FI77859B - Pesticidalt nitrometylenderivat. - Google Patents

Description

ι 77859

Pestisidinen nitrometyleenijohdannainen

Keksintö koskee uutta pestisidistä nitrometyleeni-johdannaista, menetelmää sen valmistamiseksi ja sen käyttöä 5 pestisidinä, varsinkin tuhohyönteisten torjuntaan.

GB-patenttijulkaisussa nro 1 576 120 on kuvattu 2- nitrometyleenitetrahydro-1,3-diatsiinijohdannaisia, joilla on käyttökelpoisia pestisidiaktiviteettia. Erityisen edullinen yhdiste korkean pestisidisen aktiviteettinsa 10 vuoksi on 2-nitrometyleenitetrahydro-2H-l,3-tiatsiini.

US-patenttijulkaisussa nro 4 052 388 kuvatulla yhdisteellä, 3- asetyyli-2-nitrometyleenitetrahydro-2H-l,3-tiatsiiinilla on myös käyttökelpoista pestisidistä aktiviteettia. Kummallakin näistä yhdisteistä on kuitenkin yksi suuri haitta- 15 puoli, joka käytännössä estää niiden käytön: ne ovat valon ja lämmön vaikutukselle herkkiä.

Nyt on yllättäen keksitty, että kemiallisesti näitä yhdisteitä läheinen yhdiste on lämmön- ja valonkestävyyten-sä suhteen pysyvämpi, minkä johdosta sen kestävyys on parem-20 pi ja teho siten kohonnut.

Keksinnön kohteena on 3-formyyli-2-nitrometyleenitet-rahydro-2H-l,3-tiatsiini, jonka kaava on r"s 25 (I) c * \

OH

On huomattava, että kaavan I mukainen yhdiste voi 30 esiintyä kahtena erilaisena isomeerimuotona. Molemmat eril-. . liset isomeerit ja niiden seokset kuuluvat keksinnön suoja- piiriin.

Keksinnön kohteena on myös menetelmä 3-formyyli-2-nitrometyleenitetrahydro-2H-l,3-tiatsiinin valmistamiseksi, 35 jolle menetelmälle on tunnusomaista, että metyleenitetra-hydro-2H-l,3-diatsiini, jonka kaava on 2 77859 f"s ^N^CH.N02 (II)

A

saatetaan reagoimaan emäksen länsä ollessa muurahaishapon 5 ja 2-8 hiiliatomia sisältävän alkaanikarboksyylihapon seka-anhydridin kanssa, esimerkiksi muurahaishapon ja etikkahapon Seka-anhydridin kanssa. Emäksenä on edullisesti orgaaninen emäs, kuten tertiäärinen amiini, esimerkiksi trialkyyliamiini, varsinkin trietyyliamiini. Reaktio suo-10 ritetaan edullisesti 0°C:ssa tai sen alapuolella, esimerkiksi lämpötila-alueella -30°C - 10°C. Reaktio suoritetaan sopivasti orgaanisessa liuottimessa, esimerkiksi klooratussa hiilivedyssä, kuten dikloorimetaanissa, tai dimetyyliformamidissa.

15 Keksinnön mukaisen menetelmän suorituksessa reak- tioseoksessa voi olla läsnä vähäinen määrä vettä, mutta edullisemmin menetelmä suoritetaan olennaisesti vedettömissä olosuhteissa.

Kuten edellä mainittiin, 3-formyyli-2-nitromety-20 leenitetrahydro-2H-l,3-tiatsiinilla on käyttöä erityisesti tuhohyönteisten torjunnassa. Se on aktiivinen esimerkiksi sellaisia tuholaisia vastaan kuin perhosten ja muiden hyönteisten toukkamuodot, esimerkiksi sukujen Spodoptera ja Heliothis toukkamuotoja vastaan. Se on erityisen käyttö-25 kelpoinen useiden riisiviljelyn tuholaisten torjuntaan.

Keksinnön kohteena ovat myös pestisidikoostumukset, jotka sisältävät 3-formyyli-2-nitrometyleenitetrahydro-2H- 1,3-tiatsiinia yhdessä kantaja-aineen kanssa.

On todennäköistä, että eri isomeereillä tai isomeeri-30 seoksilal on erilaiset aktiviteettitasot tai -spektrit, ja koostumukset voivat siten sisältää eri isomeerejä tai isomeeriseoksia. Keksinnön kohteena on edelleen menetelmä tuholaisten, varsinkin tuhohyönteisten torjumiseksi tai ennaltatorjumiseksi niiden elintilassa viemällä elintilaan 35 pestisidisesti vaikuttava määrä keksinnön mukaista yhdistettä tai koostumusta. Erityisen edullisesti keksinnön mu- 3 77859 kaista yhdistettä tai koostumusta levitetään kasvavaan riisipeltoon.

Keksinnön mukaisen koostumuksen kantaja-aine on mikä tahansa materiaali, jonka kanssa aktiivinen aine voidaan 5 muodostaa valmisteeksi, joka helpottaa levittämistä käsiteltävään paikkaan, joka voi olla esimerkiksi kasvi, siemen tai multa tai joka helpottaa varastointia,kuljetusta tai käsittelyä. Kantaja-aine voi olla kiinteä tai nestemäinen tai myös aine, joka normaalisti on kaasu, mutta 10 joka on puristettu nestemuotoon, ja kantaja-aineina voidaan käyttää mitä tahansa normaalisti pestisidikoostumusten valmistuksessa käytetyistä kantaja-aineista. Edullisesti keksinnön mukaiset koostumukset sisältävät 0,5-95 paino-% aktiivista aineosaa.

15 Sopivia kiinteitä kantaja-aineita ovat luonnonsavet ja silikaatit ja synteettiset savet ja silikaatit, esimerkiksi diatomiitit, magnesiumsilikaatit, kuten talkki, magnesiumaluminiumsilikaatit, kuten attapulgiitit ja vermi-kuliitit, alumihiumsilikaatit, kuten kaoliniitit, mont-20 morilloniitit ja kiilteet, kalsiumkarbonaatti, kalsiumsulfaatti, ammoniumsulfaatti, synteettiset piioksidit ja synteettiset kalsium- ja aluminiumsilikaatit, alkuaineet, esimerkiksi hiili ja rikki, luonnonhartsit ja synteettiset hartsit, esimerkiksi kumaronihartsit, polyvinyylikloridi-25 ja styreenipolymeerit ja -kopolymeerit, kiinteät polykloori-fenolit, bitumi, vahat ja kiinteät lannoitteet, esimerkiksi superfosfaatit.

Sopivia nestemäisiä kantaja-aineita ovat vesi, alkoholit, esimerkiksi isopropanoli ja glykolit, ketonit, esi-30 merkiksi asetoni, metyylietyyliketohi, metyyli-isobutyyli-ketoni ja sykloheksanoni, eetterit, aromaattiset tai ali-faattiset hiilivedyt, esimerkiksi bentseeni, tolueeni ja . . ksyleeni, petrolifraktiot, esimerkiksi kerosiini ja kevyet mineraaliöljyt, klooratut hiilivedyt, esimerkiksi hiili-35 tetrakloridi, perkloorietyleeni ja trikloorietaani.

Usein on edullista käyttää erilaisten nesteiden seoksia.

4 77859

Maanviljelyksessä käytettävät koostumukset valmistetaan ja kuljetetaan usein konsentraatteina, jotka ennen käyttöä laimennetaan.Laimentamisen helpottamiseksi lisä -tään edullisesti vähäinen määrä pinta-aktiivista ai-5 netta. Keksinnön mukaisen koostumuksen kantaja-aineen ainakin yksi aineösa 6n siten edullisesti pinta-aktiivinen aine. Koostumus voi sisältää esimerkiksi vähintään kaksi kantaja-ainetta, joista ainakin yksi on pinta-aktiivinen aine.

10 Pinta-aktiivinen aine voi olla emulgointiaine, dis- pergointiaine tai kostutusaine ja se voi olla ei-ioninen tai ioninen. Esimerkkejä sopivista pinta-aktiivisista aineista ovat polyakryylihappojen ja ligniinisulfonihappo-jen natrium- ja kalsiumsuolat, vähintään 12 hiiliatomia 15 sisältävien rasvahappojen tai alifaattisten alifaattisten amiinien tai amidien ja etyleenioksidin ja/tai propyleeni-oksidin kondensaatiotuotteet, glyserolin, sorbitaanin, sakkaroosin tai pentaerytritolin rasvahappoesterit ja niiden kondensaatiotuöteet etyleenioksidin ja/tai propyleenioksidin 20 kanssa rasva-alkoholien tai alkyylifenolien (esim. p-ok-tyylifenoli tai p-oktyylikresoli) kondensaatiotuotteet etyleenioksidin ja/tai propyleenioksidin kanssa, näiden konsensaatiotuotteiden sulfaatit ja sulfonaatit, vähintään 10 hiiliatomia sisältävien rikki- tai sulfonihappoesterei-25 den alkali- ja maa-alkalimetallisuolat, edullisesti nat- riumsuolat, esimerkiksi natriumlauryylisulfaatti, natrium-sek-alkyylisulfaatit, sulfonoidut risiiniöljyn natrium-suola ja natriumalkyyliaryylisulfonaatit, kuten dodekyyli-bentseenisulfonaatti ja etyleenioksidipolymeerit ja ety-30 leenioksidin ja propyleenioksidin kopolymeerit.

Keksinnön mukaiset koostumukset voidaan esimerkiksi formuloida kostutettaviksi jauheiksi, pölytteiksi, rakeiksi, liuoksiksi, emulgoituviksi konsentraateiksi, emulsioiksi, suspensiokonsentraateiksi ja aerosoleiksi. Kostutettavat 35 jauheet sisältävät tavallisesti 25, 50 tai 75 paino-% aktiivista ainetta ja kiinfeän inertin kantaja-aineen 5 77859 lisäksi ne tavallisesti sisältävät 3-10 paino-% dispergoin-tiainetta ja tarvittaessa 0-10 paino-% yhtä tai useampaa stabilointiainetta ja/tai muita lisäaineita, kuten tunkeutumista tai takertumista edistäviä aineita. Pölytteet 5 formuloidaan tavallisesti konsentraateiksi,joiden koostumus on samankaltainen kuin kostutettavan jauheen ilman dispergointiainetta ja pölytteet laimennetaan tavallisesti edelleen kiinteällä kantaja-aineella ennen käyttöä koostumuksiksi , jotka sisältävät 0,5-10 paino-% aktiivista aineosaa. 10 Rakeet ovat tavallisesti 1,676-0,152 mm suuruisia ja niiden valmistuksessa käytetään agglomerointi- tai impregnointitek-niikkaa. Rakeet sisältävät yleensä 0,5-75 paino-% aktiivista aineosaa ja 0-10 paino-% lisäaineita, kuten stabilointiaineita, pinta-aktiivisa aineita, aktiiviaineen vapautumista 15 hidastavia aineita ja sideaineita. Ns. "kuivana valuvat jauheet" koostuvat suhteellisen pienistä rakeista, joiden aktiivisen aineen konsentraatio on suhteellisen korkea. Emulgoituvat konsentraatit sisältävät tavallisesti liuottimen ja mahdollisen tarvittavan lisäaliuottimen lisäksi 20 10-50 % (paino/tilavuus) aktiivista aineosaa, 2-20 % (pai no-tilavuus) emulgointlainetta ja 0-20 % (paino/tilavuus) muita aineosia, kuten stabilointiaineita, tunkeutumista edistäviä aineita ja korroosionestoaineita. Suspensiokon-sentraatit muodostetaan tavallisesti siten,että saadaan 25 pysyvä, laskeutumaton,juokseva tuote, joka tavallisesti sisältää 10-75 paino-% aktiivista aineosaa, 0,5-15 paino-% dispergointiaineita, 0,1-10 paino-% suspendointiaineita, kuten suo jako Ilo idej’a ja tiksotrooppisia aineita, 0-10 paino-% muita lisäaineita,kuten vaahdonesto, korrosionestoainei-30 ta, stabilointiaineita, tunkeutumista ja takertumista edistäviä aineita, ja vettä tai orgaanista nestettä , johon aktiivinen aineosa on olennaisesti liukenematon; koostumus voi sisältää liuenneena tiettyjä orgaanisia kiinteitä aineita tai epäorgaanisia suoloja estämään las-35 keutumista tai veden jäätymisenestoaineina.

6 77859

Keksinnön suojapiiriin kuuluvat myös vesidisper-sot ja -emulsiot, esimerkiksi sellaiset, jotka on saatu laimennettaessa keksinnön mukaisia kostutettavia jauheita tai konsenträatteja. Nämä emulsiot voivat olla tyypiltään 5 vesi/öljyssä- tai öljy/vedessä-emulsioita,ja ne voivat olla konsistenssiltaan paksun majoneesin kaltaisia.

Keksinnön mukainen koostumus voi myös sisältää muita aineosia, esimerkiksi yhtä tai useampaa muuta pestisi-distä, herbisidistä tai fungisidista yhdistettä tai hyön-10 teisiä houkuttelevaa ainetta, kuten feromoneja tai ravintoaineita käytettäviksi syötti- ja loukkukoostumuksissa.

On myös todettu, että keksinnön mukaisten yhdisteiden ja koostumusten lämpöstabiliteettia voidaan parantaa lisäämällä stabiloiva määrä, tavallisesti 10-100 paino-% 15 yhdisteen painosta laskettuna tiettyjä orgaanisia typpiyhdisteitä, kuten ureaa, dialkyylivirtsa-aineita, tioureaa-tai guanidiinisuoloja tai heikkojen happojen alkalimetalli-suoloja, kuten bikarbonaatteja, asetaatteja tai bentsoaat-teja.

20 Keksintöä valaistaan edelleen seuraavissa esi merkeissä.

Esiimeitkki 1 3-formyyli-2-nittometyleenitetrahydro-2H-l,3-tiatsiinin vamistus_ 25 2-nitrometyleenitetrahydro-2H-l,3-tiatsiinin (3,2 g) liuokseen vedettömässä dikloorimetaanissa (30 ml) lisättiin huoneen lämpötilassa typpikehässä trietvyliamii-nia (5,2 ml).

Liuos jäähdytettiin sitten -20°C:seen ja siihen 30 lisättiin tipoittain ja sekoittaen muurahais-etikkahappo-anhydridin (5,6 g) liuos vedettömässä dikloorimetaanissa (30 ml). Lämpötilan annettiin 30 minuutin kuluessa kohota 0°C:seen samalla sekoittaen.Reaktioseos kaadettiin jäiden ja 2-m HCl:n (10 ml) seokseen. Orgaaninen kerros erotet-35 tiin, pestiin 2-m HCl:llä (50 ml), sitten vedellä ja kuivattiin (MgSO^). Liuotin haihdutettiin alennetussa pai- i 7 77859 neessa ja jäännös kiteytettiin uudelleen kloroformista, jolloin saatiin haluttu tuote keltaisina kiteinä, sp. 138-140°C.

Analyysi, CgHgC^^S

5 laskettu: C 38,3 % H 4,3 i N 1,49% saatu: C 38,5 % H 4,3 i N 14,5%.

Esimerkki 2

Pestisidinen aktiviteetti

Keksinnön mukaisen yhdisteen pestisidinen aktivi-10 teetti määritettiin seuraavia hyönteistuholaisia vastaan: Spodoptera littoralis (S.l.)

Aedes aegypti (A.a.)

Musca domestica (M.d.)

Aphis fabae (A.F.) 15 Kunkin lajin koemenetelmä on kuvattu seuraavassa: jollei muuta mainita,niin kaikissa kokeissa kokeiltaville lajeille suihkutettiin koeyhdisteen 0,2-%:ista liuosta tai suspensiota 16,7 % asetonia sisältävässä vesiväliainees-sa, joka sisälsi 0,04 % Triron X-100 (tavaramerkki); kontrol-20 likokeissa suihkutettiin veden, asetonin ja Triton X-100:n -:· (tavaramerkki) liuosta samassa suhteessa. Kaikki kokeet suoritettiin normaaleissa hyönteisten kannalta edullisissa " olosuhteissa lämpötilässa 23°C - 2°C (valaistus ja kosteus vaihtelivat).

25 (i) Spodoptera littoralis (S.l.) Tässä kokeessa käytettiin toisen kehitysvaiheen toukkia. Kutakin koeliuosta ja kontrolliliuosta suihkutettiin eri petrimaljoille, jotka sisälsivät ravintoainetta, jolla Spodoptera littoralis -toukkia oli kasvatettu. Kun 30 suihutettu kerros oli kuivunut, jokaiseen maljaan pantiin 10 kpl toisen kehitysvaiheen toukkia. Kuolleisuus määritettiin 1 ja 7 vuorokauden kuluttua suihkuttamisesta ja kuolleisuus-% laskettiin.

(ii) Aedes aegypti (A.a.) 35 Tässä kokeessa käytettiin vastakehittyneitä 4. kehi tysvaiheen toukkia. Koeliuokset valmistettiin sisältämään 8 77859 3 ppm aktiiviainetta vedessä, joka sisälsi 0,04 % Triton X-100 (tavaramerkki); liuoksessa oli alunperin liukenemisen parantamiseksi asetonia, joka kuitenkin haihdutettiin pois.

10 kehityksensä alussa olevaa 4. kehitysvaiheen 5 toukkaa pantiin 100 ml:aan koeliuosta. 48 tunnin kuluttua kuolleet toukat laskettiin, ja kuolleisuus-% määritettiin.

Mahdollisia henkiin jääneitä toukkia syötettiin sitten pienellä määrällä eläinravintopelletteja ja aikuisten ja koteloiden lopullinen kuolleisuus-% laskettiin, kun kaikki 10 toukat joko olivat kuoriutuneet aikuisiksi kehittyneinä tai kuolleet.

(iii) Musca domestica (M.d.) 2-3 vrk vanhojen maidolla ruokittujen aikuisten naaraspuolisten huonekärpästen (Musca domestica) koe-erät 15 tainnutettiin hiilidioksidilla ja pantiin suodatinpaperilla vuorattuihin petrimaljoihin. Maljat suihkutettiin koekoos-tumuksilla käyttäen logaritmisella laimennusperiaatteella toimivaa suihkutuslaitetta. Kärpäsiä pidettiin sitten petrimal joissa ja niitä ruokittiin pitkin petrimaljan reunaa 20 alasvalutetulla suodatinpaperiin imeytyvällä laimealla maitoliuoksella. Kuolleisuus määritettiin 24 tunnin kuluttua.

(iv) Aphis fabae (A.f.)

Kokeet suoritettiin aikuisilla mustilla pavun lehti-25 kirvoilla (Aphis fabae). Petrimaljoissa kahdelle vierekkäin olevalle härkäpavunlehdelle suihkutettiin koeliuoksia. Pienissä harsolla päällystetyissä astioissa olevia lehtikirvoja (niiden määrää ei laskettu) suihkutettiin koeliuoksilla. Suihkeen lävitse kuljettuaan lehtikirvat kaadettiin lehdil-30 le ja petrimaljojen kannet pantiin paikoilleen. Kuolleisuus määritettiin 24 tunnin kuluttua.

Näiden kokeiden tulokset on esitetty taulukossa B, jossa kokeiltujen lajien tunnuksina käytetään edellä esitettyjä alkukirjaimia ja jossa kunkin yhdisteen aktivi-35 teetti on ilmoitettu kuolleisuus-%:na.

9 77859 A tarkoittaa 90-100 %:n kuolleisuutta B tarkoittaa 50-80 %:n kuolleisuutta C takroittaa 0-40 %:n kuolleisuutta.

5 Taulukko I

Insektisidinen aktiviteetti S. I. A. a. Md. A. f.

1 vrk 7 vrk 2 vrk lopul-10 linen

AAA AAA

Esimerkki 3 15 Pysyvyyden määrittäminen Tämän kokeen tarkoituksena on määrittää yhdisteen pysyvyys kenttäoloja muistuttavissa olosuhteissa.

Koelajina käytettiin maissimadon (Heliothin zea) kolmannen kehitysvaiheen toukkia. Jokainen koeyhdiste 20 liuotettiin 1,0 ml saan ksyleeni-asetoniseosta 1:1, johon lisättiin 0,1 ml pinta-aktiivista ainetta. Liuos laimennettiin vesijohtovedellä 10,0 mlsksi. Tämä liuos laimennettiin sitten vedellä laimennukseksi, jolla suihkutusannokseksi tuli 100 g aktiivista aineosaa hehtaaria kohti.

25 Ruukussa kasvatetut 15-20 cm korkeat puuvillataimet karsittiin siten, että niihin jäi 2 lehteä, ja suihkutettiin sitten käyttäen liikkuvaa suihkesuutinta.Jokainen käsittely suoritettiin 10:lie kasville. Suihkutttamisen jälkeen kahdelle kasville pantiin välittömästi 5 toukkaa ja muita 30 kasveja pidettiin huoneessa, joka oli varustettu auringonvaloa muistuttavalla sähkövalaistuksella. Kaksi kasvia poistettiin sitten huoneesta aine 1, 2, 4 ja 7 päivän kiiluttua suihkuttamisesta, ja kasvien lehdille pantiin aina 5 toukkaa. Kasvien päälle asetettiin lasikuvut estämään toukkien kar-35 kaamisen, 48 tuntia toukkien asettamisesta niiden kuolleisuus tutkittiin. Tulokset nähdään seuraavassa taulukossa II.

10 7 78 5 9 A: 3-formyyli-2-nitrometyleenitetrahydro-2H-l,3-diatsiini (keksinnön mukainen yhdiste) B: 2-nitrometyleenitetrahydro-2H-l,3-tiatsiini (GB-patentti-julkaisun 1 576 120 mukainen yhdiste) 5 C: 3-asetyyli-2-nitrometyleenitetrahydro-2H-l,3-tiatsiini (US-patenttijulkaisen 4 052 388 mukainen yhdiste)

Taulukko II

10

Kokeiltu Kuolleisuus 48 tunnin kuluttua yhdiste suihkuttamisesta kulunut aika __päivinä_ “ 0 12 4 7 15 A 100 100 100 100 100 B 100 55 0 0 0 C 100 100 50 0 0

Tulokset osoittavat, että kaikki kokeillut yhdisteet tappoivat koekasveille viedyt toukat välittömästi suihkut-tamisen jälkeen. Kuitenkin, kun suihkuttamisesta oli kulunut 1 päivä kasveille suihkutetun tunnetun yhdisteen B kerrostuma tappoi vain 55 % toukista; 2 päivän kuluttua suihkuttamisesta yhdiste B oli täysin inaktiivinen. 2 päi- 25 vän kuluttua suihkuttamisesta tunnetun yhdisteen V kerrostuma tappoi ainoastaan 50 % toukista ja 4 päivän kuluttua suihkuttamisesta yhdiste C oli täysin inaktiivinen. Sen sijaan keksinnön mukainen yhdiste tappoi kasveilla olevat toukat vielä 7 päivän kuluttua suihkutuksesta.

Claims (6)

11 77859 1. 3-formyyli-2-nitrometyleenitetrahydro-2H-l,3-tiatsiini.

2. Menetelmä 3-formyyli-2-nitrometyleenitetrahydro- 2H-1,3-tiatsiinin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että 2-nitrometyleeni-2H-l,3-tiatsiini saatetaan emäksen läsnä ollessa reagoimaan muurahaishapon ja 2-8 hiili-atomia sisältävän alkaanikarboksyylihapon seka-anhdyridin 10 kanssa.

3. Koostumus, tunnettu siitä, että se sisältää 3-formyyli-2-nitrometyleenitetrahydro-2H-l,3-tiatsii-nia ja kantaja-ainetta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen koostumus, 15 tunnettu siitä,että se sisältää vähintään kahta kantaja-ainetta, joista ainakin yksi on pinta-aktiivinen aine.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että se sisältää myös stabiloivan 20 määrän orgaanista typpiyhdistettä tai heikon hapon alka- limetallisuolaa.

6. Menetelmä tuholaisten torjumiseksi kasvupaikalla, tunnettu siitä, että tuholaisten elintilaan viedään pestisidisesti vaikuttava määrä patenttivaatimuksen 1 25 mukaista yhdistettä tai jonkin patenttivaatimuksista 3-5 mukaista koostumusta.