JOCl^ V
CH3 S ^O -2 HCl UH3 S
Le A 23 578
Verwendet man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren (b)/ Variante «) 2 ,'l-Dichlor-S-methyl thiazol als Ausgangsstoff, so kann der Verlauf der Umsetzung mit Chlor je nach Chlorierungsgrad durch die folgenden Formelschemata wiedergegeben werden:
Cl Cl
T V +C1^ /Y
T V
S A
T V
CH S AC1 ClCH2
Cl
r\ Jr\ 2HCl
Cl Cl
Verwendet man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren (b)/ Variante ß) 2^-Dichlor-B-chlormethylthiazol als Ausgangsstoff, so kann der Verlauf der Umsetzung mit Chlor je nach Chlorierungsgrad durch die folgenden Formelschemata wiedergegeben werden:
Clv CIs
)r\ ♦ «,
S Cl
T\ + 2ci^ Τ\ +2hci
Le A 23 578
Verwendet man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren <b>/ Variante W-) 2 ,4-DiChIoT-S- (dichlormethyl) -thiazol als Ausgangsstoff, so kann der Verlauf der Umsetzung mit Chlor durch das folgende Formelschema wiedergegeben werden:
10
l—N J
lN +C12 J \\ +HC1
\\ +C12 J \\
^ Cl CClJ^ S""^ Cl
Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren <a) als Ausgangsprodukt benötigte 5-Methyl-2,4-thiazolidindion ist bekannt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens (a) sind für einen vollständigen Umsatz der Ausgangsverbindung 2 Mol Phosphoroxidchlorid erforderlich. Zur Erzielung einer besseren Ausbeute setzt man jedoch im allgemeinen einen Überschuß an Phosphoroxidchlorid ein, der bis zum fünffachen der stöchiometrisch erforderlichen Menge gehen kann, wobei es gleichzeitig als Lösungsmittel bzw. als Reaktionsmedium dient. Vorzugsweise arbeitet man mit 3 bis 8 Mol Phosphoroxidchlorid pro Mol 5-Methyl-2,4-thiazolidindion.
Als N-Alkyl-substituierte Carbonsäureamide seien genannt: Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, 1-Methyl-2-pyrrolidinon, Tetramethylharnstoff. Vorzugsweise 35
Le A 23 578
arbeitet man mit Dimethylformamid. Im allgemeinen setzt man die n-Alkyl-substituierten Carbonsäureamide in Mengen zwischen 0,1 und 10 MoI-Ss, bezogen auf 1 Mol 5-Methyl-2,4-thiazolidindion, ein. Vorzugsweise arbeitet man mit Mengen zwischen 1 und 5 Mol-%.
Die Peaktionstemperaturen liegen im allgemeinen zwischen etwa 500C und dem Siedepunkt des Reaktionsgemische (etwa 105eC). Zur Erzielung einer möglichst raschen Umsetzung wird bevorzugt bei der Rückflußtemperatur des Reaktionsgemische (100-110'C) gearbeitet.
Man erhitzt so lange, bis die HCl-Gasentwicklung praktisch beendet ist. Arbeitet man bei der Rückfluß temperatur des Reaktionsgemisens, so ist die Umsetzung im allgemeinen nach 5 bis 10 Stunden beendet.
Die Aufarbeitung des Reaktionsgemische und Reinisolierung des 2,4-Dichlor-5-methylthiazols kann auf zwei verschiedenen Wegen in üblicher Weise erfolgen:
Entweder gibt man das Reaktionsgemisch in überschüssiges Wasser und extrahiert nach Hydrolyse des überschüssigen Phosphoroxidchlorids das 2 ,«l-Dichior-e-methylthiazol mit einem organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, z.B. Methylenchlorid, und unterwirft die organische Phase anschließend einer fraktionierten Destillation, oder man destilliert sowohl überschüssiges Phosphoroxidchlorid als auch das 2 ,-l-Dichlor-S-methylthiazol aus dem Reaktionsgemisch ab, wobei gleichzeitig oder im Anschluß daran die beiden Verbindungen durch fraktionierte Destillation getrennt werden. Selbstverständlich kann man auch Mischformen der beiden geschilderten Aufarbeitungswege anwenden.
Le A 23 578
Das bei der Durchführung der Variante «) des erfindungsgemäßen Verfahrens (b) benötigte 2^-Dichlor-B-methylthiazol ist bisher noch nicht bekannt. Es läfJt sich jedoch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (a) herstellen.
Bei der Durchführung der Variante «) des erfindungsgemä&en Verfahrens (b) wird 2,4-Dichlor-5-methylthiazol bei erhöhter Temperatur unter Belichtung mit Chlor umgesetzt. Im allgemeinen arbeitet man im Temperaturbereich
IS zwischen 50'C und 250eC. Man kann mit oder ohne Verdünnungsmittel arbeiten. Als Verdünnungsmittel kommen alle unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösungsmittel in Frage. Genannt seien perchlorierte organische Kohlenwasserstoffe wie Tetrachlormethan, Hexachlorbutadien, Octachlorcyclopenten oder anorganische Säurechloride wie Phosphoroxidchlorid.
Bei der Durchführung der Variante <x) des erfindungsgemäßen Verfahrens (b) kann man bezüglich der Chlorierungstechnik zwei verschiedene Wege einschlagen:
Der erste Weg (bj> ist von geringerer Selektivität und erfordert daher zur Reindarstellung der Chlorierungsprodukte (Ib), (Ic) und (Id) im allgemeinen eine anschließende fraktionierte Destillation. Der zweite Weg (b2> ist von höherer Selektivität und liefert die genannten Chlorierungsprodukte, insbesondere das 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol (Ib), im allgemeinen mit nur geringfügigen Beimengungen höher chlorierter Produkte.
Le A 23 578
Im einzelnen wird das Verfahren (bj) so durchgeführt, daß man im Temperaturbereich zwischen 50 und 250*C unter Belichtung Chlorgas in eine Flüssigphase einleitet, die aus 2^-Dichlor-S-methylthiazol und gegebenenfalls aus einem der vorgenannten chlorierungsfesten Verdünnungsmittel besteht. Im allgemeinen arbeitet man mit 1 bis 10 ml Verdünnungsmittel pro Gramm 2,4-Dichlor-5-methylthiazol. Als Lichtquelle setzt man im allgemeinen die üblichen UV-Lampen ein, indem man sowohl von außen als auch von innen (Tauchlampe) bestrahlen kann. Wünscht man jedoch die Herstellung eines Chlorierungsgemisches, in dem die Verbindung mit dem niedrigsten Chlorierungsgrad, das 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol, überwiegt, so kann eine Lichtquelle mit geringerer Strahlungsenergie, z.B. eine Neonröhre (Abzugsbeleuchtung), von Vorteil sein.
Die Menge des anzuwendenden Chlors hängt einerseits davon ab, welches Chlorierungsprodukt man als Hauptprodukt anstrebt; naturgemäß bewirken höhere Chlormengen einen höheren Chlorierungsgrad des Reaktionsgemische. Andererseits hängt die anzuwendende Chlormenge stark von den übrigen Reaktionsbedingungen, insbesondere Temperatur, Lichtquelle und Apparatedimensionen ab. Im allgemeinen arbeitet man mit Chlormengen zwischen 1 und 15 Mol Chlor
pro Mol 2^-Dichlor-ö-methylthiazol. 30
Die Reaktionszeiten hängen einerseits stark von der Reaktionstemperatur, andererseits von dem angestrebten Chlorierungsgrad des Reaktionsgemisches sowie von der Ansatzgröße ab. Sie liegen daher im allgemeinen zwischen 0,5 und 100 Stunden.
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Da die Siedepunkte von 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol (Ib) (Kp.: 118 bis 119*C/20 mbar) und von 2,4-Dichlor-5-(dichlormethyl)-thiazol (Ic) (Kp.: 120 bis 121*C/ 20 mbar) eng beieinander liegen, empfiehlt es sich zur Reindarstellung einer der beiden Verbindungen, die Chlorierung unter gaschromatographischer Verfolgung so zu steuern, daß im Falle der Reindarstellung von (Ib) Verbindung (Ic) noch nicht bzw. nur in geringfügigem Ausmaß entstanden ist, während im Falle der Reindarstellung von (Ic) Verbindung (Ib) nicht mehr vorhanden ist.
Im Falle der Herstellung der Verbindung (Id) kann es zur Vermeidung der Bildung unerwünschter Nebenprodukte mit höherem Chlorgehalt von Vorteil sein, die Chlorierungsreaktion bei einem gaschromatographisch festgestellten Gehalt an (Id) von 50 bis 75 * abzubrechen und das Gemisch aus (Ic) und (Id) durch fraktionierte Destillation zu trennen.
Eine geeignete Vorrichtung zur fraktionierten Destillation, beispielsweise eines Gemisches aus (Ic) und (Id), besteht z.B. in einer Vakuummantel-verspiegel ten Füllkörperkolonne von 1 m wirksamer Länge, die mit Wilson-Glasspiralen von 3 bis 4 mm Durchmesser gefüllt ist und mit einem Kolonnenkopf mit magnetischem Dampfteiler (Rücklaufverhältnis z.B. 80:2) versehen ist.
Das Chlorierungsverfahren (b2> von höherer Selektivität, das mindestens zur Herstellung von 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol (Ib) geeignet ist, ist im Prinzip in der Deutschen Offenlegungsschrift 2 844 270 beschrieben.
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Im einzelnen wird das Verfahren <b2* ζ·Β. zur Herstellung von S-Chlormethyl^^-dichlorthiazol so durchgeführt, daß man das 2,4-Dichlor-5-methylthiazol mit Chlor unter Belichtung, insbesondere in Gegenwart von UV-Licht, umsetzt, indem man das 2,4-Dichlor-5-methylthiazol in einem Verdampfungsgefäß, auf das ein Rohr aufgesetzt ist, das im oberen Teil zu einem Kondensator und im unteren Teil zu einer Kolonne ausgebildet ist und in dessen Mitte sich der Reaktionsraum befindet, verdampft, den Dampf an dem Kondensator kondensiert, s,o daß das Kondensat auf eine in den Reaktionsraum eingelassene Vorrichtung tropft und dort mit dem durch die Vorrichtung eingeleiteten Chlor zu 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol reagiert, welches durch das von dem
Kondensator tropfende Kondensat durch ein in die Kolonne
eingelassenes Rohr in das Verdampfungsgefäß gespült wird .
Das Verfahren <b2> wird bevorzugt bei der Siedetemperatur des 2,4-Dichlor-5-methylthiazols (ca. 200 bis 210eC)
und ohne Verdünnungsmittel durchgeführt.
Durch die in der DE-OS 2 844 270 in ihrer Funktionsweise detailliert beschriebene Spezialapparatur wird bewirkt, daß z.B. aus 2,4-Dichlor-5-methylthiazol (Ia) in hoher
JU Selektivität 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol (Ib) entsteht, das nur geringfügige Mengen höherchlorierte Produkte enthält. Die Bildung höherchlorierter Produkte kann man außerdem dadurch unterdrücken, daß man z.B. das 2,4-Dichlor-5-methylthiazol nicht bis zu einem Umsatz
von 100 \, sondern nur bis zu einem Umsatz von z.B. 70 bis 90 % chloriert.
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λ/λ
-AS-
Für die Varianten ß) und V-) des Chlorierungsverfahrens (b) gilt sinngemäß das gleiche wie für die Variante κ). Selbstverständlich kann man die Verbindungen mit mittlerem Chlorierungsgrad (Ib und Ic) einzeln oder als Gemische in Verbindungen mit höherem Chlorierungsgrad (Ic und Id) überführen.
Die Verbindungen der Formel (I) sind wertvolle Ausgangsstoffe zur Herstellung hochwirksamer Herbizide. Hierzu werden zunächst ein oder mehrere Chloratome gegen Fluor ausgetauscht, z.B.
und die so erhaltenen Fluor-Verbindungen mit Hydroxyessigsäureamiden zu den herbizid hochwirksamen substi tuierten Thiazol-2-yl-oxyacetamiden umgesetzt, z.B.
CF3 S 0-CH2-C-N
(vgl. z.B. DE-OS 29 14 003, DE-OS 30 04 326, EP-A-18 497 sowie Beispielteil).
Le A 23 578
Darüber hinaus sind die Verbindungen der Formel (I) selbst fungizid wirksam, insbesondere gegen Piricularia Oryzae und gegen Xanthomonas Oryzae im Reis.
Le A 23
vif"
A) Herstellungsbeispiele für Verbindungen der Formel (I)
Beispiel A-I 10
Cl
Eine Mischung aus 750 ml Phosphoroxidchlorid, 157,2 g (1,2 Mol) 5-Methyl-2,4-thiazolidindior. und 4 ml Dimethylformamid wurde unter Rühren so lange unter Rückfluß erhitzt, bis die Gasentwicklung praktisch beendet war (etwa 6 Stunden). Die erkaltete Reaktionsmischung wurde anschließend unter gutem Rühren anteilweise auf 5 kg Eis ausgetragen. Dann wurde dreimal mit je etwa einem Liter Methylenchlorid ausgeschüttelt, das Methylenchlorid im Rotationsverdampfer (Rotavapor) abgezogen und der Rückstand (187,3 g) destilliert. Man erhielt bei 86*C/18 rnbar 159,1 g (entsprechend 78,9 H der Theorie) 2,4-Dichlor-5-methylthiazol von einer gaschromatographischen Reinheit von 99,9 \. Siedepunkt bei gewöhnlichem Druck: 203*C.
30 Beispiel A-2
Cl
CH3
Le A 23 578
Es wurde analog Beispiel 1 verfahren mit dem Unterschied, daß statt 4 ml nur 2 ml Dimethylformamid einge setzt wurden. Die Reinausbeute an 2M-Dichlor-S-methyl thiazol betrug 74,8 % der Theorie.
Beispiel A-3
Cl
Vn
Es wurde analog Beispiel 1 verfahren mit dem Unterschied, daß statt 4 ml nur 2 ml Dimethylformamid und statt 750 ml nur 375 ml Phosphoroxidchlorid umgesetzt wurden. Die Reinausbeute an 2,4-Dichlor-5-methylthiazol betrug 66,6 % der Theorie.
Beispiel A-4 25
Zunächst wurde analog Beispiel 1 verfahren. Nach beendeter Gasentwicklung wurden dann im Wasserstrahlvakuum bei etwa 20 bis 86eC/18 mbar bis zu einer Heizbadtemperatur von etwa 150eC alle destillierbaren Anteile der Reaktionsmischung abdestilliert. Anschließend wurde die
Le A 23
Hauptmenge des wiedergewonnenen Phosphoroxidchlorids an einer Kolonne bei gewöhnlichem Druck bei etwa 106*C abdestilliert. Der Rückstand wurde in 2 1 Eiswasser verrührt, die wäßrige Phase nach Hydrolyse der Bestmengen Phosphoroxidchlorid dreimal mit je einem Liter Methylenchlorid ausgeschüttelt, das Methylenchlorid im Rotavapor abgezogen und der Rückstand (152,4 g) destilliert. Man erhielt bei 83 bis 85"C/16 mbar 147,7 g (entsprechend 73,3 fle der Theorie) gaschromatographisch reines 2,4-Dichlor-5-methylthiazol.
Beispiel A-5
Eine Mischung aus 3 Liter Phosphoroxidchlorid, 630 g (4,81 Mol) 5-Methyl-2,4-thiazolidindion und 16 ml Dimethylformamid wurde unter Rühren so lange unter Rückfluß erhitzt, bis die Gasentwicklung praktisch beendet war (etwa 8 Stunden). Danach wurden im Wasserstrahlvakuum bis zu einer Heizbadtemperatur von etwa 180eC alle destillierbaren Anteile der Reaktionsmischung abdestilliert. Das Destillat bestand nach der gaschromatographischen Analyse zu 99,7 % aus Phosphoroxidchlorid und aus 2,4-Dichlor-5-methylthiazol. Der gaschromatographisch ermittelte Gehalt an 2,4-Dichlor-5-methylthiazol betrug 595,7 g (entsprechend 73,7 %
Le A 23 578
der Theorie). Anschließende fraktionierte Destillation an einer Kolonne mit Rücklaufteiler lieferte bei 86*C/18 mbar reines 2^-Dichlor-S-methylthiazol.
Beispiel A-6
10
Cl2CH S
In einem zylindrischen Gefäß, das mit Thermometer, Rückflußkühler, einer Labortauchlampe (Hg-Hochdruck-Strahler Hanau) und am Boden mit einer Glasfritte fUr Gaseinlaß versehen ist, wurden in eine Mischung aus 336 g (2 Mol) 2^-Dichlor-ö-methylthiazol und 350 ml Tetrachlormethan im Verlauf von 15 Stunden 1690 g (23,8 Mol) Chlor eingeleitet. In den ersten 10 Stunden der Chlorierungszeit betrug die Sumpftemperatur 80 bis 85*C; in den letzten 5 Stunden stieg die Temperatur (durch Verdampfungsverluste von CCI4) bis auf etwa 120*C an.
Nach dem GC bestand das Reaktionsgemisch zu 39,1 k aus 5-Dichlormethyl-2,4-dichlorthiazol und zu 53,5 * aus 5-Trichlormethyl-2,4-dichlorthiazol. Der Rest bestand aus unerwünschten Nebenprodukten mit höherem Chlorgehalt. Destillative Aufarbeitung siehe nächstes Beispiel Nr. 7.
Le A 23 578
Beispiel Α-7
Cl Cl
Xl * Xx
IT^ S ^Cl CCl^ S ^ Cl
In einer Apparatur analog Beispiel 6 wurden bei einer Badtemperatur von lOO'C und einer Sumpftemperatur zwischen 80 und lOO'C in eine Mischung aus 1008 g <6 Mol) 2,4-Dichlor-5-methylthiazol und 1050 ml Tetrachlormethan im Verlauf von etwa 62 Stunden 5170 g (72,8 Mol) Chlor eingelei tet.
Nach dem GC bestand das Reaktionsgemisch zu 28,8 V aus 5-Dichlormethyl-2,4-dichlorthiazol und zu 64,7 % aus 5-Trichlormethyl-2,4-dichlorthiazol. Der Rest bestand aus unerwünschten Nebenprodukten mit höherem Chlorgehalt. Die destillative Aufarbeitung erfolgte gemeinsam mit dem Produktgemisch des vorigen Beispiels Nr. 6. Hierfür wurde eine Vakuummantel-verspiegelte Füllkörperkolonne (Inhalt: Wilson-Glasspiralen von 3 bis 4 nun Durchmesser) von 1 m wirksamer Länge verwendet, die mit einem Kolonnenkopf mit magnetischem Dampfteiler (Rücklaufverhältnis 80:2) versehen war. 30
Man erhielt bei 120 bis 121*C/20 mbar 538 g (27,9 %) 5-Dichlormethyl-2,4-dichlorthiazol (GC-Reinheit: 98,3 %) und bei 136 bis 137'C/19 mbar 1301 g (58,6 %) 5-Tri-
chlormethyl-2,4-dichlorthiazol (GC-Reinheit: 97,8 *) . 35
Le A 23 578
Beispiel A-8
Cl
CCl3 S Cl
In einer Apparatur analog Beispiel 6 wurden in 1008 g <6 Mol) 2,4-Dichlor-5-methylthiazol bei 200 bis 210eC im Verlauf von 6 Stunden 340 g Chlor und anschließend zwischen 210 und 240*C im Verlauf von 7 Stunden weitere 860 g Chlor (insgesamt 1200 g = 16,9 Mol) eingeleitet. Das Gaschromatogramm des Rohgemischs zeigte an, daß von den vier möglichen 2,4-Dichlorthiazolen <Ia) bis (Id) nur 2,4-Dichlor-5-(trichlormethyl)-thiazol (Id) vorhanden war. Die destillative Aufarbeitung lieferte bei 136 bis 137"C/19 mbar 773 g (49,1 %, bezogen auf die eingesetzte Chlormenge) 2,4-Dichlor-5-(trichlormethyl)-thiazol. GC-Reinheit: 97,1 *.
Beispiel A-9
Cl
X\
Cl-CH0 S Cl
2
205 g (1,22 Mol) 2,4-Dichlor-5-methylthiazol wurden in einer Apparatur, die in der DT-OS 2 844 270 auf den
Le A 23 578
Seiten 18 und 23 beschrieben ist, unter UV-Bestrahlung mit einem Hg-Hochdruck-Strahler unter Sieden (Sumpftemperatur anfangs 205*C) chloriert. Sobald die Sumpftemperatur 235*C erreicht hatte, wurde die Chlorierung abgebrochen: Umsatz etwa 80 %. Das Chlorierungsgemisch wies nach der gaschromatographischen Analyse die folgende Zusammensetzung auf:
19,5 % 2,4-Dichlor-5-methylthiazol 79,0 \ 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol 1,5 \ 2,4-DiChIOr-O-(dichlormethyl>-thiazol.
Die fraktionierte Destillation an einer Füllkörperkolonne von 30 cm wirksamer Länge, gefüllt mit Glasringen von 2 mm Durchmesser und 2 mm Länge, lieferte beim Kp. 118-119'C/20 mbar 145 g (72 %, bezogen auf den Umsatz) 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol; n20 = l,5835j
D GC-Reinheit: 98,5 *.
Beispiel A-IO
25
Cl
Cl-CH2 S Xl
In einem Dreihalskolben, der mit Rührer, Thermometer, Rückflußkühler und Gaseinleitungsrohr versehen war, wurden in eine Mischung aus 117,5 g (0,7 Mol) 2,4-Dichlor-5-methylthiazol und 400 ml Tetrachlormethan bei Rückflußtemperatur (etwa 820C) im Verlauf von 8 Stunden 100 g (1,41 Mol) Chlor eingeleitet. Als Lichtquelle
Le A 23 578
diente eine in einem Abstand von etwa 80 cm befindliche Neon-Tageslicht-Röhre (Abzugsbeleuchtung). Das Chlorierungsgemisch wies nach der gaschromatographischen Analyse (Eliminierung von Tetrachlormethan) die folgende Zusammensetzung auf:
10
16,0 % 2,4-Dichlor-5-methylthiazol 73,6 % ö-Chlormethyl^M-dichlorthiazol 10,0 \ 2,4-Dichlor-5-(dichlormethyl)-thiazol.
Beispiel A-Il
In einer Apparatur analog Beispiel 10 wurden in eine Mischung aus 78,9 g (0,47 Mol) 2^-Dichlor-S-methylthiazol und 200 ml Tetrachlormethan bei RückflufJtemperatür im Verlauf von 6 Stunden 100 g (1,41 Mol) Chlor eingeleitet. Als einzige Lichtquelle diente diffuses Tageslicht (bedeckter Himmel, Abstand zum Fenster ca. 5 m). Das Chlorierungsgemisch wies nach der gaschromatographischen Analyse die folgende Zusammensetzung auf:
89,3 * 2 ^-Dichlor-ö-methyl thiazol 9,6 * 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol 1,0 % 2,4-Dichlor-5-(dichlormethyl)-thiazol.
Le A 23 578
Beispiel A-12
In einer Apparatur analog Beispiel 6 wurden in eine Mischung aus 59 g (0,35 Mol) 2^-Dichlor-ö-methylthiazol und 450 ml Tetrachlormethan im Verlauf von 6 Stunden bei der Rückflu&temperatur (ca. 80'C) 100 g (1,41 Mol) Chlor eingeleitet.
Nach dem GC bestand das Reaktionsgemisch aus:
2,0 * 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol
89,4 * 2,4-Dichlor-5-(dichlormethyl)-thiazol 7,9 X 2,4-DiChIoT-O-(trichlormethyl)-thiazol.
Durch fraktionierte Destillation an einer Füllkörperkolonne von etwa 30 cm Länge erhielt man als Hauptlauf
bei Kp. 122-125#C/20 mbar 48,5 g 2,4-Dichlor-5-(dichlormethyl)-thiazol in einer GC-Reinheit von 94,0 V. Ausbeute (bezogen auf 100 %iges Produkt): 54,8 V der Theorie. 30
Beispiel A-13
Le A 23 578
In einer Apparatur analog Beispiel 6 wurden in eine Mischung aus 336 g (2 Mol) 2,4-Dichlor-5-methylthiazol und 500 ml Tetrachlormethan bei der Rückflußtemperatur (ca. 80»C) im Verlauf von 10 Stunden 1000 g (14,1 Mol) Chlor eingeleitet. Nach dem GC bestand das Reaktionsgemisch zu 71,6 * aus 2,4-DiChIoT-B-(dichlormethyl)-thiazol, zu 24,5 % aus 2,4-Dichlor-5-(trichlormethyl>-thiazol und zu 2,2 % aus unerwünschten Nebenprodukten mit höherem Chlorgehalt.
Beispiel A-14
Ak.
C1CH2 C1
In einem Dreihalskolben, der mit Rührer, Thermometer, Rückflupkühler und Gaseinleitungsrohr versehen war, wurden in eine Mischung aus 336 g (2 Mol) 2,4-Dichlor-5-methylthiazol und 500 ml Tetrachlormethan bei Rückflußtemperatur (ca. 85 'C) im Verlauf von 4,5 Stunden 140 g (1,97 Mol) Chlor eingeleitet. Als Lichtquelle diente eine in einem Abstand von etwa 80 cm befindliche Neon-Tageslicht-Röhre (Abzugsbeleuchtung). Das Chlorierungsgemisch wies nach der GC-Analyse (Eliminierung von Tetrachlormethan) die folgende Zusammensetzung auf:
91,4 % 2,4-Dichlor-5-methylthiazol 8,5 * 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol 0,1 % 2,4-DiChIoT-B-(dichlormethyl)-thiazol.
Le A 23 578
Beispiel A-15
Cl
V c
ίο 2— s ei Ci3C ^s · ei
In einer Apparatur analog Beispiel 6 wurden in 2167 g eines Gemisches aus 72,4 \ 2^-Dichlor-S-methylthiazol, 9,1 V 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol und 18,4 * 2,4-Dichlor-5-dichlormethylthiazol bei einer Innentemperatur von 140 bis 160*C im Verlauf von 12 Stunden 4290 g (60,4 Mol) Chlor eingeleitet. Das Gaschromatogramm des Rohgemischs erbrachte folgende Zusammensetzung: 18,1 \ 2,4-Dichlor-5-dichlormethylthiazol und 80,9 % 2,4-Dichlor-5-trichlormethylthiazol.
Le A 23 578
B) Herstellungsbeispiele für fluorhaltige Zwischen produkte;
Beispiel B-I
430 g (1,8 Mol) 2^-Dichlor-ö-dichlormethyl-l,3-thiazol werden mit 650 ml wasserfreier Flußsäure im VA-Autoklaven bei 137 - 140eC/18 - 22 bar fluoriert. Der entste- hende Chlorwasserstoff wird laufend entspannt. Nach Ende der Reaktion wird die überschüssige Flußsäure im Vakuum bei Raumtemperatur abgezogen, der Rückstand wird auf Eiswasser gegeben, in Di chlorine than aufgenommen, über Natriumsulfat getrocknet und destilliert.
Man erhält 275 g (74,3 * der Theorie) 2,4-Dichlor-5-difluormethyl-1,3-thiazol, Kp 12 mbar/65 - 66«C; η = 1,5070; sowie 30 g höher fluorierte Anteile.
Beispiele B-2 und B-3 25
C1\ F
und
230 g (1,12 Mol) 2,4-Dichlor-S-difluormethyl-1,3-thiazol werden mit 131 g (2,25 Mol) Kaliumfluorid in 339 ml Tetramethylensulf on 3 Stunden bei 160eC gerührt. Anschließend wird das fluorierte Produkt bis zum Siedepunkt des
Tetramethylensulfons im Vakuum abdesti1iiert.
Le A 23 578
Durch Redestillation erhält man:
76 g <40 * der Theorie) 2,4-Difluor-5-difluormethyl-1,3-thiazol vom Siedepunkt Kp: 108-90C;
on
Brechungsindes η = 1,4108 10
und
47 g (22,4 % der Theorie) 2-Fluor-4-chlor-5-di-
fluormethyl-1,3-thiazol vom Siedepunkt
20 Kp: 141-3*Cj Brechungsindex Πρ = 1,4528
sowie
40 g Ausgangsverbindung.
20
Beispiele B-4 und B-5
ei ei
und
F2C1C^S>-C1 25
227 g <0,836 Mol) 2,4 -Dichlor-ö-trichlormethyl-l,3-thiazol werden mit 200 ml wasserfreier Flußsäure im VA-Autoklaven bei 5O'C/3-8 bar fluoriert. Der entstehende Chlorwasserstoff wird laufend entspannt. Nach Ende der Reaktion (ca. 4 Stunden) wird auf Raumtemperatur abgekühlt und die Überschüssige Flußsäure im Vakuum bis 100 mbar abgezogen. Der Rückstand wird auf Eiswasser gegeben, in Dichiοrmethan aufgenommen, über Natriumsulfat getrocknet und destilliert.
Le A 23 578
Man erhält:
84 g (39,5 * der Theorie) 2,4-Dichlor-5-difluor· chlormethyl-1,3-thiazol vom Siedepunkt Kp: 76-8eC/18 mbar,Brechungsindex η20 = 1,5120
und
67 g (33,7 % der Theorie) 2^-Dichlor-S-dichlorfluormethyl-1,3-thiazol vom Siedepunkt
Kp: 105-107'C/18 mbar, Brechungsindex η20 = 1,5539
sowie 20
12 g Ausgangsverbindung.
Wird die Reaktion bei 60eC/5 bar durchgeführt, erhält man mit einer Ausbeute von 71 V der Theorie 2,4-Dichlor-5-difluorchlormethyl-1,3-thiazol.
Beispiel B-6
Cl
Ii N FC^s A
500 g <1,84 Mol) 2,4-Dichlor-5-trichlormethyl-l,3-thiazol werden mit 740 ml wasserfreier Flußsäure im VA-Autoklaven bei 120 - 140*0/25 - 20 bar 3 Stunden fluoriert. Der entstehende Chlorwasserstoff wird
Le A 23 578
laufend entspannt. Nach Ende der Reaktion wird abgekühlt und die überschüssige Flußsäure im Wasserstrahlvakuum bis 100 rabar abgezogen. Der Rückstand wird auf Eiswassergegeben, in Methylenchlorid aufgenommen, über Natriumsulfat getrocknet und destilliert. Man erhält:
280 g (68,5 \ dr Theorie) 2,4-Dichlor-5-trifluormethyl-1,3-thiazol vom Siedepunkt Kp: 50#C/16 mbar; Brechungsindex η20 = 1,4710 15
sowie
63 g anfluorierte Verbindungen, 20
Le A 23
OeI*
C) Herstellunqsbeispiele für herbizid wirksame Thiazol-2-vl-oxvacetamide
Beispiel C-I
F2HC
Zu 7,9 (0,05 Mol) Hydroxyessigsäure-N,N-hexamethylenamid und 3,1 g (0,05 Mol) Kaliumhydroxid in 100 ml Isopropanol tropft man bei -20'C langsam unter Rühren 8,5 g (0,05 Mol) 2-Chlor-4-fluor-5-difluormethyl-1,3-thiazol in 10 ml Acetonitril und rührt nach beendeter Zugabe für weitere 12 Stunden bei -20*C. Wenn sich im Dünnschichtchromatogramm kein Ausgangsprodukt mehr nachweisen läßt, gießt man die Reaktionsmischung in Wasser, saugt das kristalline Produkt ab und wäscht mit Wasser und wenig kaltem Ligroin nach. Man erhält 12 g (80 \ der Theorie) an 2-(4-Fluor-5-difluormethylthiazol-2-yloxy)-essigsäure-N,N-hexamethylenamid vom Schmelzpunkt 66*C.
In enstprechender Weise erhält man die folgenden Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel - vgl. Tabelle 1:
R1
\ 4
(Fallen die Substanzen als Öle an, werden sie, wie allgemein üblich, durch Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel aus der wäßrigen Mischung isoliert).
Le A 23 578
5 Tabelle 1
Bsp Nr.
R^ -N
physikalische Daten
Cl CH3 Ό -N Fp*. 61 'C
C-2 Cl CH3 -N Xc6H5 Fp: 42'C
C-3 Cl CH3 -N -N
^C2H5		 Fp: 82 "C
C-4 Cl CHCl -N /OCH3
-N
^CH-C2H5
I		 Fp: 94 'C
C-5 Nc6H5
Cl CF2Cl Fp: 84 *C
C-6
Cl CF2Cl n20
D		 = 1,5060
C-7 Cl CF2Cl n20
D		 = 1,4950
C-8
Le A 23 578
5 Tabelle 1 (Fortsetzung)
Bsp. R1 P2
-N
physikalische
Nr. Cl CHF2 V Daten = 1,4891
Cl CHF2 0-CH2CH2OC2H5 •c
C-9 Cl CHF2 -N
CH(CHg)2 		n20
D		 •c
C-IO -N Fp: 64
C-Il Cl CHF2 -O Fp: 72 •c
F CHF2 /CH3 eC
C-12 -N Fp: 78
C-13 Cl CHF2 /C2H5
-N		 Fp: 50 eC
C2H5
C-14 /CH3
-N		 Fp: 74
Le A 23 578
■is
5 Tabelle 1 (Fortsetzung)
R1 R2 -N physikalische
Bsp. Daten
Nr.
Cl CF3 /CH3
-N		 Fp:115«C
C-15 Cl CF3 -O Fp:70*C
C-16 Cl CF3 /C2H5
-N		 Fp:39 "C
C-17 C2H5
Cl CF3 /2 2
-N		 Fp:66eC
C-18 CH2CH=CH2
Cl CF3 /CH3
-N
\h3 		Fp:58eC
C-19 Cl CF3 VT \ . f*\J
INk ä w Γι ο 		Fp:72eC
C-20 Cl CF3 on
n^u = 1,4908
D
C-21
Le A 23
5 Tabelle 1 (Fortsetzung)
Bsp
R1 R2
-N
physikalische
Nr. Cl CF3 R / 4 CH3 Daten 1,4965
C-22 r
-N		 -N
\		 (CH2)2-CH3 η20 =
D
Cl CF3 / <CH2)2-CH3 1,4774
C-23 Cl CF3 -N OCH3
CH-C2H5
I		 η20 =
D		 1,4715
C-24 /
-N		 CH
3		 η20 =
D
0-CH2CH2OC2H5
Cl CF3 CH(CH3)-, = 1,5664
C-25 -N OCH2CH2OC2H5 η20
D
F CHF2 54-56eC
C-26 -N PU/η» \
tMaH3' 2		 Fp:
OCH3
F CHF2 CH-C2H5
I		 = 1,4715
C-27 CH
3		 η20
Le A 23 578
Verwendunqsbeispie le Beispiel I
Pre-emergence-Test
10
Lösungsmittel: 5 Gewichtsteile Aceton Emulgator; 1 Gewichtsteil Alkylarylpolyglykolether
Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 1 Gewichtsteil Wirkstoff mit der angegebenen Menge Lösungsmittel, gibt die angegebene Menge Emulgator zu und verdünnt das Konzentrat mit Wasser auf die gewünschte Konzentration.
Samen der Testpflanzen werden in normalen Boden ausgesät und nach 24 Stunden mit der Wirkstoffzubereitung begossen. Dabei hält man die Wassermenge pro Flächeneinheit zweckmäßigerweise konstant. Die Wirkstoffkonzentration in der Zubereitung spielt keine Rolle, entscheidend ist nur die Aufwandmenge des Wirkstoffs pro Flächeneinheit. Nach drei Wochen wird der Schädigungsgrad der Pflanzen bonitiert in % Schädigung im Vergleich zur Entwicklung der unbehandelten Kontrolle. Es bedeuten:
ο \ = keine Wirkung (wie unbehandelte Kontrolle) 100 % = totale Vernichtung
Eine deutliche Überlegenheit in der herbiziden Wirksamkeit bei vergleichbarer Nutzpflanzenselektivität gegenüber dem Stand der Technik zeigen bei diesem Test z.B. die Verbindungen gemäß folgender Herstellungsbeispiele: C-12, C-15, C-16, C-17 und C-24.
Le A 23 578
Beispiel II
Xanthomonas oryzae-Test/Bakteriose/Reis systemisch
Lösungsmittel: 122,5 Gewichtsteile Dimethylformamid Emulgator: 2,5 Gewichtsteile Alkylarylpolyglykol-
ether
Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 1 Gewichtsteil Wirkstoff mit den angegebenen Mengen Lösungsmittel und Emulgator und verdünnt das Konzentrat mit Wasser auf die gewünschte Konzentration.
Zur Prüfung auf systemische Eigenschaften werden 100 ml der Wirkstoffzubereitung auf Einheitserde gegossen, in der junge Pflanzen angezogen wurden. 3 Tage nach der Behandlung werden die Pflanzen mit einer wäßrigen Suspension von Xanthomonas oryzae durch Stichverletzung inokuliert. Danach verbleiben die Pflanzen 10 bis 14 Tage bis zur Auswertung in einem Gewächshaus bei 24 bis 26"C und 70 bis 80 V rel. Luftfeuchtigkeit.
Eine deutliche biologische Wirkung zeigt bei diesem Test z.B. die Verbindung (Ic). 30
Le A 23 578
Tabelle A;
Xanthomonas oryzae-Test /Bakteriose / Reis systemisch
Wirkstoffe
10 Aufwandmenge Krankheitsbefall in mg Wirk- in % der unbehanstoff pro delten Kontrolle 100 cm'
systemisch
Cl2HC
20
30 35
(Ic) 10
20
Le A 23

Claims (2)

Patentansprüche
1. 2,4-Dichlorthiazol-Derivate der Formel
10
(I)
15
in welcher
X1 für Wasserstoff oder Chlor, 20-
X2 für Wasserstoff oder Chlor und
X3 für Wasserstoff oder Chlor steht.
2. Verfahren zur Herstellung von 2,4-Dichlorthia zol-Derivaten der Formel (I) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) 5-Methyl-2,4-thiazolidindion der Formel 30
35
AA
(II) CH.
Le A 23
5 mit mindestens 2 Mol Phosphoroxidchlorid pro
Mol an 5-Methyl-2,4-thiazolidindion in Gegenwart katalytischer Mengen N-Alkyl-substituierter Carbonsäureamide umsetzt,
10 oder
b) «) 2^-Dichlor-B-methylthiazol der Formel
15 I \ N da)
oder
20
fi) 5-Chlormethyl-2,4-dichlorthiazol der For mel
Cl
25 // «. (Ib)
Cl
30 oder
2,4-Dichlor-5-(dichlormethyl)-thiazol der Formel
Le A 23 578
-It.
Cl
ci2c
(Ic)
bei erhöhter Temperatur unter Belichtung mit Chlor umsetzt.
Le A 23
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