CH504415A - Verfahren zur Herstellung neuer basisch substituierter 1-Cyano-O-carbamoyl-formoxime - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung neuer basisch substituierter 1-Cyano-O-carbamoyl-formoxime
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von basisch substituierten l-Cyano-Ocarbamoyl-formoximen der Formel I:
EMI1.1     
 worin R1 Wasserstoff, niederes Alkyl oder Alkenyl,   R2    niederes Alkyl oder Alkenyl, Cycloalkyl, Phenyl,
Benzyl, einen substituierten Phenyl-, Benzyl- oder niederen Alkyl-Rest, R1 und R2 zusammen mit dem benachbarten Stickstoff atom auch einen 5- oder 6gliedrigen heterocycli schen Rest, und R3 niederes Alkyl bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man ein l-Cyano-formoxim der Formel II:
EMI1.2     
 mit einem Isocyanat der Formel III:    R3NCO    (III) vorzugsweise in Gegenwart eines säurebindenden Mittels und eines gegenüber den Reaktionsteilnehmern inerten Lösungs- oder Verdünnungsmittels umsetzt.

  In den Formeln II und III haben die Symbole R1 bis   R8    die für die Formel I angegebenen Bedeutungen.



   Durch R1 bis   R1    dargestellte niedere Alkylreste enthalten 1 bis 5 Kohlenstoffatome; es handelt sich z. B.



  um Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert.-Butyl-, Isobutyl- sowie um Pentylreste. Niedere Alkenylreste R1 und   Ro    enthalten 2 bis 4 Kohlenstoffatome; es handelt sich z. B. um den Allyl-, Methallyloder Propenylrest. Als Cycloalkylreste   R2    kommen vorzugsweise monocyclische Reste mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Cyclopropyl,   1-Methylcyclopropyl,    Cyclobutyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl, in Betracht. Substituierte Alkylreste enthalten als Substituenten beispielsweise: Hydroxyl, Halogen, niederes Alkoxy, Alkylthio, Alkylamino, Dialkylamino, wobei unter Alkyl stets niederes Alkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen zu verstehen ist.



   Ein Phenyl- oder Benzylrest   R2    kann ein- oder mehrfach gleich- oder verschiedenartig, beispielsweise durch Halogen und folgende Reste substituiert sein: niederes Alkyl, Alkoxy, Halogenalkyl. Ein von R1 und   R2    zusammen mit dem benachbarten Stickstoffatom gebildeter 5- oder 6gliedriger heterocyclischer Rest ist vorzugsweise gesättigt und kann noch weitere Heteroatome, wie ein weiteres Stickstoffatom, ein Sauerstoff- und/oder Schwefelatom aufweisen. Auch diese heterocyclischen Reste können Substituenten, wie z. B. niederes Alkyl, niederes Alkoxycarbonyl usw., aufweisen. Als heterocyclische Reste kommen vorzugsweise in Betracht: der Piperidino-, Piperazino-, 4-Methylpiperazino-, 4-Alkoxycarbonylpiperazino-, Morpholino-, Thiomorpholinorest, ferner der Pyrrolidinorest.

  Unter Halogen wird insbesondere Chlor und Brom verstanden, und Trifluormethyl ist der bevorzugte Halogenalkylrest.



   Die erfindungsgemässen Umsetzungen werden durchgeführt in Gegenwart von säurebindenden Mitteln, wie anorganischen Basen, z. B. Hydroxiden, Oxiden und Carbonaten der Alkali- und Erdalkalimetalle und organischen Stickstoffbasen, beispielsweise tertiären Aminen, wie Pyridin, Triäthylamin, Triäthylendiamin usw., ferner Organozinn-Verbindungen. Die Umsetzungen werden in gegenüber den Reaktionsteilnehmern inerten Lösungsund Verdünnungsmitteln vorgenommen, z. B. in Äthern und ätherartigen Verbindungen, wie Diäthyläther, Propyläthern, Dioxan; Ketonen, wie Aceton, Methyläthyl  keton; Amiden, wie N,N-alkylierten Carbonsäureamiden; in halogenierten Kohlenwasserstoffen oder aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen. Die neuen Carbamoyloxime sind erfindungsgemäss in guten bis sehr guten Ausbeuten erhältlich.

  Sie sind in den üblichen organischen Lösungsmitteln und Wasser löslich und unter Normalbedingungen stabil. Die für die erfindungsgemässen Umsetzungen verwendeten Ausgangsstoffe der Formel II sind zum Teil bekannt. Die bisher noch nicht beschriebenen Verbindungen können nach der von W. Steinkopf und al. [J. pr. Chemie (2), 83, 453-470 (1911)], beschriebenen Methode durch Umsetzung von l-Chlor-l-cyano-formoxim mit primären und sekundären Aminen erhalten werden.



   Es ist bekannt, dass Oxime in zwei stereoisomeren Formen, der syn- und der anti-Form, vorliegen können.



  Auch die l-Cyano-O-carbamoyl-formoxime der Formel I können in diesen beiden Formen vorliegen. Demgemäss sollen unter dem Begriff     l-Cyano-O-carbamoyl-    formoxime der Formel I  beide stereoisomeren Formen verstanden werden. Einige der von Formel I umfassten neuen Formoxime bilden mit Mineralsäuren, wie Halogenwasserstoffsäuren, Additionssalze.



   Die neuen   1 - Cyano - O -      carbamoyl- formoxime    der Formel I besitzen eine sehr gute systemisch-insektizide Wirkung; ausserdem haben sie eine gute bis sehr gute Frass- und Kontaktgiftwirkung. Die Wirkungsprüfungen wurden mit Insekten der Familien Muscidae, Stomoxidae und Culicidae, z. B. mit polyvalent-resistenten und normal-sensiblen Stubenfliegen (Musca domestica), Wadenstecher (Stomoxys calcitrans) und Stechmücken (z. B.



  Aedes Aegypti, Culex fatigans, Anopheles stephensi); mit Insekten der Familien Curculinidae, Bruchididae, Dermestidae, Tenebrionidae und Chrysomelidae, z. B.



     Kornkäfer    (Sitophilus granaria), Speisebohnenkäfer (Bruchidus obtectus), Speckkäfer (Dermestes vulpinus),   Mehlkäfer    (Tenebrio molitor), Kartoffelkäfer (Leptinotarsa decemlineata) und deren Larvenstadien; mit Insekten der Familie Pyralididae, z. B. Mehlmottenraupen (Ephestia kühniella), sowie der Familie Blattidae, z. B.



  Küchenschaben (Phyllodromia germanica), Periplaneta americana (Blatta orientalis), Blattläusen (Aphis fabae), ferner mit Insekten der Familie Pseudococcidae, z. B.



  Schmierläusen (Planococcus citri) und der Familie Locustidae, wie Wanderheuschrecken (Locusta migratoria), durchgeführt. Die Versuche an den genannten Blattläusen und Wanderheuschrecken beweisen eine systemische Wirkung.



   Ferner sind die erfindungsgemässen Wirkstoffe der Formel I gut gegen die larvalen und adulten Stadien von Spinnentieren wirksam, z. B. der Familien Acarinae, Ixodidae,   Arachnidae    und Argasidae.



   Es sind bereits eine Anzahl Carbamoyloxime aliphatischer Aldehyde als insektizide, akarizide und nematizide Wirkstoffe vorgeschlagen worden, so in der südafrikanischen Patentschrift Nr. 66/6.759. Dort werden unter anderem   l-Cyano-l-alkylthio-O-carbamoyl-form-    oxime beschrieben. Diese Wirkstoffgruppe besitzt jedoch keine oder nur ungenügende systemisch-insektizide Eigenschaften; einzelne Vertreter sind überdies phytotoxisch und für Warmblüter sehr giftig.



   Die Frassgiftwirkung wird durch folgende Versuchsergebnisse belegt:
Kartoffelstauden wurden mit einer   0,1 %    Wirkstoff enthaltenden Dispersion (hergestellt durch Verdünnen mit Wasser aus dem im folgenden beschriebenen 10 %igen Spritzpulver) gespritzt. Nach dem Antrocknen des Spritzbelages wurden pro Staude 5 Kartoffelkäferlarven im 3. Häutungsstadium angesetzt. Die Pflanzen wurden dann bei 220 C gehalten und während 48 Stunden kontrolliert. Zur Auswertung wurde die Zeit bestimmt, nach der alle 5 Tiere Rückenlage einnehmen.



   Verbindungen Zeit in Stunden   l-Diäthylammo-l-cyano-O-(N'-methyl-    11/2 carbamoyl)-formoxim   l-n-Propylamino-l -cyano-O-(N'-methyl- 3/4    carbamoyl) -formoxim    l-Piperidino-l-cyano-O-(N'-methyl- 3/4    carbamoyl)-formoxim l-tert.-Butyl-l -cyano-O-(N'-methyl- 2 carbamoyl)-formoxim   l-Methylthio-l-cyano-O-(methyl-    48 carbamoyl)-formoxim * bekannt aus dem südafrikanischen Patent Nr. 66/6.759
Die systemisch-insektizide Wirksamkeit der erfindungsgemässen Wirkstoffe belegt das folgende Versuchsergebnis:
Eingetopfte Versuchspflanzen wurden mit einer Wirkstofflösung begossen. 24 Stunden danach wurden die oberirdischen Pflanzenteile mit den Testtieren infiziert. Die Töpfe wurden abgedeckt, um die Tiere vor dem Kontakt und auch einer eventuell vorhandenen Gasphase zu schützen. 

  Die Pflanzen wurden dann im Gewächshaus bei 240 C und   70%    Luftfeuchtigkeit gehalten.



   Versuchspflanzen Versuchstiere
Kohl 10 Heuschrecken  (3. Häutungsstadium)
Baumwolle 10 Baumwollwanzen
Tomaten Schmierläuse
Puffbohnen Blattläuse
Zur Auswertung des Versuches wurde die Zeit (in Tagen) ermittelt, nach der alle Tiere lauf- und saugunfähig sind. Die Wirkstoffe wurden in einer Konzentration von 100 ppm (ppm = Teile Wirkstoff pro 106 Teile Verdünnungsmittel) angewendet. Das als Vergleichsverbindung im Versuch mitgeführte l-Methylthio O-(N'-methylcarbamoyl)-formoxim, bekannt aus dem südafrikanischen Patent Nr. 66/6.759, zeigte bei Versuchsschluss nach 5 Tagen keinerlei   systemisch-insekü-    zide Wirkung.  



   Blattläuse Schmierläuse Heuschrecken Baumwollwanzen    Verbindungen Tage Tage Tage Tage
Tage Tage Tage Tage      l-Dimethylamino-l -cyano-O-(N'-methylcarbamoyl)-    3 - 3 3 formoxim 1-Morpholino-1-cyano-O-(N'-methylcarbamoyl)- 1 1 1 3 formoxim   1 -Diäthylamino-1 cyano-O-(N'-methylcarbamoyl)    1 - 1 1 formoxim 1-Isopropylamino-1-cyano-O-(N'-methylcarbamoyl)- 1 3 2 3 formoxim 1-Piperidino-1-cyano-O-(N'-methylcarbamoyl)- 1 - 3 3 formoxim
Weiterhin besitzen die Wirkstoffe der Formel I ausgezeichnete nematizide und bodenfungizide Eigenschaften.



   In Mischungen mit Synergisten, wie Bernsteinsäuredibutylester, Piperonylbutoxyd und ähnlich wirkenden Hilfsstoffen, wie Olivenöl, Erdnussöl usw., wird das Wirkungsspektrum der erfindungsgemässen Wirkstoffe verbreitert und insbesondere die insektizide und akarizide Wirkung verbessert. Ebenso lässt sich die insektizide Wirkung noch durch Zusatz von anderen Insektiziden, wie z. B. Phosphorsäure-, Thio- und Dithiophosphorsäure-estern und -amiden. Carbaminsäureestern, Halogen-Kohlenwasserstoffen und Analogen von DDT-Wirksubstanz sowie Pyrethrinen und ihren Synergisten wesentlich verbreitern und an gegebene Umstände anpassen.



   Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.



   Beispiel a) 200 ml einer 33 %igen Lösung von Dimethylamin in absol. Äthanol werden zu 500 ml Dioxan gegeben und dann unter Stickstoffatmosphäre 24 g l-Chlor-lcyano-formoxim in 100 ml absol. Dioxan tropfenweise unter starkem Rühren zugegeben. Die Temperatur steigt dabei auf 400, und es bildet sich ein Niederschlag von Dimethylaminhydrochlorid. Man lässt weitere 16 Stunden bei Zimmertemperatur rühren und erhitzt zum Schluss noch 2 Stunden auf 600. Die Lösungsmittel werden am Vakuum abgesaugt, man löst den Rückstand in wenig Wasser, säuert mit Phosphorsäure leicht an (pH 34) und extrahiert mit Diäthyläther. Die ätherischen Auszüge werden mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und der Äther am Vakuum entfernt. Man erhält auf diese Weise 21,4 g l-Dimethylamino-l-cyanoformoxim als bräunliche Kristalle vom Smp. 1120.



   b) 5,3 g l-Dimethylamino-l-cyano-formoxim werden in 50 ml Dioxan gelöst, mit 0,25 ml Triäthylamin versetzt und 7,5 ml Methylisocyanat zugegeben. Dieses Gemisch wird 16 Stunden bei   40-500    gehalten. Nach dem Abkühlen wird das Dioxan am Vakuum abgesaugt und der Rückstand aus Äthanol umkristallisiert. Man erhält auf diese Weise 6,9 g weisse Kristalle (Smp. 114 bis 1170) von   l-Dimethylamino-l-cyano-O-(N'-methyl-    carbamoyl)-formoxim. Aus der Mutterlauge lassen sich weitere 4,5 g gewinnen, Smp.   112-1150.   



   Nach dem im Beispiel beschriebenen Verfahren wurden noch folgende Verbindungen der Formel I hergestellt:
Verbindungen Schmelzpunkt    1-Methylamino-1-cyano-O-(N'-methyi- 157-1o50    carbamoyl) -formoxim 1-Dimethylamino-1-cyano-O-(N'-methyl-   1 141 170    carbamoyl)-formoxim    l-Dimethylaminoul-cyano-O-(N'- 58-590    dimethylcarbamoyl) -formoxim    l-Äthylamino-l-cyano-O-(N'-methyl- 132-1420    carbamoyl)-formoxim   13Diäthylamino-l -cyano-O-(N'-methyl-    600 carbamoyl)-formoxim 910 1-n-Propylamino-1-cyano-O-(N'-methyl-   112-1140       carbamoyl)-formoxim    1-Isopropylamino-1-cyano-O-(N'-methyl-   1 311 380    carbamoyl)-formoxim    l-n-Butylamino-l-cyano-(N'-methyl- 101-102     carbamoyl)-formoxim  

     l-Isobutylamino- I    -cyano-(N'-methyl-   133-1340    carbamoyl)-formoxim 1 -tert.-Butylamino-1-cyano-O-(N'-methyl-   1 09-11 20    carbamoyl)-formoxim   l < Cyclopropylamino-l-cyano-O-(N'-    1390 methylcarbamoyl)-formoxim   l-Piperidino-l-cyano-O-(N'-methyl-    1540 carbamoyl)-formoxim l-Morpholino-l -cyano-O-(N'-methyl- 1200 carbamoyl)-formoxim 1680   l-Morpholino-l    -cyano-O-(N'-dimethyl-   120-1210    carbamoyl)-formoxim   l-Diäthylamino-l -cyano-O-(N'-dimethy1- Ö1    carbamoyl) -formoxim   1-Di-n-propylamino-1-cyano-O-(N'- Ö1    methylcarbamoyl)-formoxim 1 -Di-n-butylamino- 1 -cyano-O-(N'-methyl carbamoyl)-formoxim   1-Di-n-butylamino-1    -cyano-O-(N' 

   dimethylcarbamoyl)-formoxim 1 -Di-isobutylamino-l -cyano-O-(N' methylcarbamoyl)-formoxim 1 -Di-isobutylamino-l -cyano-O-(N'    dimethylcarbamoyl)-formoxim l-Anilino-l-cyano-O-(N'-methyl- 172-1740    carbamoyl)-formoxim  
Verbindungen Schmelzpunkt    1 -Pyrrolidino-.1    -cyano-O-(N'-methyl carbamoyl)-formoxim 1   Pyrrolidino-lcyano-O-(N'-dimethyl-    carbamoyl)-formoxim
1 -Pyrrolo- 1 -cyano-O-(N'-methyl carbamoyl)-formoxim
1 -Pyrrolo- 1   -cyano-O-(N'-dimethyl-    carbamoyl)-formoxim
1 -Piperidino- 1 -cyano-O-(N'-methyl- 1540 carbamoyl)-formoxim    l-Piperazino-l-cyano-O-(N'-methyl-    2020 carbamoyl)-formoxim 1   -Piperazino-1-cyano-O-(N'-dimethyl-    carbamoyl)-formoxim   1 -(4-Methyl-piperazino)-1 -cyano-O-(N'-    820 methylcarbamoyl)-formoxim  

      1 - (4Methyl-piperazino)-1 -cyano-O-(N'-    dimethylcarbamoyl)-formoxim   1 -(4-Äthoxycarbonyl-piperazino)- 1 cyano    1050  (N'-methylcarbamoyl)-formoxim   1 -(4-Äthoxycarbonyl-piperazino)-t-cyano    1370
O-(N'-dimethylcarbamoyl-formoxim    1 -(N-Carboxymethyl-N-cyclopropyl-       amino)-1    -cyano-O-(N'-methyl carbamoyl) -formoxim   1 -itthanolamino- 1    -cyano-O-(N'-methyl carbamoyl)-formoxim 1   -(2-Dimethylamino-äthylamino-l    -cyano
O-(N'-methylcarbamoyl)-formoxim
Die Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln 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 Dispersion-,

   Absorptions- oder Lösungsmitteln. Die neuen Wirkstoffe können zu den folgenden Aufarbeitungsformen verarbeitet werden: feste Aufarbeitungsformen: Stäubemittel, Streumittel, Granulate, (Umhüllungsgranulate, Imprägnierungsgranulate und Homogengranulate); in Wasser dispergierbare Wirkstoffkonzentrate: Spritzpulver (wettable powder), Pasten, Emulsionen; flüssige Aufarbeitungsformen: Lösungen, Aerosole.



   Die Wirkstoffkonzentration in diesen Mitteln beträgt 0,01 bis   80 %.    Den erfindungsgemässen Mitteln lassen sich andere biozide Wirkstoffe oder Mittel beimischen. So können die neuen Mittel ausser den genannten Wirkstoffen der allgemeinen Formel I, z. B. andere Insektizide, Fungizide, Bakterizide, Fungistatika, Bakteriostatika oder andere Nematizide, zur Verbreiterung des Wirkungsspektrums enthalten. Die erfindungsgemä ssen Mittel können ferner noch Pflanzendünger, Spurenelemente usw. enthalten.

 

   Die neuen Wirkstoffe werden für die Bodendesinfektion in Form fester oder flüssiger Mittel angewendet.



  Für die Bodendesinfektion sind solche Mittel besonders vorteilhaft, die eine gleichmässige Verteilung des Wirkstoffes über eine 15 bis 25 cm tief reichende Bodenschicht gewährleisten. Die Applikationsweise und die Applikationsform sind insbesondere von der Art der zu bekämpfenden Bodenschädlinge, dem Klima und den Bodenverhältnissen abhängig.



   Da die neuen Wirkstoffe nicht phytotoxisch sind und die Keimfähigkeit des Saatgutes nicht beeinträchtigen, können sie auch ohne Beachtung einer sogenannten Karenzzeit und in schon bestehenden Pflanzenkulturen angewendet werden. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zur Herstellung von basisch substituierten l-Cyano-O-carbamoyl-formoximen der Formel I EMI4.1 in der R1 Wasserstoff, niederes Alkyl oder Alkenyl, R2 niederes Alkyl oder Alkenyl, Cycloalkyl, Phenyl, Benzyl, einen substituierten Phenyl-, Benzyl- oder niederen Alkyl-Rest, R1 und R2 zusammen mit dem benachbarten Stickstoff atom auch einen 5- oder 6gliedrigen heterocyclischen Rest, und R3 niederes Alkyl, bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man ein l-Cyano-formoxim der Formel II EMI4.2 mit einem Isocyanat der Formel III R3NCO (III) umsetzt, in welchen Formeln R1, R2 und R3 die unter Formel I angegebenen Bedeutungen haben.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzungen in Gegenwart von gegenüber den Reaktionsteilnehmern inerten Lösungs- oder Verdünnungsmitteln und in Gegenwart eines säurebindenden Mittels durchführt.

   2. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in Gegenwart von anorganischen Basen, organischen Stickstoffbasen oder Organozinn-Verbindungen und in Gegenwart von Äther, ätherartigen Verbindungen, Ketonen, halogenierten Kohlenwasserstoffen oder aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen durchführt.