Uprawniony z patentu: Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen (Republi¬ ka Federalna Niemiec) Srodek chwastobójczy Przedmiotem wynalazku jest srodek chwastobój¬ czy zawierajacy jako substancje czynna nowe po¬ chodne imidazolidynonu.Wiadomo, ze pochodne imidazolidynonu np. -1 [ibenzoftiazolilo-2]-3Hmetylo-4,5-dwuhydroksyiimi- dazolidynon-2, maja dzialanie chwastobójcze (bel¬ gijski opis patentowy nr 743 708).W praktyce dzialanie znanych pochodnych imi¬ dazolidynonu nie zawsze jest zadowalajace.Stwierdzono, ze nowe pochodne imidazolidyno- nu-2 o wzorze 1, w którym R oznacza rodnik l,3,4-tiadiazolilowy-2 ewentualnie podstawiony w polozeniu 5, R1 oznacza rodnik alkilowy, alkenyIo¬ wy lub alkinylowy, R2 oznacza atom chlorowca, a R3 oznacza atom chlorowca, grupe alkoksylowa, alkenyloksylowa, alkinyloksylowa, alkilotio, alkeny- lotio i alkinylotio, wykazuja silne dzialanie chwa- stabójioze, zwlaszicza selektywne dizialanie chwasto¬ bójcze.Srodek wedlug wynalazku niespodziewanie wy¬ kazuje znacznie lepsza aktywnosc chwastobójcza przy jednoczesnej selektywnosci w stosunku do roslin uprawnych, niz znane pochodne imidazoli¬ dynonu zblizone chemicznie i o tym samym kie¬ runku dzialania.Substancje czynne o wzorze 1 maja doskonale wlasciwosci chwastobójcze i mozna je zatem sto¬ sowac do zwalczania chwastów. Pod okresleniem chwasty w szerokim znaczeniu rozumie sie rosliny rosnace w miejscach, w których sa niepozadane. 10 20 25 Substancje czynne w zaleznosci od uzytej dawki dzialaja jako herbicydy totalne lub selektywne.Zwiazki o wzorze 1 mozna stosowac w stosunku do nastepujacych roslin: rosliny dwuliscieniowe, takie jak gorczyca (Sinapis), pieprzyca (Lepidium), przytulia czepna (Calium), gwiazdnica pospolita (Stellaria), rumianek (Matricaria), zóltlica drobno- kwiatowa (Galinsoga), komosa (Chenopodium), po¬ krzywa (Urtica), starzec (Senecio), bawelna (Gossy- pium), buraki (Beta), marchew (Daucus), fasola (Phaseolus), ziemniaki (Solanum), kawa (Coffea); rosliny jednoliscieniowe, takie jak tymotka (Phle- um), wiechlina (Poa), kostrzewa (Festuca), mannecz- ka lekowata (Eleusine), wlosnica (Setaria), zycica (Lolium), stoklosa (Bromus), chwastnica jednostron¬ na (Echinochloa), -kukurydza (Zea), ryz (Oryza), owies (Avena), jeczmien (Hordeum), pszenica (Triticum), proso (Panioum), trzcina cukrowa (Saccharum).Zwiazki o wzorze 1 nadaja sie zwlaszcza do se¬ lektywnego zwalczania chwastów w zbozu, bawel¬ nie i ryzu i innych uprawach. Mozna je uzyc z do¬ brym skutkiem do zwalczania owsa gluchego.Srodek wedlug wynalazku mozna stosowac w po¬ staci preparatów, takich jak roztwory, emulsje, za¬ wiesiny, proszki, pasty i granulaty. Otrzymuje sie je w znany sposób, np. przez zmieszanie substancji czynnych z rozcienczalnikami, takimi jak ciekle rozpuszczalniki i/lub stale nosniki, ewentualnie sto¬ sujac substancje powierzchniowo czynne, takie jak 82 5723 82 572 4 emulgatory i/lub dyspergatory. W przypadku sto¬ sowania wody jako rozcienczalnika mozna równiez stosowac rozpuszczalniki organiczne jako rozpusz¬ czalniki pomocnicze. Jako ciekle rozpuszczalniki mozna stosowac zwiazki aromatyczne, np. ksylen, 5 benzen, chlorowane zwiazki aromatyczne, np. chlo- robenzeny, parafiny, np. frakcje ropy naftowej, al¬ kohole, np. metanol i butanol, rozpuszczalnik o du¬ zej polarnosci, np. dwumetyloformamid i sulfotlenek dwumetylowy oraz wode; jako stale nosniki stosuje 10, sie naturalne maczki mineralne, np. kaoliny, tlenki glinu, taiLk i krede i syntetyczne maczki nieorganicz¬ ne^ np. kwas krzemowy o duzym stopniu rozdrob¬ nienia oraz krzemiany; jako emulgatory stosuje sie emulgatory niejonotwórcze i anionowe, np. estry pplitlenku etylenu i kwasów tluszczowych, etery politlenku etylenu i alkoholi tluszczowych, np. etery alkiloarylopoliglikolowe, alkilosulfoniany i arylo- sulfoniany; jako dyspergatory stosuje sie np. lig¬ nine, lugi posiarczynowe i metyloceluloze. Prepa¬ raty moga zawierac mieszanine substancji czynnej o wzorze 1 i innych znanych substancji czynnych.Preparaty zawieraja na ogól 0,1—95;%, korzy¬ stnie 0,5—90%. wagowych substancji czynnej.Substancje czynne mozna stosowac same, w po¬ staci preparatów lub przygotowanych z nich po¬ staci uzytkowych, takich jak gotowe do uzycia roz¬ twory, emulsje, zawiesiny, proszki, pasty i gra¬ nulaty. Srodki te stosuje sie w znany sposób, np. przez opryskiwanie mglawicowe, opryskiwanie, opy¬ lanie i rozsiewanie.Przy uzyciu substancji czynnych jako herbicydów totalnych, dawki wynosza 20—40 kg/ha. Natomiast przy uzyciu jako herbicydów selektywnych, dawki wynosza 0,1—15 kg/ha, korzystnie 1—10 kg/ha. ,. 35 Srodki wedlug wynalazku mozna stosowac zarów¬ no przed wzejsciem, jak i po wzejsciu roslin uprawnych i chwastów.Nowe pochodne imidazolidynonu-2- o wzorze 1 stanowiace substancje czynne srodka wedlug wy¬ nalazku otrzymuje sie przez reakcje imidazolidy- nonów-2 o wzorze 2, w którym R i R1 maja wyzej podane znaczenie, a R4 ma znaczenie takie jak R3 lub oznacza grupe hydroksylowa ze srodkami chlo¬ rowcujacymi np. chlorkiem tionylu, tlenochlorkiem fosforu, trójchlorkiem fosforu lub pieciochlorkiem fosforu, ewentualnie w srodowisku rozcienczalnika i w obecnosci srodka wiazacego kwas.Przy stosowaniu jako zwiazków wyjsciowych l-[5,-III-rzed.-butylo-rj3,,4'-tiadiazolilo-/27]-3-me- 50 tylo-4,5-dwuhydroksyimidazolidynonu-2 i chlorku tionylu przebieg reakcji przedstawia podany na rysunku schemat.Stosowane jako zwiazki wyjsciowe pochodne imi¬ dazolidynonu-2 przedstawia ogólnie wzór 2, w któ¬ rym R oznacza rodnik l,3,4-tiadiazolilowy-2 ewen¬ tualnie podstawiony w polozeniu 5 korzystnie rod¬ nikiem alkilowym, alkenylowym, alkinylowym, ko¬ rzystnie o lancuchu rozgalezionym lub prostym zawierajacym do 6 atomów wegla, zwlaszcza rod¬ nikiem Ill-rzed.-butylowym lub metylowym lub grupa alkoksylowa, alkilotio, alkenylotio, alkiny- lotio, alkoksyalkilowa lub alkoksyalkilotio, korzyst¬ nie zawierajaca do 6 atomów wegla w rodnikach alifatycznych, chlorowcoalkilowa korzystnie zawie¬ rajaca do 4 atomów wegla, zwlaszcza trójchloorco- metylowa, rodnikiem cykloalkilowym i chlorowco- cykloalkilowym zawierajacym korzystnie 5 — 8, atomów wegla, ponadto grupa alkiloalkenylo- i al- kinylorsulfoksyIowa korzystnie zawierajaca do 6 atomów wegla, grupa alkilo-, alkenylp- alkinylo- sulfonylowa korzystnie zawierajaca do 6 atomów wegla, grupa aralkilosulfoksyIowa lub aralkilosul- fonylowa, korzystnie zawierajaca 6^10 atomów wegla w rodniku arylowym ii — 4 atomów wegla w rodniku alkilowym, oprócz tego ewentualnie podstawiony w polozeniu 5 rodnikiem arylowym, aralkilowym, grupa aralkilotio, w których- rodnik aryIowy zawiera korzystnie 6 — 10 atomów wegla, a rodnik alkilenowy 1 — 4 atomów wegla, R1 oznacza korzystnie rodnik alkilowy zawierajacy' do 4 atomów wegla, rodnik alkenylowy lub alkinylowy zawierajacy do 6 atomów wegla, zwlaszcza metylo¬ wy, etylowy, izopropylowy Ill-rzed.-butylowy, wi¬ nylowy, allilowy, etynylowy lub propargilowy, R4 oznacza korzystnie atom chloru lub bromu, grupe alkoksylowa lub alkinyloksylowa zawierajaca ko¬ rzystnie do 4 atomów wegla, zwlaszcza metoksyIo¬ wa lub etoksylowa, oprócz tego grupe alkilotio, alkenylotio lub alkinylotio zawierajaca korzystnie do 4 atomów wegla.Przykladami pochodnych imidazolidynonu-2 o wzorze 2 sa nastepujace zwiazki: l-(5,-metylosulfonylo-l',3/,4/-tiadiazolilo-2/)-3-me- tylo-4,5-dwuhydroksyimidazolidynon-2, l-(5,-metylosulfonylo-l/,3',4/-tiadiazolilo-2/)-3-me- tylo -4-metoksy-5-hydroksyimidazolidynon- 2, l-(5'-metylosulfonylo-l/,3,,4,-tiadiazolilo-2,)-3-me- tylo-4-etoksy-5-hydroksy-imidazolidynon-2, l-(5,-III-rzed.-butylo-l,,3,,4,-tiadiazolilo-2,)-3-me- tylo-4-metoksy-5-hydroksyimidazolidynon-2, l-(5'-III-rzed.-ibutylo-l/-3,-4,-tiadiazolilo-2')-3-me- tylo-4-etoksy-5-hydroksyimidazolidynon-2, l-(5'-trójfluorometylo-l'-3', 4'-tiadiazolilo-2')-3- -metylo-4-metoksy-5-hydroiksyimidazolidynon-2, l-(5,-trójfluorometylo-l/,3,,4/-tiadiazolilo-2,)-3-me- tylo-4-etoksy-5-hydroksyimidazolidynon-2, l-(5,-trójfluorometylo-l,,3/,4/-tiadiazolilo-2/)-3-me- tylo-4,5 dwuhydro'ksyimidazolidynon-2, l-(5'-metylotio-l',3',4'-tiadiazolilo-2')-3-metylo- -4,5-dwuhydroksyimidazolidynon-2, l-(5,-metylotio-l/,3,,4,-tiadiazolilo-2/)-3-metylo-4- -metoksy-5-hydroksyimidazolidynon-2, l-(5,-metylotio-l/,3,,4,-tiadiazolilo-2/)-3-metylo-4- -metdksy-5-hydroiksyimidazolidynon-2, l-(5,-metylotio-l/,3,,4,-tiadiazolilo-2/)-3-metylo-4- -etoksy-5-hydroksyimidazolidynon-2, l-(5,-p-chlorofenylo-l/,3,,4,-tiadiazolilo-2,)-3-me- tylo-4-metoksy-5-hydroksyimidazolidynon-2, l-(5/-p-trójfluorometylofenylo-l,,3',4'-tiadiazolilo- -2/)-3-metylo-4-metoksy-5-hydroksyimidazoli- dynon-2, l-(5/-etoksy-l,-3/,4,-tiadiazolilo-2,)-3-metylo-4-eto- ksy-5-hydroksyimidazolidynon-2.Stosowane jako zwiazki wyjsciowe pochodne imi¬ dazolidynonu-2- o wzorze 2 nie sa jeszcze znane, lecz mozna je wytworzyc w znany sposób polega¬ jacy na kondensacji pochodnych mocznika z glio- ksalem w obecnosci alkalicznego katalizatora i ewentualnie w srodowisku rozcienczalnika, w tem- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6082 572 6 peraturze 0—80°C, korzystnie 20—40°C (belgijski opis patentowy nr 743708).W reakcji wytwarzania zwiazków o wzorze 1 sto¬ suje sie jako rozcienczalniki wszystkie obojetne rozpuszczalniki organiczne, korzystnie weglowodo¬ ry, np. benzen, toluen, ksylen lub chlorowcoweglo- wodory, np. chloroform, chlorek metylenu, cztero¬ chlorek wegla, 1,3-dwuchlprobenzen i 1,2-dwuchlo- robenzen.Jako srodki wiazace kwas stosuje sie wszystkie znane substancje wiazace kwasy, np. wodorotlenki' metali alkalicznych, weglany metali alkalicznych lub zasady organiczne.Korzystnie jednak nie stosuje sie srodka wiaza¬ cego kwas, usuwajac wytworzony kwas przez od¬ pedzenie lub hydrolize. Temperatura reakcji moze wahac sie w szerokich granicach. Na ogól reakcje prowadzi sie w temperaturze 0—100°C, korzystnie 20—80°C pod cisnieniem normalnym.W reakcji wprowadza sie na 1 mol pochodnej imidazolidynonu-2 o wzorze 2 w przyblizeniu 10% nadmiar srodka chlorowcujacego. Przekroczenie po¬ danego stosunku stechiometrycznego nie przynosi zadnej wyraznej poprawy wydajnosci. Wydzielanie zwiazku o wzorze 1 prowadzi sie przez oddestylo¬ wanie rozpuszczalnika i przekrystalizowanie otrzy¬ manej pozostalosci.Nastepujace przyklady blizej wyjasniaja wynala¬ zek.Przyklad I. Test po wzejsciu roslin. Roz¬ puszczalnik: 5 czesci wagowych acetonu; ernulga- 20 30 tor: 1 czesc wagowa eteru alkiloarylopoliglikolo- wego.W celu otrzymania odpowiedniego preparatu substancji czynnej miesza sie 1 czesc wagowa sub¬ stancji czynnej z podana iloscia rozpuszczalnika, dodaje podana ilosc emulgatora, po czym koncen¬ trat rozciencza sie woda do zadanego stezenia.Otrzymanym preparatem opryskuje sie testowane rosliny o wysokosci 5—15 cm w dawkach substancji czynnej na hektar podanych w tablicy 1. W zalez¬ nosci od stezenia cieczy do opryskiwania dawki wody wynosza 1000—2000 litrów/ha. Po trzech ty¬ godniach ustala sie stopien uszkodzenia roslin i oznacza sie go liczbami umownymi o nastepuja¬ cym znaczeniu: 0 — brak dzialania, 1 — pojedyncze lekkie plamki zgorzeli, 2 — wyrazne uszkodzenie lisci, 3 — poszczególne liscie i czesci lodyg czesciowo obumarle, 4 — rosliny czesciowo zniszczo¬ ne, 5 — rosliny calkowicie obumarle.W tablicy 1 podaje sie stosowane substancje czynne, dawki substancji czynnej oraz uzyskane wyniki.Przyklad II. Test przed wzejsciem roslin.Rozpuszczalnik: 5 czesci wagowych acetonu: emul¬ gator: 1 czesc wagowa eteru alkiloarylopoliglikolo- wego.W celu otrzymania odpowiedniego preparatu sub¬ stancji czynnej miesza ,sie 1 czesc wagowa sub¬ stancji czynnej z podana iloscia rozpuszczalnika, dodaje podana ilosc emulgatora i koncentrat roz¬ ciencza sie woda do zadanego stezenia. Nasiona testowanych roslin wysiewa sie do normalnej gleby Tablica 1 Test po wzejsciu roslin Substancja czynna Zwiazek o wzo¬ rze 3 (znany) Zwiazek o wzo- I rze 4 Dawka substan¬ cji czynnej kg/ha 1 0,5 1 0,5 Echino- chloa 3 3 5 5 Chenopo- dium 3 3 5 4 Sinapis 5 5 5 5 Owies 3 2 4 3 Bawelna 3 2 4 1 Pszenica 3 3 4 0 Tablica 2 Test przed wzejsciem rosliny Substancja czynna Zwiazek o wzorze 3 (znany) Zwiazek o wzorze 4 Dawka sub¬ stancji czynnej kg/ha 10 5 10 5 o £ CC W o i i 5 5 li £1 O o a 2 1 5 5 pis ina Ul 5 4 5 5 cc ari i-H Ul 5 4 5 5 s 3 •I-I I-H o J 0 0 5 5 CC 5-1 CC O •i-H CC S 3 2 5 5 Ci) % o 4 4 5 5 cC eln CC PQ 1 0 4 3 CC nic sze PL, 2 0 1 0 rdza U 3 X 3 W 3 2 4 4 « — — 2 0 |82572 i po uplywie 24 godzin podlewa sie preparatem substancji czynnej, przy czym korzystnie utrzymuje sie stala ilosc wody na jednostke powierzchni.Stezenie substancji czynnej w preparacie nie od¬ grywa zadnej roli, decyduje tylko dawka substancji czynnej na jednostke powierzchni. Po uplywie trzech tygodni ustala sie stopien uszkodzenie testo¬ wanych roslin i oznacza liczbami umownymi 0 — 5 o nastepujacym znaczeniu: 0 — brak dzialania, 1 — lekkie uszkodzenia lub zwolnienie wzrostu, 2 — wyrazne uszkodzenie lub zahamowanie wzro¬ stu, 3 — ciezkie uszkodzenia i tylko niedostateczny rozwój lub wzeszlo tylko 50% roslin, 4 — rosliny po wykielkowaniu czesciowo zniszczone lub wzeszlo tylko 25% roslin, 5 — rosliny czesciowo obumarle lub nie wzeszly.W tablicy 2 podaje sie substancje czynne, dawki substancji czynnych oraz uzyskane wyniki.Nastepujace przyklady wyjasniaja sposób wytwa¬ rzania substancji czynnej.Przyklad III. Do roztworu 81,6 g (0,3 mola) l-(5/-III-rzed.-butylo-l',3/,4'-tiadiazolilo-2/)-3-mety- lo-4,5-dwuhydroksyimizolidynonu-2 w 300 ml chlor¬ ku metylenu wkrapla sie przy chlodzeniu zew¬ netrznym, przy temperaturze wewnetrznej 25°C, 78,5 g (0,66 mola) chlorku tionylu. Nastepnie ogrze¬ wa sie w ciagu 1 godziny pod chlodnica zwrotna, rozpuszczalnik oddestylowuje sie pod zmniejszo¬ nym cisnieniem i pozostalosc przekrystalizowuje sie w octanie etylu.Otrzymuje sie l-(5'-III-rzed.-butylo-r,3',4'-tiadia- zolilo-2')-3-«ietylo-4,5-dwuchloroimidazolidynon-2 o wzorze 4, o temperaturze topnienia 160—161°C.Zwiazek o wzorze 5 stosowany jako produkt wyjsciowy otrzymuje sie w sposób nizej podany.Do roztworu 45,4 g (0,2 mola) l-(5'-III-rzed.- -butylo-l/,3/,4/-tiadiazolilo-2/)-3Hmetylomocznika w 500 ml etanolu wkrapla sie 100 ml 30% wodnego roztworu glioksalu doprowadzonego uprzednio do wartosci pH 7 — 8 za pomoca rozcienczonego roz¬ tworu wodorotlenku sodowego. Pozostawia sie na noc, nastepnie oddestylowuje rozpuszczalnik pod zmniejszonym cisnieniem i pozostalosc traktuje sie woda. Po przekrystalizowaniu z metanolu otrzy¬ muje sie l-(5'-III-rzed.-butylo-l',3',4'-tiadiazolilo- -2')-3-metylo-4,5-dwuhydroksyimidazolidynon-2 o wzorze 5, w postaci krystalicznej o temperaturze topnienia 163°C.W sposób analogiczny otrzymuje sie zwiazki o wzorze 1 zestawione w tablicy 3.Nizej podaje sie przyklady wytwarzania zwiaz¬ ków wyjsciowych.Do roztworu 45,4 g (0,2 mola) N-(trójfliloromety- lo-1,3,4-tiadiazolilo-2)-N-metylomocznika w 500 ml etanolu wkrapla sie 100 ml 30% wodnego Toztworu 8 Tablica 3 10 15 20 25 40 45 50 R wzór 6 wzór 6 wzór 6 wzór 7 wzór 7 wzór 7 wzór 8 wzór 8 wzór 8 wzór 9 wzór 9 R* CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 R2 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl R3 Cl OCH3 OC2H5 Cl OCH3 OC2H5 a OCH3 OC2H5 OCH3 OC2H5 | 55 glioksalu uprzednio zobojetnionego rozcienczonym lugiem sodowym do wartosci pH 7 — 8. Pozosta¬ wia sie na noc, nastepnie oddestylowuje sie roz¬ puszczalnik pod zmniejszonym cisnieniem i pozo¬ stalosc traktuje sie woda. Po przekrystalizowaniu z acetonitrylu otrzymuje sie l-(5'-trójfluoromeylo- -r,3',4,-tia«diazolilo-20-3-metylo-4,5-dwu,hydroksyi- midazolidynon-2 o wzorze 10 w postaci krystalicz¬ nej o temperaturze topnienia 178°C.W sposób analogiczny otrzymuje sie zwiazek o wzorze 11 o temperaturze topnienia 67°C; zwiazek o wzorze 12 o temperaturze topnienia 55°C.Ogrzewa sie pod chlodnica zwrotna w ciagu 24 godzin 43,9 g (0,15 mola) l-(5-metylosulfonylo-l',3\ 4'-tiadiazolilo-2)-3-metylo-4/,5-dwuhydroksyimida- zolidynonu-2 w 100 ml absolutnego metanolu z do¬ datkiem 2 ml stezonego kwasu siarkowego, nastep¬ nie zateza sie pod zmniejszonym cisnieniem. Po rozcieraniu wykrystalizowuje l-(5-metylosulfonylo- -l/,3,4-tiadiazolilo-2)-3Hiaetylo-4-metoksy-5-hydro- ksyimidazolidynon-2 o wzorze 13. Przekrystalizowuje sie go z metanolu; temperatura topnienia 140°C.W sposób analogiczny otrzymuje sie zwiazek o wzorze 14 o temperaturze topnienia 148°C i zwia¬ zek o wzorze 15 o temperaturze topnienia 141°C. PL PL