DE1932827C3

DE1932827C3 - Cycloaliphatische Imidazolidin-2-on-1-carbonsäure-amide, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung als Herbizide

Info

Publication number: DE1932827C3
Application number: DE1932827A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dr. Eue; Helmuth Dr. Hack; Ferdinand Dr. Muenz
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1969-06-28
Filing date: 1969-06-28
Publication date: 1978-10-05
Also published as: NL7009294A; CS161756B2; DK126995B; AT298876B; DE1932827B2; BR7019277D0; ZA703635B; DE1932827A1; IL34610A0; FR2051412A5; JPS5011452B1; US3686204A; ES381228A1; BE752624A; CA927386A; IL34610A; SE366312B; RO56762A; PL76179B1; GB1259050A

Description

in welcher R einen Cycloalkylrest mit 5 bis 6 Ringgliedern bedeutet.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Imidazolidin^-on-l-carbonylchlorid der Formel II

HN N-COCl

in an sich bekannter Weise mit primären Aminen der allgemeinen Formel III

R-NH,

(III)

in welcher R die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat, in Gegenwart von säurebindenden Mitteln umsetzt.

3. Verwendung der cycloaliphatischen h.iidazolidin-2-on-l-carbonsäure-amide gemäß Anspruch 1 zur Bekämpfung von Unkraut.

Die Erfindung betrifft cycloaliphatische Imidazo-Iidin-2-on-l-carbonsäure-amide, die herbizide Eigenschaften haben, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Es ist bereits bekanntgeworden, daß man Harnstoffe, wie N - (3,4 - Dichlorphenyl) - N' - methyl - N' - butylharnstuff (vgl. USA-Patentschrift 26 55 444), oder Biurete, wie l,3-Diphenyl-5,5-dimethyl-biuret (vgl. DE-PS 10 32 595), als Herbizide verwenden kann.

Es wurde gefunden, daß die cycloaliphatischen Imidazolidin-2-on-l-carbonsäure-amide der allgemeinen Formel I

der Formel

HN N—CO—NH- R

in welcher R für einen Cycloalkylrest mit 5 bis 6 Ringgliedern steht, starke herbizide Eigenschaften aufweisen.

Weiterhin wurde gefunden, daß man die cycloaliphatiscnen Imidazolidin-2-on- 1-carbonsäure-amide der allgemeinen Formel (I) erhält, wenn man Imidazolidin-2-on-1-carbonylchlorid der Formel

HN N—COCI

R-NH₂

(III)

in welcher R die oben angegebene Bedeutung hat, in Gegenwart von säurebindenden Mitteln umsetzt.

Es ist als ausgesprochen überraschend zu bezeichnen, daß die erfindungsgemäßen Wirkstoffe bei gleicher herbizider Potenz im Vergleich zu chemisch ähnlichen Verbindungen, wie Harnstoffe und Biurete, eine wesentlich bessere selektive herbizide Wirkung aufweisen.

Die Wirkstoffe sind durch die obengenannte allgemeine Formel I eindeutig charakterisiert. In dieser Formel steht R vorzugsweise für Cyclopentyl oder Cyclohexyl.

Als Beispiele für die gemäß der Erfindung verwendbaren Amine seien genannt: Cyclopentylamin und Cyclohexylamin.

Die Herstellung des Imidazolidin-2-on-1-carbonylchlorids kann nach verschiedenen Methoden erfolgen. In besonders einfacher Weise erhält man es aus Äthylenharnstoff und Phosgen (vgl. J. org. Ch. 29 [1964], S. 2401 bis 2404).

Die erfindungsgemäße Umsetzung kann in inerten organischen Lösungsmitteln wie aromatischen Kohlenwasserstoffen, z. B. Beniol und Toluol, durchgerührt werden, überraschenderweise eignet sich Wasser noch besser als Verdünnungsmittel, obwohl Carbonylchloride, insbesondere N-Carbonylchloride, im allgemeinen sehr empfindlich gegen Wasser sind. So zersetzt sich z.B. das vergleichbare Allophansäurechlorid,

H₂N-CO-NH-COCI

stürmisch in Wasser (vgl. deutsche Patentschrift in an sich bekannter Weise mit primären Aminen 2 38 961).

Als Säurebinder können alle üblichen säurebindenden Stoffe verwendet werden. Hierzu gehören vorzugsweise Alkali- und Erdalkalihydroxide, wie Kaliumhydroxid und Calciumhydroxid, Alkali- und Erdalkalicarbonate, wie Natriumcarbonat und Calciumcarbonate tertiäre Amine, wie Pyridin, sowie auch ein Überschuß des zur Umsetzung gelangenden Amins. Als besonders geeignet hat sich Natronlauge erwiesen.

Die Reaktionstemperatur kann in einem größeren Bereich variiert werden. Im allgemeinen arbeitet man zwischen 0° und 80° C, vorzugsweise zwischen 20° und 50⁰C.

Bei der Durchführung des Verfahrens rührt man 1 Mol des Imidazolidin-2-on-l-carbonylchlorids mit einer zur Erzielung einer gut rührbaren Suspension ausreichenden Menge Wasser an. Dann läßt man gleichzeitig 1 bis 1,2 Mol Amin und 1 Mol Natronlauge unter Kühlung so zulaufen, daß das Amin immer etwas im Überschuß vorhanden ist. Nach beendetem Zulauf rührt man bis zum Erkalten nach. Das ausgefallene Reaktionspr^dukt wird abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Es ist von guter Reinheit und braucht im allgemeinen nicht besonders gereinigt zu werden.

Die Wirkstoffe weisen eine starke herbizide Potenz auf und können deshalb als Unkrautvernichtungsmittel verwendet werden. Unter Unkraut im weitesten Sinne sind alle Pflanzen zu verstehen, die an Orten aufwachsen, wo sie unerwünscht sind. Ob die erfindungsgemäßen Wirkstoffe als totale oder selektive herbizide Mittel wirken, hängt von der Höhe der aufgewendeten Wirkstoffmenge ab.

Die Wirkstoffe können z. B. bei den folgenden Pflanzen verwendet werden: Dikotylt, wie Senf (Sinapis), Kresse (Lepidium), Klettcnlabkraut (Galium), Vogelmiere (Stellaria), Kamille (Matr: .-aria), Franzosenkraut (Galinsoga), Gänsefuß (Chenopodium), Brennessel (Urtica), Kreuzkraut (Senecio), Baumwolle (Gossypium), Rüben (Beta), Möhren (Daucus), Bohnen (Phaseolus), Kartoffeln (Solanum), Kaffee (Coffea); Monokotyle, wie Lieschgras (Phleum), Rispengras (Poa), Schwingel (Festuca), Eleusine (Eleusine), Fennich (Setaria), Raygras (Lolium), Trespe (Bromus), Hühnerhirse (Echinochloa), Mais (Zea), Reis (Oryza), Hafer (Avena), Gerste (Hordeum), Weizen (Triticum), Hirse (Panicum), Zuckerrohr (Saccharum).

Die Wirkstoffe werden vorzugsweise als selektive Herbizide eingesetzt. Sie weisen eine besonders gute Selektivität bei der Anwendung in Rüben, Mais und in Getreide, besonders Weizen, auf.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können in die üblichen Formulierungen überführt werden, wie Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Pulver, Pasten und Granulate. Diese werden in bekannter Weise hergestellt, z. B. durch Vermischen der Wirkstoffe mit Streckmitteln, also flüssigen Lösungsmitteln und/ oder festeji Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln, also Emulgiermitteln und/oder Dispergiermitteln. Im Falle der Benutzung von Wasser als Streckmittel können z. B. auch organische Lösungsmittel als Hilfslösungsmittcl verwendet werden. Als flüssige Lösungsmittel kommen im wesentlichen in Frage: Aromaten, wie Xylol und Benzol, chlorierte Aromaten, wie Chlorbenzole, Paraffine, wie Erdölfraktionen, Alkohole, wie Methanol und Butanol, stark polare Lösungsmittel, wie Dimethylformamid und Dimcthylsulfoxid, sowie Wasser; als feste Trägerstoffe: natürliche Oesteinsmehlc. wie Kaoline, Tonerden, Talkum und Kreide, und synthetische Gesteinsmehle, wie hochdisperse Kieselsäure und Silikate; als Emulgiermittel; nichtionogene und anionische Emulgatoren, wie Polyoxyäthylen-Fettsäureester, Polyoxyäthylen-Fettalkoholäther, z.B. Alkylaryl-polyglycoläther, Alkylsulfonate undArylsulfonate, als Dispergiermittel: z.B. Ligninsulfitablaugen und Methylcellulose.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können in den

in Formulierungen in Mischung mit anderen bekannten Wirkstoffen vorliegen.

Die Wirkstoffe können als solche, in Form ihrer Formulierungen oder der daraus bereiteten Anwendungsformen, wie gebrauchsfertige Lösungen, Emul-

ij sionen, Suspensionen, Pulver, Pasten und Granulate, angewendet werden. Die Anwendung geschieht in üblicher Weise, z. B. durch Verstäuben, Versprühen, Verspritzen, Gießen und Verstreuen.

Die Wirkstoffe können vor oder nach dem Auflaufen der Pflanzen, also nach dem pre- oder postemergence-Verfahren, angewendet werden.

Die eingesetzte Menge kann in größeren Bereichen schwanken. Sie hängt im wesentlichen von der Art des gewünschen Effekts ab. Im allgemeinen liegen die

2i Aufwandmengen zwischen 0,5 und 15 kg Wirkstoff/ha, vorzugsweise zwischen 1,0 und 10 kg/ha.

Die Wirkstoffkonzentration liegt bei den üblichen wäßrigen Zubereitungen im allgemeinen zwischen 0,005 und 0,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen

jo 0,01 und 0,3 Gewichtsprozent.

Beispiel A
pre-emergence-Test

Lösungsmittel: 5 Gewichtsteile Aceton.
Emulgator: 1 Gewichtsteil Alkylarylpolyglycoläther.

Zur Herstellung einer zweckmäßigem Wirkstoffzubereitung vermischt man 1 Gewichtsteil Wirkstoff mit der angegebenen Menge Lösungsmittel, gibt die angegebene Menge Emulgator zu und verdünnt das Konzentrat mit Wasser auf die gewünschte Konzentration.

Samen der Testpflanzen werden in normalen Boden ausgesät und nach 24 Stunden mit der Wirkstoffzubereitung gegossen. Dabei hält man die Wassermenge pro Flächeneinheit zweckmäßigerweise konstant. Die Wirkstoffkonzentration in der Zubereitung spieit keine Rolle, entscheidend ist nur die Aufwandmenge des Wirkstoffes pro Flächeneinheit. Nach drei Wochen wird der Schädigungsgrad der Testpflanzen bestimmt und mit den Kennziffern 0—5 bezeichnet, welche die folgende Bedeutung haben:

0 keine Wirkung,

1 leichte Schäden oder Wachstumsverzögerung,

2 deutliche Schäden oder Wachstumshemmung,

3 schwere Schäden und nur mangelnde Entwicklung oder nur 50% aufgelaufen,

4 Pflanzen naeh der Keimung teilweise vernichtet oder nur 25% aufgelaufen,

5 Pflanzen vollständig abgestorben oder nicht aufgelaufen.

Wirkstoffe, Aufwandmengen und Resultate gehen aus der nachfolgenden Tabelle hervor:

Tabelle 1
pre-emergence-Test

Wirkstoff

Wirk- Rüben Weizen Mais Senf Galin- Stel- Lolium Matri-StO(T- soga Isria curia

aufwand

(kg/ha)

O CH₃

Il /

Cl-C >—NH-C —N 5

\ 2,5

CH₂-CH₂CH₂-CH₃

5 2,5

-\. ι ι Ii /~\

V« N-C-CH₂-N_n)

(bekannt aus US-PS 3334098) O

I ! Il /

N N-C-CH₂-N

ν/

(bekannt aus US-PS 3334098) O

I I Il ^^

HN N-C-NH^ H >

(erfindungsgemäß) O

ΓΗ Il ζην Ν—C-NH —<H

γ ^-

(erfindungsgemäß)

5 2,5

0,5 0 4,5 4

4,5

5 4.5

Beispiel B

55

post-emergence-Test

Lösungsmittel: S Gewichtsteile Aceton.

Emulgator: 1 Gewichtsteil Alkylarylpolyglycoläther. Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 1 Gewichtsteil Wirkstoff mit der angegebenen Menge Lösungsmittel, gibt die angegebene Menge Emulgator zu und verdünnt das Konzentrat anschließend mit Wasser aufdie gewünsch- h5 te Konzentration.

Mit der Wirkstoffzubereitung spritzt man Tejt-Dflanzen, welche eiiw Höhe von etwa 5—15 cm haben, gerade taufeucht. Nach drei Wochen wird der Schädigungsgrad dur Pflanzen bestimmt "ind mit den Kennziffern 0—5 bezeichnet, welche die folgende Bedeutung haben:

0 keine Wirkung,

1 einzelne leichte Verbrennungsflecken,

2 deutliehe Blattsehäden,

3 einzelne Blätter und Stengelteile ζ. Τ. abgestorben,

4 Pflanze teilweise vernichtet,

5 Pflanze total abgestorben.

Wirkstoffe, Wirkstoffkonzentrationen und Resultate gehen aus der nachfolgenden Tabelle hervor:

Tabelle 2
post-emergencc-Tcst

Wirkstoff

Wirk- Rüben Weizen Senf

stoff-

konzentr.

Galinsoga Malricaria

Stellaria

O CH,

H -<' - NH -C-- N

CH₂ CII₂ CH₁ CH,

'Hekannti

SH

fbekannt aus LS-PS 2655444) O

'" >—N N—C-CH₁-N'

^C1 O

(bekannt aus LS-PS 33 34098) 4.5

4,5

€ y

N N—C—CH₂-ν' Ο

fbekannt aus US-PS 3334098) 5 4,5

IO

Fortsetzung Wirkstoff

rn Ii

HN Ν—C —NH< H

Wirk-

stoff-

aufwand

(kg/ha)

Rüben

Weizen Senf

Galinsoga Matri-

caria

Stellaria

4	2	5	5	4,5	4,5
2	0	4	4	3,5	.1
I	0	4	4	3,5	3

(erfindungsgemäß) O

HN Ν—C-NH

O (erfindungsgemäß)

Beispiel I

l-carbonsäure-cyclohexylamid beträgt 93.3 g (88% der Theorie). Der Schmelzpunkt liegt bei 183 bis 25 185'C, nach Umkristallisieren aus Dimethylforrn-HN N-CO-NH-<H> amid bei .85"C.

Χ/ ^V-^/ Beispiel 2

O

74,3_a Imidazolidin-2-on-l-carbonylchlorid werden mit 100 ml Wasser angerührt. Dazu läßt man aus einem Tropftrichter 49,5 g Cyclohexylamin, aus einem zweiten Tropftrichter 50 ml Natronlauge mit einem Gehalt von 20 g NaOH so zutropfen, daß der pH-Wert nicht über 10 steigt. Die Temperatur wird durch Kühlung auf 20 bis 25" C gehalten. Nach Eintropfen des gesamten Amins steigt der pH-Wert durch die restliche Lauge auf 12. Man läßt kurz nachrühren,

saugt das ausgefallene Produkt ab und wäscht mit 40 2-on-1 -carbonsäure-cyclopentylamid Wasser nach. Die Ausbeute an Imidazolidin-2-on- Schmelzpunkt von 127—I28°C.

HN N—CO—NH

Man setzt in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise 42,5 g Cyclopentylamin mit dem Carbonylchlorid um und erhält 58.9 g (60% der Theorie) Imidazolidinllid mit einem

Claims

Patentansprüche:

1. Cycloaliphatische ImidazoIidin-2-on-l-carbonsäure-amide der allgemeinen Formel

HN N—CO—NH- R

IO

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