CN1016688B - 含n-烷基苯磺酰基氨基甲酰基-5-氯异噻唑衍生物的杀微生物组合物 - Google Patents
含n-烷基苯磺酰基氨基甲酰基-5-氯异噻唑衍生物的杀微生物组合物Info
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Abstract
Description
本发明涉及新颖的N-烷基苯磺酰基氨基甲酰基-5-氯异噻唑衍生物以及含有该衍生物的杀微生物剂。
本发明的杀微生物剂用途极广,例如造纸工业、纺织工业、涂料及粘合剂制造。油漆、金属加工、树脂工业、木材工业、建筑业、农业、林业、渔业、食品工业、石油工业、以及医药界。正如后文将指出的,本发明的化合物具有极强的杀微生物效能,因此可应用于上述领域。例如,可以在工艺过程水、循环水、原材料或产品中加入适宜量的该类化合物。另外,它可以应用于设备、装置、牲畜棚或者器械,以及种子、秧苗和原材料的消毒或灭菌。
已知在许多领域中都受到微生物的严重危害。因此亟需研制出高效而优越的杀微生物剂。例如在农业领域中需要研制出能防治由细菌与霉菌所引起的植物病害的杀真菌剂、种子消毒剂以及土壤消毒剂。另外,在工业领域也存在严重问题,即原材料和产品受到细菌或霉菌污染或降低品质,使产品的商品价值下降。此外,生产过程、设备和环境也受到污染。所以亟需解决这些问题。
虽然异噻唑酮的某些衍生物是已知的〔参阅JP-B-46-21240(此处所用“JP-B”是日本审查的专利公开),相应于美国专利3,523,121,以及J.Heterocyclic Chem.,8,587(1971)〕,但本发明的该化合物从未有过报道。此外,每种已知的化合物对恒温动物和鱼类都是毒性极大,大大限制了这些化合物的应用。
为了克服以上难题,本发明者合成了多种化合物并检验了它们的性
质。结果我们发现具通式(Ⅰ)的新颖化合物表现对广范围的微生物有强力的杀灭效能并具极优消毒及灭菌效能,同时对于恒温动物及鱼类几乎无毒,从而实现了本发明:
式中R是C1-C4低级烷基。
在通式(Ⅰ)中,由R代表的低级烷基较好是甲基。
本发明的该种化合物可以方便地按上述JP-B-46-21240中所述方法合成。例如,其制备程序可以在一种适当溶剂,如苯或甲苯中的5-氯-3-羟基异噻唑,在搅拌下逐滴加入等当量的异氰酸2-,3-或4-烷基苯磺酰酯溶于上述溶剂的溶液,将所得混合物在室温反应,并以过滤法收集其沉淀物。
本发明的该化合物表现对广范围的微生物有很强杀灭活性,因此,例如可提供一种农用杀真菌剂,用以保护种子、秧苗、作物、收获物以及农用材料,使不受微生物损害。它还可以用于例如农用设施或培育环境的消毒。它还可以用于例如防止医疗设施、住所、牲畜棚、各种工厂或商业设施受到微生物污染。它还可以用于保持工业产品的品质,例如木材、木制品、纸浆、纸制品、皮革、纺织品、合成树脂、涂料或粘合剂,或在生产上述产品的过程中杀灭不希望的微生物。
不言而喻,当将本发明的该化合物用作用一种杀微生物剂时,即可原样使用。但是,通常是与适当辅助剂混合配制成常见的杀微生物剂型,例如油溶液、乳剂、粉剂、可湿性粉剂、颗粒剂或悬浮剂。可用的载体的实例包括固体类,如粘土、滑石粉、硅藻土、瓷土、碳酸钙、二氧
化硅以及膨润土;液体类,如芳族烃例如二甲苯,脂族烃例如煤油,酮类例如甲乙酮和环己酮,醚类如苯甲醚,醇类如乙醇、丙醇以及乙二醇,酯类如乙酸乙酯和乙酸丁酯,二甲基亚砜,二甲基甲酰胺以及水。较好是另加有适当辅助剂,例如乳化剂、分散剂、润湿剂或粘结剂,具体视用途而定,从而可进一步保证该组合物的效能。这些辅助剂的实例包括离子型或非离子型表面活性剂,羧甲基纤维素,聚乙酸乙烯酯,胶,硬脂酸盐以及蜡。也可以将本发明的该化合物直接溶解于一种介质,例如一种粘合剂或一种涂料或以细粉未状分散于其中。
本发明的该种杀微生物剂可以和其他杀微生物剂、杀虫剂、杀螨剂、除草剂和植物生长调节剂一起使用,例如二硫代氨基甲酸酯化合物、有机碘化合物、氨基甲酸酯化合物、有机氯化合物、磺酰胺化合物、磺酰脲化合物、尿素化合物、硫代氨基甲酸酯化合物、有机磷酸酯化合物、吡咯化合物、嘧啶化合物、苯甲酰胺化合物、二脲化合物、邻苯二酰胺化合物、抗生素类、苯并咪唑化合物、苯并噻唑化合物、苯并异噻唑化合物、三嗪化合物以及喹啉化合物,或使用它们的混合物。
本发明的该化合物在本发明的该杀微生物剂中的含量可根据用途而在广范围内变动。含量的一般范围按组合物总重量计为0.01-95%,较好为0.1-80%。
在应用本发明的该杀微生物剂时,可将本发明的该化合物或其如前述的组合物原样施用,或者用一种介质适当稀释后使用,所用介质如水、粉剂、涂料或粘合剂、其他油介质或水溶液或乳液载体,或一种气体,例如施用在作物、其他植物、种子、收获物、农用或工业材料、生产***、工业产品、各种器械或设施的表面或内部,或其周围气氛中,或是施用在水的表面或内部,或者土壤表面或内部,施用方式可以是浸没、施用、涂层、抹涂、喷涂、烟熏或者注入。当本发明的杀微生物剂用作为农用杀真菌剂时,例如在液体载体中使用,其有效用量为每10英
亩施用5-1000g该种活性物质。当用作为工业杀真菌剂时,应将该活性物质在该载体中的最后浓度调节至0.001-5%(重量)。
由以下实例详细阐明本发明。因此在不背离本发明的精神实质和不超出本发明范围情况下,即可作出各种不同的变动与修改。这些实例中,全部份数,除另有指明者外均为重量份数。
实例1
5-氯-2-(N-4-甲苯磺酰基氨基甲酰基)-3-异噻唑酮(化合物1)之制备
将4.3份(0.032摩尔)5-氯-3-羟基异噻唑溶于50份干燥的甲苯中并在25℃搅拌。向所得的溶液中加入6.3份(0.032摩尔)异氰酸对甲苯磺酰酯溶于20份甲苯中的溶液。于是生成淡黄色沉淀物,持续搅拌条件下沉淀物增多,用过滤法收集该沉淀物,得到9.14份5-氯-2-(N-4-甲苯磺酰基氨基甲酰基)-3-异噻唑酮(化合物1)淡黄色固体物(产率:85.9%),熔点:125-128℃。
实例2
5-氯-2-(N-2-甲苯磺酰基氨基酰基)-3-异噻唑酮(化合物2)的制备
将4.3份(0.032摩尔)5-氯-3-羟基异噻唑溶于50份干燥的甲苯中并在25℃搅拌。向所得的溶液中加入6.3份(0.032摩尔)异氰酸邻甲苯磺酰酯在20份甲苯中的溶液。然后重复实例1的步骤,得到8.62份5-氯-2-(N-2-甲苯磺酰基氨基甲酰基)-3-异噻唑酮(化合物2)棕色固体物(产率:81.2%),熔点:82-84℃。
实例3
粉剂的制备
将以下各组分均匀磨碎并混合得到含3%(重量)活性物的粉剂
组分 含量(重量份数)
化合物1 3.0
硬脂酸钙 2.0
二氧化硅细粉末 0.5
粘土 94.5
实例4
可湿性粉剂之制备
将下列各组分均匀磨碎并混合,得到含30%(重量)活性物的可湿性粉剂
组成 含量(重量份数)
化合物2 30
聚氧乙烯烷芳基醚 10
聚氧乙烯烷芳基磺酸盐 5
二氧化硅细粉末 10
粘土 25
硅藻土 20
实例5
油溶液之制备
将下列组分均匀混合并溶解,得到含20%(重量)活性物的油溶液
组分 含量(重量份数)
化合物1 20
月桂基三甲基二(多羟乙基)氯化铵 10
聚氧乙基烷芳基醚 5
N,N-二甲基甲酰胺 65
实例6
将下列组分均匀磨碎并混合,并加入适量的水。将所得混合物造粒并干燥,得到含10%(重量)活性物的颗粒剂。
组分 含量(重量份数)
化合物2 10
木素磺酸钠 2
羧甲基纤维素 1
粘土 87
为阐明本发明的效果,给出了以下各试验实例。
将化合物1和2各在一个平板中用一种马铃薯琼脂制成2倍连续稀释溶液。在这个平板中接种每一种试验微生物,然后在250℃培养10天。然后检查微生物生长情况,以确定受试化合物的最低抑制浓度。
所得结果见表1。
表1
试验微生物 最低抑制浓度(mcg/ml)
化合物1 化合物2
黑曲霉(Aspergillus niger)ATCC 6275 25 25
黄曲霉(Aspergillus flavus)ATCC 9643 12.5 12.5
土曲霉(Aspergillus terreus)PQMD 82J 6.25 3.13
烟曲霉(Aspergillus fumigatus)IAM.3006 12.5 12.5
桔青霉(Penicillium citrinum)ATCC 9848 25 12.5
索青霉(Penicillium funiculosum)ATCC 9644 12.5 12.5
Rhizopus stlonifer k 203 3.13 3.13
Mucor spinescens IAM.Mu 3 12.5 6.25
草分支孢子菌(Cladosporium herbarum)IAM.F 517 3.13 12.5
病毒胶枝菌(Gliocladium virens)USDA T-1 0.78 0.78
球状黑毛菌(Chaetomium globosum)ATCC 8059 50 50
芽霉菌(Pullularia pullulans)IAM.F 24 6.25 6.25
疟疾干酪菌(Tyromyces Palustris) 12.5 6.25
变色革盖菌(Coriolus versicolor) 100 100
平地黄杆菌(稻生) 0.2 0.05>
(Xanthomonas campestris pv.oryzae)
丁香花假单胞菌(烟草) 1.56 0.78
Pseudomonas syringae pv.tabaci
丁香花假单胞菌(长吻虫) 12.5 25
(Pseudomonas syringae pv.lacrymans)
Erwinia carotovora subsp.carotovora 3.13 3.13
密西根棒状杆菌(密西根) 12.5 12.5
(Corynebacterium michiganense Pv.michiganense)
Pyricularia oryzae 3.13 3.13
柑桔间座壳属(Diaporthe citri) 1.56 3.13
瓶状剌盘孢属(Colletotrichum lagenalium) 0.78 0.78
Alternaria kikuchiana 3.13 3.13
色带小丛壳属(Glomerella cingulata) 1.56 1.56
灰色葡萄孢属(Botrytis Cinerea) 6.25 6.25
Fusarium oxysporum f.lycopersici 3.13 3.13
Gibberella fujikuroi 1.56 1.56
Cochliobolus miyabeanus 3.13 3.13
Rhizoctonia solani sasakii type 50 25
Rhizoctonia solani filamentosa type) 100 100<
试验实例2
防恶苗病之消毒试验
将约1.5g稻种子(培育品种:Nihonbare和Kinki 33号)感染恶苗病(所用真菌:Gibberella fujikuroi)并称重后装入试管中。按下列表2所示一定浓度的化合物1及2溶液5ml倒入该试管中并彻底摇匀。然后
将种子在25℃保温24小时。倾析出该试验化合物溶液,将种子播种在培育平板中(30×60×5cm)。将培育平板放在18-35℃人工气候室中以引发该疾病。四星期后,亦即在第四至五个叶阶段,秧苗显示第三鞘加长和叶片变薄,表示已染上恶苗病,然后加以计数。按下式(Ⅱ)计算抑制值
抑制值(%)=(1- (经防治处理后的发病比率)/(未经防治处理的发病比率) )×100 (Ⅱ)
植物毒性测定方法是观察对秧苗生长之抑制作用以及叶的枯斑。表2中符号“-”表示未观察到任何植物毒性。
应用市售的Benlate可湿性粉剂(美国杜邦公司出品;含有20%秋兰姆和20%苯菌灵)作为对照组。
所得结果示于表2。
表2
培育 化合 该化合物 受感染秧 秧苗 发病率 抑制值 植物
品种 物号 浓度(ppm) 苗数目 总数目 (%) (%) 毒性
Nippon- 1 1,000 1 53 1.9 97 -
bare
″ 1 500 2 66 3.0 95 -
″ 1 250 17 70 24.3 58 -
″ 2 1,000 1 68 1.5 97 -
″ 2 500 2 72 2.8 95 -
″ 2 250 10 74 13.5 86 -
″ 对照 1,000 28 71 39.4 31 -
″ 无 - 43 75 57.3 0 -
Kinki 1 1,000 1 67 1.5 98 -
33号
″ 1 500 3 70 4.3 96 -
″ 1 250 5 73 6.8 89 -
″ 2 1,000 0 72 0.0 100 -
″ 2 500 2 68 2.9 95 -
″ 2 250 7 76 9.2 85 -
″ 对照 1,000 27 72 37.5 37 -
″ 无 - 46 77 59.7 0 -
由表2所列结果证明,本发明的该等化合物对于稻种子消毒效果极好。
试验实例3
防恶苗病消毒试验
将实例4所制备的可湿性粉剂按表3所示各种浓度加水稀释成为试验液。将稻种子(培育品种:Kinki 33号)感染恶苗病(所用真菌:Gibberella fujikuroi)后,用试验液体进行浸种或拌种处理。在浸种处理时,将约10g稻种于25℃在30ml试验液中浸24小时。然后将种子风干并在水中保温2天以刺激发芽。在拌种处理时,将约10g稻种用50mg该可湿性粉剂拌匀。处理过的种子播种于塑料平板中(11×16×6cm),保持在人工气候条件中。播种后27天,测定发病率并用式(Ⅱ)计算抑制值。植物毒性按试验实例2之相同方式测定。应用Benlate可湿性粉剂作为对照组。
所得结果示于表3中。
表3
化合 处理 该化合 受感染秧 秧苗 发病率 抑制值 植物
物号 方式 物浓度 苗数目 总数目 (%) (%) 毒性
1 浸种 1,000ppm 24 305 7.9 81 -
″ ″ 500ppm 55 340 16.2 61 -
″ ″ 250ppm 122 321 38.0 19 -
″ 拌种 0.5% 25 351 7.1 83 -
2 浸种 1,000ppm 19 337 5.6 87 -
″ ″ 500ppm 57 366 15.6 63 -
″ ″ 250ppm 111 348 31.9 24 -
″ 拌种 0.5% 18 357 5.0 88 -
对照 浸种 1,000ppm 129 355 36.3 13 -
″ 拌种 0.5% 38 362 10.5 75 -
无 - - 144 344 41.9 0 -
试验实例4
防褐斑病消毒试验
将稻种(培育品种:Nihonbare)用褐斑病感染(所用真菌:Cochliobolus miyakeanus),然后按试验实例3之相同方式进行试验,按式(Ⅱ)计算出抑制值。
所得结果示于表4。
表4
化合 处理 该化合 受感染秧 秧苗 发病率 抑制值 植物
物号 方式 物浓度 苗数目 总数目 (%) (%) 毒性
1 浸种 1,000ppm 2 342 0.5 98 -
″ ″ 500ppm 12 327 3.7 84
″ ″ 250ppm 33 322 10.2 55 -
″ 拌种 0.5% 0 291 0.0 100 -
2 浸种 1,000ppm 3 336 0.9 96 -
″ ″ 500ppm 7 318 2.2 90 -
″ ″ 250ppm 26 338 7.7 66 -
″ 拌种 0.5% 0 324 0.0 100 -
对照 浸种 1,000ppm 53 267 19.9 13 -
″ 拌种 0.5% 32 331 9.7 58 -
无 - - 53 231 22.9 0 -
试验实例5
防稻枯病消毒试验
将稻种子(培育品种:Kusabue)经稻枯病感染后(所用真菌:pyricularia oryzae),然后按试验实例2相同方式处理。然后将稻种播种于9cm-培养皿中,并在25℃保温2天。在显微镜下可看到受感染种子表面的真菌有孢子形成。测定受感染种子数目并按式(Ⅱ)计算抑制值。
结果出于表5
表5
化合 该化合物 受感染种 种子 发病率 抑制值 植物
物号 浓度(ppm) 子数目 总数目 (%) (%) 毒性
1 250 0 120 0 100 -
2 250 0 120 0 100 -
对照 1,000 0 120 0 100 -
无 - 49 120 40.8 0 -
如前所述,按本发明的该化合物对广范围的微生物能发挥极强的杀微生物效能,并且对动物的毒性比已知的化合物都要低。因此,它可以在许多领域中安全用于改善由于微生物引起的症状和状况,例如包括:医药界、禽畜饲养业、农业、林业、渔业、工业以及环境卫生。
在对本发明详细描述并举出参考实例的同时,很明显对本技术领域的技术人员而言,可以在不背离其精神实质和不超出其范围之条件下作出各种变动和修改。
Claims (7)
2、根据权利要求1的组合物,其中式(Ⅰ)化合物的含量范围是该杀微生物组合物总量的0.1-80%(重量)。
3、权利要求1的组合物的制备方法,该方法包括将由式(Ⅰ)表示的化合物与适当的载体相混合。
4、根据权利要求3的方法,其中式(Ⅰ)化合物的制备方法包括在室温使5-氯-3-羟基异噻唑与等当量的异氰酸烷基苯磺酰酯在一种适当的溶剂中进行反应,其中异氰酸烷基苯磺酰酯中的烷基为C1-C4低级烷基。
5、根据权利要求4的方法,其中原料化合物异氰酸烷基苯磺酰酯中的烷基是甲基。
6、权利要求1的组合物用于对工业、农业产品和原材料以及对土壤进行消毒和灭菌。
7、根据权利要求6的组合物用途,包括对种子和植物以及对牲畜棚进行消毒和灭菌。
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