DE2013508B2 - 6-halo-2,4-dinitro-,3-phenylendiamine - Google Patents
6-halo-2,4-dinitro-,3-phenylendiamineInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue 6-Halo- 3s
2.4-dinitro-1,3-phenylendiamine.
Die erfindungsgemäßen neuen 6-Halo-2,4-dinitro-1.3-phenylendiamine
entsprechen der allgemeinen Formel
45
NO
worin X ein Halogenatom und R1 und R2, die gleich
oder verschieden sein können, Wasserstoffatome oder Alkylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen sein
können, wobei mindestens eine der Gruppen R1 und
R2 eine solche Alkylgruppe ist und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in R1 und R2 zusammen 3 bis 8
beträgt.
Zur leichteren Benennung der erfindungsgemäßen Verbindungen der vorstehenden allgemeinen Formel
wird das Aminostickstoffatom benachbart zu den Halogenatomen als N1 und das Aminostickstoffatom
zwischen den beiden Nitrogruppen am Ring als N3
bezeichnet. Somit stehen die Nitrogruppen in der 2- und 4-Stellung und das Halogenatom in der 6-Stellung
des aromatischen Ringes.
Beispiele hierfür sind die Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-,
Isopropyl-, η-Butyl-, sek.-Butyl-, n-Pentyl-, sek.-Pentylgruppen.
55 Eine bevorzugte Klasse der erfiadungsgemäßen
Verbindungen sind diejenigen, in denen X ein Bromoder ein Chloratom ist.
Ganz besonders bevorzugt sind das V.N-'-Din - propyl - 2,4 - dinitro - 6 - chlor - 1,3 - phenylendiamin
und das N3-(3-Pentyl)-2,4-dinitro-6-chlor-l.3-phenylendiamin.
Die errindungsgemäßen Verbindungen stellen entweder
kristalline Feststoffe oder hochsiedende Flüssigkeiten dar. Im allgemeinen sind sie nur sehr geringfügig
in Wasser löslich und mäßig löslich in üblichen organischen Lösungsmitteln wie Äthanol, Aceton, Äther
und Benzol. Die Verbindungen lassen sich leicht durch Umsetzung eines Amins und Ammoniak mit einem
2,4-Dihalogen-3,5-dinitrobenzol gemäß der folgenden Gleichung herstellen
NO, R1
Ol + NH + NH,
NO,
NH,
NO1 R,
wobei die beiden X1 Halogenatome und X. R., und R2
die gleiche Bedeutung wie vorstehend angegeben haben.
Es sind daher zwei Reaktionsstufen notwendig, in
denen Ammoniak bzw. das Amin in jeder Stufe eingesetzt werden. In der ersten Stufe werden etwa
2 Mol des die N'-Gruppe bildenden Amins mit etwa 1 Mol des 2.4-Dihalogen-3,5-dinitrobenzol>
umgesetzt. Das erste Halogenatom, das umgesetzt wird, ist das
zwischen den StickstoiTgruppen am aromatischen Ring sitzende Halogenatom. Diese Stufe wird \orteilhafterweise
in einem nichtpolaren Lösungsmittel wie einem Kohlenwasserstoff durchgeführt, in dem das
Aminhalogenid unlöslich ist und somit durch Filtration leicht abgetrennt werden kann. In de: /weiten
Stufe werden etwa 2 Mol Ammoniak mit der Monoamino-Verbindung unter Bildung des uns\mnieirisch
substituierten 1,3-Phenylendiamins umgesetzt. Die
zweite Reaktionsstufe findet in einem geschlossenen Reaktionsgefäß wie einem zugeschmolzenen Glasrohr
oder einem Autoklav statt, um Verluste an Ammoniak zu vermeiden und eine leichtere Kontrolle der Reaktion
zu ermöglichen. Andererseits kann auch bei atmosphärischem Druck in Anwesenheit eines Lösungsmittels
wie eines Alkohols gearbeitet werden.
Die zur Herstellung der erfindungsgeinaß verwendeten
Produkte angewandte Reaktionstemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 20 bis 120 C
und wird angewandt, um gute Ausbeuten an den gewünschten Reaktionsprodukten und eine befriedigende
Reaktionsgeschwindigkeit zu erzielen, und zwar sowohl bei Einsatz eines geschlossenen Rcaktionsgefaßes
als auch bei Umsetzung der Reaktionskomponenten bei Normaldruck in Anwesenheit eines Lösungsmittels.
Als Nebenprodukt bildet sich Halogenwasserstoffsäure, die in Anwesenheit von überschüssigem
Amin in das entsprechende Aminhalogenid umgewandelt wird, welches leicht durch Waschen
in Wasser oder Filtration nach Auflösung des Reaktionsproduktes in einem gleichen Lösungsmittel entfernt
werden kann. Die gewünschten Produkte können nach bekannten Methoden wie L'mkristallisation
gereinigt werden.
Die als Ausgangsprodukte eingesetzten 1.2,4-Trihalogen-3,5-dinhrobenzole
lassen sich leicht durch Nitrierung der 1,2,4-Trihülogenbenzole mil einem
Gemisch aus rauchender Salpetersäure und rauchender Schwefelsäure bei einer Temperatur unterhalb
etwa 80 C herstellen.
Die folgenden Beispiele beschreiben die Herstellung repni-ntativer Mitglieder der erfmduiigsgemäß verwendeten
Verbindungsgruppe.
Beispiel ]
N-(3-Pentyl)-3,4-dichlor-2.6-dinitroanilin
N-(3-Pentyl)-3,4-dichlor-2.6-dinitroanilin
3-Pentylamin (6,00 g: 0.0688 Mol] wurden /u einer
gerührten Lösung von 1.2.4-TnChIOr^.5-diniirobenzol
0.338 g; 0,0344"Mo1) in 200 ml C\elohe\an über
!5 Minuten verteilt zugegeben. Nach einstündigem Rühren bei Zimmertemperatur wurde das Reaktionsgemisch 17 Stunden unter Rückfluß zum Sieden
erhitzt und sodann unter vermindertem Druck /ur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde mit
250 ml siedendem Cyclohexan extrahiert, der dann abdekantiert und verdampft wurde. Der erhaltene
Rückstand wurde dann in Chloroform aufgenommen, mn 3 N-Salzsäure und danach mit Wasser extrahiert.
die Chloroform-Lösung über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Chloroform durch Destillation
abgetrennt. Das zurückbleibende öl wurde in 25 ml η-Hexan aufgenommen, gekühlt und filtriert, wodurch
0.5 g an nicht umgesetztem Ausgangsprodukt erhalten wurden. Das Filtrat wurde verdampft, wodurch 9.24 g
|S3.3%) N-(3- Pent\l)-3,4-dichlor-2.6-dinitroanilin
als ein öl erhalten wurde, das durch sein NMR-Spektrum
identifiziert wurde.
N1-(3-Pentyl)-6-chlor-2.4-dinitro-1.3-phenylcndiamin
Ein Gemisch von 5.00 g (0.0155MoIl N-(3-Pent\l)-3.4-dichlor-2.6-dinilroanilin
und 6.89 g 10.0310 Moll einer 7.66%igen Lösung von Ammoniak in absolutem
Äthanol wurde in ein Glasrohr mit etwa 30 ml absolutem Äthanol eingeschmolzen Nach 72stündigem
Erhitzen auf 94 C wurde das Reaktionsgcmisch von
flüchtigen Bestandteilen beireit und der Rückstand mit 5(K) ml Wasser aufgeschwemmt Ls wurde abliltriert
und der Rückstand aus Äthanol kristallisiert, wodurch 1.89 g (40.3%ι des Rohproduktes vom
Schmelzpunkt 118.5 bis 121.5 C erhalten wurden. Diese:; Produkt wurde in 60 ml heißem Cyclohcxan
aufgenommen, die Lösung filtriert. \erdampft und der
Rückstand aus 95%igcm Äthanol umkristallisicrt. Es wurde das gewünschte Produkt in Form von glänzenden
orangen Rechtecken vom Schmelzpunkt 119.3
bis 120.6 C erhalten.
N3,N3-Diäthyl-6-chlor-2.4-dinitro-1.3-phenylendiamin
Dieses Produkt wurde in entsprechender Weise durch Umsetzung von d
ii
iiitroanilin mit Ammoniak erhalten. Das kristalline
Produkt schmilzt bei 110 bis 111 C.
ίο Bei spiel III
N3,N3-Di-n-propyl-6-brom-2,4-dinitro-1,3-phenylendiamin
Dieses Produkt wurde in entsprechender Weise durch Umsetzung von N,N-Di-n-propyl-3,4-dibrom-2,6-dinitroanilin
mit Ammoniak erhalten. Das kristalline Produkt schmitt bei 119 bis 120 C.
N,N-Di-n-propyl-3-chlor-2,6-dinitro-4-fluoranilin
Ein Gemisch aus 8.0g (0,0314MoI) 2.4-Dichlor-3,5-dinitrofluorbenzol.
6,35 g (0,0628Mo!) Di-n-propylrunin
und 75 ml Cyclohexan wurden 15.5 Stunden auf 58 bis 72 C erhitzt. Das Di-n-propylamin-hydrochlorid
wurde abfiltriert und das Lösungsmittel vom Filtrat verdampft, wodurch ein Öl zuiuckbheb. D.;s
öl wurde in kaltem Penthan aufgenommen, die Lösung filtriert und unter vermindertem Druck verdampft.
•so Es wurden 10,03 g (96.5%) N,N-Di-n-propyl-3-chlor-2,6-dmitro-4-fluoranilin
erhalten, das durch sein NMR-Spektrum identifiziert wurde.
N3,N3-Di-n-propyl-2.4-dinitro-6-fluor-1,3-phenylendiamin
Eine Lösung von 7,34 g (0.0224MoI) N.N-Din-propyl-3-chlor-2.6-dinitro-4-fluoranilin.
12.87 g (0,0458 Mol) einer 6.06%igen Lösung von Ammoniak
in absolutem Äthanol und 2.317 g (0.0229 Mol) Tnälhylamin
in etwa 35ml absolutem Äthanol wurden in einem zugeschmolzenen Pyrex-Rohr 72 Stunden
auf 98 C erhitzt. Der Inhalt wurde sodann unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft und
der Rückstand zweimal mit ie HKImI siedendem
Cyclohexan extrahiert. Die zusammengegebenen filtrierten Cyclohexan-Extrakte wurden zur Trockne
eingedampft und das zurückbleibende öl in heißem η-Hexan aufgenommen, die Losung filtriert und
verdampft, wodurch ein öl erhalten wurde. Dieses Rohöl wurde über 250 g aktiviertes Aluminiumoxyd
unter Verwendung von Penthan. 2. 1-Penlan-Ben/ol
und 1 :2-Pentan-Benzol als Elutionsmiltel chroinatografiert.
Nach einer anfänglichen Fraktion von N'.N'.N-'.N3 - Tetra - η - piopyl - 2.4 - dinitro - 6 - fiuor-
1,3 - phenylendiamin wurde N'.N1 - Di - η - propyl-2,4
- dinitro - 6 - fluor - 1.3 - pheinlendiamin erhalten.
Zweimalige Umknstallisation aus wälirigem Äthanol
ergab das gewünschte Produkt 111 Form orangefarbener Nadeln vom Schmelzpunkt 90.5 bis 91.5 C.
Die folgenden Produkte wurden, wie vorstehend
beschrieben, erhalten;
N'-sek.-Butyl-2.4-dimtro-^-ehloi -1 .V phenylendiamin;
Fp.; 124.5 bis 125.5 C;
ds N3-sek.-Butyl-2.4-diniiro-6-brom-1.3-phenylendiamin:
Fp.: 140.5 bis 141.5 C;
N\N3 - Diathyl - 2.4 - dinitro - 6 - brom-1.3-phenylendiamin:
Fp : 107 bis HW C:
N3-lsopropyl-2.4-diniiro-6-brom-1.3-phenylendiamin;
Fp.: 148 bis 150 C:
N3.N3 - Di - η - prop)! - 2,4 - dinitro - 6 - chlor-1,3-phenylendiamin: Fp.: 122,5 bis 123.5 C.
N3.N3 - Di - η - prop)! - 2,4 - dinitro - 6 - chlor-1,3-phenylendiamin: Fp.: 122,5 bis 123.5 C.
Die vorstehend beschriebenen Verbindungen sind ausgezeichnete Herbizide und insbesondere wertvoll
als selektive Herbizide zur Kontrolle von Unkräutern in Kuhurpflanzungen. insbesondere von grasartigen
Unkräutern wie beispielsweise ruchss'hwanzgras. Wassergras und Krebsgras. Viele der erfindungsgemälien
Verbindungen können zui^, Kontrolle von
Unkräutern in erwünschten Kulturpflanzungen der Grasfamilie wie Mais und Reis und auch kleinkörnigen
°flanzen sowie in breitblättrigen Kulturpflanzungen wie Baumwolle und Sojabohnen eingesetzt
werden. Weiterhin sind viele der bevorzugten Verbindungen wirksam zur Kontrolle von wildem
Hafer, der ein Hauptproblem in kleinkörnigen Anpflanzungen wie Weizen und Geräte darstellt.
W asi>ergras und ähnliche Unkräuter sind ein schwerwiegendes
Problem in Reiskulturen, und die Entdek-Ininp
eines wirkungsvollen selektiv wirkenden Herbizids
zur Bekämpfung dieses Unkrautes ist ein bedeutender Fortschritt. Diese Entdeckung ist überraschend
und unerwartet im Hinblick auf die Phytotoxizität vieler anderer aromatischer Amine in bezug auf grasartige
Kulturpflanzungen wie Reis. Es wurde weiter gefunden, daß die speziellen Phenylendiamine gemäß
der vorliegenden Erfindung viel weniger flüchtig als viele andere substituierte aromatische Amine sind
und besser in den Boden eindringen und auch be>>sere
Stabilität gegenüber UV-licht haben
Die Erfindungen können sowohl vor Au-.tneb der
Kulturpflanzen oder hiernach angewandt werden, d h. sie können auf den Boden aufgebracht werden,
in dem die Unkräuter wachsen werden, oder sie können dazu verwendet werden, die Unkräuter abzutöten
oder ihr Wachstum zu verhindern oder das Keimen der Samen unerwünschter Pflanzen zu verhindern
So können die erhndungsgcmalten Verbindungen
dazu verwendet werden, das Wachstum von Unkräutern dadurch zu kontrollieren, daß eine phytotoxische
Menge eines oder mehrerer dieser Wirkstoffe gemäß der vorhegenden Erfindung an dem zu schützenden
Ort. d h dem Boden, in dem die Gräser wachsen oder wachsen werden oder an dem Blattwerk der wachsenden
Pflanzen angewandt werden. Unter dem Ausdruck »Unkräuter«, wie er vorstehend und nachfolgend
benutzt wird, wird das Wachstum aller unerwünschter Pflanzen eingeschlossen.
Im allgemeinen beträgt die A,nwendungsmenge etwa 1.13 bis etwa 2K2.5 g eines oder mehrerer der
Wirkstoffe pro Kubikmeter, um eine wirksame Kontrolle des unerwünschten Pflanzenwaeh>tums zu erreichen
Vorzugsweise werden die Produkte in Mengen von etwa 2.825 bis etwa 56.5 g pro Kubikmeter angewandt.
Bei diesen Mengen werden die unerwünschten Unkräuter ohne oder nur unter sehr geringer Verletzung
der gewünschten Kulturpflanzen abgelötet «>der im Wachstum gehemmt.
Verdeii hsversuch-.hcricht
Die lolucnden VeP1 ic he wurde;; in Gewächshäusern
durchgeführt, wobei !'!hn/enk.is'.en mit den unlerluchtcn
Verbindung·..-!! Sehainl·.:!; wurden leder i'tlanit.-nkasten
wurde rvni \1.;:>
iki^r.iA^1L- und Soja
bohnen als Nutzpflanzen und mit Krabbengras, Fuchsschwanz, Sandkletten und Lambsquarters als
Unkräuter bepflanzt. Die zu prüfende Verbindung wurde in äthanolischer Lösung auf den Boden jedes
Kastens in der angegebenen Menge aufgesprüht und sodann durch Vermischen des behandelten Bodens
in einer Schichtdicke entsprechend 2.54 cm eingemischt. Am gleichen Tag wurden die vorstehend angegebenen
Pflanzenarten in den behandelten Boden eingepflanzt. Die Samen der Unkräuter wurden in einer
Tiefe von 6 mm und die Samen der Nutzpflanzen in einer Tiefe von 3 cm eingepflanzt.
Die folsenden erfindungsgemäßen Verbindungen
wurden in" einer Menge entsprechend 5,65 g m3 aufgetragen
:
N-\N3-Diäthyl-b-brom-2.4-dinitro-l,3-phenylen-
diamin (3837).
N--sek.-Butyl-6-brom-2.4-dinitro-1.3-phcn\k'n-
N--sek.-Butyl-6-brom-2.4-dinitro-1.3-phcn\k'n-
diamin (3836).
N-I? .PentyD-6-chlor-2.4-dinitro-1.3-phenyien-
N-I? .PentyD-6-chlor-2.4-dinitro-1.3-phenyien-
diamin (4531).
N3.N-'-Di-n-propy!-&-chlor-2,4-dinitn>-
N3.N-'-Di-n-propy!-&-chlor-2,4-dinitn>-
l.?-pheny!endiamin (359i).
Die folgenden vorbekannten Verbindungen ^emaß
USA.-Patentschrift 3 442 639 wurden in Men;: :i entsprechend
] i.3(<
bzw. 56.5 g nv angewandt:
N N-Diäth'.i-2-brom-4,6-dinitroaniIin (4'?>)(.
N-sek-Butyl-2-brom-4.6-dinitroanilin (4"1.-. ..
N-i3-Peni}"l)-2-chlor-4.6-dinitroanilin (472S:,
N_N_r)j-nIpropyl-2-chlor-4,o-dinitroanilin '4727).
N-sek-Butyl-2-brom-4.6-dinitroanilin (4"1.-. ..
N-i3-Peni}"l)-2-chlor-4.6-dinitroanilin (472S:,
N_N_r)j-nIpropyl-2-chlor-4,o-dinitroanilin '4727).
Die Pflanzenkästen wurden im Treibhaus gehalten und ic nach Bedarf bewässert. 21 Tage nach der
Behandlung wurden die Kasten ausgewertet und die Pflanzen in bezug auf die herbizide Wirksamkeit im
Vergleich mit unbehandclten Kontrollpflanzen einjiestufi.
Die Pflanzen wurden sowohl auf vollständige Ahtötung als auch Beeinträchtigung des Pfkinz.envachstums
der verbleibenden Pflanzen nach der folgenden Stufenskala eingestuft:
llchindcruiig
des
0 —- wirkungslos
1 = <10% Schädigung
2 = 10 40% Schädigung
3 = 40- 70% Schädigung
4 - > 70" ο Schädigung
j Abteilung
ι
I 5 = < 25% Abtötung
j 6 = 25-50% Abtöiung
j 6 = 25-50% Abtöiung
7 -· 50- 75% Abtötung
8 = 75—99% Abtötung ! 9 ■= 100% Abtötung
Jede Pflanzenart wurde sowohl in bezug auf die
prozentuale Abtötung als auch in bezug auf die prozentuale Schädigung der verbleibenden Pflanzen
eingestuft, wobei die erste /ahl die prozentuale
Abiölung und die zweite /ahl die prozentuale Schädiuiing
a'i.uibt. z. B. 7 3 bedeutet 50 bis 75",, Ablötung
■χι 40 hi·. ~0"„ \'ennindcning des Ptlanzvnw.ichslums
h/w Sv !v diuin;;: der \e:''!eibeiuicn Pflanzen f:s wtir-ιί·.·ιι
-.lie '■ ''.'cndi"i Trüei :v --C ' e.uiachtel:
Mais
Sojabohnen ...
Baumwolle ...
Fuchsschwan/ .
Baumwolle ...
Fuchsschwan/ .
Sandklette
Krabbengras ..
Lambsquarters.
Gänsefuß
Lambsquarters.
Gänsefuß
4729
Anwendungsmenge gnv"
11.1
(I
!
I
2
I
1
I
2
I
1
56.5
0 1
0 I
0 1
5 3
0 1 8 4 7 1 64
3837
Anwendungsmenge 5.65 g m3
0 0 0
7
t)
7 84
= N,N-Diäthyl-2-brom-4.6-<linitroanilin.
= NJ,N3-Diäthyl-6-brom-2.4-dinitro-1.3-phenylendiamin.
Mais
Sojabohnen
Baumwolle
Fuchsschwanz ..
Sandklette
Krabbengras
Lambsquarters..
Gänsefuß
Lambsquarters..
Gänsefuß
4730
Anwendungsmenge g,m'
11.3
1
1
1
1
62
1
2
62
1
2
56.5
0 1 01 02 0 1 7/0 8.-4 0 1 0 2
3836
Anwendungsmenge 5.65 g m3
5
52 84 5 84
Mais
Sojabohnen
Baumwolle
Fuchsschwanz ..
Sandklette
Krabbengras ..
Lambsquarters.
Gänsefuß
Lambsquarters.
Gänsefuß
| 4728 | 11.3 | 56.5 |
| 0 | 0 | |
| Anwendungsmenge | 0 | 0 |
| g.mJ | 0/1 | 0/1 |
| 0 | 5/3 | |
| 0 | 0/3 | |
| 7/4 | 8/4 | |
| 5 1 | 5/2 | |
| 5 1 | 5/4 | |
4531
Anwendungsmenge 5.65 gm3
0 1 0 1
5 4 5 3 8/4 5 2 5 4
4728 = N-(3-Penlyl)-2-chlor-4,6-dinitroanilin.
4531 = N3-(3-Pentyl)-6-chlor-2.4-dinitro-l,3-phen)iendiamin.
= N-sek.-Butyl^-brom^.e-dinitroamlin.
= N3-sek.-Butyl-6-brom-2,4-dinitro-1.3-phenylendiamin.
Mais
Sojabohnen
Baumwolle
Fuchsschwanz
Sandklette
Krabbengras'
Lambsquarters
Gänsefuß
Gänsefuß
| g'm3 | 3 | i | 56.5 | |
| 4727 | 1 | 0 | ||
| 1 | 0.1 | |||
| Anwendungsmenge | I | 0 | ||
| 3 | 8 4 | |||
| 11 | I | 8 4 | ||
| 0 | 4 | 9 | ||
| 0 | 1 | 9 | ||
| 0 | 3 | 9 | ||
| 0 | ||||
| 0 | ||||
| 8 | ||||
| 5 | ||||
| 0 | ||||
3591 Anwendungs
menge 5.65 g m3
0 0 1
74 0 4
9 84
4777 = N N-Di-n-propyl-Z-chloM.o-dinitroanUin.
3591 = N3.N3-Di-n-propyl-2,4-<Jinitro-6-chlor-1.3-phenylen
diamin.
Claims (4)
1. n-Halo^^-dinitro-l,3-phenylendiamine der
allgemeinen Formel
NO,
worin X ein Halogenatom und R1 und R2, die
gleich oder verschieden sein können, Wasserstoffatome oder Alkylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen
sein können, wobei mindestens eine der beiden Gruppen R1 und R2 eine solche Alkylgruppe
ist und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in R1 und R2 zusammen 3 bis 8 beträgt.
2. Verbindungen gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß X ein Chlor- oder ein Bromatom
ist.
3. N3,N3 - Di - η - propyl - 2,4 - dinitro - 6 - chlor-1,3-phenylendiamin.
4. N3-(3-Pentyl)-2.4-dinitro-6-chlor-l.3-phenylendiamin.
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1969
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-
1970
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|---|---|---|---|
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |