DE68916211T2

DE68916211T2 - Guanidin- und Amidin-Verbindungen, deren Herstellung und Verwendung als Fungizide.

Info

Publication number: DE68916211T2
Application number: DE68916211T
Authority: DE
Inventors: Michel J Jung; John W Liebeschuetz
Original assignee: DowElanco LLC
Current assignee: Corteva Agriscience LLC
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2009-12-22
Also published as: GB8829935D0; DE68916211D1; FI896170A0; DK643289D0; AU619934B2; ATE107302T1; IL92817A0; DK643289A; JPH02231487A; HUT53633A; EP0375414B1; BR8906802A; EP0375414A1; HU896722D0; ES2055110T3; AU4693989A; CA2005893A1

Description

Die Erfindung betrifft neue chemische Verbindungen, die eine Guanidin- oder eine Amidin-Gruppe enthalten, deren Herstellung, Zusammensetzungen, die diese enthalten, und die Methode ihrer Verwendung als Fungizide.
Viele substituierte Guanidine haben bekanntermaßen fungizide oder antibakterielle Aktivität. Eine detaillierte Übersicht der fungiziden Aktivität derartiger Verbindungen findet sich in international pest control, November/Dezember 1986, S. 148-155 (H.R. Hudson, I.A.O. Ojo, und M. Pianka).
Als Fungizide wirksame Verbindungen von Amidin-Typ werden auch in der Tschechoslovakischen Patentanmeldung Nr. 197976 offenbart. Als Fungizide wirksame Guanidin-enthaltende Verbindungen sind ebenfalls bekannt, beispielsweise aus US-P-2,988,478.
Die vorliegende Erfindung liefert überaschenderweise neue chemische Verbindungen, die eine Guanidin- oder Amidin-Gruppe enthalten, wobei diese Verbindungen in fungiziden Zusammensetungen, die beim Abtöten und der Kontrolle verschiedener Pflanden befallenden Pilze, als Wirkstoffe dienen. Viele dieser Verbindungen töten und kontrollieren nicht nur Pilze, sondern liefern zudem im Gegensatz zu Verbindungen des Standes der Technik systemischen Schutz, und bestimmte Formen der Verbindungen, die sehr gut wasserlöslich sind, erlauben eine leichtere Formulierung.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen entsprechen im besonderen der allgemeinen Formel
oder einem landwirtschaftlich verträglichen Salz davon, worin:
R¹ Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub3;-Alkyl ist, mit der Maßgabe, daß, wenn die Verbindung nicht als Salz vorliegt, R¹ fehlt,
R² jeweils unabhängig Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub4;-Alkyl ist,
R³ eine C&sub4;-C&sub2;&sub0;-Alkyl-Gruppe, eine C&sub4;-C&sub2;&sub0; Alkenyl-Gruppe, eine Phenyl-Gruppe, Phenyl-C&sub1;-C&sub3;-Alkylen-Gruppe oder eine Phenyl-C&sub2;-C&sub3;-Alkenyl-Gruppe ist, worin der Phenyl-Ring mit 1 bis 5 Halogenatomen, C&sub1;-C&sub6;-Alkyl, C&sub1;-C&sub6;-Alkoxy-Gruppen, Trihalogenmethylgruppen, Phenyl-Gruppen oder Phenoxy-Gruppen substituiert sein kann,
R&sup4; Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub4;-Alkyl ist,
Y eine Gruppe der Formel (CR&sup7;R&sup7;)n ist, worin n 2, 3 oder 4 ist, R&sup7; jeweils unabhängig Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub4;-Alkyl, C&sub1;- C&sub4;-Hydroxyalkyl, C&sub2;-C&sub4;-Alkoxyalkyl oder eine Gruppe der Formel (CH&sub2;)q-O-(CO)-R&sup8; ist, worin q 1, 2 oder 3 ist und R&sup8; Methyl oder Ethyl ist, und
X eine Gruppe der Formel -CR&sup7;R&sup7; ist, worin R&sup7; jeweils unabhängig wie vorstehend definiert ist oder eine Gruppe der Formel -N(R&sup9;)- ist, worin R&sup9; H oder C&sub1;-C&sub3;-Alkyl ist.
Es ist jedoch klar, daß, obwohl die Verbindung der Formel I so dargestellt ist, daß sie eine einfache Doppelbindung enthält, in der Praxis eine deutliche Delokalisierung der Doppelbindungs-Struktur über die zwei oder drei Stickstoffatome der Verbindung erfolgt. Die Verbindungen der Formel I können zwei oder drei basische Stickstoffatome enthalten und können somit in Form der freien Base oder als Salz vorliegen, beispielsweise als quarternäres oder als saures Additions-Salz. Die Verbindung kann somit in tautomeren Formen vorliegen, die sich alle innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung befinden.
In den Verbindungen der Formel I ist R¹ vorzugsweise Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder fehlt. R¹ ist bevorzugter Wasserstoff oder fehlt, und R² ist vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl, bevorzugter Wasserstoff, und R&sup4; ist vorzugsweise Methyl.
Y ist vorzugsweise eine Gruppe der Formel -(CR&sup7;R&sup7;)&sub3;-, worin R&sup7; wie vorstehend definiert ist (bevorzugt Wasserstoff oder Methyl), mehr bevorzugt eine Gruppe der Formel -(CH&sub2;)&sub3;- oder -CH (CH&sub3;) CH&sub2;CH (CH&sub3;)-.
Die in Formel I durch X dargestellte Gruppe ist ein wahlweise substituiertes Kohlenstoffatom (in diesem Fall handelt es sich um eine Verbindung vom Amidin-Typ) oder ein wahlweise substituiertes Stickstoffatom (in diesem Fall handelt es sich um eine Verbindung vom Guanidin-Typ). Die Gruppen R&sup7; sind vorzugsweise jeweils unabhängig Wasserstoff oder Methyl, mehr bevorzugt Wasserstoff, und die Gruppe R&sup9; ist vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl, bevorzugter Wasserstoff.
Die Gruppe R³ ist vorzugsweise eine Phenyl-Gruppe, die wahlweise mit 1 bis 5 Halogenatomen, C&sub1;-C&sub6;-Alkyl- oder C&sub1;-C&sub6; Alkoxy-Gruppen, Trihalogenmethyl, Phenyl- oder Penoxy-Gruppen substituiert ist, bevorzugter eine Phenyl-Grüppe, die in der Position 4 des Rings mit einer C&sub3;-C&sub6;-Alkyl-Gruppe substituiert ist.
Der Ring, der die Guanidin-/Amidin-Gruppe enthält, ist vorzugsweise ein 6-Ring, d.h. n in der Definition von Y ist bevorzugt 3.
Die Begriffe Alkyl, Alkylen, Alkenylen und dergleichen wie sie hierin verwendet werden sind dazu gedacht, in ihrem Bereich beides, geradkettige und verzweigte Gruppen einzuschließen, und die Begriffe Alkenyl und Alkenylen und dergleichen sollen Gruppen, die eine oder mehrere Doppelbindung enthalten, umfassen.
Der Begriff Halogen umfaßt Chlor, Brom, Fluor und Iod.
Die Erfindung umfaßt in ihrem Bereich Salze, insbesondere landwirtschaftlich verträgliche Salze der Verbindung der Formel I, beispielsweise das Chlorid, Bromid, Acetat, Stearat, Benzoat und Dodecylbenzolsulfonat, wobei das Chlorid bevorzugt ist.
Die Verbindungen der Formel I und deren Salze können wie folgt hergestellt werden: 4(A) Umsetzten der Verbindung der Formel
worin R², R³ und R&sup4; jeweils wie vorstehend definiert sind, mit einer Verbindung der Formel
worin R¹ wie vorstehend definiert ist, oder einem Halogenid- Salz davon, worin der Begriff Halogid Brom, Chlor oder Iod darstellt, und L eine geeignete Austrittsgruppe ist, wie beispielsweise eine Alkoxy, eine Alkylthio (vorzugsweise Methylthio oder Ethylthio), Phenylthio oder eine Sulfonsäure-(SO&sub3;H) Gruppe. Die Reaktion kann bei einer Temperatur von 50 bis 200ºC, unverdünnt (ohne Lösungsmittel) oder in einem geeigneten organischen Lösungsmittel beispielsweise einem Alkanol, wie Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, n-Pentanol oder n-Hexanol durchgeführt werden.
Dieses Verfahren kann beispielsweise zur Herstellung von Verbindungen der Formel I vom Amidin-Typ (d.h. Verbindungen, bei denen X eine Gruppe der Formel -CR&sub7;R&sub7;- ist) verwendet werden, wobei L dann vorzugsweise eine Alkoxy-Gruppe ist, und R¹ fehlt. Dieses Verfahren kann zusätzlich zur Herstellung von Verbindungen der Formel I vom Guanidin-Typ (d.h. Verbindungen, bei denen X eine Gruppe der Formel -N(R&sub9;)- ist), wobei L vorzugsweise eine Alkylthio-Gruppe ist, und die Verbindung der Formel III in Form eines Halogid-Salzes davon verwendet wird.
Die Verbindungen der Formel I vom Guanidin-Typ [d.h. Verbindungen, bei denen X eine Gruppe der Formel -N(R&sub9;)- ist], die der folgenden Formel entsprechen
worin:
R², R³, R&sup4; und Y wie vorstehend definiert sind, können auch hergestellt werden, durch: (B) Reduzieren einer Verbindung der Formel
worin:
R²,R³,R&sup4; und R wie vorstehend definiert sind, wobei bevorzugt Wasserstoff und ein herkömmlicher metallischer Hydrierungs-Katalysator, wie Palladium, Platin, Rhodium oder Ruthenium verwendet wird. Die Reaktion kann bei jeder geeigneten Temperatur und jedem geeigneten Druck, vorzugsweise Raumtemperatur und Atmosphärendruck, in einem polaren Lösungsmittel, wie beispielsweise Wasser, Methanol, Ethanol oder Gemischen davon, und in Anwesenheit einer Säure, wie Chlorwasserstoffsäure oder Essigsäure durchgeführt werden.
Die Verbindung der Formel V kann auch hergestellt werden durch Umsetzten einer Verbindung der Formel
worin:
R² ,R³, und R&sup4; wie vorstehend definiert sind, mit einer Verbindung der Formel
worin:
R&sup7; wie vorstehend definiert ist, und L eine geeignete Austrittsgruppe ist.
Die Reaktion der Verbindung der Formel II mit der Verbindung der Formel IV kann bei einer Temperatur von 50 bis 200ºC in einem polaren Lösungsmittel, beispielsweise einem Alkohol, wie Ethanol, n-Propanol, n-Butanol, n-Pentanol oder n-Hexanol, oder einem Lösungsmittel, wie Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid in Anwesenheit einer Base, die gewöhnlich als Säure- Acceptor verwendet wird, wie beispielsweise Pyridin und Trialkylamine, wie Triethylamin und Ethyldiisopropylamin durchgeführt werden.
Verbindungen der Formel II können hergestellt werden durch interne Kondensation einer Verbindung der Formel
worin:
R², R³ und R&sup4; wie vorstehend definiert sind, vorzugsweise in Anwesenheit von Triphenylphosphin und Diethylazadicarboxylat. Die interne Kondensation kann bei einer Temperatur von 0 bis 150ºC in einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise einem Ether, wie Tetrahydrofuran (THF) durchgeführt werden.
Verbindungen der Formel VI können hergestellt werden durch die Umsetzung einer Verbindung der Formel
R&sup4;R²CH NO
mit einer Verbindung der Formel
R²R³C=CR²CO&sub2;C&sub2;H&sub5;
vorzugsweise in Anwesenheit einer milden Base, wie Tetrabutylammoniumhydroxid oder Tetrabutylammoniumfluorid, bei einer Temperatur von 25º bis 150ºC, und nachfolgender Reduktion der Nitro- und Ester-Gruppen, beispielsweise unter Verwendung eines Metallhydrids, wie LiAlH&sub4;. Die Reduktion kann bei einer Temperatur von minus 80º bis 100ºC in einem inerten Lösungsmittel, beispielsweise einem Ether durchgeführt werden.
Die Verbindung der Formel
R²R³C=CR²CO&sub2;C&sub2;H&sub5;
kann ihrerseits hergestellt werden durch Umsetzten einer Verbindung der Formel
C (O) R&sub2;R&sub3;
mit einer Verbindung der Formel
(C&sub2;H&sub5;O) PCHR&sub2;CO&sub2;C&sub2;H&sub5;
in Anwesenheit einer Base, wie Natriumhydrid. Die Reaktion kann in einem Lösungsmittel, wie Diethylether oder Tetrahydrofuran (THF) bei Temperaturen von 0º to 50ºC durchgeführt werden.
Eine Reihe bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen sind in den folgenden Beispielen dargestellt. Diese Beispiele dienen jedoch nur zur erläuterung und sind niht dazu gedacht den Bereich der vorliegenden Erfindung beschränken.

Beispiel 1:

cis-N-(Tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl-3-(4-t-butylphenyl)- pyrrolidiniumacetat

(a) Herstellung von Ethyl-3-(4-t-Butylphenyl)propenoat

2,42 Gramm (g) (0,06 Mol) Natriumhydrid (60% in Mineralöl) wurde unter Stickstoff mit Hexan gewaschen. Dem Natriumhydrid wurden 30 ml Tetrahydrofuran zugesetzt und das Gemisch auf 0ºC abgekühlt. Dem Gemisch wurden tropfenweise, unter Rühren 13,8 g (0,06 Mol) Triethylphosphonacetat in 50 ml THF zugegeben. Eine halbe Stunde nach Beendigung der Zugabe wurden tropfenweise 10 g (0,06 Mol) 4-t-Butylbenzaldehyd in 40 ml THF zugesetzt. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt, das Lösungsmittel verdampft und der Rückstand in Ethylacetat aufgenommen. Die so erhaltene Lösung wurde vier mal mit Wasser gewaschen, getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel bei vermindertem Druck entfernt, wobei 12 g (81 % der Theorie) des Rohprodukts in Form eines Öls erhalten wurden. Die NMR- und IR-Spektren waren mit der erwarteten Struktur vereinbar.

(b) Herstellung von Ethyl-4-nitro-3-(4-t-butylphenyl)pentanoat

35 ml (0,49 Mol) Nitroethan und 6 ml einer 40 %igen Lösung Tetrabutylammoniumhydroxid in Methanol wurden zu 6 g (0,026 Mol) der vorstehend in (a) hergestellten Verbindung gegeben, gemischt und zusammen unter Stickstoff 3 Stunden am Rückfluß gekocht. Das so erhaltene Gemisch wurde in 85 ml einer 10 %igen wäßrigen Ammoniumchloridlösung gegossen und die so erhaltene Lösung wurde mit Ethylacetat sorgfältig extrahiert. Die organische Lösung wurde dreimal mit 10 %iger NH&sub4;Cl gewaschen, getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel abgedampft, wobei 4,2 g
(53 % der Theorie) des Rohprodukts in Form eines Öls erhalten wurden. Die Elementaranalyse zeigte das Folgende:
Prozent
C H N
Berechnet 66,4 8,20 4,6
gefunden 66,4 8,30 4,6
Die NMR- und IR-Spektren waren mit der erwarteten Struktur vereinbar.

(c) Herstellung von 3-(4-t-Butylphenyl)-4-aminopentan-1-ol

5 g (0,18 Mol) in 200 ml wasserfreiem Diethylester suspendiertes Lithiumaluminiumhydrid wurden unter Stickstoff und unter Rühren zu 6,5 g (0,021 Mol) des vorstehend in (b) hergestellt Nitroesters gegeben. Das Gemisch wurde dann 10 Stunden am Rückfluß gekocht. Eine 50 %ige H&sub2;0/THF-Lösung wurde tropfenweise und langsam unter starkem Rühren zugesetzt bis das Schäumen nachließ. Dem Gemisch wurde tropfenweise 1 N Natriumhydroxid-Lösung zugesetzt, bis die Aufschlämmung zu einer groben, sandigen Konsistenz koagulierte. Das Gemisch wurde filtriert und der Feststoff mit Diethylether gewaschen. Die organischen Fraktionen wurden vereinigt, mit Wasser gewaschen, getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel bei vermindertem Druck abgedampft, wobei 4 g (80 % der Theorie als Rohprodukt in Form eines Harzes erhalten wurden. Die NMR- und IR-Spektren waren mit der erwarteten Struktur vereinbar und zeigten ein Gemisch der zwei möglichen Diastereomere in einem Verhältnis 2:1.

(d) Herstellung von 3-(4-t-Butylphenyl)-2-methylpyrrolidin

4,2 g (0,018 Mol) des in (c) hergestellten Aminoalkohols, 4,69 g (0,018 Mol) Triphenylphosphin und zu 3,1 g (0,018 Mol) Diethylazodicarboxylat wurden in 100 ml THF gegeben. Der Lösung wurden 2 Tropfen Eisessig zugesetzt und die Lösung 2 Stunden am Rückfluß gekocht. Während dieser Zeit verfärbte sich die ursprünglich rote Lösung gelb. Beim Abkühlen wurde tropfenweise Hexan zugesetzt, bis Ausfällung einsetzte. Das Gemisch wurde dann in einem Eisschrank gekühlt und die kristalline Ausfällung abfiltriert. Das Lösungsmittel wurde bei vermindertem Druck entfernt und der Rückstand in Chloroform aufgenommen und mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde mit MgSO&sub4; getrocknet, filtriert, das Lösungsmittel bei vermindertem Druck abgedampft und der Rückstand im Vakuum destilliert [130ºC bei 2 mm Hg (266 Pa)], wobei 3,0 g (77 % der Theorie) des Rohproduktes in Form eines dünnflüssigen Öls erhalten wurden. Die NMR- und IR-Spektren waren mit der erwarteten Struktur vereinbar und zeigten ein Gemisch der zwei möglichen Diastereomere in einem Verhältnis 3:1.

(e) Herstellung von cis- und trans-1-(Pyrimidin-2-yl)-2-methyl- 3-(4-t-butylphenyl)-pyrrolidin

0,74 g (0,0065 Mol) Chlorpyrimidin und 0,83 g (0,0065 Mol) Diisopropylamin wurden zu 1,4 g (0,0065 Mol) des in (d) hergestellten substituierten Pyrrolidin gegeben, zusammen in 40 ml Pentanol vermischt und 6 Stunden unter Stickstoff am Rückfluß gekocht. Das Pentanol wurde bei vermindertem Druck abgedampft. Der Rückstand wurde in Dichlormethan aufgenommen und dreimal mit Wasser gewaschen. Die Lösung wurde über MgSO&sub4; getrocknet und filtriert. Das Lösungsmittel wurde bei vermindertem Druck abgedampft. Unter Verwendung von Säulenchromatgraphie mit einem Toluol/Ethylacetat-Gemisch als Eluent wurden sowohl das cis- als auch das trans-Isomere in reiner Form in einem Verhältnis von 2:1 und einer Ausbeute von 1,36 (70 % der Theorie) erhalten. Die Elementaranalyse zeigte das Folgende:
Prozent
C H N
Berechnet 77,2 8,55 14,2
gefunden 76,7 8,65 13,4

(f) Herstellung von cis-N-(Tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl- 3-(4-t-butylphenyl)-pyrrolidiniumacetat

540 g (0,0018 Mol) des vorstehend in (e) hergestellten cis-Pyrimidinylamins wurden in 20 ml Ethanol gegeben und der Lösung 100 mg 10 %iger Pd/C und 0,5 ml (0,09 Mol) Essigsäure) zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur unter Druck und unter Schütteln 8 Stunden hydriert, bis die theoretische Menge Wasserstoff absorbiert worden war. Das Gemisch wurde durch Celite gleitet und das Lösungsmittel durch Andampfen bei vermindertem Druck entfernt. Nach Vakuum-Trocknen des Rückstandes wurden 0,5 g (75 % der Theorie) eines Harzes isoliert. Die NMR- und IR-Spektren waren mit der erwarteten Struktur vereinbar.

Beispiel 2

Herstellung von trans-N-(Tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl-3- (4-t-butylphenyl)-pyrrolidinacetat

Das trans-Produkt aus Schritt (e) in Beispiel 1 wurde dem gleichen Verfahren wie in vorstehendem Schritt (f) unterzogen, wobei als das Produkt 0,25 g (76 % der Theorie) des trans- Isomers erhalten wurden. Die NMR- und IR-Spektren waren mit der erwarteten Struktur vereinbar.
Mittels eines analogen Verfahrens unter Verwendung eines oder mehrerer der folgenden Komponenten: Chlorwasserstoffsäure anstelle von Essigsäure in Schritt (f), 4,6-Dimethyl-2-chlorpyrimidin anstelle von Dimethyl-2-chlorpyrimidin in Schritt (e), und n-Nonanal anstelle von 4-t-Butylbenzaldehyd in Schritt (a), wurden die folgenden Verbindungen hergestellt:

Beispiel 3:

cis-N-(Tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl-3- (4-t-butylphenyl) pyrrolidiniumchlorid, Ausbeute 0,72 g (90 % der Theorie);

Beispiel 4:

trans-N-(Tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl-3- (4-t-butylphenyl)pyrrolidiniumchlorid, Ausbeute 0,24 g (35 % der Theorie);

Beispiel 5:

cis-N-(4,6-Dimethyltetrahydropyrimidin-2-yl)-2- methyl-3-(4-t-butylphenyl)-pyrrolidiniumchlorid, 0,34 g (44 % der Theorie);

Beispiel 6:

trans-N-(4,6-Dimethyltetrahydropyrimidin-2-yl)- 2-methyl-3-(4-t-butylphenyl)-pyrrolidiniumchlorid, Ausbeute 0,14 g (36 % der Theorie);

Beispiel 7:

cis-N-(Tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl-3- octyl-pyrrolidiniumchlorid, Ausbeute 0,2 g (55 % der Theorie).
In allen Fällen waren die NMR- und IR-Spektren des Produkts mit der erwarteten Struktur vereinbar. Die Produkte der Beispiele 1-7 wurden entweder als Öl oder als Harz erhalten.
Die Verbindungen der Forinel I können insbesondere für den landwirtschaftlichen Gebrauch als Fungizide gegen ein breites Spektrum von Pathogenen, beispielsweise Ascomyceten, Eumyceten und Fungi imperfecti zum Schutz (Kontrolle und Verhinderung von Befall) oder zum Antöten verwendet werden. Die Verbindungen zeigen gegenüber Feldfrüchten, insbesondere Getreidepflanzen und breitblättrigen Feldfrüchten, geringe Toxizität und können erfindungsgemäß zur Kontrolle verschiedener Pilze auf die Wurzeln, Samen oder Blätter von Gerste und anderen Pflanzen aufgebracht werden, ohne deren handelsmäßigen Wert zu verringern. Die erfindungsgemäßen Verbindung kontrollieren insbesondere eine Vielzahl unerwünschter, Nutzpflanzen befallender Pilze. Die Verbindung sind besonders gegen Deuteromycotina, wie Septoria nodorum (Spelze-Fleckenkrankheit von Gerste), Pyricularia oryzae (Reis-Mehltau), Botyris cinerea (grauer Schimmelpilz von Weintrauben) und Fusarium oxysporum (verschiedene Welke-Krankheiten), Ascomycotina, wie Pyrenophora teres (Fleckenkrankheit) und Erysiphe graminis (pulvriger Mehltau) und Basidiomycotina, wie Puccinia recondita (Blattrost) wirksam.
Die Verbindungen der Formel I können auf den Ort des möglichen Befalls, wie Samen, Wurzeln oder Blätter von Weizenpflanzen oder anderen Pflanzen aufgebracht werden und töten oder kontrollieren das Wachstum verschiedener Pilze ohne den handelsmäßigen Wert dieser Pflanzen zu vermindern.
Bei Verwendung des Additionssalzes der Verbindung der Formel I erlaubt die bessere Wasserlöslichkeit (besonders beim Chlorid) zudem die Herstellung von Lösungen (in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel), in dem die Additionssalze in den Verwendungs-Mengen in einer Sprüh-Verdünnung vollständig löslich sind.
Zumindest bei Verwendung der bevorzugten Ausführungsformen der Formel I kann ein einziger Auftrag der Zusammensetzungen, die als den Wirkstoff eine Verbindung der Formel I enthalten, eine bleibende Kontrolle von Mehltau-Krankheiten über einen ausgedehnten Zeitbereich hinweg liefern. Verbindungen der Formel I können zudem beim Eliminieren von bereits bestehendem Befall von Gerste mit pulvrigem Mehltau wirksam sein. Es wurde gefunden, daß viele Verbindungen der Formel I in Pflanzen weiterbefördert werden und daher einen systemischen Schutz gegen pulvrigem Mehltau liefern können.
Die Verbindungen der Formel I können auch als nichtlandwirtschaftliche Fungizide verwendet werden, beispielsweise in der Medizin als Antimycotika gegen Organismen, wie Candida albicans, Candida spp, Trychophyton spp, Aspergillus spp, Microsporus spp und Sporothrix spp und darüber hinaus als Mittel gegen Parasiten, wie Leishmania.
Das Verfahren umfaßt in seinem Schutzbereich eine Methode zur Kontrolle oder Verhinderung von Pilzbefall, die Auftragen einer fungizid wirksamen Menge einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I auf den Ort des Pilzes oder auf den Ort, bei dem der Befall verhindert werden soll (beispielsweise Auftragen auf Körner von Weizenpflanzen).
Die Erfindung umfaßt zudem die Verwendung einer Flüssigkeit, eines Pulvers, Staub oder einer granulären Zusammensetzung, die eine oder mehrere der aktiven Verbindungen der Formel I und eine oder mehrere inerte, nicht-phytotoxische, als landwirtschaftliche Hilfsmittel und/oder Träger bekannte Materialien in fester oder flüssiger Form enthalten. Die aktive(n) Verbindung(en) der Formel I können daher mit einem oder mehreren Additiven, einschließlich Wasser oder anderen flüssigen Trägern, wie organischen Lösungsmitteln und Petroleum-Destillaten, oberflächenaktiven Dispersionsmitteln und fein verteilten inerten Feststoffen gemischt werden. In derartigen Zusammensetzungen sind die Wirkstoffe in einer Konzentration von 2 bis 95 Gew.-%, bevorzugter von 10 bis 95 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 10 bis 75 Gew.-% vorhanden.
Die Verbindungen der Formel I können als eine Zusammensetzung in Form einer Lösung, einer verdünnten fließfähigen Zusammensetzung oder einer benetzbaren Pulver-Zusammensetzung mit 2 bis 10000 ppm, vorzugsweise 10 bis 600 ppm des Wirkstoffes der Formel I verwendet werden. Enthält der Träger ein oberflächenaktives Mittel werden zweckmäßig 0,01 bis 20 Gew.-% des Wirkstoffes der Formel I eingesetzt. Je nach der Konzentration in der Zusammensetzung werden derartige Zusammensetzungen zur Verwendung zur Kontrolle unerwünschter Pilze angepaßt oder als Konzentrate verwendet und anschließend mit einem zusätzlichen inerten Träger, wie beispielsweise Wasser, unter Bildung der letztendlichen Behandlungs-Zusammensetzung verdünnt. Im allgemeinen können mit flüssigen Zusammensetzungen, die 0, 0001 bis 2 Gew.-% des toxischen Mittels in der endgültigen verdünnten Form enthalten, gute Resultate erzielt werden. Mit Stäuben können im allgemeinen mit Zusammensetzungen, die 0,1 bis 2 Gew.-% oder mehr des toxischen Mittels enthalten, gute Resultate erzielt werden.
Sollen die Zusammensetzungen auf Blätter der Pflanzen aufgebracht werden ist es bevorzugt, daß das toxische Mittel in einer Menge, die in flüssigen Zusammensetzung etwa 0,8 % und in Stäuben etwa 1,0 % nicht übersteigt, vorhanden ist. Bezüglich der flächenmäßigen (pro Hektar) Aufbringung kann eine gute Kontrolle von pulvrigem Mehltau erreicht werden, wenn der Wirkstoff der Formel I auf wachsende Pflanzen in einer Dosis von 0,004 bis 4 Kg/Hektar ausgebracht wird. Bei Verwendung als Fungizide zur Behandlung von Samen oder nicht-lebender Substrate stellen 0,1 bis 100 g des Wirkstoffs der Formel I pro Kilogramm Substrat eine wirksame Dosis dar.
Bei der Herstellung von Stäuben oder benetzbaren Pulver- Zusammensetzungen können die toxischen Produkte mit jedem der fein verteilten Feststoffe, wie Prophyllit, Talk, Kalk, Gips, Fullers Erde, Bentonit, Attapulgit, Stärke, Casein, Gluten oder dergleichen zusammengebracht werden. In derartigen Operationen wird der fein verteilte Träger mit dem toxischen Mittel gemahlen oder gemischt oder mit einer Lösung des toxischen Mittels in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel benetzt. Derartige Zusammensetzungen können darüber hinaus bei Verwendung als Konzentrate mit oder ohne die Unterstützung von Dispersionsmitteln unter Bildung von Sprüh-Gemischen in Wasser dispergiert werden. Zur Behandlung von Samen werden zweckmäßig Staub-Zusammensetzungen verwendet.
Granuläre Formulierungen werden gewöhnlich durch Imprägnieren einer Lösung des toxischen Mittels in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel auf einem Bett aus grob zerkleinertem Attapulgit, Bentonit, Diatomit oder dergleichen hergestellt.
In ähnlicher Weise können die toxischen Produkte mit einer geeigneten, mit Wasser nicht mischbaren, inerten, organischen Flüssigkeit und einem oberflächenaktiven Dispersionsmittel zur Bildung eines emulgierbaren Konzentrats zusammengebracht werden, das mit Wasser und Öl unter Bildung von Sprüh-Gemischen in Form von Öl-in-Wasser Emulsionen, die zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der Formulierung wahlweise mit Wasser mischbare organische Co-Lösungsmittel enthalten können, weiter verdünnt werden kann. In derartigen Zusammensetzungen umfaßt der Träger eine wäßrige Emulsion, d.h. ein Gemisch eines inerten, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittels und wahlweise ein mit Wasser mischbares organisches Co-Lösungsmittel, einen Emulgator und Wasser.
Zweckmäßig hier zu verwendende Emulgatoren können vom Fachmann schnell bestimmt werden und umfassen nicht-ionische, anionische, kationische und amphotere Emulgatoren oder eine Mischung aus zwei oder mehreren Emulgatoren. Beispiele für zur Herstellung der emulgierbaren Konzentrate geeignete nichtionische Emulgatoren sind Polyalkylenglycolether und Kondensationsprodukte von Alkyl- und Arylphenolen, aliphatischen Alkoholen, aliphatischen Aminen oder Fettsäuren mit Ethylenoxiden, Propylenoxiden oder Gemischen aus Ethylen- und Propylenoxiden, wie ethoxylierte Alkylphenole und Carbonsäureester, die mit dem Polyol oder Polyoxyalkylen solubilisiert wurden. Kationische Emulgatoren umfassen quaternäre Ammoniumverbindungen und Fettsäureamine. Anionische Emulgatoren umfassen die Öl-löslichen Alkylaryl-Salze (beispielsweise Calcium), Öl-lösliche Salze oder Polyglycolether-Sulfate und geeignete Salze von phosphatiertem Polyglycolether.
Beispiele für organische Flüssigkeiten, die zur Herstellung der emulgierbaren Konzentrate der Formel I verwendet werden können, sind die aromatischen Flüssigkeiten, wie Xylol, Propylbenzol-Fraktionen oder gemischte Naphtalen-Fraktionen, Mineralöle, substituierte aromatische organische Flüssigkeiten, wie Dioctylphthalat, Kerosin, Buten, Dialkylamide verschiedener Fettsäuren, insbesondere die Dimethylamide von Fettsäureglycolen und Glycol-Derivaten, wie n-Butylether, Ethylether oder Methylether von Diethylenglycol, und der Methylether von Triethylenglycol. Gemische aus zwei oder mehreren organischen Flüssigkeiten werden bei der Herstellung der emulgierbaren Konzentrate ebenfalls häufig verwendet. Die bevorzugten organischen Flüssigkeiten sind Xylol und Propylbenzol-Fraktionen, wobei Xylol am meisten bevorzugt ist.
Die oberfächenaktiven Dispersionsmittel werden im allgemeinen in erfindungsgemäßen flüssigen Zusammensetzungen in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-% des kombinierten Gewichts des Dispersionsmittels und der aktiven Verbindung der Formel I verwendet. Die aktiven Zusammensetzungen können darüber hinaus andere kompatible Zusätze enthalten, beispielsweise Pflanzenwachstums-Regulatoren und andere biologisch aktive Verbindungen, die in der Landwirtschaft verwendet werden.
Diese die Verbindungen der Formel I enthaltenden aktiven Zusammensetzungen können insbesondere unterstützende oberflächenaktive Mittel enthalten, um die Ablagerung, die Benetzung und das Eindringen der Zusammensetzung in die Ziel-Feldfrucht und den Organismus zu verstärken. Diese unterstützenden oberflächenaktiven Mittel können wahlweise als eine Komponente der Formulierung oder als ein Behälter-Gemisch eingesetzt werden. Die Menge des unterstützenden oberflächenaktiven Mittels bewegt sich von 0,01 bis 1 % (Vol./Vol.), bezogen auf das Sprüh- Volumen des Wassers, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 %. Geeignete unterstützende oberflächenaktive Mittel sind beispielsweise ethoxylierte Nonylphenole, ethoxylierte synthetische oder natürliche Alkohole, Salze der Ester, synthetische oder natürliche Alkohole, Salze der Ester oder Sulphonsuccinsäuren, ethoxylierte Organosilicone, ethoxylierte Fettsäureamine und Gemische von oberflächenaktiven Mitteln mit Mineral- oder Gemüseölen.
In derartigen Ausführungsformen können die Verbindungen der Formel I oder Zusammensetzungen, die die Verbindungen der Formel I enthalten, zweckmäßig in Kombination mit einer oder mehreren pestiziden Verbindungen verwendet werden. Derartige zusätzliche pestizide Verbindungen können Insektizide, Nematodizide, Mitizide, Arthropodizide oder Bakterizide sein, die mit den Verbindungen der Formel I in dem zur Ausbringung gewählten Medium verträglich sind und gegenüber der Wirkung der Verbindungen der Formel I nicht antagonistisch wirken. In derartigen Ausführungsformen wird die pestizide Verbindung daher als ein zusätzliches toxisches Mittel für den gleichen oder einen unterschiedlichen pestiziden Zweck oder als Additiv eingesetzt. Die Verbindungen in Kombination können im allgemeinen in einem Verhältnis von 1:100 bis 100:1 vorhanden sein.
Die genaue Menge des auszubringenden aktiven Materials hängt nicht nur von dem spezifischen ausgebrachten Material ab, sondern auch von der bestimmten gewünschten Wirkung, der zu kontrollierenden Pilzart und dessen Wachstumsstadium sowie von dem Teil der Pflanze, mit dem der toxische Wirkstoff in Kontakt gebracht werden soll. Es sind daher nicht alle erfindungsgemäßen aktiven Wirkstoffe, die die Verbindungen der Formel I enthalten, bei ähnlichen Konzentrationen oder gegen die gleiche Pilzart gleichermaßen wirksam.
Die Verbindungen der Formel I können in Form jeder der allgemein verwendeten Formulierungstypen verwendet werden, beispielsweise als Lösungen, Stäube, benetzbaren Pulver, fließfähige Konzentrate oder emulgierbare Konzentrate.
Test-Verfahren für fungizide Aktivität
Die Verbindungen der Beispiele 1 bis 7 wurden entsprechend der folgenden in vitro und in vivo Test-Verfahren untersucht.
In vitro Untersuchungs-Verfahren
Test-Verbindungen werden in Aceton gelöst und mit destilliertem Wasser aufgefüllt, um eine Lösung mit einer Endkonzentration von 400 ppm und 10 % Aceton zu erhalten. 2ml Aliquots der letzteren Lösung wurden in sterile Petrischalen pipettiert und dann unter Verwendung einer automatischen Agar-Platten- Gießvorrichtung jeder Schale 18ml Agar zugegeben, wobei sich eine Endkonzentration der Verbindung von 40 ppm ergab.
Sobald der Agar erstarrt ist, werden Scheiben von Pathogenen aus Vorrats-Agar-Platten mittels eines Kork-Bohrers ausgeschnitten und (mit dem Pathogen nach unten) auf der Test-Agar Oberfläche aufgelegt. In der ersten Untersuchung verwendete Pathogene waren:
1. Alternaria brassicola
2. Fusarium oxysporum phaseolicola
3. Pyrenophora teres
4. Botrytis cinerea
5. Pyricularia oryzae
6. Pseudocercosporella herpotrichoides.
Auf jede Platte werden drei Pathogene aufgebracht. Von jeder Platte werden zwei Replikate gemacht und bei 20ºC im Inkubator aufbewahrt.
Die Pathogene auf Platte 1 werden nach 5 Tagen und die von Platte 2 nach 8 Tagen ausgewertet. Nach der Inkubationsperiode werden die Durchmesser der Pilz-Kolonien gemessen und mit den Kontroll-Messungen verglichen. Nach Abzug des Durchmessers der ursprünglichen Scheibe werden dann die Inhibitions-Werte in Prozent berechnet.
In vivo Untersuchungs-Verfahren
Verbindungen werden in Aceton oder Wasser (nach Bedarf) gelöst und mit destilliertem Wasser aufgefüllt, wobei sich eine Endkonzentration der Verbindung von 400 ppm (und 10 % Acteon, wenn Aceton verwendet wird) ergab.
Für jede Verbindung wurden pro Pathogen 3 Replikat- Pflanzen im 1-Blatt-Stadium bis zum Ablaufen besprüht. Die Pflanzen wurden vor dem Animpfen 24 Stunden bei Raumtemperatur trocknen gelassen.
Nicht behandelte Kontroll-Pflanzen und Pflanzen die mit 10 % Aceton/Wasser oder nur mit Wasser (nach Bedarf) besprüht wurden werden für jedes Pathogen mit eingeschlossen.
Verfahren für Erysiphe Graminis Hordei
Gerste cv. Golden Promise wird als Wirtspflanze verwendet. 8 Samen pro 7,5 cm (3 inch) Topf werden ausgesät und keimen gelassen, und die Pflanzen werden dann im Alter von etwa zwei Wochen behandelt. Sporen werden von Vorrats-Pflanzen auf die Test-Pflanzen geblasen, die dann 7 Tage bei 20ºC und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70% inkubiert werden. Nach einer Woche werden die Symptome aufgezeichnet. Der Prozentsatz der Infektion wird von 3 Replika-Pflanzen gemessen und als Prozent der Infektion auf die Aceton-Wasser Kontroll-Pflanzen übertragen. Der Prozentsatz der Kontrolle wird dann angegeben.
Verfahren für Puccinia Recondita
Weizen cv. Tonic wird als Wirtspflanze verwendet. Pro Plastik-Schale werden Samen 1 cm tief in vier Reihen ausgesät. Die Schale ist 60 cm x 30 cm. Bis zum 1-2 Blatt-Stadium gewachsene Setzlige werden dann inokuliert. 0,05 g Uredosporen werden mit einem Schmelzmittel in 100 ml destilliertes Wasser überführt. Diese Lösung wird auf die Setzlinge gesprüht, wobei eine feine Bedeckung auf den blättern zurückblieb. Die Pflanzen werden dann mit 100 % relitver Feuchtigkeit bei 15-20ºC 4 Tage lang inkubiert.
Die prozentuale Infektion von 3 Replica-Pflanzen wird gemessen und als prozent der Infektion auf die Aceton-Wasser- Kontrollpflanzen übertragen. Die prozentuale Kontrolle wird dann aufgezeichnet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 bzw. Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 1 Prozent Wirksamkeit von Verbindung der Beispiele 1 bis 7 in in vitro biologischer Bewertung Beispiel Nummer Alternaria brassicola Pyrenophora teres Pseudocercosporella herpotrichoides Botrytis cinerea Pyricularia oryzae NT - nicht getestet Tabelle 2 Prozent Wirksamkeit von Verbindungen der Beispiele 1 bis 7 in in vivo biologischer Bewertung Beispiel Nummer Erysiphe graminis Puccinia recondita Percent Phytotoxicity to Host Plants NT - nicht getestet

Claims

1. Verbindung der Formel

oder ein landwirtschaftlich verträgliches Salz davon, worin:

R1 Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub3;-Alkyl ist, mit der Maßgabe, daß, wenn die Verbindung nicht als Salz vorliegt, R¹ fehlt,

R² jeweils unabhängig Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub4;-Alkyl ist,

R³ eine C&sub4;-C&sub2;&sub0;-Alkyl-Gruppe, eine C&sub4;-C&sub2;&sub0; Alkenyl-Gruppe, eine Phenyl-Gruppe, eine Phenyl-C&sub1;-C&sub3;-Alkenyl-Gruppe oder eine Phenyl-C&sub2;-C&sub3;-Alkenylen-Gruppe ist, in der der Phenyl-Ring mit 1 bis 5 Halogenatomen, C&sub1;-C&sub6;-Alkyl-Gruppen, C&sub1;-C&sub6;-Alkoxy-Gruppen, Trihalogenmethyl-Gruppen, Phenyl-Gruppen oder Phenoxy-Gruppen substituiert sein kann,

R&sup4; Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub4;-Alkyl ist,

Y eine Gruppe der Formel -(CR&sup7;R&sup7;)n- ist, worin n 2, 3 oder 4 ist, R&sup7; jeweils unabhängig Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub4;-Alkyl, C&sub1;- C&sub4;-Hydroxyalkyl, C&sub2;-C&sub4; Alkoxyalkyl oder eine Gruppe der Formel -(CH&sub2;)q-O-(CO)-R&sup8; ist, worin q 1, 2 oder 3 ist und R&sup8; Methyl oder Ethyl ist, und

X eine Gruppe der Formel -CR&sup7;R&sup7;- ist, worin R&sup7; jeweils unabhängig wie vorstehend definiert ist oder eine Gruppe der Formel -N(R&sup9;)- ist, worin R&sup9; Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub3;-Alkyl ist.

2. Verbindung nach Anspruch 1, worin R¹ Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist, oder fehlt.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, worin Y eine Gruppe der Formel -(CR&sup7;R&sup7;)3- ist, worin R&sup7; wie in Anspruch 1 definiert ist.

4. Verbindung nach Anspruch 3, worin Y eine Gruppe der Formel -(CH&sub2;)&sub3;- oder -CH(CH&sub3;)CH&sub2;CH(CH&sub3;)- ist.

5. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin X -CH&sub2;- oder -NH- ist.

6. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin R² jeweils unabhängig Wasserstoff oder Methyl ist.

7. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin R&sup4; Methyl ist.

8. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin R³ eine Phenyl-Gruppe ist, die wahlweise an Position 4 mit einer C&sub3;-C&sub6; Alkyl-Gruppe substituiert ist.

9. Verbindung nach Anspruch 1, die cis-N-(Tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl-3-(4-t-butylphenyl)pyrrolidiniumacetat ist.

10. Verbindung nach Anspruch 1, die trans-N-(Tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl-3-(4-t-butylphenyl)pyrrolidiniumacetat ist.

11. Verbindung nach Anspruch 1, die cis-N-(Tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl-3-(4-t-butylphenyl)pyrrolidiniumchlorid ist.

12. Verbindung nach Anspruch 1, die trans-N-(Tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl-3-(4-t-butylphenyl) pyrrolidiniumchlorid ist.

13. Verbindung nach Anspruch 1, die cis-N-(4,6-Dimethyltetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl-3-(4-t-butylphenyl)pyrrolidiniumchlorid ist.

14. Verbindung nach Anspruch 1, die trans-N-(4,6-Dimethyltetrahydropyrimidin-2-yl)-2-methyl-3-(4-t-butylphenyl)pyrrolidiniumchlorid ist.

15. Fungizide Verbindung, die als Wirkstoff mindestens eine der Verbindungen nach den vorhergehenden Ansprüchen in einem Gemisch mit einem inerten Träger oder Verdünnungsmittel enthält.

16. Verfahren zum Abtöten und Kontrollieren von Pflanzen befallenden Pilz-Organismen, die Aufbringen einer fungizid wirksamen Menge einer Zusammensetzung nach Anspruch 15 auf den Pilz oder das Gebiet in dem Befall verhindert werden soll, umfaßt.

17. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I, wie in Anspruch 1 definiert, das einen der folgenden Schritte umfaßt:

(A) Umsetzten der Verbindung der Formel

worin R², R³ und R&sup4; jeweils wie in Anspruch 1 definiert sind, mit einer Verbindung der Formel

worin R¹ wie in Anspruch 1 definiert, oder einem Halogenid-Salz davon, und L eine geeignete Austrittsgruppe ist, oder

(B) Reduzieren einer Verbindung der Formel

worin:

R², R³, R&sup4; und R&sup7; wie in Anspruch 1 definiert sind, unter Verwendung von Wasserstoff und einem metallischen Katalysator, wobei Verbindungen der Formel I, in denen X - N(R&sup9;)- ist, geliefert werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17(B), wobei die Verbindung der Formel V durch Umsetzten einer Verbindung der Formel

worin:

R², R³ und R&sup4; wie in Anspruch 1 definiert sind, mit einer Verbindung der Formel

worin:

R&sup7; wie in Anspruch 1 definiert ist, und L eine geeignete Austrittsgruppe ist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei L ein Halogen ist, und die Reaktion der Verbindung der Formel II mit der Verbindung der Formel IV in Anwesenheit einer Base durchgeführt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Verbindung der Formel II durch die interne Kondensation einer Verbindung der Formel

worin:

R²,R³ und R&sup4; wie in Anspruch 1 definiert sind, hergestellt wird.