DD231347A5 - Verfahren zur herstellung von substituiertem phenylcabamaten und verbindungen die diese enthalten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von substituiertem phenylcabamaten und verbindungen die diese enthalten Download PDF

Info

Publication number
DD231347A5
DD231347A5 DD26741684A DD26741684A DD231347A5 DD 231347 A5 DD231347 A5 DD 231347A5 DD 26741684 A DD26741684 A DD 26741684A DD 26741684 A DD26741684 A DD 26741684A DD 231347 A5 DD231347 A5 DD 231347A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
water
general formula
reaction
group
aqueous medium
Prior art date
Application number
DD26741684A
Other languages
English (en)
Inventor
Arne Oxbol
Erik Nielsen
Ole Jensen
Original Assignee
Kemisk Vaerk Koge A/S,Dk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kemisk Vaerk Koge A/S,Dk filed Critical Kemisk Vaerk Koge A/S,Dk
Publication of DD231347A5 publication Critical patent/DD231347A5/de

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung herbizid wirksamer Phenylcarbamate. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens, das in waessrigem Medium ausgefuehrt werden kann und gute Ausbeuten in hoher Reinheit ermoeglicht. Erfindungsgemaess werden Verbindungen der allgemeinen Formel Ihergestellt, worin R1 eine Alkylgruppe mit C1-C6, eine Cycloalkylgruppe mit C3-C6 oder eine Arylgruppe darstellt, welche durch ein Halogenatom und/oder eine Alkylgruppe mit C1-C6 und/oder eine Trifluormethylgruppe substituiert sein kann, und R2 eine Alkylgruppe mit C1-C6, eine Alkenylgruppe mit C2-C6 oder eine Alkinylgruppe mit C2-C6, die durch ein endstaendiges Halogenatom substituiert sein kann, darstellt, durch Reaktion von N-Hydroxyphenyl-carbamaten der allgemeinen Formel II mit I) Isocyanaten der allgemeinen Formel IV oder II) Carbamidsaeurechloriden der allgemeinen Formel V.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein vorteilhaftes Verfahren zur Darstellung einer Klasse bekannter herbizid wirksamer Phenylcarbamate und von Herbizidzubereitungen, die die Phenylcarbamate enthalten.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Die GB-PS Nr. 1127050 (Prioritätsanspruch von der Deutschen Patentanmeldung Nr. Sch.36854 IVb/120 vom 9. April 1965) (Für Schering) beschreibt die Erfindung substituierter Phenylcarbamate der allgemeinen Formel A
0-GO-IT
worin R1 eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe oder eine Arylgruppe, welche durch ein Halogenatom und/oder eine Alkylgruppe und/oder eine Trifluormethylgruppe substituiert sein kann, R2 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt oder R1 und R2 zusammen mit dem Stichstoffatom einen heterocyclischen Ring bilden können, welcher weitere Stickstoff-oder Sauerstoffatome enthalten kann, und R3 eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe darstellt, welche durch ein endständiges Halogenatom substituiert sein kann.
Diese Verbindungen sind für die selektive Bekämpfung von Unkräutern auf Getreideflächen geeignet. Die herbizide Wirkung wird sowohl bei Vor-Auflaufbehandlung als auch bei Nach-Agflaufbehandlung beobachtet, so daß Zubereitungen, die die genannten Verbindungen A enthalten, nach jeder gewünschten Methode angewendet werden können. Die herbizide Wirkung wird auch dann beobachtet, wenn die Verbindungen A auf die Blätter von ausgewaschenen Unkräutern angewendet werden. Die Verbindungen sind besonders geeignet zur Bekämpfung von Unkräutern auf Rübenfeldern, besonders als Nach-Auflauf-Herbizide auf Zuckerrübenfeldern.
Eine besonders bevorzugte Verbindung der allgemeinen Formel A ist 3-(3-ToIyI-carbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester, welcher später den Trivialnamen Phenmedipham erhalten hat. Eine weitere besonders bevorzugte Verbindung ist S-Phenylcarbamoyloxy-phenylcarbamidsäureethylester, der später den Trivialnamen
Desmedipham erhalten hat. S-iS-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester ist unter der Handelsbezeichnung Betanal handelsüblich und wird speziell als Nach-Auflauf-Herbizid für die Unkrautbekämpfung auf Rübenkulturen, insbesondere Zuckerrüben, mit einer Aufwandmenge von 1 kg Wirstoff/200—300 l/ha verwendet. Es wurde berichtet (Pesticide Manual, A World Compendium, The British Crop Protection Council, 6. Aufl.,1979), daß die Verbindungen hauptsächlich durch die Blätter und wenig über den Boden und die Wurzeln wirken. Im Boden wurde nach drei Monaten ein 71—86%iger Abbau des einen Tag nach der Behandlung gefundenen Wirkstoffs festgestellt.
Gemäß der Britischen Patentbeschreibung können die Verbindungen A beispielsweise nach folgenden Verfahren dargestellt werden: Wenn R2 ein Wasserstoffatom ist, durch Umsetzung von N-Hydroxyphenyl-carbamaten der allgemeinen Formel
OH " ""
NH-CO-O-R^
a) Isocyanaten der allgemeinen Formel
R1-N=C=O in Gegenwart eines Katalysators, am besten einer organischen Base, vorzugsweise Triethylamin, oder mit
b) Carbamidsäurechloriden der allgemeinen Formel
H-GO-Gl
in Gegenwart eines Säureakzeptors, am besten einer anorganischen oder organischen Base, vorzugsweise Pyridin, oder, wenn R2 Alkyl ist oder Bestandteil eines heterocyclischen Ringes, werden die angegebenen N-Hydroxyphenyl-carbamate wie angegeben mit den angegebenen Carbamidsäurechloriden umgesetzt, wobei Ri und R3 in den obigen Formeln die oben angegebene Bedeutung haben und R2 die jeweils entsprechende Bedeutung hat.
Gemäß der oben genannten Britischen Patentbeschreibung werden sowohl Reaktion a) als auch Reaktion b) in organischen Lösungsmitteln; wie Tetrahydrofuran oder wasserfreiem Pyridin durchgeführt, um die Einwirkung von Wasser auf das Isocyanat zu verhindern.
Das GB-PS Nr. 1173753 (für Schering) beschreibt die Erfindung herbizid wirksamer Verbindungen, deren Formel der obigen Formel A sehr ähnlich ist, nämlich Verbindungen der allgemeinen Formel B
B, IT-GO-X-R,
.Jb
worin Ra eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit maximal 5 Kohlenstoffatomen, eine Alkinylgruppe mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine Benzylgruppe oder eine Methoxyethylgruppe darstellt, R8 eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, die durch Halogen substituiert sein kann, eine Methoxyphenylgruppe, eine Methylphenylgruppe oder eine Chlorethylgruppe darstellt, Rc Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt oder RB und Rc zusammen mit dem an sie gebundenen Stickstoffatomen eine Piperidinogruppe bilden, und R0 Wasserstoff oder Methyl darstellt, und X Sauerstoff oder Schwefel darstellt, ausgenommen die Verbindungen, die gemäß GB-PS Nr. 1127050 als aktive Bestandteile in Herbizidzubereitungen verwendet werden. Gemäß den Beispielen in der GB-PS Nr. 1173753 erfolgt die Darstellung von 3-Carbamoyloxy-carbanilid-säureestern in organischen Lösungsmitteln wie Ether, Essigester, Benzen usw.
Tetrahydrofuran, Pyridin und viele andere organische Lösungsmittel sind als gesundheitsschädlich bekannt. Die Verwendung organischer Lösungsmittel erfordert deren Abtrennung aus den Abwässern, und aus ökonomischen Gründen ist die Wiederverwendung von organischen Lösungsmitteln erforderlich.
Die oben genannte GB-PS Nr. 1127 050 beschreibt auch, daß die als Ausgangsprodukte benötigten N-Hydroxyphenyl-carbamate durch N-Acylierung von 3-Amino-phenol mit den entsprechenden Chlorameisensäureestern z. B. in einem Gemisch von Essigester und Wasser in Gegenwart von Magnesiumoxid dargestellt werden können. Im Essigester löst sich das gebildete Carbamat, und im Wasser löst sich das gebildete Magnesiumchlorid. 3-Amino-phenol löst sich nicht in Essigester, und so enthält das Reaktionsgemisch suspendiertes 3-Amino-phenol und suspendiertes Magnesiumoxid. Überschüssiges Magnesiumoxid kann in verdünnter Salzsäure gelöst werden, so daß zwei flüssige Phasen gebildet werden. Die Abtennung und Reinigung des Produktes ist wegen des Zweiphasen-Mediums, in dem die organische Phase das gelöste N-Hydroxyphenyl-carbamat enthält, ziemlich kompliziert. Die Phasen werden getrennt, und die organische Phase wird mit Wasser und anschließend mit verdünnter Kaliumhydrogencarbonatlösung neutral gewaschen. Nach dem Trocknen und Eindampfen der organischen Phase wird das
Rohprodukt erneut in Ether gelöst und mit Petrolether ausgefällt. Die Ausbeute des N-Hydroxyphenyl-carbamats wird mit 83% angegeben, berechnet auf dem AusgangsmaterialS-Amino-phenol. Der Verlust beruht wahrscheinlich auf dem Verlust von 3-Amino-phenol in Form seines Hydrochlorids. Wegen des Gehalts an MgCI2 kann die wäßrige Phase nicht in der nächsten Charge verwendet werden. Folglich muß das 3-Amino-phenol, welches allerdings in den üblichen, mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmitteln nur schwach löslich ist, extrahiert werden.
Folglich sind die bekannten Methoden zur Darstellung der Ausgangsstoffe ökonomisch unvorteilhaft, da ein Verlust von Ausgangsmaterial von 17% unbefriedigend ist, die Isolierung und Reinigung kompliziert ist und das Verfahren zur Darstellung der Endprodukte, der substituierten Phenylcarbamate, unvorteilhaft ist, weil es in gesundheitsgefährdenden Lösungsmitteln durchgeführt wird.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung von herbizid wirksamen Phenylcarbamaten, mit dem die gewünschten Verbindungen auf einfache und wirtschaftliche Weise in guter Ausbeute und hoher Reinheit hergestellt werden können.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wertvolle Klasse herbizid wirksamer substituierter Phenylcarbamate, die durch die obige allgemeine Formel A beschrieben werden, im wäßrigen Medium mit hoher Ausbeute und sehr guter Reinheit herzustellen.
Vom Standpunkt des Umweltschutzes ist es natürlich wünschenswert, chemische Reaktionen in nicht toxische Lösungsmitteln durchzuführen, und es ist immer am günstigsten, die Reaktionen in wäßrigen Medien durchzuführen.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Darstellung substituierter Phenylcarbamate der allgemeinen Formel I
CO-HHR1
ι HH-CO-OR2 * '
in der R1 eine Alkylgruppe mit Ci-C6, eine Cycloalkylgruppe mit C3-C6 oder eine Arylgruppe darstellt, welche durch ein Halogenatom und/oder eine Alkylgruppe mit C1-C6 und/oder eine Trifluormethylgruppe substituiert sein kann, und R2 eine Alkylgruppe mit C1-C6, eine Alkenylgruppe mit C2-C6 oder eine Alkinylgruppe mit C2-C6 darstellt, welche jeweils durch ein terminales Haiogenatom substituiert sein können, durch Reaktion von N-Hydroxyphenyl-carbamaten der allgemeinen Formel Il
"~ÖH
II
NH-CO-OR2
worin R2 wie oben definiert ist, mit I) Isocyanaten der allgemeinen Formel IV
Ri-N=C=O . IV
oder II) Carbamidsäurechloriden der allgemeinen Formel V
R1-NH-COCI V
worin R1 wie oben definiert ist, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die beiden Reaktionen I) und II) im wäßrigen Medium durchgeführt werden. Auch die Darstellung der N-Hydroxyphenyl-carbamate Il kann im wäßrigen Medium erfolgen. Der Begriff „Alkylgruppe mit C1-C6" bezeichnet geradkettige und verzweigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Kohlenwasserstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl,tert.-Butyl, sec-Butyl, Pentyl und 1-Ethylpropyl. Der Begriff „Alkenylgruppe mit C2-C6" bezeichnet geradkettige und verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 2 bis 6 Kohlenwasserstoffatomen und einer Doppelbindung, wie Allyl, 2-Methyl-allyl und But-2-enyl. Ähnlich bezeichnet der Begriff „Alkinylgruppe mit C2_c6" geradkettige und verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 2 bis 6 Kohlenwasserstoffatomen und einer Dreifachbindung, wie Propinyl und 1-Methyl-prop-2-inyl. Der Begriff „Cycloalkylgruppe mit C3-C6" bezeichnet gesättigte cyclische Kohlenwasserstoffreste wie Cyclopropyl und Cyclohexyl usw. Der Begriff „Aryl" bezeichnet vorzugsweise Phenyl. Ein bevorzugter Substituent an der Arylgruppe ist eine Alkylgruppe mit C1-C6, wie oben definiert, insbesondere Methyl, in meta-Stellung. Der Begriff „Halogen" bezeichnet Fluor, Chlor, Brom und Iod. Der Begriff „wäßriges Medium" bezeichnet Medien, in denen mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 90% günstigenfalls 100% des Lösungsmittels Wasser ist.
Wenn das Medium ein wasserhaltiges Gemisch ist, können die anderen enthaltenen Komponenten mit Wasser mischbare oder mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel sein. Sie werden aus den Lösungsmitteln ausgewählt, die nicht mit den Ausgangsmaterialien reagieren, wie Aceton, Benzen oder Xylen.
Es ist besonders günstig, das Verfahren in fast 100% Wasser durchzuführen, d.h. fast ohne das Vorhandensein anderer flüssiger Komponenten.
Bei der Reaktion von N-Hydroxyphenyl-carbamaten Il mit Isocyanaten IV oder Carbamidsäurechloriden V sollte der pH-Wert in dem wäßrigen Medium alkalisch sein, d. h. mindestens pH-Wert 8, um die Bildung des Anions der Verbindung Il zu fördern, da nur das Anion mit dem Isocyanat IVodermitdemCarbamidsäurechlorid V reagieren kann. Der pH-Wert des Reaktionsmediums sollte jedoch höchstens 10 betragen. Der günstigste pH-Wert im wäßrigen Medium liegt bei 9. Der alkalische pH-Wert kann
während der Reaktion durch Zugabe von Base aufrechterhalten werden, d. h. durch Verwendung eines pH-Stat. Das Medium kann auch mit Hilfe eines Puffers in dem gewünschten Bereich von 8 bis 10 gehalten werden. Am Ende der Reaktion kann es notwendig sein, eine Säure zuzugeben, um den pH-Wert im Bereich von 8 bis 10 zu halten.
Wenn der pH-Wert im Reaktionsmedium durch Zugabe einer Base in dem gewünschten Bereich von 8 bis 10 gehalten wird, kann als Base jede geeignete organische oder anorganische Base verwendet werden, wie tertiäre Amine, ζ. Β.Triethylamin, ein Alkalimetallhydroxid wie Natriumhydroxid usw. Wenn eine Säure zugegeben werden soll, wird eine Mineralsäure, wie HCI, bevorzugt.
In dem Reaktionsmedium kann eine Nebenreaktion ablaufen, d. h. eine Reaktion zwischen Wasser und Isocyanat, die zur Bildung von N,N'-DHR1 !-harnstoffen nach der folgenden Gleichung führt:
2R^NCO + H2O-^R'-N H-COOH + R1-NCO -* R1NH-CO-NHR1 + CO2
Die Carbamidsäurechloride führen zu einer ähnlichen Nebenreaktion, da sie in einer ersten Reaktionsstufe in Isocyanate umgewandelt werden, die dann wie oben angegeben mit Wasser reagieren.
Um den Verlust von Isocyanat oder Carbamidsäürechlorid durch die Nebenreaktion zu unterdrücken, sollte das Isocyanat IV oder das Carbamidsäürechlorid V maximal in äquimolekularer Menge des Carbamats eingesetzt werden. Das bevorzugte Molverhältnis von Carbamat zu Isocyanat liegt in dem Bereich von 2:1 bis 1:1.
Darüber hinaus kann man den Verlust von Isocyanat oder Carbamidsäürechlorid unterdrücken, indem man diese zu dem Medium, das das Carbamat enthält, in dem Maße zugibt, wie sie reagieren.
Das Isocyanat oder Carbamidsäürechlorid sollte zu dem Reaktionsmedium, das das N-Hydroxyphenyl-carbamat enthält, unter heftigem Rühren oder Schütteln zugegeben werden, um den Kontakt zwischen dem Isocyanat oder Carbamidsäürechlorid und dem N-Hydroxyphenyl-carbamat zu beschleunigen und so die Nebenreaktion zwischen dem Isocyanat oder Carbamidsäürechlorid und Wasser zu verhindern. Im industriellen Maßstab kann heftiges Rühren oder Schütteln z. B. mit Hilfe eines Rührflügels erreicht werden. Darüber hinaus kann der Inhalt des Reaktionsgefäßes durch Umlauf in einem Umlaufrohr mit Hilfe einer Umlaufpumpe bewegt werden. Es ist besonders vorteilhaft, das Isocyanat oder das Carbamidsäürechlorid in einem Umlaufrohr zuzugeben, z. B. durch einen Stutzen, und damit eine enge Berührung zwischen den Tröpfchen des Isocyanats oder des Carbamidsäurechlorids und dem Carbamatzwischenprodukt in dem wäßrigen Medium zu bewirken.
Da das Medium, in dem die Reaktion durchgeführt wird, hauptsächlich aus Wasser besteht, liegt eine geeignete Reaktionstemperatur zwischen 0 und 1000C. Eine niedrige Temperatur unterdrückt wahrscheinlich die Bildung von Nebenprodukten. Deshalb wird die Reaktion bei 10—300C, vorzugsweise bei 10—20°C durchgeführt.
Die Konzentration der Reaktionspartner in dem wäßrigen Medium sollte vorzugsweise bei 0,1—2 Mol jedes Reaktionspartners je Liter wäßriges Medium betragen, wobei die obere Grenze sehr heftiges Rühren erfordert.
Die Löslichkeit des Produkts I ist wesentlich niedriger als die des Zwischenprodukts II, so daß die Gefahr besteht, daß Teilchen des Zwischenprodukts Il in Teilchen von I eingeschlossen werden. Der Einschluß von Il kann durch Verwendung verdünnterer Reaktionsgemische auf ein Minimum herabgesenkt werden. Wenn die Reaktionspartner Il und IV bzw. Vinäquimolekularen Mengen umgesetzt werden, wird die Reaktion am besten bei Konzentrationen von 0,1-0,4Mol/l jedes Reaktionspartners durchgeführt, vorzugsweise bei etwa 0,1-0,3 Mol/l, besser bei 0,2-0,3 Mol/l, speziell bei etwa 0,25-0,30 Mol/l.
Vorzugsweise wird eine Aufschlämmung des Phenylcarbamat-Zwischenprodukts, in der die flüssige Phase aus einer gesättigten Lösung des Phenylcarbamat-Zwischenprodukts besteht, mit dem Isocyanat oder dem Carbamidsäürechlorid umgesetzt, wobei die Menge des zugesetzten Isocyanats oder Carbamidsäurechlorids weniger als die stöchiometrische Menge beträgt. Im Verlaufe der Reaktion, bei der gelöstes Phenylcarbamat-Zwischenprodukt in Form von Reaktionsprodukt verschwindet, gehen weitere Mengen von Phenylcarbamat in Lösung.
Nach dem Abschluß der Reaktion kann das Reaktionsprodukt, das in Wasser sehr schwer löslich ist, entweder in konventioneller Weise isoliert und gereinigt werden, z. B. durch Filtration und Waschen mit Wasser und anschließende Trocknung, oder es kann durch Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel (oder Lösungsmittelgemisch), welches mit Wasser faktisch unmischbar oder nur zu einem geringen Grade mischbar ist, aus der wäßrigen Phase abgetrennt werden.
Die Lösungsmittelextraktion ist eine bevorzugte Methode zur Isolierung des gewünschten Endproduktes, da Anlagen zur Lösungsmittelextraktion weniger teuer sind als Filter-und Trockenanlagen.
Normalerweise führt ein Trockenprozeß zu einer leichten Zersetzung des Endprodukts; folglich ist es vorteilhafter, Trockenprozesse zu vermeiden.
Am besten wird für die Extraktion dasselbe Lösungsmittel (oder Lösungsmittelgemisch) verwendet wie für die spätere Herstellung kommerzieller flüssiger Zubereitungen der Verbindungen I, z.B. Ketone wie Isophoron. Um die Trennung der wäßrigen Phase und der Lösungsmittelphase zu erleichtern, kann es vorteilhaft sein, der wäßrigen Phase ein Mittel zuzusetzen, das die Dichte erhöht, z. B. Natriumchlorid. Da das Endprodukt I unter sauren Bedingungen stabiler ist, stellt man vor der Zugabe des organischen Extraktions-Lösungsmittels gern den pH-Wert im Reaktionsmedium auf saure Werte ein, oder die Lösung von I in dem organischen Lösungsmittel (oder Lösungsmittelgemisch) kann mit Wasser von saurem pH (z. B. um 2), das ein die Dichte erhöhendes Mittel wie Natriumchlorid enthält, gewaschen werden.
Die Phasentrennung kann durch Zentrifugieren oder einfach durch Schwerkraft erfolgen. Nach der Phasentrennung kann die organische Lösung von Verbindung I zur Herstellung von Zubereitungen verwendet werden. Die organische Phase kann gegebenenfalls mit einem Trockenmittel, ζ. Β. Na2SO4, getrocknet werden.
Nach der Darstellung kann das in dem Extraktions-Lösungsmittel gelöste Endprodukt in einfachster Weise direkt zu flüssigen Konzentraten verarbeitet werden, da sich dann alle Komponenten für die Herstellung der flüssigen Zubereitung in flüssiger Form befinden.
Das Verfahren der Erfindung hat gegenüber den oben erwähnten früheren Verfahren eine Reihe von Vorteilen, nämlich:
I) Es müssen keine organischen Lösungsmittel bearbeitet werden;
II) Das Verfahren ist einfacher, da das entstehende Produkt einfach durch Filtration isoliert wird, d. h., daß eine zusätzliche Fällung nicht erforderlich ist, oder das entstehende Produkt wie oben beschrieben durch Lösungsmittelextraktion abgetrennt wird.
Nach Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Aufl., 1952, Band 8, S. 129, reagieren Isocyanate leicht mit Verbindungen, die ein reaktionsfähiges Wasserstoffatom enthalten, z. B. Wasser, Alkoholen, Phenolen und Aminen. Tatsächlich reagieren Isocyanate so heftig mit Wasser, daß eine quantitative Methode zur Bestimmung von Wasser mit Hilfe von Isocyanaten
entwickelt wurde (Journal of Chromatography 178,1979, S. 271 bis 276: „Empfindliche Hochleistungsmethode zur flüssigchromatographischen Bestimmung von Wasser in verschiedenen Proben"). Die Methode basiert auf der Bildung von Diarylharnstoff gemäß der folgenden Gleichung:
2 R1-NCO + H2O^FT-NH-COOH + R1-NCO-+R1NH-CO-NHR1 + CO2
Es war daher überraschend, daß die Reaktion zwischen dem Isocyanat und dem N-Hydroxyphenyl-carbamat in dem Verfahren der Erfindung bevorzugt vor der Reaktion zwischen Isocyanat und Wasser mit ausgezeichneten Ausbeuten und den anderen oben genannten Vorteilen abläuft.
Gemäß der Erfindung werden vorzugsweise Verbindungen der allgemeinen Formel I, worin R1 eine Phenylgruppe, die substituiert sein kann, und zwar am besten in m-Stellung durch eine Alkylgruppe mit C1-Ce, vorzugsweise eine Methyl- oder Ethylgruppe, darstellt, und R2 eine Alkylgruppe mit C1-Ce, vorzugsweise eine Methyl- oder Ethylgruppe darstellt, durch Reaktion der entsprechenden N-Hydroxyphenyl-carbamate Il mit entsprechenden Isocyanaten IVoderCarbamaidsäurechloriden V in einem wäßrigen Medium, vorzugsweise in Wasser, dargestellt.
Eine bevorzugte Verkörperung der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäuremethylester in Wasser mit 3-Tolylisocyanat zu S-P-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester umgesetzt wird, und ein Verfahren, bei dem N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäureethylester in Wasser mit Phenylisocyanat zu 3-Phenylcarbamoyloxyphenylcarbamidsäureethylester umgesetzt wird. Eine weitere bevorzugte Verkörperung der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäuremethylester in Wasser mit 3-Tolylcarbamoylchlorid zu 3-(3-Tolylcarbamoyloxyjphenylcarbamidsäuremethylester umgesetzt wird, und ein Verfahren, bei dem N-(3-Hydroxyphenyl)carbamidsäureethylester in Wasser mit Phenylcarbamoylchlorid zu 3-Phenylcarbamoyloxyphenylcarbamidsäureethylester umgesetzt wird.
Normalerweise wird das Verfahren unter Verwendung von Isocyanat dem Verfahren unter Verwendung von Carbamidsäurechlorid wegen der Instabilität des Carbamidsäurechlorids vorgezogen.
In einem Aspekt der Erfindung werden die als Ausgangsstoff verwendeten N-Hydroxyphenyl-carbamate der allgemeinen Formel Il durch Reaktion von 3-Amino-phenol mit einem Chlorameisensäureester der allgemeinen Formel ill dargestellt,
CI-COOR2 III
worin R2 wie oben definiert ist. Dieses Verfahren wird im wäßrigen Medium in Gegenwart eines Säureakzeptors durchgeführt. Bei dieser Reaktion wird das Carbamat unter gleichzeitiger Freisetzung von HCI gebildet. Wenn das HCI nicht entfernt wird, reagiert es mit der Aminogruppe des 3-Amino-phenols und desaktiviert die Aminogruppe. Deshalb wird ein Säureakzeptor benötigt. Gemäß der Erfindung ist der Säureakzeptor vorzugsweise eine wasserlösliche Base. Die wasserlösliche Base kann eine organische Base wie Pyridin oder eine anorganische Base wie Alkalimetallhydroxide, -carbonate und hydrogencarbonate, Alkalimetallphosphate und -borate wie Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Dinatriumdrogenphosphat, Borax usw. sein. Eine besonders bevorzugte wasserlösliche Base ist Natriumhydroxid.
Das wäßrige Medium enthält mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 80%, am besten 100% Wasser. Wenn das Lösungsmittel ein wasserhaltiges Gemisch ist, können die anderen flüssigen Bestandteile mit Wasser mischbare oder mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel sein. Sie werden aus den Lösungsmitteln ausgewählt, die nicht mit den Ausgangsmaterialien reagieren, wie Aceton, Benzen oderXylen.
Das Verfahren zur Darstellung des N-Hydroxyphenyl-carbamats wird vorzugsweise bei pH 2—7 durchgeführt, am günstigsten bei pH 4,3—6,3, noch besser bei pH 5—6, speziell bei pH 5—5,5, z. B. bei pH-Werten um 5,3.
Wenn der pH-Wert hoch ist, d.h. über 7, kann eine Nebenreaktion ablaufen, bei der der Chlorameisensäureester III mit der Hydroxygruppe des 3-Amino-phenols reagiert. Diese Reaktion erfolgt nicht, zumindest nicht in erheblichem Maße, wenn das Reaktionsmedium nicht umgesetzte Aminogruppen enthält und sauer ist. In.einer bevorzugten Verkörperung dieses Verfahrens wird der Chlorameisensäureester der wäßrigen Lösung, die das 3-Aminophenol enthält/in dem Maße zugegeben, wie er umgesetzt wird. Die Reaktion kann mit einem großen molaren Überschuß von 3-Amino-phenol durchgeführt werden, jedoch macht das die Rückgewinnung großer Mengen 3-Amino-phenol nach Abschluß der Reaktion erforderlich. Das molare Verhältnis von 3-Amino-phenol zu Chlorameisensäureester wird vorzugsweise bei 2:1—1:1, speziell bei 1:1 gehalten. Vorzugsweise wird der pH-Wert in der Ausgangslösung von 3-Amino-phenol auf etwa 5-5,5, z. B. 5,3 eingestellt, bevor der Chlorameisensäureester III zugegeben wird, um eine Anfangsreaktion mit der Hydroxygruppe des 3-Amino-phenols zu vermeiden. Diese pH-Einstellung kann z. B. mit Hilfe von HCI erfolgen
Die Menge der Reaktionspartner in dem wäßrigen Medium beträgt geeigneterweise maximal 1 Mol/l, vorzugsweise um 0,5 Mol/
Die geeignete Reaktionstemperatur liegt unter 500C, vorzugsweise unter 25°C, speziell 0-15°C, vorteilhaft bei etwa 10°C. Das Reaktionsgemisch kann durch direktes Einbringen von Eis in das Reaktionsgefäß gekühlt werden.
Nach der Reaktion des 3-Amino-phenols mit dem Chlorameisensäureester kann der pH-Wert in dem Medium auf unter 3 gesenkt werden, speziell unter 2, um Restmengen des Aminophenols in der wäßrigen Phase als saures Salz zu lösen, speziell mittels Salzsäure. Diese Entfernung des Aminophenols ist wünschenswert, wenn das Aminophenol im Überschuß angewendet wurde.
Nach der Isolierung der N-Hydroxyphenyl-carbamate Il und dem Waschen mit Wasser können die Mutterlauge und die Waschlaugen als Teil des Reaktionsmediums für die nächste Charge verwendet werden.
Eine bevorzugte Verbindung der Formel II, N-(3-Hydroxy-phenyl)-carbamidsäuremethylester, kann in die nächste Reaktionsstufe in geschmolzener Form eingesetzt werden, da dieser Ester bei 50-55°C schmilzt, wenn er mit der wäßrigen Waschflüssigkeit überdeckt ist. Es wurde nämlich gefunden, daß das Produkt bei niedrigerer Temperatur schmilzt, wenn es mit Wasser überdeckt ist, als das kristalline Produkt. So entsteht ein Zweiphasensystem, dessen untere, ölige Phase aus verflüssigtem Carbamat besteht, und dessen obere Phase die wäßrige Phase ist, die nicht umgesetztes 3-Amino-phenol in Form seines sauren Salzes enthält. Nach der Phasentrennung kann das ölige Produkt durch Schütteln mit Wasser gewaschen werden, und nach erneuter Phasentrennung kann das Phenylcarbamat-Zwischenproduktim nächsten Reaktionsschritt eingesetzt werden.
Dieser bevorzugte Aspekt der Erfindung, bei dem das Ausgangsmaterial in wäßriger Lösung hergestellt wird, hat gegenüber früheren Verfahren verschiedene Vorteile, nämlich
I) Das freigesetzte HCI wird als nicht toxisches NaCI durch das billige Natriumhydroxid neutralisiert.
II) Die Ausbeute des Verfahrens ist hoch, d.h. mindestens 95%, oft fast 100%, wodurch die Menge des zurückzugewinnenden 3-Amino-phenols vermindert wird.
Uh DifiAnlaaen sind billiaer. da keine omanischen Lösunasmittel behandelt werden müssen und das Verfahren selbst einfach
IV) Das Produkt kann nach Überschichten mit Wasser geschmolzen werden und ist demzufolge durch Waschen mit Wasser leicht zu reinigen und kann in die nächste Reaktionsstufe gepumpt werden.
Ein bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft einen zweistufigen Syntheseprozeß zur Darstellung substituierter Phenylcarbamate der obigen allgemeinen Formel I, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß
A) 3-Amino-phenol mit einem Chlorameisensäureester der allgemeinen Formel Ml
CICOOR2 III
umgesetzt wird, worin R2 wie oben definiert ist, und die Umsetzung im wäßrigen Medium erfolgt;
B) das Produkt der allgemeinen Formel Il
OH
II NH-CO-O-R2
worin R2 wie oben definiert ist, isoliert wird; und C) das Produkt der allgemeinen Formel Il mit
I) Isocyanaten der allgemeinen Formel IV
R1-N=c=O IV
II) Carbamidsäurechloriden der allgemeinen Formel V
R1-NH-COCI V
im wäßrigen Medium umgesetzt wird, wobei R1 wie oben definiert ist.
Bei einer besonders bevorzugten Verkörperung der Erfindung wird S-fS-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester dargestellt durch r
A') Umsetzung von 3-Amino-phenol mit Chlorameisensäuremethylester im wäßrigen Medium; B') Isolierung des N-P-Hydroxy-phenyllcarbamidsäuremethylesters; und C) Umsetzung des isolierten Carbamats mit
I) 3-Tolylisocyanat oder
II) 3-Tolylcarbamoylchlorid im wäßrigen Medium.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Verkörperung der Erfindung wird 3-Phenylcarbamoyloxyphenylcarbamidsäureethylester dargestellt durch
A")Umsetzung von 3-Amino-phenol mit Chlorameisensäureethylester im wäßrigen Medium; B") Isolierung des N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäureethylesters;
C") Umsetzung des isolierten Carbamats mit
I) Phenylisocyanatoder
II) Phenylcarbamoylclorid im wäßrigen Medium.
Ein weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft ein Eintopf-Syntheseverfahren zur Darstellung der substituierten Phenylcarbamate der obigen allgemeinen Formel I, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß die oben beschriebene Stufe A und danach Stufe C in einem Reaktionsgefäß durchgeführt werden, so daß die Stufe B entfällt. Bei den oben angegebenen bevorzugten Verkörperungen entfallen daher die Stufen B' und B".
Demnach können Verbindungen der wie oben definierten Formel I durch ein Verfahren dargestellt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
1) 3-Amino-phenol mit einem Chlorameisensäureester der allgemeinen Formel III
CICOOR2 III
in einem molaren Verhältnis von etwa 1:1 im wäßrigen Medium umgesetzt wird, wobei R2 wie oben definiert ist, und
2) das entstehende Produkt ohne Isolierung in situ mit
I) Isocyanaten der allgemeinen Formel IV
RUN=C=O iv
II) Carbamidsäurechloriden der allgemeinen Formel V
R1-NH-COCI - V
in einem molaren Verhältnis von etwa 1:1 im wäßrigen Medium umgesetzt wird, wobei R1 wie oben definiert ist, so daß die beiden Stufen 1) und 2) des Verfahrens nacheinander in demselben Reaktionsgefäß durchgeführt werden. Diese Eintopfsynthese wird in der Weise durchgeführt, daß nahezu äquimolekulare Mengen von 3-Amino-phenol und dem Chlorameisensäureester der allgemeinen Formel III in einem wäßrigen Medium umgesetzt werden, dessen pH-Wert durch vorherige Zugabe von Säure auf einen Bereich von 2-7, vorzugsweise 4,3-6,3, noch besser 5-6, speziell 5-5,5, z. B. 5,3 eingestellt wird und durch Zugabe von einer gelösten Base während der Reaktion auf diesem Wert gehalten wird. Wenn der pH-Wert vor der Zugabe des Chlorameisensäureesters auf etwa 5—5,5, z.B. auf etwa 5,3, vermindert wird, erfolgt keine Nebenreaktion mit der Hydroxygruppe. Dann ist es möglich, einen leichten Überschuß des Chlorameisensäureesters anzuwenden, um zu sichern, daß das 3-Amino-phenol vollständig umgesetzt wird. Der gegebenenfalls vorhandene Überschuß von Chlorameisensäureester wird in der nächsten Reaktionsstufe zerstört. Vorzugsweise wird nur ein geringer Überschuß von Chlorameisensäureester angewendet, so daß das Molverhältnis von 3-Amino-phenol zu Chlorameisensäureester 1:1-1,5, vorzugsweise 1:1-1,1, am besten 1:1,01-1:1,05 beträgt. Wenn die Reaktion abgeschlossen ist, wird der pH-Wert durch Zugabe einer weiteren Menge gelöster Base auf über 7, vorzugsweise über 8 und am besten auf etwa 9,2 erhöht. Das gebildete Produkt wird in situ mit dem Isocyanat oder dem Carbamidsäurechlorid umgesetzt, welches tropfenweise zugesetzt wird, wobei sich das gewünschte
substituierte Phenylcarbamat I bildet. In der zweiten Reaktionsstufe werden äquimolekulare Mengen der Reaktionspartner umgesetzt. Bei einer bevorzugten Verkörperung erfolgt Kühlung während der Stufe 1 durch Zugabe von Eis in das Reaktionsgefäß, was gleichzeitig zu einer vorteilhaften Verdünnung des Reaktionsgemisches für Stufe 2 führt. Bei einer weiteren bevorzugten Verkörperung werden vor der Zugabe des Isocyanats oder des Carbamidsäurechlorids in Stufe 2 Impfkristalle des gewünschten Endprodukts in das Reaktionsgefäß gegeben, um so die Kristallisation des Endprodukts zu erleichtem.
Bei einer weiteren bevorzugten Verkörperung wird das in Stufe 2 erhaltene Reaktionsgemisch einer Extraktion mit einem Lösungsmittel (oder Lösungsmittelgemisch) wie oben beschrieben unterworfen.
Bei einer besonders bevorzugten Verkörperung dieses Aspekts der Erfindung wird 3-(3-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester dargestellt durch
Umsetzung äquimolekularer Mengen 3-Amino-phenol und Chlorameisensäuremethylester in Wasser, wobei die Temperatur durch Zugabe von Eis bei etwa 10°C gehalten wird und der pH-Wert durch Zugabe einer gelösten Base im Bereich von 4,3-6,3, vorzugsweise 5-6, speziell 5-5,5, z. B. bei etwa 5,3 gehalten wird, Einstellung des pH-Werts auf einen alkalischen Wert durch Zugabe weiterer gelöster Base und
Umsetzung des in situ gebildeten N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäuremethylesters mit
I) 3-Tolyl-isocyanat oder
II) 3-Tolyl-carbamoylchlond in demselben Reaktionsgefäß.
Besonders bevorzugt ist die Durchführung der zweiten Reaktionsstufe bei einer Konzentration von etwa 0,1-0,4Mol/l, vorzugsweise bei 0,2-0,3Mol/l und noch besser bei etwa 0,25-0,3 Mol/l.
Die gebildete Aufschlämmung wird vorzugsweise einer Extraktion mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, in dem S-fS-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester löslich ist, unterworfen.
Die gemäß der Erfindung hergestellten substituierten Phenylcarbamate können entweder allein oder im Gemisch mit einem oder mehreren anderen Herbiziden und/oder anderen Substanzen, z. B. Düngemitteln, zur Unkrautbekämpfung verwendet werden.
Sie werden vorteilhaft in einer bei der Unkrautbekämpfung üblichen Form angewendete. B. als Pulver, Stäubemittel, Granulate, Lösungen, Emulsionen oder Suspensionen, in Gegenwart flüssiger und/oder fester Bindemittel oder Verdünnungsmittel und, falls notwendig, Netzmittel, Haftmittel, Emulgatoren und/oder Dispersionsmittel.
Die Zubereitungen in ihren verschiedenen Formen werden nach den für Zubereitungen für den Pflanzenschutz normalerweise üblichen Methoden unter Verwendung flüssiger oder fester Trägersubstanzen oder Verdünnungsmittel und gegebenenfalls oberflächenaktiven Stoffen hergestellt.
Geeignete flüssige Bindemittel sind z. B. organische Lösungsmittel wie Cyclohexanon, Isophoron, Decalin, Tetralin, Dimethylformamid und Dimethylsulfoxid und Gemische daraus.
Geeignete feste Bindemittel sind z. B. Kaolin, Talk, natürliche oder synthetische Kieselsäure, Attapulgit und andere Tone.
Geeignete oberflächenaktive Stoffe sind z. B. Salze der Lignosulfonsäure, Salze alkylierter Benzensulfonsäuren, sulfonierte Säureamide und deren Salze, Polyglycole, polyethoxylierte Amine, Alkohole und Phenole.
Bei der Zubereitung kommerzieller flüssiger Herbizidkonzentrate von substituierten Phenylcarbamaten I ist es üblich, ein Lösungsmittel zu verwenden, in dem sich das Phenylcarbamat I löst und welches eine weitere Verdünnung der Zubereitung an der Stelle, an der die Zubereitung verwendet werden soll, erleichtert. Wie bereits oben angegeben, wird normalerweise Isophoron als Lösungsmittel bei der Formulierung solcher Zubereitungen verwendet, da Isophoron ein ziemlich gutes Lösungsmittel für die Phenylcarbamate I ist und diese in der Isophoronlösung relativ stabil sind, insbesondere wenn die Phenylcarbamate I vor dem Auflösen in Isophoron mit Säure bei einem pH-Wert von etwa 2-4 gewaschen oder behandelt werden. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Isophoron besteht darin, daß es in Wasser nur wenig löslich ist. (Wenn in dem Konzentrat ein wasserlösliches Lösungsmittel verwendet wird, neigt es dazu, sich in der wäßrigen Phase zu lösen, wenn an Ort und Stelle die gebrauchsfertige Mischung durch Zugabe von Wasser hergestellt wird, was zu einer Ausfällung des Phenylcarbamats mit einem darausfolgenden Abfall in der biologischen Wirkung und einer Verstopfung der Sprüheinrichtungen führt.)
Üblicherweise werden ionische Emulgatoren wie Calcium-dodecylbenzensulfonat zu kommerziellen Lösungen von Phenmedipham in Isophoron zugegeben. Es wurde auch vorgeschlagen, Salz von Phosphorsäureestern als Emulgatoren zu verwenden. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, daß Ampholyte interessante und nützliche Emulgatoren für Lösungen von Phenmedipham in Isophoron sind, vorzugsweise in Verbindung mit nicht ionischen oberflächenaktiven Stoffen. Man nimmt an, daß der ionische Charakter der Ampholyte der Tendenz entgegenwirkt, daß Phenmedipham bei der Herstellung der gebrauchsfertigen Lösung durch Mischen derZubereitung mit Wasser ausfällt, und zwar zuerst als Öl und später als Mikrokristalle. Man nimmt an, daß die Funktion des Ampholyts darin besteht, daß es als Emulgator
und Dispersionsmittel für ausgefällte aktive Substanz im Ölzustand dient, so daß die Ausfällung von festen Substanzen verzögert oder verhindert wird.
Als Beispiel für in Lösungen von Phenmedipham in Isophoron verwendbare Ampholyte seien erwähnt N-Alkyl-/3-Aminopropionsäuren (worin Alkyl Gruppen mit 8-22 Kohlenstoffatomen bezeichnet), N-Alkyl-dimethylaminoessigsäure (Betain) und Imidazolin-Amphotenside, wie Verbindungen der Formeln
Fettalkyl—\ J - OH
OH"
und carboxymethylierte und carboxyethyjierte Derivate der Formeln Carboxymethylierte Derivate:
Monocarbonsäure
/CH0-COOH R(Fettalkyl)-CO-BH-CH9-CH7-H/ ά
Dicarbonsäure
CH5-COÖH
-CO-NH-CH2-CH2-S -CH2-CH2-OH OH
CH2-COOH
Carboxyethylierte Derivate:
Monocarbonsäure,
/wn«"GUj—CGOH XCH2-CH2-OH
Dicarbonsäure
H (Fet talkyl) -CO-NH-CH0-CH^-N/
worin Fettalkyl eine Alkylgruppe mit Cg-C22 ist.
Normalerweise haben die konzentrierten Lösungen von Phenmedipham in Isophoron eine Konzentration von Phenmedipham im Bereich von 10-20%. Wenn ein oder mehrere Ampholyte als Emulgatoren in der Lösung verwendet werden, ist das Ampholyt bzw. sind die Ampholyte normalerweise in einer Konzentration von 1-20Gew.-%, vorzugsweise 2-12Gew.-%, noch besser von 3-7 Gew.-%, berechnet auf das Gewicht der Zubereitung, vorhanden. Ein bevorzugter Ampholyt zur Verwendung für diesen Aspekt der Erfindung ist Coco-Alkyl-ß-amino-propionsäure, die vorzugsweise in einer Menge von 2-10%, besser 3-7 %, z. B. etwa 5Gew.-% der Zubereitung vorhanden ist.
Ein Vorteil der Verwendung von Ampholyten als Emulgatoren für Lösungen von Phenylcarbamaten I in Isophoron besteht darin, daß Ampholyte mit allen Typen von Emulgatoren, sowohl anionischen als auch kationischen'und nicht ionischen, kompatibel sind und gleichzeitig gute Emulgatoren für Feststoffe sind. Daher sind sie im allgemeinen sehr nützlich, wenn die Zubereitung mit Wasserfür die Herstellung gebrauchsfertiger Lösungen z. B. zusammen mit Pestiziden und anderen Herbiziden versetzt wird. Als Beispiele für andere Herbizide seien genannt 5-Amino-4-chlor-2-phenyl-pyridazin-3-on, 2-Ethoxy-2,3-dihydro-3,3-dimethylbenzofuran-5-yl-methansulfonat und^Amino-^B-dihydro-S-methyl-e-phenyl-i^^-triazin-S-on.
Als interessante Alternative zu Lösungen der Phenylcarbamate I in Isophoron wurde gemäß einem Aspekt der Erfindung gefunden, daß die biologische Wirksamkeit substituierter Phenylcarbamate I vorteilhaft hoch ist, wenn die Phenylcarbamate dadurch aktiviert werden, daß sie in Form von Suspensionen der feingemahlenen Verbindungen in flüssigen Phasen, die eine oder mehrere ölige Komponenten und einen oder mehrere oberflächenaktive Stoffe enthalten, vorliegen. Die ölige Komponente ist geeigneterweise eine wasserunlösliche Substanz, die aus der Gruppe Mineralöle, Pflanzenöle, flüssige synthetische Ester niederer Carbonsäuren mit Monoalkoholen oder zweiwertigen, dreiwertigen oder 4-6wertigen Polyalkoholen, chlorierte Öle, Ether, wasserunlösliche Alkohole, Ketone und Polyglycole und Gemischen daraus ausgewähltwird. Als Beispiele für Mineralöle seien genannt Spindelöl, aromatische Verbindungen wie Propylbenzen und Dodecylbenzen, Paraffinöle usw.; als Beispiele für Pflanzenöle seien genannt Sojaöl, Rapsöl, Olivenöl usw.; als Beispiele für flüssige Ester von Alkoholen seien genannt Stearinsäure-2-ethylhexylester und Adipinsäure-2-ethyl-hexylester usw.; als Beispiele chlorierter Öle seien genannt chlorierte Kohlenwasserstoffe mit C10-C24 und chlorierte Aromaten; als Beispiel für Ether sei genannt Octylphenylether usw.; als Beispiel für Alkohole sei genannt Decanol; als Beispiele für wasserunlösliche Polyglycole seien genannt Polypropylenglycol, das durch Polyethylenglycol substituiert sein kann usw. Als ölige Komponenten werden darüber hinaus Verbindungen bezeichnet, die bei normaler Temperatur flüssig sind, mit Wasser in einem Gewichtsverhältnis von 1:10-10:1 unmischbar sind, mindestens 67Gew.-% (berechnet auf die chemische Gesamtzusammensetzung) Kohlenwasserstoffanteile und möglicherweise Halogen enthalten und in denen die substituierten Phenylcarbamate zu weniger als 1 Gew.-% löslich sind. (Polypropylenglycol, eine bevorzugte ölige Substanz, hat die Formel HO(CH2-CH2-CH2-O)nH. Wenn η eine große Zahl ist, beträgt der Kohlenwasserstoffgehalt im Polypropylenglycol
WTTF x 10° = 72,4 55.)
Die Suspension der Phenylcarbamate I in öligen Komponenten und oberflächenaktiven Stoffen können einen Gehalt an öliger Substanz von 5—60 Gew.-%, speziell um 10-35Gew.-%, berechnet auf die Gesamtzusammensetzung, haben. Der oberflächenaktive Stoff oder die oberflächenaktiven Stoffe, die aus nicht ionischen, anionischen, ampholytischen und kationischen oberflächenaktiven Stoffen und deren Gemischen ausgewählt werden können, sind normalerweise im höheren Anteil vorhanden, wie 5-60Gew.-%, speziell 10-35Gew.-%, berechnet auf die Gesamtzusammensetzung. Die Menge des Phenylcarbamats I kann von 1-60Gew.-%, berechnet auf die Gesamtzusammensetzung, betragen und liegt normalerweise im Bereich von 5-40Gew.-%, berechnet auf die Gesamtzusammensetzung. Außer der Verbindung I, der öligen Komponente und dem oberflächenaktiven Stoff können diese konzentrierten Zubereitungen einen oder mehrere Bestandteile enthalten, die aus der Gruppe Glycole, Glycolether und Kombinationen daraus ausgewählt werden und normalerweise in Konzentrationen von 0,1-15Gew.-%, speziell 2-10Gew.-%, berechnet auf die Gesamtzusammensetzung vorhanden sind. Darüber hinaus kann Wasser in einer Menge bis zu 40Gew.-% oder mehr vorhanden sein. Wenn dem Öl/Detergens-Gemisch Wasser zugesetzt wird, sollte der pH-Wert auf einen sauren Bereich eingestellt werden, vorzugsweise im optimalen Bereich von 2-4, um eine optimale chemische Stabilität des Phenylcarbamats zu sichern.
Die ölige Komponente und der oberflächenaktive Stoff können so gewählt werden, daß sie ineinander lösbar sind und eine stabile Lösung bilden, die wirksam die fein verteilten Phenylcarbamate I suspendieren kann, und so, daß der oberflächenaktive Stoff wirksam das Öl emulgiert, wenn zur Herstellung der gebrauchsfertigen Lösung Wasser zugesetzt wird. Der oberflächenaktive Stoff kann auch dazu beitragen, die besprühte Oberfläche mit dem Präparat effektiv zu benetzen. Die ölige Komponente und das Detergens können auch so gewählt werden, daß sie fähig sind, mit dem zugesetzten Wasser eine Mikroemulsion zu bilden. (Eine Mikroemulsion ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Öl, Emulgator (oberflächenaktiven Stoff) und Wasser im feinverteilten Zustand enthält und klar und durchsichtig ist. Eine Mikroemulsion ist stabil und kann normalerweise nicht durch Zentrifugieren getrennt werden.) Der Vorteil, die ölige Komponente und den oberflächenaktiven Stoff so zu wählen, daß sie eine Mikroemulsion bilden, liegt u.a. darin, daß das Phenylcarbamat I im feuchten Zustand zu dem Gemisch aus öliger Komponente und oberflächenaktivem Stoff zugegeben werden kann, d. h. es ist nicht erforderlich, das durch das Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene Phenylcarbamat I vor der Zugabe zu dem Gemisch aus öliger Komponente und oberflächenaktivem Stoff vollständig zu trocknen. Ein weiterer Vorteil, die ölige Komponente und den oberflächenaktiven Stoff so zu wählen, daß sie eine Mikroemulsion bilden können, besteht darin, daß die Mikroemulsion auf Grund der ihr eigenen Stabilität dazu neigt, die Suspension des Phenylcarbamats I während des Transports und der Handhabung der Zubereitung stabil zu halten, so daß keine Sedimentierungsprobleme entstehen. Ein weiterer Vorteil von Zubereitungen in Form von Mikroemulsionen besteht darin, daß die Verdünnung mit Wasser zur Herstellung gebrauchsfertiger Lösungen ohne Probleme
wiej<lumpenbildung usw. verläuft.
Brauchbare oberflächenaktive Stoffe sind nichtionische Verbindungen wie polyethoxylierte Alkylphenole, polyethoxylierte höhere Alkanole, polyethoxylierte Fettsäuren, polyethoxylierte Amine und Amide, Monoglyceride und deren Derivate. Auch Alkylarylsulfonsäuren und Phosphorsäureester und deren Salze sind brauchbare oberflächenaktive Stoffe. Phosphorsäureester können Mono- und Diester von polyethoxylierten höheren Alkoholen, polyethoxylierten Alkylphenolen, polyethoxylierten Distyryl- und Tristyrylphenolen und nicht-ethoxylierten Alkoholen sein. Darüber hinaus sind Ampholyte brauchbare oberflächenaktive Stoffe. Weitere oberflächenaktive Stoffe sind z. B. die in der Veröffentlichung von McCutcheon: Detergent & Emulsifiers, International Edition, 1983, Glen Rock, New Jersey 07452, USA, beschriebenen Stoffe. Entsprechend oberflächenaktive Stoffe von anderen Firmen sind natürlich ebenfalls verwendbar.
Es wird für vorteilhaft gehalten, Gemische ethoxylierter oberflächenaktiver Stoffe und anionischer oberflächenaktiver Stoffe, vorzugsweise ein nichtionisch/anionisches Gemisch zu verwenden, wenn die nichtionischen Komponenten ein Gemisch von oberflächenaktiven Stoffen mit HLB-Werten von etwa 9 (Emulgator) und etwa 12-13 (Netzmittel und Dispersionsmittel) bilden. Bei der Herstellung der Zubereitung der substituierten Phenylcarbamate werden die oberflächenaktiven Stoffe mit der öligen Komponente zu einer durchsichtigen Lösung gemischt. In dieser Lösung wird grob gemahlenes, trockenes substituiertes Phenylcarbamat aufgeschlämmt. Das Gemisch kann in einer Kugelmühle weiter gemahlen werden, so daß mindestens 99% des substituierten Phenylcarbamats eine Teilchengröße von unter 10/xm und 50% eine Teilchengröße unter 3-5μτη haben. Wenn das gemäß der Erfindung in wäßriger Lösung dargestellte Phenylcarbamat als feuchte Paste isoliert wird, beträgt der Trockensubstanzgehalt normalerweise nach dem Zentrifugieren 65-70%. Es ist möglich, dieses Material in dem Öl/Detergens-Gemisch aufzuschlämmen, wobei das Wasser als Gemischbestandteil aufgenommen wird, so daß die flüssige Phase eine stabile Mikroemulsion bildet, die in der Kugelmühle weiter gemahlen werden kann. Bei einer anderen Verkörperung kann die fein gemahlene Suspension der substituierten Phenylcarbamate der Formel I in Wasser in der Kugelmühle hergestellt werden. Nach dem Mahlprozeß können Öl und Emulgator zugesetzt werden, so daß eine stabile Mikroemulsion in der flüssigen Phase entsteht.
Kleine Mengen von Glycolethern, z. B. Butylglycol, haben voraussichtlich einen vorteilhaften Einfluß auf die Viskosität und ermöglichen gleichzeitig ein breiteres Mischungsverhältnis zwischen der Mikroemulsion und Wasser, wenn die Zubereitung an ihrem Verwendungsort verdünnt werden soll. Kleine Mengen Wasser in der Zubereitung haben oft einen Viskositätskontrollierenden Effekt, und Glycole wie Propylenglycol stabilisieren Gemische, die begrenzte Mengen Wasser, enthalten. Die Dispersion muß eine geeignete Viskosität haben. Einerseits muß sie so leichtflüssig sein, daß der Mischprozeß mit dem zur Verdünnung dienenden Wasser schnell verläuft, andererseits muß sie genügend viskos sein, um die Absetzung der aktiven Bestandteile zu verhindern.
Die oben beschriebene Methode zur Herstellung von Zubereitungen in Form von Mikroemulsionen ist nicht nur für Zubereitungen geeignet, die substituierte Phenylcarbamate I enthalten, sondern kann auch zur Herstellung anderer Zubereitungen verwendet werden, die andere Typen von herbiziden und Pestiziden enthalten. Als Beispiele für Herbizide seien erwähnt 5-Amino-4-chlor-2-phenyl-2H-pyridazin-3-on (Chloridazon), 2-Ethoxy-2,3-dihydro-3,3-dimethyl-benzofuran-5-ylmethansulfonat (Ethofumesat)'und4-Amino-4,5-dihydro-3-methyl-6-phenyl-1,2,4-triazin-5-on (Metamitron), die auch in Kombination untereinander oder mit den Phenylcarbamaten I verwendet werden können.
So ist ein sehr interessanter Aspekt der Erfindung eine Zubereitung, die Phenmedipham oder Desmedipham in einer Menge von 2-15%, vorzugsweise 3-8 Gew.-%, z. B. etwa 6Gew.-%, Metamitron in einer Menge von 5-40 Gew.-%, vorzugsweise 10-30Gew.-%, z. B. etwa 17 Gew.-%, zubereitet mit einer öligen Komponente wie Mineralöl, z. B. Spindelöl, in einer Menge von 10-50 Gew.-%, z. B. um 30Gew.-%, einem oberflächenaktiven Stoff oder einem Gemisch oberflächenaktiver Stoffe, welches ethoxyliertes
Nonylphenol (ETO 3-9) und gegebenenfalls ein Phosphorsäureestersalz wie Berol 724, ein Monoethanolaminsalz und/oder ein Alkyl- oder Aryl- oder Alkylarylsulfonsäuresalz wie Dodecylbenzensulfonsäure-triethanolaminsalz oder ein Salz einer linearen Alkylsulfonsäure mit C10-C22 (LAS) enthält, wobei die Gesamtmenge des oberflächenaktiven Stoffs oder des Gemisches oberflächenaktiver Stoffe 20-50 Gew.-%, z. B. um40Gew.-% beträgt, Butylglycol in einer Menge von 0-10Gew.-%, z. B. um 7,5Gew.-% und gegebenenfalls Wasser enthält, wobei alle Prozentangaben sich auf die Gesamtzusammensetzung beziehen.
Eine gemischte Zubereitung kann hergestellt werden durch Mischen einer Dispersion, die Phenmedipham enthält, und einer Dispersion, die Metamitron enthält, welche Dispersion individuell in flüssigen Phasen hergestellt werden kann, welche eine ölige Komponente wie Spindelöl in einer Menge von 30—35Gew.-%, eine Mischung oberflächenaktiver Stoffe, die aus einem Alkyl- oder Aryl-oder Alkylarylsulfonsäuresalz wie Dodecylbenzensulfonsäure-triethanolaminsalz in einer Menge von etwa 8-10 Gew.-%, ethoxyliertem Nonylphenol in einer Menge von etwa 30-35 Gew.-%und Butylglycol in einer Menge von etwa 7-9 Gew.-% besteht, enthält.
Zubereitungen, die sowohl die Phenylcarbamate I als auch Chloridazon und/oder Metamitron enthalten, sind vorteilhaft, weil der Gehlt an aktivem Wirkstoff niedriger gehalten werden kann, da die bevorzugten Phenylcarbamate je Gewichtseinheit aktiver sind als die anderen oben erwähnten herbizid wirksamen Komponenten.
Ölhaltige Phenmedipham-Dispersionen zeigen eine biologische Wirkung, die mit isophoronhaltigen Zubereitungen vergleichbar
Bei zwei oder mehr Anwendungen in einer Vegetationsperiode, oder wenn die aktive Substanz über eine Bandsprüheinrichtung versprüht wird, haben sich zur selektiven Unkrautbekämpfung Aufwandmengen im Bereich von etwa 0,3 kg Wirkstoff je Hektar als geeignet erwiesen. Ansonsten ist eine Aufwandmenge von etwa 1 kg Wirkstoff je Hektar geeignet.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert.
Beispiel 1 Darstellung von N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäuremethylester
In ein 250-ml-Becherglas mit Rührer, Thermometer und einer pH-Elektrode wurden 10,9g (0,10 Mol)3-Amino-phenol in 100ml Wasser gegeben. Die Suspension wurde gerührt und durch äußere Kühlung auf 100C gekühlt.
Unterständigem Rühren wurden mit Hilfe eines Tropftrichters 9,45g (0,10 Mol) Chlorameisensäuremethylester innerhalb 1 h zu der Suspension zugegeben, wobei die Temperatur bei 8-10°C gehalten wurde. Während der Zugabe des Esters wurde durch gleichzeitige Zugabe von 50%iger NaOH-Lösung der pH-Wert auf 5,3 eingestellt.
Nach der Zugabe des Erster wurde das Rühren und die pH-Kontrolle V2h fortgesetzt, während man die Temperatur auf Raumtemperatur ansteigen ließ. Anschließend wurde für 1Ah der pH-Wert mit 4η HCI auf 1,9 gesenkt, um nicht umgesetztes 3-Aminophenol als Hydrochlorid in Lösung zu bringen.
Das Produkt, ein feines, suspendiertes Pulver, wurde filtriert, mit Eiswasser gewaschen (2 χ 25 ml) und getrocknet und lieferte 15,0g (90%) N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäuremethylester, F. 94-950C. Titration der Hydroxygruppe mit 0,5n NaOH zeigte eine Reinheit von 98%.
Beispiel 2 Darstellung von N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäuremethylester
In einem 500-ml-Becherglas mit Rührer, Thermometer und einer pH-Elektrode wurden 27,3g (0,25 Mol)3-Amino-phenol in ^25OmI Wasser gegeben. Die Suspension wurde gerührt und durch äußere Kühlung auf 200C gekühlt.
Unter ständigem Rühren wurden mit Hilfe eines Tropftrichters 23,6g (0,25 Mol) Chlorameisensäuremethylester innerhalb 1 h zu der Suspension zugegeben, wobei die Temperatur bei 2O0C gehalten wurde. Während der Zugabe des Esters wurde der pH-Wert durch gleichzeitige Zugabe von 50%iger NaOH-Lösung auf 5,3 gehalten.
Nach der Zugabe des Esters wurde das Rühren und die pH-Kontrolle :h Stunde fortgesetzt, während man die Temperatur auf Raumtemperatur ansteigen ließ. Danach wurde der pH-Wert mit 4η HCI innerhalb 1Ah auf 1,9 gesenkt, um nicht umgesetztes 3-Aminophenol als Hydrochlorid zu lösen.
Das Produkt, ein feines, suspendiertes Pulver, wurde filtriert, mit Eiswasser (2 χ 50 ml) gewaschen und getrocknet und lieferte 36,4g (87,2%) N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäuremethylester, F. 96,0-96,50C. Titration der Hydroxygruppe mitO,5n NaOH zeigte eine Reinheit von 99,4%.
Beispiel 3 Darstellung von S-O-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester
In ein 150ml-Becherglas mit Rührerwurden 8,35g (0,05 Mol) N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäuremethylester (dargestellt wie in Beispiel 1 beschrieben) in 75 ml Wasser gegeben, und das Gemisch wurde gerührt. Es wurden 0,25 ml Triethylamin zugegeben, und über einen Zeitraum von 3Ah wurden 6,65 g (0,05 Mol) 3-Tolylisocyanat ohne Temperatur- und pH-Regulierung durch einen Tropftrichter zugegeben.
Nach der Zugabe des 3-Tolylisocyanats wurde 1 h weitergerührt. Danach wurde das Produkt, ein sehr feines, suspendiertes Pulver, filtriert und getrocknet und lieferte 13,9g (93%) der Titelverbindung, F. 139-143. Hochdruck-Chromatographie zeigte eine Reinheit von 95%. Die restlichen 5% waren N-(3-Hydroxyphenyl)carbamidsäuremethylesterund ein Nebenprodukt, N,N'-Di-3-tolyl-Hamstoff.
Beispiel 4 Darstellung von S-O-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester
In ein 1-l-Becherglas mit Rührerwurden unter Rühren und Kühlen auf 10°C 83,5 g (0,5 Mol) N-(3-Hydroxy-phenyl) carbamidsäuremthylester (dargestellt wie in Beispiel 1 beschrieben) in 500 ml Wasser gegeben. Dann wurden 2,5 ml Triethylamin zugegeben, und innerhalb von V2h wurden ohne pH-Einstellung 66,5g (0,50 Mol) 3-Tolylisocyanat mit Hilfe eines Tropftrichters zugegeben, wobei die Temperatur bei 100C gehalten wurde.
\lach der Zugabe des 3-Tolylisocyanats wurde 1 h weitergerührt. Anschließend wurde das Produkt, ein sehr feines, suspendiertes 3ulver, abfiltriert und getrocknet und lieferte 147,9g (98,6%) der Titelverbindung, F. 141-144. Hochdruck-Chromatographie zeigte eine Reinheit von 96,1 %. Die restlichen 3,9% waren N-(3-Hydroxy-3henyl)carbamidsäuremethylester und ein Nebenprodukt, N,N'-Di-3-tolyl-Harnstoff.
3eispiel 5
Darstellung von S-IS-TolylcarbamoyloxyJphenylcarbamidsäuremethylester
η ein 150-ml-Becherglas mit Rührer wurden unter Rühren 8,35g (0,05 Mol) N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäuremethylester !dargestellt wie in Beispiel 1 beschrieben) in 75 ml Wasser gegeben. Innerhalb von 3Ah wurden ohne Temperaturregulierung 3,65g (0,05 Mol) 3-Tolylisocyanat mit Hilfe eines Tropftrichters zugegeben. Während der Zugabe wurde durch gleichzeitige Zugabe von 50%iger NaOH-Lösung der pH-Wert bei 9,5 gehalten.
^ach der Zugabe des 3-Tolylisocyanats wurde 1h weitergerührt. Anschließend wurde das Produkt, ein sehr feines, suspendiertes 3ulver, wurde abfiltriert und getrocknet und lieferte 14,0g (93,3%) der Titelverbindung, F. 139-143°C. Hochdruck-Chromatographie zeigte eine Reinheit von 94,1 %. Die restlichen 5,9% waren N-(3-Hydroxyphenyl)carbamidsäuremethylesterund ein Nebenprodukt, N,N'-Di-3-tolyl-Harnstoff.
Beispiel 6 Darstellung von S-fS-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester
In ein 150-ml-Becherglas mit Rührer wurden unter Rühren 8,35g (0,05 Mol) N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäuremethylester (dargestellt wie in Beispiel 1 beschrieben) in 57 ml Wasser gegeben. 2,0g Borax wurden zugegeben, und innerhalb von 3Ah wurden ohne Temperaturregulierung mit Hilfe eines Tropftrichters 5,3g (0,04 Mol) 3-Tolylisocyanat zugegeben. Während der Reaktionszeit betrug der pH-Wert 9,2.
Nach der Zugabe des 3-Tolylisocyanats wurde 1 h weitergerührt. Anschließend wurde das Produkt, ein sehr feines, suspendiertes Pulver, abfiltriert, gewaschen und getrocknet und lieferte 12,0g (100%, berechnet auf das zugegebene Isocyanat) der Titelverbindung, F. 139,8-141,8.
Hochdruck-Chromatographie zeigte eine Reinheit von 95,2%. Die restlichen 4,8% waren N-(3-Hydroxyphenyl)carbamidsäuremethylester und ein Nebenprodukt, N,N'-Di-3-tolylharnstoff.
Beispiel 7
Darstellung von S-iS-TolylcarbamoyloxyJphenyicarbamidsäuremethylester
In ein Reaktionsgefäß mit Rührer, Thermometer und einer pH-Elektrode wurde 3-Amino-phenol in Wasser (1 Mol/l) gegeben. Die Suspension wurde gerührt und durch Zugabe von Eis auf 100C gekühlt. Durch anfängliche Zugabe von HCI wurde der pH-Wert auf 5,3 eingestellt.
Unter ständigem Rühren wurde mit Hilfe eines Tropftrichters innerhalb 1 h eine stöchiometrische Menge Chlorameisensäuremethylester zugegeben, wobei die Temperatur unter 100C gehalten wurde. Während der Zugabe des Esters wurde der pH-Wert durch gleichzeitige Zugabe von 50%iger NaOH-Lösung bei 5,3 gehalten.
Nach der Zugabe des Esters wurde eine halbe Stunde weitergerührt, wobei der pH-Wert konstant gehalten wurde. Anschließend wurde der pH-Wert auf 9,2 erhöht. Nach der Zugabe von Wasser (so daß die Konzentration sich auf 0,5 Mol/l änderte), Borax und einer kleinen Menge der Titelverbindung (Impfkristalle) wurde ohne Temperaturregelung mit Hilfe eines Tropftrichters eine stöchiometrische Menge 3-Tolylisocyanat zugegeben. Während der gesamten Reaktionszeit betrug der pH-Wert 9,2.
Nach der Zugabe des 3-Tolyiisocyanats wurde 1 h weitergerührt. Anschließend wurde das Produkt, ein sehrfeines, suspendiertes Pulver, abfiltriert, gewaschen und getrocknet und lieferte die Titelverbindung in 100% Ausbeute, F. 140-142.
Hochdruck-Chromatographie zeigte eine Reinheit von 95%.
Beispiel 8 Lösungsmittelextraktion von S-fS-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester
11 eines Reaktionsgemisches, das etwa 88g S-ß-TolylcarbamoyloxyJphenylcarbamidsäuremethylester enthielt, wurde wie in Beispiel 7 beschrieben dargestellt, jedoch wurde das Pulver nicht abfiltriert. Die Analyse des gebildeten Endprodukts zeigte eine Reinheit von 94%.
Durch Zugabe von Salzsäure wurde der pH-Wert in dem Reaktionsgemisch auf 2 eingestellt. Dann wurden 100g Natriumchlorid in der Aufschlämmung gelöst. Anschließend wurden unter Rühren 300g Isophoron zugegeben und weitergerührt, bis sich der Festkörper gelöst hatte.
Die Isophoronphase wurde abgetrennt und mit Natriumsulfat getrocknet. Das Natriumsulfat wurde abfiltriert und 5,0g Acetanhydrid zugegeben.
Die Analyse zeigte einen Gehalt von 21,6% S-P-Tolylcarbamoyloxyjphenylcarbamidsäuremethylester.
Beispiel 9 Stabilitätstests
Eine Lösung von S-O-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethyiester in Isophoron wurde wie in Beispiel 8 beschrieben hergestellt und in 4 gleiche Teile geteilt. Die Proben wurden, wie in der nachfolgenden Tabelle angegeben, Lagerungstests mit oder ohne Zugabe von Acetanhydrid, gegebenenfalls nach Trocknen mit Natriumsulfat, unterworfen. Die Tests wurden durchgeführt nach 24h/25°C, nach 26d/25°C und nach 25d/70°C.
Tabelle
Wirkstoff, %(Gew.)
Trocknungs- und/oder
Stabilisierungsmittel 24h/25°C 26d/25°C 25d/70°C
20,68 20,93 20,56
1,0 g Ac2O/50ml 21,32 20,44 19,76
Na2SO4 20,79 20,94 20,67
Na2SO4 +
1,0gAc2O/50ml 21,56 20,43 19,69
Ac2O = Acetanhydrid
Beispiel 10 Darstellung von N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäureethylester
In ein 250-ml-Becherglas mit Rührer, Thermometer und einer pH-Elektrode wurden 10,9g (0,10 Mol)3-Amino-phenol in 100 ml Wasser gegeben. Die Suspension wurde gerührt und durch äußere Kühlung auf 10°C gekühlt.
Unterständigem Rühren wurden über einen Zeitraum von 1 h mit Hilfe eines Tropftrichters 10,85 g (0,10 Mol) Chlorameisensäureethylester zu der Suspension zugegeben, wobei die Temperatur auf 8-12°C gehalten wurde. Während der Zugabe des Esters wurde der pH-Wert durch gleichzeitige Zugabe von 50%iger NaOH-Lösung auf 5,3 eingestellt.
Nach der Zugabe des Esters wurde 1/2h weitergerührt und die pH-Kontrolle fortgesetzt, während man die Temperatur auf Raumtemperatur ansteigen ließ. Anschließend wurde der pH-Wert innerhalb 1Ah mit4n HCI auf 1,9 gesenkt, um nicht umgesetztes m-Amino-phenol als Hydrochlorid in Lösung zu bringen.
Das Produkt, ein feines, suspendiertes Pulver, wurde abfiltriert, mit Eiswasser (2 x 25 ml) gewaschen und getrocknet und lieferte 16,7g (92%) N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamat, F. 98,0-99,5°C. Titration der Hydroxygruppe mit 0,5η NaOH zeigte eine Reinheit
Beispiel 11 Darstellung von S-Phenylcarbamoyloxy-phenylcarbamidsäureethylester
In ein 250-ml-Becherglas mit Rührer wurden unter Rühren 18,1 g (0,10 Mol) N-(3-Hydroxy-phenyl)carbamidsäureethylester (dargestellt wie in Beispiel 8 beschrieben) in 100 ml Wasser gegeben. Dann wurden 1,0g Borax zugegeben, und im Laufe von 3Ah wurden ohne Temperaturregulierung mit Hilfe eines Tropftrichters 11,9g (0,10 Mol) Phenylisocyanat zugegeben. Während der gesamten Reaktionszeit betrug der pH-Wert 9,2.
Nach der Zugabe des Phenylisocyanats wurde 1 h weitergerührt. Anschließend wurde das Produkt, ein sehr feines, suspendiertes Pulver, abfiltriert, gewaschen und getrocknet und lieferte die Titelverbindung (29,1 g, 96,9%).
Beispiel 12
Darstellung von S-^-Tolyl-carbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester <
In ein 500-ml-Becherglas mit Rührer und einer pH-Elektrode wurden 14g (0,084 Mol) N-(3-Hydroxyphenyl)carbamidsäuremethylester (dargestellt wie in Beispiel 1 beschrieben) in 300 ml Wasser gegeben. Der pH-Wert wurde auf 9,2 und die Temperatur auf 250C eingestellt. Innerhalb von 2 h wurden durch einen Tropftrichter 14g (0,083 Mol) 3-Tolylcarbamidsäurechlorid in 100 ml Aceton zugegeben. Während der Zugabe wurde durch gleichzeitige Zugabe von 50%iger NaOH-Lösung der pH-Wert bei 9,2 gehalten.
Nach der Zugabe des 3-Tolylcarbamidsäurechlorids wurde 15 min weitergerührt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch angesäuert und das Produkt, ein sehr feines, suspendiertes Pulver wurde abfiltriert, gewaschen und getrocknet und lieferte 22 g der Titelverbindung (92%).
Die Reinheit des Produkts war nicht so gut wie die des mit 3-Tolylisocyanat hergestellten Produkts, jedoch verlief die Reaktion glatt.
Das 3-Tolylcarbamidsäurechlorid wurde durch Durchleiten von trockenem HCI-Gas durch eine Lösung von 3-Tolylisocyanat in Petrolether dargestellt, aus welchem das Produkt ausfiel.
Beispiel 13 Zubereitung
S-iS-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäure-
methylester (techn. Reinheit) 165 g
Isophoron 605 g
Xylen GOg
Maleinsäureanhydrid 30 g
Saiicylsäureanhydrid 10g
EthoxyliertesCastoröl, HLB etwa 13,5 90g
Coco-alkyl-ß-aminopropionsäure 50 g
Insgesamt 1000 g
Das Carbamat wurde in Isophoron und Xylen gelöst und die übrigen Komponenten zugegeben.
Seispiel 14 Zubereitung
B-O-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäurenethylester (techn. Reinheit) sophoron
Xylen
Diisobutylsuccinat
Salpetersäure, 65 %, ad pH 2,5-3,0 EthoxyliertesNonylphenol(HLB13) Coco-alkyl-ß-amino-propionsäure
165g 583 g 50 g 50 g 12g 90 g 50 g
Insgesamt 1000 g
Das Carbamat wurde in Isophoron und Xylen gelöst und die übrigen Komponenten zugegeben.
Beispiel 15 Zubereitungen auf der Basis von Phenmedipham-Dispersion mit einer Mikroemulsion oder einer Lösung als flüssige Phase.
Die Dispersionen mit der in der Tabelle angegebenen Zusammensetzung wurden in einer Kugelmühle hergestellt, die mit
Glaskugeln (0 1 mm) beschickt war.
Zuerst wurden die Mikroemulsionen I und III und die Lösung Il hergestellt. Dann wurde ein Gewichtsteil Phenmedipham (technische Reinheit, 96%) auf 3 Gewichtsteile flüssige Phase zugegeben und das Gemisch gemahlen.
Die Trübungstemperaturen für die Mikroemulsionen I und III und die Lösung Il und das äußere Erscheinungsbild der Zubereitungen nach der Zugabe von Leitungswasser sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben.
Nach dreiwöchigem Stehen bei 45-500C waren alle Dispersionen nach leichtem Schütteln homogen.
Tabelle
Wasser
Monoethanolamin
Berol 724/1/
Triethanolamin
SulfosoftR/1/
Spindelöl/5/
MarlophenR88H/3/
Berol 26/4/
Butylglycol
Propyienglycol
25,9c
2,6 =
10,3c
17,2C
12,1c
5,2c
1,7C
2,5%
5,7 %
28,4%
18,5%
12,8%
7,1 %
21,0%
2,0 %
4,5%
18,2%
12,8%
8,2 %
4,6%
3,7%
Insgesamt
75,0%
75,0%
75,0%
Tabelle (Fortsetzung)
Aussehen
pH-Wert (in 1:10-Verdünnung mitWasser) Trübungstemperatur Verdünnung 1:1
Verdünnung 1:1, nach 24 h
Verdünnung 1:10
technisch reines Phenmedipham, 96% % Phenmedipham in der Zubereitung
1 Saurer Phosphorsäureester (Berol Kemi)
2 Dodecylbenzensulfonsäure (Berol Kemi)
3 Ethoxyliertes Nonylphenol 8 Mol ETO (Hüls)
4 Ethoxyliertes Nonylphenol 4 Mol ETO (Berol Kemi)
5 Gravex" 19 (Shell)
Berechnet auf den Wirkstoffgehalt haben die Dispersionen auf der Grundlage öliger Substanzen eine deutlich größere biologische Wirksamkeit als die wasserhaltigen Flüssigkeiten mit begrenztem Detergentgehalt. Die verwendeten organischen Lösungsmittel sind einfacher zu handhaben als das üblicherweise benutzte Isophoron und haben keinen unangenehmen Geruch. Beim Mischen mit Wasser erfolgt eine schnelle Verteilung sowohl des Wirkstoffs als auch des Aktivierungsmittels (Öl und Detergent) ohne irgendwelche Schwierigkeiten. Dieses Verhalten ist für die praktische Anwendung sehr wichtig.
durchscheinende gelbe durchscheinende gelblich durchscheinende gelbe
Flüssigkeit braune Flüssigkeit Flüssigkeit
2,8 3,4 3,7
600C >80°C 58 0C
durchscheinende gelbe durchscheinende gelbe durchscheinende gelbe
Flüssigkeit Flüssigkeit Flüssigkeit
leicht trübe Lösung durchscheinende gallert durchscheinende
artige Flüssigkeit Flüssigkeit
durchscheinende leicht durchscheinende durchscheinende
opake Flüssigkeit Flüssigkeit Flüssigkeit
25% 25% 25%
24% 24% 24%
Beispiel 16 Zubereitung auf der Basis von Phenmedipham- und Metamitron-Dispersionen
Die Dispersionen I und Il mitder unten angegebenen Zusammensetzung wurden ebenso hergestellt wie in Beispiel
beschrieben.
Bestandteil Triethanolamin Sulfosoft Spindelöl Marlophen88H Berol 26 Butylglycol
77,5% 75,0%
Metamitron, technische
Reinheit, 98% 22,5%
Phenmedipham, technische
Reinheit, 96% 25,0%
pH-Wert der Dispersion 3-4 3-4
Durch Mischen der beiden Dispersionen wurde eine kombinierte Zubereitung, bestehend aus 75Gew.-% Dispersion I und 25Gew.-% Dispersion Il erhalten. Die Zubereitung bildete eine viskose, frei fließende Zubereitung, die etwa 6% Phenmedipham und etwa 17% Metamitron enthielt.
Dispersion I Dispersion
2,6% 2,5%
5,9% 5,7%
29,3% 28,4%
19,1% 18,5%
13,2% 12,8%
7,4% 7,1 %

Claims (21)

  1. Erfindungsanspruch:
    NH-CO-O-E2
    worin R1 eine Alkylgruppe mit Ci-C6, eine Cycloalkylgruppe mit C3-C6 oder eine Arylgruppe darstellt, welche durch ein Halogenatom und/oder eine Alkylgruppe mit C1-C6 und/oder eine Trifluormethylgruppe substituiert sein kann, und R2 eine Alkylgruppe mit C1-C6, eine Alkenylgruppe mit C2-C6 oder emeAlkingruppe mit C2-C6, welche jeweils durch ein endständiges Halogenatom substituiert sein kann, darstellt, gekennzeichnet durch a) Reaktion von N-Hydroxyphenyl-carbamaten der allgemeinen Formel Il
    OH
    NH-CO-o-R2 II,
    worin R2 wie oben definiert ist, mit
    I) Isocyanaten der allgemeinen Formel IV
    R1- = C-O , IV
    II) Carbamidsäurechloriden der allgemeinen Formel V
    R1-NH-COCI V,
    worin R1 wie oben definiert ist, im wäßrigen Medium,
    oder
    b) durch Umsetzung von
    A) 3-Amino-phenol mit einem Chlorameisensäureester der allgemeinen Formel III
    CICOOR2 III,
    worin R2 wie oben definiert ist, im wäßrigen Medium;
    B) gegebenenfalls Isolierung des Produkts der allgemeinen Formel Il
    OH
    IiH-CO-O-H2 II,
    worin R2 wie oben definiert ist, und
    C) Umsetzung des Produkts der allgemeinen Formel Il mit
    I) Isocyanaten der allgemeinen Formel IV
    R1_N = C=O IV
    II) Carbamidsäurechloriden der allgemeinen Formel V
    R1-NH-COCI V, worin R1 wie oben definiert ist, im wäßrigen Medium. „ - .._ . .
  2. 2. Verfahren gemäß Punkt 1 a), gekennzeichnet dadurch, daß Verbindungen der Formel I hergestellt werden, worin R1 Phenyl ist, das durch Alkylgruppen mit Ci-C6 substituiert sein kann, und R2 Alkyl mit C1-C6 ist.
  3. 3. Verfahren gemäß Punkt 1 a) und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das wäßrige Medium mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 90% Wasser enthält.
  4. 4. Verfahren gemäß Punkt 1 a), gekennzeichnet dadurch, daß das wäßrige Medium zu 100% aus Wasser besteht.
  5. 5. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 a) bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß es mittels heftigem Rühren oder Schütteln durchgeführt wird.
  6. 6. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 a) bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß das wäßrige Medium alkalisch ist.
  7. 7. Verfahren gemäß Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß das wäßrige Medium einen pH-Wert von über 8, speziell 8 bis 10, vorzugsweise um 9 hat.
  8. 8. Verfahren gemäß der Punkte 1 a) bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß das molare Verhältnis zwischen dem Carbamat-Zwischenprodukt und dem Isocyanat oder Carbamidsäurechlorid 2:1 bis 1:1 beträgt.
  9. 9. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 a) bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß das Isocyanat oder das Carbamidsäurechlorid zu dem Medium zugegeben werden, das das Carbamat-Zwischenprodukt enthält.
  10. 10. Verfahren gemäß einem der Punkte 1a) bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktion beiO bis 1000C speziell bei 10 bis 3O0C durchgeführt wird.
  11. 11. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 a) bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß N-(3-Hydroxypheyl)carbamidsäuremethylester in Wasser mit 3-Tolylisocyanat zu 3-(3-Tolylcarbamoyloxy)-phenylcarbamidsäuremethylester umgesetzt wird.
  12. 12. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 a) bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß N-(3-HydroxypheyDcarbamidsäuremethylester in Wasser mit 3-Tolylcarbamoylchlorid zu 3-(3-Tolylcarbamoyloxylphenylcarbamidsäuremethylester umgesetzt wird.
  13. 13. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 a) bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß N-(3-Hydroxyphenyl)carbamidsäureethylester in Wasser mit Phenylisocyanat zu S-Phenylcarbomoyloxy-phenylcarbamidsäureethylester umgesetzt wird.
  14. 14. Verfahren gemäß einem der Punkte 1a) bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß N-(3-Hydroxyphenyl)carbamidsäureethylester in Wasser mit Phenylcarbamoylchiorid zu S-IPhenylcarbamoyloxy-phenylcarbamidsäuremethylester umgesetzt wird.
  15. 15. Verfahren gemäß Punkt 1 b), gekennzeichnet dadurch, daß das Endprodukt nach der Reaktion isoliert und mit Wasser gewaschen wird, und die Mutterlauge zusammen mit dem Waschwasser als Teil des Reaktionsmediums für die nächste Charge eingesetzt wird.
  16. 16. Verfahren gemäß Punkt 1 b), gekennzeichnet dadurch, daß das Reaktionsmedium von Stufe A) vorder Isolierung nach Stufe B) auf einen pH-Wert <3 eingestellt wird.
  17. 17. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 b) bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß Verbindungen I hergestellt werden, in denen R1 Pheyl, das mit einer Alkylgruppe mit C1-C6 substituiert sein kann, und R2 eine Alkylgruppe mit C1-C6 darstellen.
  18. 18. Verfahren gemäß Punkt 1 b), gekennzeichnet dadurch, daß 1) 3-Amino-phenol mit einem Chlorameisensäureester der allgemeinen Formel III
    CICOOR2 III,
    worin R2 wie oben definiert ist, in einem Molverhältnis von etwa 1:1 im wäßrigen Medium umgesetzt wird, und 2) das entstehende Produkt in situ, ohne Isolierung mit Isocyanaten der allgemeinen Formel IV
    Ri-N=C=O IV,
    oder mit Carbamidsäurechloriden der allgemeinen Formel V
    R1-NH-COCI V,
    worin R1 wie oben definiert ist, in einem Molverhältnis von etwa 1:1 im wäßrigen Medium umgesetzt wird, so daß die Verfahrensstufe 1) und 2) nacheinander in demselben Reaktionsgefäß durchgeführt werden.
  19. 19. Verfahren gemäß einem der Punkte 1 bis 18, gekennzeichnet dadurch, daß das Endprodukt in einer wäßrigen Aufschlämmung mit einer nicht mit Wasser mischbaren Flüssigkeit extrahiert wird.
  20. 20. Verfahren gemäß Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß die nicht mit Wasser mischbare Flüssigkeit Isophoron ist.
  21. 21. Verfahren gemäß einem der Punkte 18 bis 20 zur Herstellung von 3-(3-
    Tolylcarbamoyloxyiphenylcarbamidsäuremethylester, gekennzeichnet dadurch, daß in Stufe 1) von Punkt 18 3-Aminophenol mit Chlorameisensäuremethylester zu N-(3-Hydroxyphenyl)carbamidsäuremethylester umgesetzt wird, wobei der pH-Wert bei 2 bis 7, vorzugsweise bei 5 bis 6, besser bei 5 bis 5,5 z. B. um 5,3 gehalten wird, indem eine gelöste Base zugegeben wird und die Temperatur durch Zugabe von Eis bei maximal 1Q°C gehalten wird, und anschließend der pH-Wert in situ auf 8 bis 10, vorzugsweise auf etwa 9,2 eingestellt wird und danach in Stufe 2) von Punkt 18 3-Tolylisocyanat zugegeben wird, wobei S-P-Tolylcarbamoyloxyiphenylcarbamidsäuremethylester gebildet wird.
DD26741684A 1983-09-20 1984-09-19 Verfahren zur herstellung von substituiertem phenylcabamaten und verbindungen die diese enthalten DD231347A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK429483A DK429483D0 (da) 1983-09-20 1983-09-20 Fremgangsmade til fremstilling af herbicidt virksomme forbindelser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD231347A5 true DD231347A5 (de) 1985-12-24

Family

ID=8132164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD26741684A DD231347A5 (de) 1983-09-20 1984-09-19 Verfahren zur herstellung von substituiertem phenylcabamaten und verbindungen die diese enthalten

Country Status (3)

Country Link
DD (1) DD231347A5 (de)
DK (1) DK429483D0 (de)
SU (1) SU1604155A3 (de)

Also Published As

Publication number Publication date
DK429483D0 (da) 1983-09-20
SU1604155A3 (ru) 1990-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2501648A1 (de) Substituierte pyridinyloxy-(thio)- phenyl-alkanamide und -harnstoffe
DE112020001084T5 (de) Arylsulfid mit Benzylaminstruktur und dessen Syntheseverfahren und Anwendung
DD232184A5 (de) Pestizide zusammensetzung
DE3618662A1 (de) Trisubstituierte 1,3,5-triazin-2,4,6-trione
US4748265A (en) Process for the preparation of herbicidally active phenyl carbamates
US4767448A (en) Herbicidal compositions comprising phenyl carbamates and other herbicides
DE1297111B (de) Thiabicyclo-2-nonenverbindungen
DD149890A5 (de) Schimmelbekaempfungsmittel und-verfahren
EP0141319B1 (de) Substituierte Phenoxyalkancarbonsäureester
DD231347A5 (de) Verfahren zur herstellung von substituiertem phenylcabamaten und verbindungen die diese enthalten
DE4338923A1 (de) Verwendung von Kupfermethioninat im Pflanzenschutz
EP0062254A1 (de) Substituierte Acetanilide, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Herbizide
DD240494A5 (de) Pestizide zusammensetzung
DD157292A5 (de) Mittel zur behandlung von pilzinfektionen
US5246912A (en) Herbicidal compositions of phenmedipham and desmedipham
DE2210540A1 (de) Cyanphenylcarbonate
DD231725A5 (de) Herbizide mittel
DE2124260A1 (de) Verfahren zur Herstellung von 4 sub stituierten 1,3,4 Thiadiazolon (5) yl (2) harnstoffen
DE2951203A1 (de) Halogenierte imidazol-carbonsaeure-derivate, verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung als herbizide
DE3512164A1 (de) Pyridylphosphorsaeureester
DE1944525A1 (de) Anilinoalkanohydroxamsaeureverbindungen,Verfahren zu ihrer Herstellung und ihrer Verwendung als herbicide Mittel
DE2850902A1 (de) Neue phenoxy-phenoxi-propionsaeureamide und ihre verwendung als herbizide
DE1932827B2 (de) Cycloaliphatische imidazolidin-2-on- 1-carbonsaeure-amide, verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung als herbizide
DE2310649A1 (de) Selektive herbizide mittel
DD151040A5 (de) Fungizides mittel

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee