Способ получения 2-фенилиминотиазолидинов

(19) ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ Т З: 0 Юджин Гори Джеффри 7, кл. 260-306.7 , кл. 260-553 А ФЕНИЛИМ гетероци сти к по иное об уче- ей ОПИСАНИЕ ИК ПАТЕНТ У(72) Рэймонд Энтони Феликсдон Тич, Фрэнк КСавье ВуларТомас Спринджер (05)(56) Патент США М 282320опублик. 1958.Патент США 3 Ф. 3931312опублик. 1976,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2, НОТИАЗОЛИДИНОВ (57) Изобретение относится к ческим соединениям, в частн нию 2-фенилиминотиазоли ф-лы Изобретение относится к способу получения новых химических соединений - 2- фенилиминотиаэолидинов, которые обладают свойствами гербицида и могут найти применение в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками и другими нежелательными растениями.Цель изобретения - получение новых 2-фенилиминотиазолидинов, обладающих повышенной гербицидной активностью.Приведенные ниже примеры иллюстрируют изобретение. Продукты идентифицированы пригодными аналитическими методами, такими как ИК-, ЯМР- и масс-спектроретрия,51)5 С 07 О 277/18 // А 0 Хгде В 1 - Н или метил; 82 - галоген, трифторметил, трифторметилтиогруппа или цианогруппа; йэ и й 4 - независимо друг от друга Н, галоген, нитрогруппа, цианогруппа,трифторметил,трифторметоксигруппа, С 1-С 4-длкил, С 1 С 4-алкоксигруппа или С 1 С 4-алкилтиогруппа; Х - Н или галоген, которые обладают гербицидной активностью, Цель - разработка способа получения более активных соединений. Получение ведут реакцией соответствующего арилизоцианата с анилиноспиртом в среде инертного органического растворителя при температуре от комнатной до температуры кипения в течение 1-16 ч, Полученный уреидоспирт обрабатывают тиофосфорным ангидридом в среде инертного органического растворителя при температуре кипения в течение 0,5-2 ч, 3 табл. П р и м е р 1. Получение 2-(4-хлорфени- Я лимино)-3-(3-трифторметилфенил)-5-атил- . стиаэолидина,В круглодонную колбу, оборудованную капельной воронкой, и термометром, при- (Д бавляют 2,3 г (0,01 моль) 1-(3-трифторметиланилино)-2-бутанола, 1,5 г (0,01 моль) 4-хлорфенилиэоцианата в 1 О мл толуола, Смесь перемешивают при комнатной температуре около 1 ч до тех пор, пока пик изоцианата исчезнет из ИК-спектра. Соединением в растворе является 1-(3-трифторметилфенил)-1-(2-гидроксибутил)-3-(4-хлорфенил)мочевина, .ЗО испытания,Затем 2,2 г пятисернистого фосфора (0.01 моль) прибавляют к раствору за один прием. Раствор нагревают в колбе с обратным холодильником и поддерживают при температуре флегмы приблизительно 2 ч, Затем прибавляют в раствор 100 мл воды, 100 мл простого эфира и фазы разделяют. Органическую фазу промывают 100 мл 1 М раствора йаОН, Фазы разделяют, органический слой сушат в присутствии сульфата магния и упариваю; до сухости с получением 3,0 г продукта, идентифицированного аналитическими методами.П р и м е р 2, Получение 2-(4-нитрофен ил ими но)-3-(3-триф горметил фен ил)-5-этилтиаэол иди на,В круглодонную колбу прибавляют 7,0 г (0,03 моль) 1-(3-трифторметиланилино)-2-бутанола, 50 мл толуола и 5,02 г (О,ОЗ моль) 4-нитрофенилизоциана га. Раствор нагревают с обратным холодильником в течение 4,5 ч и в течение ночи. На следующий день 2 г продукта удаляют для анализа, затем прибавляют 5,55 г (0,025 моль) пятисерни. стого фосфора (РгЯ;). Смесь нагревают с обратным холодильником еще 1 ч, охлаждают и отстаивают в течение ночи, Смесь разбавляют 100 мл гростого диэтилового эфира и перемешивают в течение 0,5 ч с 200 мл 1 М раствора гидроокиси натрия, Затем фазы разделяют, Органическук) фазу сушат в присутствии сульфата магния и упаривают при пониженном давлении с получением 9,15 г искомого тиазолидина, Структуру подтверждают спектроскопическими анализами,П р и м е р 3. Получение 2-(3-метилтиофенилимино)-3-(3-трифторметилфенил)-5- этилтиазолидина,В круглодонную колбу прибавляют 8,10 г (0,0203 моль) 1-(и-трифторметилфенил)-1-(2-гидроксибутил)-3-(3-метилтиофенил)мочевины, 150 мл толуола и 4,52 г (0,02 моль) пятисернистаго фосфора, Раствор нагревают с обра.ным холодильником 0,5 ч. Смесь промывают 1 М раствором гидроокиси натрия и выделяют 4,25 г целеВого соединения, Структуру подтверждают спектрометрическими анализами.П р и м е р 4. Получение 2-(3-хлор- фторфенил)имино". (3-трифторметилфен ил)-5-этилтиа зол иди на,Осуществляют аналогично примеру 2 на основе шкалы 0,0472 М, используя те же самые относительные количества реагентов, однако вместо 4-нитрофенилизоцианата используют 8,09 г 0,0472 моль) 3-хлор-фторфенилизоцианата и нагревание с обратным холодильником осуществляют в течение 1 ч Получают 17,73 тиазолидина и его структуру подтверждают спектрометрическими анализами,П р и м е р 5. Получение 2-(2-фторфенил)имино-(3-трифторметилфенил)-5- этилтиазолидина,Применяют методику примера 2 с использованием таких же молярных количеств реагентов и 2-фторфенилизоцианата вместо 4-нитрофенилизоцината, Смесь нагревают с обратным холодильником в течение 0,5 ч после прибавления РгЯ 5. Процукт данной реакции хроматографируют на силикагеле с использованием ЗО-",ь зтилацетата и 70 гексана и упаривают при пониженном давлении с получением 6,81 г тиазолидина, который подтверждают спектрометрическими анализами.П р и м е р 6. Г 1 олучение 2-(4-трифторметоксифенил)ими но-(3-трифторметилфенил)-5-этилтиазолидина,Применяют методику примера 3 на основе шкалы 0,0159 М, используя те же самые относительные количества реагента, 6,95 г (0,0159 моль) 2-(м-трифторметилфен ил)-1-(2-гидро ксибутил)-3-(4-трифторметоксифенил)мочевины, 150 мл толуола и 3,54 г (0,016 моль) РгЯ 5, Смесь нагревают с обратным холодильником в течение 45 мин, Продукт выделяют, как в примере 2, с получением 4,95 г тиазолидина. Структуруподтверждают ИК-спектроскопией, ЯМР- имасс-спектра метрией,Аналогично получают соединения, которые приведены в табл, 1,Гербицидную активность соединений, полученных по предлагаемому способу, испытывают в соответствии со следующими методиками,Испытания на гербицидную активность, Эффективность соединений против различных аидов сорняков определяют путем сравнения степени подавления роста сорняков на испытательных делянках, обработанных соединениями, со степенью подавления роста сорняков на контрольных делянках. Все соединения вносят с концентрацией 4,0 фунтов/акт (4,48 кг/га) на предвсходовой и послевсходовой скрининг-делянках, Для опрыскивания используют раствор в количестве 80 галлонов/акр (748,3 л/га). Послевсходовые делянки эасевают за 12 дней до обработки, предвсходовые - за один день до обработки, Подвесное орошение предвсходовых делянок и полив в почву послевсходовых делянок используют с тем, чтобы избежать увлажнения листвы, орошение осуществляют в течение Семена сорняков сажают в алюминиевые емкости размерам 6 х 10 х 3 дюйма(15,25 х 25,40 х 7,6 см), глубина посадки семян 0,5 дюйма (1,3 см). Почву для делянок получают с использованием опесчаненного суглинка Китона, обогащенного удобрением 17-17-17 (й-Р 205-К 20 на весовой основе) и Сартап 80 чч.Испытуемые сорняки;Широколистные сорняки.Ипомея однолетняя 1 роеоеа рцгрцгеа АМОКанатник Теофраста АЬцтИоп ЭеорЬгозт ЧГорчица Вгазз 1 са Зр МОЩавель курчавый Вцпох сгзрцв СО Травы:Сыть желтая Сурегцв ехсц 1 ептоз УИЯ Щетинник Яетаг 1 а зр, РТЕжовник петушье просо ЕсЫпосЫоа егцвдаШ ОООвес пустой Ачепа 1 ама ЮОРаствор для опрыскивания получают путем растворения 240 мг гербицидного соединения в 20 мл ацетона, содержащего 1 Твин "20 (монолаурат полиоксиэтиленсорбитана), с последующим прибавлением 20 мл воды к полученному раствору.Маточный раствор наносят с использованием линейного стола для распыления. Стол градуируют с тем, чтобы доставить 80 галлонов/акр (748,3 л/га) распыпяемого раствора с использованием установки Т-струйных сопел 8004 Е на расстоянии 18 дюймов (45,7 см) от поверхности. Предвсходовые делянки поднимают до послев. сходового лиственного покрова путем посадки делянок на деревянный блок.В обоих случаях (при испытании на предвсходовую и послевсходовую обработку) приблизительно через 18 дней после обработки оценивают степень уничтожения сорняков и ее регистрируют как процент уничтожения по сравнению с ростом тех же видов в необработанной контрольной делянке того же возраста, Шкала оценки варьируется от 0 до 100 , где 0 указывает на отсутствие эффекта в отношении роста растений, равного необработанному контрольному объекту, и 100 обозначает полное уничтожение,Результаты испытаний приведены в табл, 2.Дополнительная гербицидная оценка.Различные соединения табл, 1, проявляющие хорошую гербицидную активность используют для последующих испытаний с различными сорняками при различных дозах внесения и изменяющихся методиках внесения и/или определения селективности в отношении культурных растений, которые упоминаются ниже. Выбранные соединения оценивали вмногосорняковой многокультурной ботанировке при дозах внесения 2,0-0,05 фунтов/акр (2,24 - 0,06 г/га). Осуществляли как5 предвсходовое, так и послевсходовое внесение, Виды сорняков, использованных вданном ряде испытаний: ипомея однолетняя, ежовник, петушье просо, канатник Теофраста, овес пустой, сыть желтая,10 щетинник зеленый (Яетаг 1 а ч 1 г 1 бв), плевелмногоцветковый (1.оИот тоЫ 1 огот), соргодвуцветное (Яогдйоа Ь 1 соог), широколистная ветвянка (ВгасЫаг 1 а ратурЬуИа), сесбания конопляная (ЯезЬап 1 а еха 1 сата) и резуха15 канадская (Савва оЬозз 0 оИа).Кроме того, соединения также испытывают на гербицидную активность противразличных культурных растений, а именно;соя культурная (О 1 ус 1 пе пзах), сорго (ЯОГ 9 п о гп20 Ь 1 со 1 ог), рис (Огугае за 11 ча), сахарная свекла(Тг 1 т 1 соп аезт 1 чцв),Второй ряд оценок осуществляли с ис 25 пользованием выбранных соединений,определяя гербицидную активностьпротив ряда сорняковых видов, встречающихся обычно в Европе. Эти аидывключают: лисохвост мышехвостниковид 30 ный (А 1 оресогоз щуозого 1 дез), райграсс английский ( оопт реггеппе), овес пустой(Оа 11 ое араг 1 пе), Также в данное испыта 40 ние включены несколько культур, а именносвекла сахарная, пшеница и ячмень.В вышепоиведенных испытаниях соединения, подвергаемые оценке, проявлялиразную активность в зависимости от типа45 соединения и конкретной методики оценки.Некоторые соединения проявляли лучшуюактивность в уничтожении травянистых сорняков, другие - в уничтожении широколистных сорняков. Некоторые соединения50 демонстрировали лучшую активность припредвсходовом внесении, другие - при послевсходовом внесении. Некоторые соединения проявляют хорошую активностьпочти при всех типах внесений. Некоторые55 соединения демонстрировали хорошую активность по уничтожению сорняков в испытаниях при дозах внесения ниже 1фунта/акр (1,12 кг/га) и даже при 0,05 фунта/акр (0,06 кг/га).Что касается ультурных растений, то почти все испытанные соединения вызвали повреждение сахарной свеклы, даже когда дозу внесения понижали, Некоторые соединения вызывали повреждение сои культурной, другие не вызывали вообще. Множество испьгганных соединений вызывали относительно незначительное повреждение или не вызывали никакого повреждения злаковых культур, в частности риса, пшеницы и кукурузы, Некоторые соединения не оказывали воздействия на хлопчатник, другие оказывали. Общая характеристика соединений в этих испытаниях предполагает возможную избирательную активность для уничтожения сорняков в присутствии злаков, в частности риса, пшеницы и кукурузы.Выбранные сс 1 единения также использовали для послевсходовой, послепаводковой оценки борьбы с сорняками, обычно ассоциируемыми с рисовой культурой. В этих испытаниях воздействию поцвергались следующие видь. сорняков: ипомел, сесбания конопллная, сыть желтая и ежовник петушье просо, Соединения испытывали при дозах внесения 2,0 - 0,13 фунта/акр 2,24 - 0,15 кг/га). Ряд соединений проявил хорошую активность против одного или более сорняков в этих испытаниях при относительноо мал ой или вообще при отсутствии активности против рисовых культур. К соединениям, проявляющим такую активность относятся соединения б, 7, 10, 12, 14, 16, 19,22,25, 30,40,45,46,47, 48, 50 и 57 (см. табл, 1),Для сравнительных испытаний соединений по уничтожению сорняков при выращивании риса в сопоставлении с известными гербицидами использовали соединение б (табл. 1), Данное соединение и его активность ти,1 ичн ы для всей серии,Проводили испыгания данного соединения в сопоставлении с комбинацией двух известных гербицидов - пропанила и тиобенкарба (последнее соединение выпускается промышленностью под торговым названием Болеро),Соединения испытывали при выращивании риса падди путем внесения гербицида в послевсходовый г,ериод роста до этапа затопления (после всхода риса и сорняков, но до затопления риса падди). В данном испытании опытные делянки частично покрывались стоячей водой в результате обильных осадков (орошения) в течение 24 ч после всхода. Опытные делянки снова частично затапливвлись через 11 дней после внесения гербицида, к тринадцатому рню вся опытная делянка была затоплена столчей водой в течение нескольких дней, Затопление повторялось на 19-й день послеобработки,В табл, 3 приведено сопоставление ак 5 тивности. проявляемой соединением 6, и активности, проявляемой комбинациейпропанила и тиобенкарба. Соединение,получаемое по предлагаемому способу, придозах на несколько порядков меньше, чем10 известные гербициды, показывало лучшееобщее подавление сорняков.Таким образом, соединения, получаемые по предлагаемому способу, имеют более высокую активность, чем известные15 продукты,Формула изобретенияСпособ получения 2-фенилиминотиазолидинов общей формулы" -- сн-н25 хгде Я 1 - водород или метил;Вг - галоген, трифторметил, трифторметилтио- или цианогруппа,Кз и й 4 независимо друг от друга - водо 30 род, галоген, нитро-, цианогруппа, трифторметил, трифторметоксигруппа, С 1 - С 4-алкил,С 1-С 4-алкоксигруппа или С 1-С 4-алкилтиогруппа;Х - водород или галоген,35 отличающийся тем,чтоарилизоцианатобщей формулы0:г:Из В где Йз и Я 4 имеют указанные значения,подвергают взаимодействию с анилиноспиртом общей Формулы45 Р %-ИНр СН- СНгСН-КХ50 где Й 1, Йг и Х имеют указанные значения,в среде инертного органического растворителя при температуре от комнатной до температуры кипения в течение 1-16 ч ипромежуточно образующийся уреидоспирт55 общей формулыО з)к ц -- ин-Щсн -сн-Он й23,5-27,0 26 27 Н Воскообревное тве 1,оетело р:СТр-СН,ННН н-СР о-С 1 Густой сиропТо хе,69-721,60698-0049-65Густой сирой83-86Густой скрап 29 н"СР о-С 1 СР, СР СР СР СР 30 3 и-С 1 32 33 за 35 36 Н н-НСВ о-СВ В-СТ ВоскоЩееное твердоетело 1,6484Густой сиропТо хе1,626Густой сиройТо хе СНСН,снэН 38 39 к-Вг 40 р-С 1р-СТН 4 42 р-С 1 аз и к-С 1 45 05,5"09,5Густой сиройТо хе52-561,582 и н 46 р-В о-Р 48 49 сп, СНЭ СПСнэ СНЭ СН, СН, СН Н СРЭ СР СРЭ СР, СРЭ СР СРЭ СРЭ СРЭ СРЭ СР СР, СР, СРСРЭ нического растворителя при температурекипения в течение 0,5 - 2 ч,ТеблицеН й или т,йл С1681727 Пеололление табл.1 .: .Густой к-С 50 сироп То фа к"Оер-СН,51 е СР54 СН 55 56 Густой и"ОСНр-йое сироп То ие 57 58 Еосиообрвзиоа твердоетело С) 9 76,80 01 р-СЯ 105-110 01 60 Таблила 2 Подавление 2)Н 0 Ч 0 Соснинепие Нетод РТ Лоза дг/га Ф й 35 50 И 90 90 80 60 50 70 80407540202010070100100909000500080 РЕЯ РОЯ РЕЯ О О О 1001001004010010010070100100100951 ОО50100001 ОО65 10 О 100 100ЕО 100 100 40 30 35 10 20 85 90 70 60 30 80 100 ЕО РОЯ 0 О 0 0 10 0 100 0 0 60 60 98 РЕЯ РОЯ РЕЯ 50 95 95 50 65 80 35 90 60 80 80 80 40 80 80 РОЯ РЕЯ 100005010050 РОЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ 75ВО100100 12 00801005080808500100 50100 РЕЯ РОЯ РВЯ 80100 РОЯ 80 15 РЕЯ РОЯ РЕЯ 100901001 ОО95908080 80 80 85 ОО 0 О 0 0 0 а 0 О 0 0 О О 0 й О О 0 О 0 О И 1 О О 0 0 Я Я 100 100 100 100 РОЯ; РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ 17 80 80 50 80 50 80 80 1 О 0 0 70 60 20 85 40 75 60 30 1 О 75 35 70 25 0 0 75 40 40 30 100 00 100 100 100 1 В 50 30 80 80 0 60 10 Н 19 35 95 20 65 35 Н 50 85 50 95 85 80 90 85 50 75 40 75 40 50 80 75 85 10 1 О 65 РОЯ 21 РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ И 20 50 1 О 35 80 75 25 7025 40 30, 20 З 25 1 О 70 10 20 25 20 1 О 35 35 25 25 0 О 35 30 ЗО 25 27 гв И 0 О О И О 0 0 0 0 0 О О О 0 0 0 0 РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ РОЯ РЕЯ 0 25 35 ЗО 30 7 О 1 О 30 20 80 20 30 80 75 40 80 ЗО 100 60 30 80 90 60 85 90 85 75 80 00 еа 100 100 35 ЗО 40 ЕЭ 60 90 60, 60 100 60 100 65, 100 31 100 1 ОО 00 100 30 85 20 95 90 85 30 85 ЕО 30 60 100 35 100 100 100 100 70 100 ЗЕ 38 100 39 448 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 148 148 л 48 448 4,48448 4,48 4, 48 4,48 4 48 448 4,46 4,48 4,48 448 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,46 4,484,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,484,484,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 448 443 4,48 4,48 448 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 1006095401002000601001001009000901001001 ОО80008010085100100100001001 ОО1001001001 ао20035Н7030705100709010030159030ВО .60СО15906010000100ВО0013 16817270085909060аа9095751 аооо20зо95зо1 ао95 60 во за 5 О 2 О 60 во 65 35 4 О оо 60 зо 7 О 60 во 4 О 9 О 25 50 5 О 2 О 90 4 н и 1 Оа оо 2 О 60 85 50 90 95 00 0 О за 1 оа оо 1 ао 1 Оа и н н90 ео оо за 1 ОО оо и н н н и н н и й п о о о о о о о о о а о о о о о 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,4 В 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 гов РЕБ гов РЕБ Гов гев РОВ РЕБ гав РЕБ гов РЕБ гов гев гов РЕЗ РОВ 40 41,42 44 45 46 47 49 50 51 52 56 57 59 60 6 н РЕБ - предвскопоное внесенне; РОБ - поспенскодовое.нфн - не нспытено. Таблица 3 Составитель 3. ЛатыповаРедактор Л, Веселовская Техред М.Моргентал Ко ектор И, МускаРР Тираж ПодписноеЗаказ 3318иям и отк цтиям при ГКНТ СССРВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям г113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производс гвенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ула 1 ари 1 а, 101 4,4 В 4,4 В 4,4 В4,48 4,48 4,4 В 4,4 В 4,48 4,48 4,4 В 4,4 В 4,43 4,48 4,48 4,48 4,48 4;48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 4,4 В 4,4 В 4,4 В 4,48 4,48 РЕБ гов гев РОБ РЕБ РОВ РЕВ Гов РЕБ РОВ РЕБ РОВ РЕЗ РОВ РЕБ РОБ РЕВ гав РЕЗ гов РЕЗ РОЗ РЕЗ Раз РЕВ РОЗ РЕБ РОВ 1 1100 .8595 , 6000 5090 20100 85во эо100 3525 501 ОООа1 ОО 1 Оаоо во60 40100 8070 60100 9070 5010000100 85100 95100 601 ОО Ва90 70100 90Ва 6 О1 ао 9 о60 60100 50ЗО 4000 359 О ВО1 Оа 1 ОО80 75100 8080 . 501 ОО 1 ООео во40 55 1 О1 ОО 9 О1 ао 50100 90100 60100 10080 60л 80 90 во 60 80 50 во 60 50 60 50 за 60 зо 60 60 во 50, 1 ОО во 5 5 90 50 75 60 85 60 1 ОО904 О90609 О4060ва601006060во75606 О60зояо5 О8010000зо6 О1 аа60 909060908010060зооово1 оа80909090зо100зо.00во54 О1 оа1 ОО1 аа901 оа100 1009060901 Оа1 Оаоово1 Оаво1 Оазо1009000зо1 Оа80100еа52 О1 Оа1 Оа1 Оаоо1 ОО100Г и о и о н о нн о н а и о н о и о и а н о и о и о и а н а ио м о и а н о и о и о и о, нэо и Ь и о и о, н, эо