EP0000474B1 - Substituierte 3-(2'-Nitro-phenoxy)-alpha-phenoxy-alkancarbonsäure und ihre Derivate, deren Herstellung und Verwendung als Herbizide - Google Patents

Substituierte 3-(2'-Nitro-phenoxy)-alpha-phenoxy-alkancarbonsäure und ihre Derivate, deren Herstellung und Verwendung als Herbizide Download PDF

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EP0000474B1
EP0000474B1 EP78100218A EP78100218A EP0000474B1 EP 0000474 B1 EP0000474 B1 EP 0000474B1 EP 78100218 A EP78100218 A EP 78100218A EP 78100218 A EP78100218 A EP 78100218A EP 0000474 B1 EP0000474 B1 EP 0000474B1
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EP
European Patent Office
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radical
halogen
substituted
nitro
cyano
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EP78100218A
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EP0000474A1 (de
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Otto Dr. Rohr
Georg Dr. Pissiotas
Dieter Dr. Dürr
Beat Dr. Böhner
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Novartis AG
Original Assignee
Ciba Geigy AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C205/00—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton
    • C07C205/39—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by esterified hydroxy groups
    • C07C205/42—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by esterified hydroxy groups having nitro groups or esterified hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C07C205/43—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by esterified hydroxy groups having nitro groups or esterified hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton to carbon atoms of the same non-condensed six-membered aromatic ring or to carbon atoms of six-membered aromatic rings being part of the same condensed ring system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N39/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing aryloxy- or arylthio-aliphatic or cycloaliphatic compounds, containing the group or, e.g. phenoxyethylamine, phenylthio-acetonitrile, phenoxyacetone
    • A01N39/02—Aryloxy-carboxylic acids; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C205/00—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton
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    • C07C205/35—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by etherified hydroxy groups having nitro groups and etherified hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C07C205/36—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by etherified hydroxy groups having nitro groups and etherified hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton to carbon atoms of the same non-condensed six-membered aromatic ring or to carbon atoms of six-membered aromatic rings being part of the same condensed ring system
    • C07C205/38—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by etherified hydroxy groups having nitro groups and etherified hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton to carbon atoms of the same non-condensed six-membered aromatic ring or to carbon atoms of six-membered aromatic rings being part of the same condensed ring system the oxygen atom of at least one of the etherified hydroxy groups being further bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring, e.g. nitrodiphenyl ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C327/00—Thiocarboxylic acids

Definitions

  • the invention relates to new, substituted herbicidal and regulating plant growth, substituted 3- (2'-nitro-phenoxy) -alpha-phenoxy-alkane carboxylic acids and their derivatives, processes for their preparation, agents which contain these derivatives as active ingredients and the use thereof or agents containing them for controlling or regulating undesirable plant growth.
  • the alkyl radicals are both branched and unbranched and contain the given number of carbon atoms.
  • the radicals R 7 and R a are preferably hydrogen or lower alkyl groups. However, some of them can also be unsaturated or aromatic (phenyl) or aralipha be table (benzyl) and both together with the nitrogen atom to which they are attached can form a 5-6-membered heterocycle.
  • Herbicidal active ingredients based on substituted diphenyl ethers have become known, e.g. from the Swiss patent specification No. 424 326. Recently, herbicidally active phenoxy-phenoxy-alkane carboxylic acids, see e.g. DE-OS 2 433 067.
  • This invention opens up a new group of phenoxy-phenoxy-alkane carboxylic acid derivatives which are able to influence the growth of plants in a small amount in an advantageous manner for agriculture.
  • the new active compounds of the general formula I according to the invention have a general herbicidal action which is not specifically directed against grasses, especially in the case of post-emergence use and can be used as weed compositions in mono- and dicotyledon crops.
  • the compounds of the invention are not very toxic to warm-blooded animals; their application should not cause any problems.
  • the suggested application rates are between 0.1 and 5 kg per hectare.
  • the new compounds of general formula 1 are prepared by reactions known per se, for example according to the scheme:
  • Hal represents a halogen atom, preferably chlorine or bromine, while A, R 1 , R 2 and R 4 have the meaning given in general formula I.
  • a nitro group By nitrating in glacial acetic acid, ethylene chloride or sulfuric acid, a nitro group can be introduced into the still free para position of the diphenyl ether.
  • a chlorine atom can be introduced into this position by treatment with chlorine in glacial acetic acid.
  • R 3 has the meaning of cyan or bromine, so at this stage the chlorine atom is converted, for example, by reaction with KCN [s. Adv.Chem.Ser. 132, (1974), 252 or J.Organomet.Chem., 54 (1973) C, 57] or KBr or NaBr, or the aniline obtained by reduction of the NO 2 group is subjected to a Sandmeyer reaction.
  • the process according to the invention for the preparation of phenoxy-phenoxy-alkane carboxylic acid derivatives of the general formula 1 is characterized in that a diphenyl ether of the general formula II in which X denotes hydrogen or the cation of an alkali or alkaline earth metal and R 3 and R 4 have the meaning given in general formula I, with an ⁇ -halogeno-carboxylic acid derivative of the general formula III wherein A, R, and R 2 have the meaning given in general formula I, while Hal represents a halogen atom, preferably chlorine or bromine.
  • the reactants of the general formulas II and III are used in approximately stoichiometric amounts.
  • the reaction is advantageously carried out in the presence of an organic solvent which is inert to the reactants, at a temperature between room temperature and the boiling point of the reaction mixture, if appropriate i.e. when X is hydrogen, in the presence of an acid-binding agent.
  • reaction product is isolated, e.g. by distilling off the solvent and pouring the residue into ice water.
  • Organic aprotic solvents which dissolve the reactants but do not react with them, are particularly suitable as solvents for this reaction.
  • the condensing agents are inorganic bases such as NaOH, KOH, NaOCH 3 etc., but also organic bases such as tertiary amines.
  • phenoxy-phenoxy-alkane-carboxylic acid derivatives of the general formula 1 are stable compounds which are soluble in customary organic solvents, such as alcohols, ethers, ketones, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, etc.
  • the invention also relates to herbicidal and plant growth regulating compositions which comprise a new active ingredient of the general formula I, and to processes for pre- and post-emergent weed control and for inhibiting the growth of monocotyledonous and dicotyledonous plants, in particular grasses, cereals, soybeans and tobacco stingers.
  • the agents according to the invention can be present in the above formulations.
  • the preparation he f indungsgemtreur means takes place in known manner by intimately mixing and grinding of active substances of general formula I with suitable carriers, optionally with the addition of inert to the active substances dispersing or solvents.
  • suitable carriers optionally with the addition of inert to the active substances dispersing or solvents.
  • the active ingredients can be present and used in the following processing forms:
  • the content of active ingredient in the agents described above is between 0.1 to 95%, preferably between 1 to 80%.
  • Application forms can be diluted down to 0.001%.
  • the application rates are generally 0.1 to 10 kg ai / ha, preferably 0.25 to 5 kg ai / ha.
  • the active ingredients of the general formula I can be formulated, for example, as follows (parts mean parts by weight):
  • the active ingredients are mixed and ground with the carriers.
  • the active substance is mixed with epichlorohydrin and dissolved in 6 parts of acetone, whereupon polyethylene glycol and cetylpolyethylene glycol ether are added.
  • the solution thus obtained is sprayed onto kaolin and then evaporated in vacuo.
  • the specified active ingredient is drawn onto the corresponding carriers and then mixed and ground. This gives wettable powders of excellent wettability and suspension which, when diluted with water, give suspensions of any desired concentration of active compound.
  • the active ingredient is intimately mixed and ground with the additives in suitable devices.
  • a paste is obtained, from which suspensions of any desired concentration can be prepared by dilution with water.
  • the suspensions are suitable for the treatment of lawns.
  • This concentrate can be diluted with water to emulsions to suitable concentrations.
  • the active substances contained in the agents according to the invention influence plant growth in various ways. In the first place, they inhibit, delay or prevent growth and germination. It is therefore both a pre- and post-emergence herbicide effect as well as growth inhibition.
  • Agents according to the invention which contain at least one compound of the general formula I as active component are particularly suitable for inhibiting and controlling the plant growth of monocotyledonous and dicotyledonous plants, such as grasses, shrubs, trees, crops of cereals and legumes, sugar cane, tobacco, soybeans, onions - and potato tubers, ornamental plants, fruit trees and vines.
  • monocotyledonous and dicotyledonous plants such as grasses, shrubs, trees, crops of cereals and legumes, sugar cane, tobacco, soybeans, onions - and potato tubers, ornamental plants, fruit trees and vines.
  • the effect achieved primarily by the new active substances of the general formula consists in the desired reduction in the plant size, in particular the stature height.
  • the plant In direct connection to Ver the plant is reduced in stature. Leaves and stems are stronger.
  • the kink resistance is increased by shortening the internode spacing on monocotyledonous plants. In this way, crop failures due to thunderstorms, downpours, etc., which normally lead to the storage of crops of cereals and legumes, can be largely prevented, thus making harvesting easier.
  • the reduced height of crops leads to savings in fertilizers.
  • the labor-intensive cutting work can be reduced by treating trees, shrubs and hedges, especially in residential and industrial areas, with compounds of the general formula I according to the invention.
  • active compounds of the general formula I according to the invention can also advantageously influence the growth of shoots and / or the fertility of fruit trees and vines.
  • the active compounds of the general formula 1 are also used to inhibit the growth of undesirable poultry drives, e.g. in tobacco and ornamental plants, which avoids the labor-intensive breakout of these shoots by hand, also to prevent shoots in stored bulbs, for example in ornamental plant bulbs, in onions and potatoes, and finally to increase the yield in crops which grow strongly vegetatively, such as soybeans and sugar cane, by application active substances according to the invention the transition from the vegetative to the generative growth phase is accelerated.
  • the active compounds of the general formula I according to the invention are preferably used to inhibit the growth of grasses, cereal crops, tobacco, soybeans and ornamental plants.
  • the application rates are different and depend on the time of application. They are generally between 0.1 and 5 kg of active ingredient per hectare, preferably up to 4 kg per hectare when applied before emergence of the plants and for the treatment of existing crops.
  • active ingredients of the general formula I and compositions containing them are also suitable for other influences on plant growth, such as in particular to facilitate the fruit and leaf abscess by forming separating tissues on the fruit and leaf stems, which results in a considerable reduction in the tear-off force and thus a brings great harvest relief.
  • the development of the action of the active compounds according to the invention takes place both via the aerial parts of the plant (contact action), in particular the leaves, and also via the soil as a pre-allergenic herbicide (inhibition of germs).
  • This inhibition of growth occurs in some plant species at a dosage of 0.5 kg / ha and below.
  • the active compounds according to the invention are also interesting combination partners for a number of herbicides of the phenylurea and triazine series in cereal crops, maize and sugar cane. in fruit and wine growing.
  • the weed cover is not removed, but only so strongly inhibited that the crop plants no longer compete.
  • the new active ingredients of the general formula 1 are also characterized by a very strong pre-emergent herbicide effect, so they are also pronounced germination inhibitors.
  • the tested compounds according to the invention showed pronounced contact herbicidal activity on some plants and growth arrest on many plants as a symptom of the growth-inhibiting properties.
  • Seeds of the grasses Lolium perenne, Poa pratensis, Festuca ovina and Dactylis glomerata were sown in plastic trays with a soil-peat-sand mixture (6: 3: 1) and watered normally.
  • the accumulated grasses were cut back to a height of 4 cm weekly and sprayed with aqueous spray liquors of an active ingredient of the general formula 40 days after sowing and 1 day after the last cut.
  • the amount of active ingredient was the equivalent of 5 kg of active ingredient per hectare.
  • the growth of the grasses was assessed 10 and 21 days after application.

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Description

  • Die Erfindung betrifft neue, herbizid und regulierend auf das Pflanzenwachstum einwirkende, substituierte 3-(2'-Nitro-phenoxy)-alpha-phenoxy-alkancarbonsäuren und ihre Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung, Mittel die diese Derivate als Wirkstoff enthalten sowie die Verwendung derselben oder sie enthaltender Mittel zur Bekämpfung von unerwünschtem Pflanzenwachstum oder zur Regulierung desselben.
  • Die substituierten 3-(2'-Nitro-phenoxy)-alpha-phenoxy-alkancarbonsäuren und ihre Derivate entsprechen der allgemeincy Formel I
    Figure imgb0001
    • worin R1 Wasserstoff, C1―C4-Alkyl oder C2―C8-Alkoxyalkyl,
    • R2 Wasserstoff oder C1―C4-Alkyl,
    • R3 Halogen, Cyano oder Nitro,
    • R4 Halogen, Cyano oder Trifluormethyl,
    • A Cyan oder die Gruppe -COB,
    • B einen Rest OR5, SR6 oder NR7R8,
    • R5 Wasserstoff oder das Kation einer Base
      Figure imgb0002
      wobei
      • M ein Alkali-, Erdalkalimetall-Kation oder einen Ammoniumrest
        Figure imgb0003
    • n als ganze Zahl 1, 2 oder 3 die Wertigkeit des Kations berücksichtigt, während Ra, Rb, Rc und Rd unabhängig voneinander Wasserstoff, Benzyl oder einen gegebenenfalls durch -OH, -NH2 oder C1―C4-Alkoxy substituierten C1―C4-Alkylrest bedeuten,
    • R5 bedeutet weiter einen C1―C8-Alkylrest, der unsubstituiert oder durch Halogen, Cyan, Nitro, Hydroxyl oder einen 5-6 gliedrigen Stickstoff enthaltenden Heterocyclus substituiert sein kann sowie einen C2―C8-Alkylrest, der durch Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff, Carbonyl oder Carbonyloxy unterbrochen sein kann,
      • einen C3―C6-Cycloalkylrest,
      • einen C3―C6-Alkenyl- oder Alkinylrest, der durch Halogen substituiert sein kann,
      • einen Phenyl oder Benzylrest, der durch Halogen, Cyan, Nitro, C1―C4-Alkyl, C1―C4-Alkoxy oder Trifluormethyl substituiert sein kann,
    • R6 bedeutet einen C1―C8-Alkylrest, der durch Halogen, Cyano, Nitro oder Hydroxyl substituiert, oder Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff, Carbonyl oder Carbonyloxy unterbrochen sein kann,
      • einen C3―C6-Cycloalkylrest,
      • einen C3―C6-Alkenyl- oder Alkinylrest, der durch Halogen substituiert sein kann,
      • einen Phenyl- oder Benzylrest, der durch Halogen, Cyan, Nitro, C1―C4-Alkyl, C1―C4-Alkoxy oder Trifluormethyl substituiert sein kann,
    • R7 Wasserstoff, einen C1―C8-Alkylrest, der durch Halogen, Cyan oder Hydroxyl substituiert sein kann, sowie einen C2―C8-Alkylrest, der durch Sauerstoff unterbrochen sein kann,
    • Ra Wasserstoff, einen C1-C4-Alkylrest oder einen C3―C4-Alkylrest,
    • R7 und R8 zusammen mit dem Stickstoffatom an das sie gebunden sind, auch einen 5-6 gliedrigen heterocyclischen Rest, der durch Sauerstoff, Schwefel, eine Imino-, C1―C4 Alkylimino- oder Phenyliminogruppe unterbrochen sein kann, bedeuten.
  • In dieser allgemeinen Formel sind die Alkylreste sowohl verzweigt wie unverzweigt und enthalten die un gegebene Anzahl Kohlenstoffatome. Die Reste R7 und Ra sind bevorzugt Wasserstoff oder niedere Alkylgruppen. Einzelne unter ihnen können jedoch auch ungesättigt oder aromatisch (Phenyl) oder araliphatisch (Benzyl) sein und beide können zusammen mit dem Stickstoffatom an das sie gebunden-sind, einen 5-6 gliedrigen Heterocyclus bilden.
  • Es sind herbizide Wirkstoffe auf der Basis von substituierten Diphenyläthern bekannt geworden, z.B. aus der schweizerischen Patentschrift No. 424 326. Neuerdings wurden herbizid wirksame Phenoxy-phenoxy-alkancarbonsäuren, siehe z.B. die DE - OS 2 433 067, beschrieben.
  • Diese Erfindung erschliesst eine neue Gruppe von Phenoxy-phenoxy-alkancarbonsäure-.Derivaten, die in geringen Aufwandmengen das Wachstum der Pflanzen in einer für die Landwirtschaft vorteilhafter Weise zu beeinflussen vermögen.
  • Die neuen Wirkstoffe der allgemeinen Formel I gemäss Erfindung besitzen eine allgemeine, nicht spezifisch gegen Gräser gerichtete Herbizidwirkung, vor allem bei post-emergenter Anwendung und können in mono- und dicotylen, Kulturen als Unkrautmittel eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemässen Wirkstoffe besitzen auch günstige wachstumsregulierende Effekte (Wuchshemmung). Sie hemmen vor allem das Wachstum von dicotylen Pflanzen. Beispiele für die nutzbringende Anwendung der erfindungsgemässen Verbindungen sind z.B.
    • - die Reduktion des vegetativen Wachstums bei Soja und ähnlichen Leguminosen, was zu einer Ertragssteigerung dieser Kultur führt;
    • - die Hemmung des unerwünschten Wachstums von Geiztrieben bei Tabak, dessen Haupttrieb man geschnitten hat, was der Ausbildung grösserer und schönerer Blätter zugute kommt;
    • - die Hemmung des Wachstums von Gras und dicotyledonen Pflanzen, wie Obstbäume, Zierbäume, Gebüsche und Hecken, zwecks Einsparung an Schnittarbeit.
  • Die Verbindungen Erfindung sind wenig giftig für Warmblüter; deren Applikation dürfte keine Probleme verursachen. Die vorgeschlagenen Aufwandmengen liegen zwischen 0.1 und 5 kg pro Hektar.
  • Die Herstellung der neuen Verbindungen der allgemeinen Formel 1 erfolgt nach an sich bekannten Reaktionen z.B. gemäss dem Schema:
    Figure imgb0004
  • In diesen Formeln bedeutet Hal ein Halogenatom, vorzugsweise Chlor oder Brom, während A, R1, R2 und R4 die in der allgemeinen Formel I an gegebene Bedeutung haben.
  • In para-Stellung durch den Rest R4 substituiertes ortho Nitro-chlorbenzol wird in Gegenwart eines säurebindenden Mittels bei erhöhter Temperatur mit Resorcin umgesetet. Das Resorcin sollte gegenüber dem Chlorbenzol in leichtem Ueberschuss vorhanden sein. Nach vollzogener Reaktion wird die Reaktionsmasse in Wasser gegeben und der entstandene Diphenyläther mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel aus der wässrigen Suspension extrahiert; zur Beschleunigung der Kondensation kann eine Spur Kupferpulver zugegeben werden. Die Kondensation wird vorteilhafterweise im Oelbad bei ca. 200°C durchgeführt, vgl: Weygand Hilgetag "Organisch Chemische Experimentierkunst, 3. Auflage 1964, 435; U.S. Patent No. 3 080 225, DE-OS 2 433 066 und DE-AS 1 187 852.
  • Durch Nitrieren in Eisessig, Aethylenchlorid oder Schwefelsäure kann in die noch freie para-Stellung des Diphenyläthers eine Nitrogruppe eingeführt werden. Durch Behandeln mit Chlor in Eisessig kann in diese Stellung ein Chloratom eingeführt werden. Hat R3 die Bedeutung von Cyan oder Brom, so wird in diesem Stadium das Chloratom z.B. durch Umsetzung mit KCN [s. Adv.Chem.Ser. 132, (1974), 252 oder J.Organomet.Chem., 54 (1973)C, 57] oder KBr oder NaBr ersetzt oder man unterwirft das durch Reduktion der NO2-Gruppe erhaltene Anilin einer Sandmeyer-Reaktion.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Phenoxy-phenoxy-alkancarbonsäure Derivatender allgemeinen Formel 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass man in an sich bekannter Weise einen Diphenyläther der allgemeinen Formel II
    Figure imgb0005
    worin X Wasserstoff oder das Kation eines Alkali- oder Erdalkalimetalls bedeutet und R3 und R4 die in der allgemeinen Formel I an gegebene Bedeutung haben,
    mit einem α-Halogen-carbonsäurederivat der allgemeinen Formel III
    Figure imgb0006
    worin A, R, und R2 die in der allgemeinen Formel I an gegebene Bedeutung haben, während Hal ein Halogenatom, vorzugsweise Chlor oder Brom bedeutet, umsetzt.
  • Die Reaktionspartner der allgemeinen Formeln II und III werden in etwa stöchiometrischen Mengen eingesetzt. Die Reaktion erfolgt vorteilhafterweise in Anwesenheit eines organischen, den Reaktionspartnern gegenüber inerten Lösungsmittels, bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und der Siedetemperatur des Reaktionsgemisches, gegebenenfalls d.h. wenn X Wasserstoff bedeutet, in Gegenwart eines säurebindenden Mittels.
  • Nach Beendigung der Reaktion, welche zwischen 1 und 8 Stunden dauern kann, wird das Reaktionsprodukt isoliert, z.B. durch Abdestillieren des Lösungsmittels und Eingiessens des Rückstandes in Eiswasser.
  • Als Lösungsmittel kommen für diese Reaktion vor allem organische aprotische Lösungsmittel in Frage, welche die Reaktionspartner zwar lösen aber nicht mit ihnen reagieren. Die Kondensationsmittel sind anorganische Basen, wie NaOH, KOH, NaOCH3 etc., aber auch organische Basen wie tertiäre Amine.
  • Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen erfindungsgemässe Herstellungsverfahren für einige Wirkstoffe der allgemeinen Formel I. Weitere in entsprechender Weise hergestellte Wirkstoffe sind in der anschliessenden Tabelle aufgeführt. Temperaturangaben bezeihen sich jeweils auf Celsius-Grade.
  • Die Phenoxy-phenoxy-alkan-carbonsäure-Derivate der allgemeinen Formel 1 sind stabile Verbindungen, welche in üblichen organischen Lösungsmitteln, wie Alkoholen, Aethern, Ketonen, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd etc. löslich sind.
    • Beispiel 1
  • 34,1 g (0,1 Mol) 2-Nitro-4-trifluormethyl-3'-acetoxy-diphenyläther werden in 200 ml Essigsäure gelöst und unter gutem Rühren bei 40 äquimolare Mengen Chlor eingeleitet. Die Reaktion wird gaschromatographisch verfolgt. Nach beendeter Reaktion giesst man die erhaltene Lösung in Eiswasser und extrahiert mit Toluol/Essigester 1:1. Nach Abdestillieren des organischen Lösungsmittels erhält man ein Oel, das mittels 30%iger methanolischer Natronlauge zum freien Phenol verseift wird. Das so erhaltene Oel hat einen Kp: von 159-165° bei 0,03 mm Hg. Ausbeute 23,5 g.
  • 23,5 g 2-Nitro-4-trifluormethyl-3'-hydroxy-4'-chlor-diphenyläther werden in 30 ml Aethylmethylketon gelöst. Dazu setzt man 18 ml 2-Brom-propionsäuremethylester, 18 g Kaliumcarbonat und eine Spatelspitze Kaliumjodid. Das Reaktionsgemisch wird über Nacht bei 80° Badtemperatur gerührt, von unlöslichen Anteilen abfitlriert und das Lösungsmittel abdestilliert. Das so erhaltene Oel wird im Hochvakuum destilliert. Kp: 172°/0,015 mm Hg Ausbeute 20,8 g.
    Figure imgb0007
    • Beispiel 2
    • a) 68,2 g 2-Nitro-4-trifluormethyl-3'-acetoxy-diphenyläther werden in 80 ml Aethylenchlorid gelöst und bei 0-5° 40 ml Nitriersäure (1:1) zugetropft, Nach beendetem Zutropfen wird noch 1/2 Stunde ausgerührt, das Reaktionsprodukt in Wasser gegossen und das ausgefallene Produkt mit Essigester-Toluol 1:1 extrahiert. Nach Abdestillieren des organischen Lösungsmittels erhält man ein festes Produkt, das aus Alkohol/Wasser unkristallisiert wird. Smp.: 129-130°, Ausbeute: 47,4 g = 61,4% d.Th.
    • b) 47,4 g 2,4'-Dinitro-4-trifluormethyl-3'-acetoxydiphenyläther werden mit 200 ml Methanol versetzt und nach Zugabe der äquimolaren Menge methanolischer KOH eine halbe Stunde stehengelassen. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels wird der Rückstand in Wasser gelöst und nach Ansäuern mit 2n HCI das ausgeschiedene Phenol mit Essigester/Toluol 1:1 extrahiert. Nach Abdestillieren des Lösungsmittel erhält man 44,5 g Oel, das beim stehen kristallisiert. Schmelzpunkt: 78-79°.
    • c) 17,2 g 2,4'-Dinitro-4-trifluormethyl-3'-hydroxydiphanyläther werden in 50 ml 2-Butanon gelöst und nach Zugabe von 13,4 g 2-Brom-propionsäuremethylester, 13,8 Kaliumcarbonat und einer Spatelspitze Kaliumjodid über Nacht bei 80°. Badtemperatur gerührt. Anschliessend wird filtriert, das Filtrat eingedampft und das erhaltene Oel im Rochvakuum destilliert. Kp: 217°/0,05 Torr Ausbeute: 6,2 g
      Figure imgb0008
  • Auf analoge Weise zu diesen Beispielen sind folgende Verbindungen hergestellt worden:
    Figure imgb0009
    Figure imgb0010
    Figure imgb0011
  • Die Erfindung betrifft auch herbizide und pflanzenwachstumsregulierende Mittel, welche einen neuen Wirkstoff der allgemeinen Formel I enthalten, sowie Verfahren zur pre- und post-emergenten Umkrautbekämpfung und zur Hemmung des Pflanzenwuchses von monocotylen und dicotylen Pflanzen, insbesondere Gräsern, Getreide, Soja und Tabakgeiztrieben.
  • Die erfindungsgemässen Mittel können in den überlichen Formulierungen vorliegen.
  • Die Herstellung erfindungsgemässer Mittel erfolgt in an sich bekannter Weise durch inniges Vermischen und Vermahlen von Wirkstoffen der allgemeinen Formel I mit geeigneten Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Zusatz von gegenüber den Wirkstoffen inerten Dispersions- oder Lösungsmitteln. Die Wirkstoffe können in den folgenden Aufarbeitungsformen vorliegen und angewendet werden:
    Figure imgb0012
  • 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 Wirkstoffe der allgomeinen Formel I können beispielsweise wie folgt formuliert werden (Teile bedeuten Gewichtsteile):
    • Stäubemittel:
  • Zur Herstellung eines a) 5%igen und b) 2%igen Stäubemittels werden die folgenden Stoffe verwendet:
    Figure imgb0013
    Figure imgb0014
  • Die Wirkstoffe werden mit den Trägerstoffen vermischt und vermahlen.
    • Granulate
  • Zur Herstellung eines 5%igen Granulates werden die folgenden Stoffe verwendet:
    Figure imgb0015
  • Die Aktivsubstanz wird mit Epichlorhydrin vermischt und in 6 Teilen Aceton gelöst, hierauf werden Polyäthylenglycol und Cetylpolyäthylenglycoläther zugesetzt. Die so erhaltene Lösung wird auf Kaolin aufgesprüht und anschliessend im Vakuum verdampft.
    • Spritzpulver
  • 7 Zur Herstellung eines a) 50%igen, b) 25%igen und c) 10%igen Spritzpulvers werden folgende Bestandteile verwendet:
    Figure imgb0016
    Figure imgb0017
    Figure imgb0018
  • Der angegebene Wirkstoff wird auf die entsprechenden Trägerstoffe aufgezogen und anschliessend vermischt und vermahlen. Man erhält so Spritzpulver von vorzüglicher Benetzbarkeit und Schwebefähigkeit, die durch Verdünnen mit Wasser Suspensionen jeder gewünschten Wirkstoffkonzentration ergeben.
    • Paste
  • Zur Herstellung einer 45%igen Paste werden folgende Stoffe verwendet:
    Figure imgb0019
  • Der Wirkstoff wird mit den Zuschlagstoffen in dazu geeigneten Geräten innig vermischt und vermahlen. Man erhält eine Paste, aus der sich durch Verdünnen mit Wasser Suspensionen jeder gewünschten Konzentration herstellen lassen. Die Suspension eignen sich zur Behandlung von Rasenanlagen.
    • Emulsionskonzentrat
  • Zur Herstellung eines 25%igen Emulsionskonzentrates werden
    Figure imgb0020
    miteinander vermischt. Dieses Konzentrat kann mit Wasser zu Emulsionen auf geeignete Konzentrationen verdünnt werden.
  • Anstatt des jeweiligen in den vorhergehenden Formulierungsbeispielen angegebenen Wirkstoffs kann auch eine andere der von der allgermeinen Formel 1 umfassten Verbindungen verwendet werden.
  • 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 postemergente Herbizidwirkung als auch um Wuchshemmung.
  • Erfindungsgemässe Mittel, die als aktive Komponente mindestens eine Verbindung der allgemeinen 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, Zwiebeln- und Kartoffelknollen, Zierpflanzen, Obstbäumen und Reben.
  • Die von den neuen Wirkstoffen der allgemeinen Formel in erster Linie erzielte Wirkung besteht in der gewünschten Reduktion der Pflanzengrösse, insbesondere der Wuchshöhe. Im allgemeinen ist damit eine gewisse Aenderung der Pflanzenform verbunden. In unmittelbarem Zusammenhang zur Verminderung der Wuchshöhe erfährt die Pflanze eine Festigung. Blätter und Stengel sind kräftiger ausgebildet. Durch Verkürzung der Internodienabstände an monocotylen Pflanzen wird die Knickfestigkeit erhöht. Auf diese Weise können Ernteausfälle durch Gewittersturm, Daurregen, usw., 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.
  • Eines der wichtigsten Probleme an reinen Grasbepflanzungen ist jedoch der Grasschnitt selbst, sie es an Grünanlagen in Wohngegenden, auf Industriegeländen, 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 Bedürfnis, die im Hinblick auf die Verfestigung von Seitenstreifen und Böschungen and Verkehreswegen notwendige Grasnarbe einersiets 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 allgemeinen Formel I auf sehr günstige Weise erreicht.
  • In analoger Weise kann durch Behandlung von Bäumen, Sträuchern und Hecken, vor allem in Wohnund Industriegebeiten, mit erfindungsgemässen Verbindungen der allgemeinen Formel I die arbeitsaufwendige Schnittarbeit reduziert werden.
  • Durch den Einsatz erfindungsgemässer Wirkstoffe der allgemeinen Formel I können auch das Triebwachstum und/oder die Fruchtbarkeit von Obstbäumen und Reben vorteilhaft beeinflusst werden.
  • Die Wirkstoffe der allgemeinen Formel 1 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 Wirkstoffe der Uebergang 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.
  • Ferner eignen sich viele der Wirkstoffe der allgemeinen Formel I und diese enthaltende Mittel auch für andere Beeinflussungen des Pflanzenwachstums, wie insbesondere zur Erleichterung der Frucht- und Blattabszission durch Ausbildung von Trenngeweben an den Frucht- und Blattstielen, was eine beträchtliche Reduktion der Abreisskraft und somit eine grosse Ernteerleichterung mit sich bringt.
  • Grosse wirtschaftliche Bedeutung hat die Erleichterung der Fruchtabszission bei der mechanischen und manuellen Ernte von Oliven und Citrusfrüchten gewonnen. Blattabszissionswirkung und Defoliation ist bei der Baumwollernte von Bedeutung.
  • Die Entfaltung der Wirkung der erfindungsgemässen Wirkstoffe erfolgt sowohl über die oberirdischen Pflanzenteile (Kontakwirkung), insbesondere die Blätter, als auch über den Boden, als preemergentes 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.
  • Diese 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.
  • Die erfindungsgemässen Wirkstoffe sind auch interessante Kombinationspartner für eine Reihe von Herbiziden der Phenylharnstoff- und Triazinreihe in Getreidekulturen, Mais, Zuckerrohr bezw. im Obst- und Weinbau.
  • Dabei wird die Unkrautdecke nicht beseitigt, sondern nur so stark gehemmt, dass keine Konkurrenzierung der Kulturpflanzen mehr auftritt.
  • Die neuen Wirkstoffe der allgemeinen Formel 1 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 (Keimhemmung)
  • Im Gewächshaus wird unmittelbar nach der Einsaat der Versuchspflanzen in Saatschalen die Erdoberfläche mit einer wässerigen Suspension der Wirkstoffe, erhalten aus einem 25%-igen Spritzpulver, behandelt. Es wurden vier verschiedene Konzentrationsreihen angewendet, entsprechend 4, 2, 1 und 0,5 kg Wirksubstanz pro Hektar. Die Saatschalen werden im Gewächshaus bei 22­25°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).
    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-Blattstadium) mit einer wässrigen Wirkstoffemulsion in Dosierungen von 0,5; 1; 2 und 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 Lolium perenne, Poa pratensis, Festuca ovina und Dactylis glomerata ausgesät und normal bewässert. 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 eines Wirkstoffs der allgemeinen Formel bespritzt. Die Wirkstoffmenge betrug umgerechnet 5 kg Aktivsubstanz pro Hektar. 10 und 21 Tage nach Applikation wurde das Wachstum der Gräser beurteilt.
    • Wuchshemmung bei Getreide
  • In Kunststoffbechern wurde Sommerweizen (Triticum aestivum), Sommergerste (Hordeum vulgare) und Roggen (Secale) in sterilisierter Erde angesät und im Gewächshaus gezogen. D:e Getreidesprösslinge werden 5 Tage nach Aussaat mit einer Spritzbrühe des Wirkstoffs behandelt. Die Blattapplikation entsprach 6 kg Wirkstoff pro Hektar. Die Auswertung erfolgt nach 21 Tage.

Claims (10)

1. 3-(2'-Nitro-phenoxy)-a-phenoxy-alkancarbonsäure derivate der allgemeinen Formel I
Figure imgb0021
worin R, Wasserstoff, C1―C4-Alkyl oder C2―C8-Alkoxyalkyl,
R2 Wasserstoff oder C1―C4-Alkyl,
R3 Halogen, Cyano oder Nitro,
R4 Halogen, Cyano oder Trifluormethyl,
A Cyan oder die Gruppe -COB,
B einen Rest OR5, SR6 oder NR7R8,
Rs Wasserstoff oder
das Kation einer Base
Figure imgb0022
wobei
M ein Alkali-, Erdalkalimetall-Kation oder einen Ammoniumrest
Figure imgb0023
n als ganze Zahl 1, 2 oder 3 die Wertigkeit des Kations berücksichtigt, während Ra, Rb, Rc und Rd unabhängig voneinander Wasserstoff, Benzyl oder einen gegebenenfalls durch -OH, -NH2 oder C1―C4-Alkoxy substituierten C1―C4-Alkylrest bedeuten,
R5 bedeutet weiter einen C1―C8-Alkylrest, der unsubstituiert oder durch Halogen, Cyan, Nitro, Hydroxyl oder einen 5-6 gliedrigen Stickstoff enthaltenden Heterocyclus substituiert sein kann sowie einen C2―C8-Alkylrest, der durch
Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff, Carbonyl oder Carbonyloxy unterbrochen sein kann, einen C3―C6-Cycloalkylrest,
einen C3―C6-Alkenyl- oder Alkinylrest, der durch Halogen substituiert sein kann,
einen Phenyl oder Benzylrest der durch Halogen, Cyan, Nitro, Cl-C4-Alkyl, Cl-C4-Alkoxy oder Trifluormethyl substituiert sein kann,
R6 bedeutet einen C1―C8-Alkylrest der durch Halogen, Cyano, Nitro oder Hydroxyl substituiert, oder durch Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff, Carbonyl oder Carbonyloxy unterbrochen sein kann, einen C3―C6-Cycloalkylrest,
einen C3―C6-Alkenyl- oder Alkinylrest, der durch Halogen substituiert sein kann,
einen Phenyl- oder Benzylrest, der durch Halogen, Cyan, Nitro, C1―C4-Alkyl, C1―C4-Alkoxy oder Trifluormethyl substituiert sein kann,
R7 Wasserstoff, einen C1―C8-Alkylrest, der durch Halogen, Cyan oder Hydroxyl substituiert sein kann, sowie einen C2―C8-Alkylrest, der durch Sauerstoff unterbrochen sein kann,
R8 Wasserstoff, einen C1―C4-Alkylrest oder einen C3―C4-Alkylrest,
R7 und R8 zusammen mit dem Stickstoffatom an das sie gebunden sind, auch einen 5-6 gliedrigen, heterocyclischen Rest, der durch Sauerstoff, Schwefel, eine Imino-C1―C4-Alkylimino- oder Phenyliminogruppe unterbrochen sein kann, bedeuten.
2. Die Verbindungen gemäß Anspruch 1, in denen R, Wasserstoff bedeutet, während R2, R3, R4 und A die gegebene Bedeutung haben.
3. Die Verbindungen gemäß Anspruch 1, in denen R, Wasserstoff, A -COB und B ―COR5 bedeutet während R2, R3' R4 die an gegebene Bedeutung haben.
4. Die Verbindungen gemäß Anspruch 1, in denen R, Wasserstoff, A -CDB und B ―NR7R8 bedeuten, während R2, R3 und R4 die an gegebene Bedeutung haben.
5. Die Verbindungen gemäß Anspruch 1, in denen R, Wasserstoff, A -COB und B ―SR6 bedeuten, während R2, R3 und R4 die an gegebene Bedeutung haben.
6. 2 - Chlor - 5 - (2' - nitro - 4' - trifluormethyl - phenoxy) - α - phenoxy - propionsäure - methylester.
7. Verfahren zur Herstellung der 3-(2'-Nitro-phenoxy)-α-phenoxy-alkancarbonsäure-Derivate, Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise ein Diphenyläther der allgemeinen Formel II
Figure imgb0024
worin R3 und R4 die an gegebene Bedeutung haben und X Wasserstoff oder das Kation eines Alkalioder Erdalkalimetalles bedeutet, mit einem a-Halogencarbonsäurederivat der allgemeinen Formel III
Figure imgb0025
worin A, R1 und R2 die an gegebene Bedeutung haben und Hal ein Halogenatom bedeutet, umsetzt.
8. Herbizides und auf das Pflanzenwachstum einwirkendes Mittel, dadurch gekennzeichnet, dass es als Wirkstoff mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel I, Anspruch 1, enthält.
9. Die Verwendung der 3-(2'-Nitro-phenoxy)-a-phenoxy-alkancarbonsäure-Derivate der allgemeinen Formel I, Anspruch 1, oder sie enthaltender Mittel zur Unkrautbekämpfung.
10. Die Verwendung der 3-(2'-Nitro-phenoxy)-α-phenoxy-alkancarbonsäure-Derivate der allgemeinen Formel Anspruch 1 oder sie enthaltender Mittel zur Regulierung des Pflanzenwachstums.
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