NO142442B - 2-benzimidazol med ikke-terapeutisk ovicid og fungicid virkning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører nye 2-benzimidazolkarbaminsyre-esterderivater, deres salter og kvarternære salter, med ikke-terapeutisk, ovicid og fungicid virkning.

Forbinde]sene ifolge oppfinnelsen tilsvarer den generelle

formel (I)

hvori R"*" betyr en

-(CH2)n-S04H-gruppe

med n = 1 - 3, og

R 3 er en lavere alkylgruppe.

Under forbindelser av den generelle formel (I) blir her begge de tautomere formene

forstått.

Alkylkarbamoyl-substituerte 2-aminobenzimidzoler i 1-stillingen finner anvendelse som fungicider og/eller ovicider ( se US-patentskrift nr. 3.541.213). Blandt disse forbindelser har l-butylkarbamoyl-2-benzimidazol-karbaminsyremetylester den stbrste betydningen. Vedrorende virkningsmekanismen til disse forbindelser har undersøkelsen vist at de går usedvanlig raskt over til 2-benzimidazolkarbaminsyremetylser i vandige opplosninger (G.P. Clemons og H.D. Sisler: Phytopathology 59, 7o5,(1969)). Ytterligere ble det fastsatt at i planter behandlet med benomyl utelukkende 2-benzimidazolkarbaminsyremetylester blir påvist. Denne kjennsgjerning bekrefter formodningen at det egentlige fungicide virksomme stoff er 2-benzimidazolkarba-minsyrealkylester selv.. (C.A. Peterson og L.V. Edginton:

J. Agric, Fd. Chem. 17, 898 (1969)).

Disse angivelser, som er funnet i litteraturen, er blitt bekreftet av egne undersøkelser, man har kunnet fastsette at den fungicide virkningen av 2-benzimidazolkarbaminsyremetylesteren med hensyn til virkningsspekteret samt også vedrorende virknings-intensiteten med virkningen av l-butylkarbamoyl-2-benzimidazolkarbaminsyremetylesteren er fullstendig identiske. Også av fremstillingstekniske og okonomiske grunner ble anvendelsen av 2-benzimidazolkarbaminsyremetylesteren som fungicid og ovicid middel foretrukket.

Anvendelsestekniske undersokelser viste at det er overordentlig viktig for tilveiebringelsen av den fungicide og/eller ovicide virkningen at virkstoffet blir fullstendig opplost.Dette er frem-for alt viktig ved mange anvendelsesområder, da man bare på denne måte kan oppnå en tilsvarende kontakt mellom plantene og såkornet på den ene siden og middelet på den annen side. Er det ikke mulig å opplose virkestoffet, så må spesielle formulerings-metoder anvendes. Som eksempel på dette kan sproytebeising av såkornet nevnes, som allerede teller som en bredt anvendt driftsmetode. Med denne metode oppnår man en meget bedre hefting av beisemiddelet til såkornet enn det som er tilfelle med eksempelvis pulverbeising. Til sproytebeising er beisemidler som er godt vannojploslige egnet. Også andre overveielser, som f.eks. okonomi, god sproyteevne, ensartet fordeling, god resorp-sjonsevne osv. lenker forskningen stadig mer til fremstillingen av vannopploslige fungicide midler. l-alkylkarbamoyl-2-benzimidazolkarbaminsyre-alkylesterene, spesielt 2-benzimidazolkarbaminsyre-alkylesterene, utmerker seg med en slik vannuopploslighet at de bare kan anvendes i mikrokrystallinsk form, dette med store mengder av nettmidler, emulgatorer, fortynningsmidler og andre tilsetninger. For å unngå de minimale inhibitorkonsentrasjoner oppnår de vandige suspensjoner i kombinasjon med overflateaktive stoffer, alkylsulfonater, polyglykoler, metylcellosolv etc. anvendelse. Fremstillingen av de virksomme stoffer i mikrokrystallinsk form byr på mange problemer.

Oppfinnelsen mål er å fremstille vannopploslige derivater, med bibeholdelse eller eventuell stigning av virkningen av 2-benzimidazolkarbaminsyre-alkylester. Med i vann godt opploslige derivater av 2-benzimidazolkarbaminsyre-alkylester kan man bekjempe plante-mycosen virksomt og okonomisk. De vannopploslige derivatene blir bedre opptatt av plantene og fordeler seg bedre i plantene. Umiddelbart etter at de kommer inn i saftkretslopet, over de i små mengder deres systemisk-fungicide virkning. , Også i den forebyggende behandlingen, som ved såkornbeising eller ved innsprøyting i planten post emergence, er vannopploslige virkestoff av. stor fordel.

Det er nå funnet at forbindelsene av den generelle formel (I)

hvori R<1> betyr

en -(CH2)n-S03H-gruppe med

n = 1 - 3, og

3

R betyr alkylgruppe,

er utmerket opploslige i vann og dessuten utmerker seg ved fungicid' og ovicid, ikke-terapeutisk virkning.

Forbindelsene av den generelle formel (I) og deres salter og kvarternære salter, fremstilles ved at man alkylerer estere av den generelle formel (II)

med forbindelser av den generelle formel (III)

hvori n er et helt tall 1-3,

eller med forbindelser av den generelle formel (IV)

hvori betydningen av n er som ovenfor beskrevet, og X står for halogen,

M for hydrogen, Na, K eller NH4~gruppe,

eller

De nye 2-benzimidazolkarbaminsyrealkylestere ifølge oppfinnelsen kan fremstilles på forskjellige måter.

Ifølge en foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten brinqer man 2-benzimidazolkarbaminsyre-alkylestere til reaksjon med sultoner. Som sultonkomponenter kan de forskjelligste forbindelser anvendes, f.eks. 1,3-propansulton.

Forbindelsen av den generelle formel (IA) som blir fremstilt

i fremgangsmåten kan også foreligge i den tautomere form. (IB)

Forbindelsen av den generelle formel (IB) danner på grunn av

de basiske gruppene som inneholdes av molekylet, indre salter. Deres op<p>løsning reagerer derfor nøytralt eller så og si nøytralt. Disse oppløsninger kan eventuelt surgjøres eller gjøres alkaliske uten av det oppstår en utfelling.

Anvendelsen av salter av virkestoffene ifolge oppfinnelsen er spesielt gunstig anvendelsesteknisk. Ca-, Mg-, Al- og alkali-metallsaltene samt saltene dannet med organiske baser utmerker seg generelt med fortreffelig vannopploslighet. Eventuelt kan også de kvarternaere salter av forbindelsene ifolge oppfinnelsen fremstilles.

2-benzimidazolkarbaminsyre-alkylestere eller eventuelt deres salter, som inneholdes av en alkyl- eller aralkyl-tu-sulf onsyre-gruppe, kan anvendes meget fordelaktig som fungicide og/eller ovicide midler, idet man anvender dem i form av en oppløsning tilberedt med vann eller med et vannholdig opplosningsmiddel, som er blandbart med vann. De vandige opplesninger kan inneholde o,ool - 5o% virksomt stoff.

De vandige opplosningene, som inneholder det virksomme stoff ifolge oppfinnelsen, som også eventuelt kan inneholde et organisk opplosningsmiddel som er blandbart med vann, blir hensikts-messig fremstilt ved at man omsetter 2-benzimidazolkarbaminsyre-alkylester fortrinnsvis i nærvær av syreamider, spesielt dimetylformamid, med sultoner og fortynner den erholdte opplosning med vann. Denne fremstillingsmåten muliggjor en meget enkel arbeidsmåte, den bestående formuleringsfremgangs-måten, som ofte består av forskjellige arbeidsganger som vanligvis blir anvendt ved preparater av lignende virknings-retning, er ikke nodvendig. Ifolge en foretrukket fremgangsmåte blir den ved reaksjonen erholdte blanding forst fortynnet til den onskede konsentrasjon på anvendelsesstedet. Derved blir transporkostnader spart.

De vandige opplosningene av de nye fungicide og/eller ovicide virksomme forbindelser ifølge oppfinnelsen er uvanlig stabile og kan lagres

i lang tid uten at det opptrår en grumsing av oppløsningen eller - i tilfelle av syreaddisjonssalter - at det finner sted en-hydrolyse. Disse egenskapene til de nye virksomme stoffer er anvendelsesteknisk av stor betydning.

Det behøves ikke å tilsettes emulgatorer, krystalliserings-hemmende stoffer, overflateaktive substanser etc, til de vandige oppløsningene som danner fungicide og/eller ovicide virksomme forbindelser som er gjenstand for oppfinnelsen, dog er tilsetning hhv. oppløsning av slike stoffer i de vandige preparatene mulig. De oppførte tilsetningsstoffene blir først og fremst anvendt når komposisjonene inneholder foruten stof-fene ifølge oppfinnelsen andre aktive komponenter, som f.eks. insekticider, baktericider, nematocider, fungicider eller andre i landbruket vanlige kjemikalier, f.eks. modningsfrem-mende midler.

Fra derivatene av 2-benzimidazolkarbaminsyre-alkylester,

som inneholder en alkyl-W-sulfonsyregruppe, kan eventuelt andre formuleringer enn oppløsninger fremstilles, f.eks. støv-blandinger, pastaer,granulater. Disse blir fremstilt på i og for seg kjent måte, f.eks. idet man blander de virksomme stoffer med egnede bærestoffer som talkum, kaolin, kritt, hvorved man eventuelt også anvender overflateaktive stoffer og disper-geringsmidler, som f.eks. polyoksyetylenfettalkoholester, polyoksy-etylenfettsyreeter, alkyl- og arylsulfonater, lignin og sul-fitavluter.

De virksomme stoffer kan anvendes alene eller i blandinger, såsom anvendelsesferdige oppløsninger, emulsjoner, suspensjoner, pulver, pastaer,granulater. Anvendelsen foregår på den vanlige måten, f.eks. ved sprøyting, forstøvning, tåkelegging eller vanning.

Ved hjelp av de virksomme forbindelser ifølge oppfinnelsen blir det mu-liggjort en spesiell fordelatkig metode for bekjempelse av soppdykdom-mer i tilfelle av planter som allerede er blitt syke: en vandig, konsentrert, nøytralt reagerende oppløsning av de nye 2-benz-imidazolkarbaminsyrealkylser-derivatene som inneholder alkyl-eller aralkyl-UJ-sulfonsyregrupper blir injisert i stammen,

spiren eller rottene på den syke planten. Ved at planten blir behandlet etter infeksjonen, kan den syke planten bli frisk,

og de store materialmengder og dyre sproyteanordninger, som er nodvendige i den forebyggende behandlingen, kan unngås i visse tilfeller og erstattes me'd en injeksjonssprøyte. Oppfinnelsen beskrenker seg dog ikke til denne spesielle og fullstendig nye måte å bekjempe soppsykdommer på planter,

men den omfatter også utover dette samtlige tidligere kjente måter for bekjempelse, når det derved blir anvendt 2-benzimidazol-karbaminsyrealkylester derivater inneholdende en alkyl- eller aralkyl-iu-sulfonsyregruppe.

For fremstilling av derivatene ifolge oppfinnelsen blir generelt 2-benzimidazolkarbaminsyre-alkylester brakt til reaksjon med alkylsultoner i nærvær av et syreamid. En fordelaktig utforelsesform av den fremgangsmåten består f.eks.

i å bringe 2-benzimidazol-karbaminsyre-metylester i dimetylformamid ved 80 - 153°C, fortrinnsvis llo - 13o°C,

til reaksjon med 1,3-propansulton og anvende den erholdte opplosning enten umiddelbart til fremstilling fungicide og/eller ovicide preparater eller utfelle det vannopploslige produkt, det propyl-uj-sulfonsyregruppeinnholdende derivat av 2-benzimidazol-karbaminsyre-metylesteren med et egnet opplosningsmiddel, f.eks. med aceton. Forbindelsen er vann-opplbslig, pH-verdien til den vandige opplosning ligger mellom 5 og 7.

For undersokelse av den fungistatiske virkningen av forbindelsen anvendes et byggmaltnæringssubstrat (pH 6,0 - 6,2) som er for-tykket med 3% agar-agar. Det flytende næringssubstrat blir fyllt i petriskåler med hver 5o ml og de vandige-alkoholiske, l:5oc fortynnede oppldsninger av forbindelsen som skal undersokes blir tilsatt i mengder av 1, o,5, o,25 og o,l ml. Etter den homogene blanding erholder man på denne måte næringssubstrat som inneholder forbindelsen som skal undersokes i konsentrasjoner på l:25.ooo, l:5o.ooo, 1: loo.ooo og l:25o.ooo. De faste næringssubstrat blir podet med forsoksorganismene. Etter inkubasjon på 5 dager ved 28°C blir den fungistatiske virkning vurdert. Tilsetningen av utelukkende vann-alkohol-blandingen uten virksomt stoff (kontroll) innvirker ikke på noen måte på veksten av mikroorganismene.

Resultatene av den ovenfor nevnte undersokelse er sammenfattet

i nedenstående tabell I.

Den phytotoksiske virkning av 2-benzimidazolkarbaminsyremetylester-derivatet som inneholder propyl-iu-sulfonsyregruppen ble undersokt på folgende måte: Som testplante ble hvit sennep (Sinapsis alba) valgt, som er kjent selv blandt tofrobladene som en av de omfindligste plantene.

I petriskåler med 9 cm diameter ble det fyllt jord, i hver petriskål ble ca. 5o korn sennepsfro og froene ble dekket

med 2-3 mm hoyt sjikt av havejord. Kulturene ble vannet med bronnvann. Plantene begynte å spire ved 2o-22°C og var etter 3-4 dager 2 - 2,5 cm hoye. Disse plantene ble nå behandlet med ovenfor nevnte forbindelse på to måter: en testplantegruppe

blir sproytet med o,2%'iger og o,l%'iger vandig opplosning av det virksomme stoff, de andre testplantegruppene ble vannet med opplosninger av de samme konsentrasjoner, hvorved det ble anvendt 5o ml opplosning pr. petriskål.

Verken ved de sproytede eller ved de vannede plantene viste

det seg phytotoksisk virkning.

Véd orienteringsforsøk for å finne ut varmblodstoksisiteten

viste det seg at det virksomme stoff - rotter appliseres intraperitonealt i en mengde på loo mg/kg - ikke hadde noen toksiske virkninger i det hele tatt.

For å finne ut virkningen ble forskjellige forsok utfort

med den ifolge fremstillingsforsok 2 fremstilte forbindelse

( i det folgende ABEM-PS).

A) Beising av mais

Maisen ble behandlet med o,o5%, o,l% hhv. o,15% av forbindelsen ABEM-PS og så undersokt på spirekraften og spiredyktigheten.

Det ble foretatt laboratorieforsøke og forsok i marken.

I laboratorieforsøkene ble spirekraften bestemt den 4. dagen etter spiring. Spiredykti'gheten ble undersokt den 6. dagen.

Begge kriterier tilsvarte kravene og var identiske med resultatene som ble oppnådd ved planter som var behandlet med TMTD hhv. fundazol.

For forsokene på friland ble 6oo g maissåkorn behandlet og

utsådd i 4 rekker å 5 m på teigen.For vurdering ble de planter som var kommet opp tellet 3 uker etter såingen. Det viste seg

at forbindelsen ABEM-PS - på lignende måte som TMTD og Fundazol - har en positiv virkning i sammenligning med den ubehandlede kontrollen.

På en storre teig ble mais av sorten OSSK-218 sådd i frilandsforsok, maisen var på forhånd blitt beiset med TMTD hhv. o,lo% ABEM-PS.Av såkornet som var beiset med forbindelsen ifolge oppfinnelsen spiret 9,73% flere planter og ga en 9,25%'ig hoyere avling enn det som var tilfelle ved TMTD.

B) Beising av bygg

Fungicidene som blir påfort som beis, sikrer for kortere eller lengre tid innen vegetasjonsperioden beskyttelse mot meldugg. Dette er av uvanlig betydning, da disse sykdommer ikke merkes

i de tidlige stadier ( host eller tidlig vår) med hensyn til ytre tegn. Det kan derfor forekomme at de viktigste preventive forholdsregler ikke blir fulgt.

Vårbygg ble beiset med forbindelsen ABEM-PS ifolge oppfinnelsen i en mengde på o,o5%, o,lo% hhv. o,15% og deretter utsådd. Bortsett fra denne beisingen ble det ikke foretatt noen annen behandling. Angrepet av meldugg ble taksert under hele vegetasjonsperioden. Angrepet ble utregnet i prosen, prosent-tallene ble gitt som resultat av sammenligning mellom angrepede og ikke-angrepede blader og som resultat av sammenligning av storrelsen av mycelovertrekk, som hadde dannet seg på de angrepede blader.

Det viste seg at den ubehandlede kontroll oppviste et angrep på 4o%, mens plantene som var behandlet med o,l% ABEM-PS

var angrepet i 23%. Plantene som til sammenligning var behandlet med Fundazol ble syke til 26%. Spirekraft og spiredyktighet ble ikke skadet av forbindelsene ifolge oppfinnelsen.

C) Behandling av vinterhvete mot meldugg.

Fra forbindelsen ABEM-PS ble det laget sproyteopplosninger med o,o5%, o,l% hhv. o,15% .konsentrat av det virksomme stoff. Hveten ble sproytet en gang om våren. Virkningen ble iaktatt kontinuerlig til modningen av hveten. Resultatene ble utregnet som prosent tilsvarende de syke bladoverflåtene. Den ubehandlede kontrollen oppviste et angrep på 46,2%, mens bare 16,5% av plantene behandlet ved sproyting med o,15%'ig opplosning av ABEM-PS ble syke. Oppløsningen av o,3%'ig Fundazol,

som var blitt anvendt som sammenligning, innskrenket sykdommen til 14, 5%.

D) virkning mot brannsopp hos mais.

I laboratorieforsøk fikk maiskorn henstå-på filterpapirskiver, som var dynket med opplosningen, som skulle undersøkes, i 48 timer for å spire og deretter infisert med en suspensjon (5oo celler/mm^) av brannsopp.

Deretter ble maisspirene brakt inn i et klimakammer med 27°C og 7o% relativ fuktighet og hensto der i 5 dager. Deretter ble angrepet bestemt i %.Fundazolen, som ble anvendt som sammenligningssubstans, hemmet angrepet loo% i en konsentrasjon på o,2%, mens ABEM-PS beskyttet fullstendig mot brannen allerede i en konsentrasjon på o,o5%.

Oppfinnelsen blir i det etterfølgende nærmere forklart ved hjelp av eksempler.

EKSEMPEL 1

2oo g 2-benzimidazolkarbaminsyre-etyIester i 4oo ml dimetylformamid blir oppvarmet til 8o°C under omroring og 15o g 1,3-propansulton blir tilsatt. Reaksjonen er eksoterm, og reaksjonsblandingen blir på grunn av dette oppvarmet til 12o°C. Denne temperatur blir bibeholdt i 3o min. Reaksjonen er slutt når en dråpe,som blir tatt fra reaksjonsblandingen og som blir fortynnet med vann, danner en klar opplosning. Dimetylformamid-opplosningen inneholder etter bestemmelse 31o g produkt. Opp-løsningen kan etter passende fortynning anvendes som plante-beskyttelsesmiddel.

EKSEMPEL 2

2o g 2-benzimidazol-karbaminsyre-metylester og 15 g propansulton blir rort inn i 4o ml dimetylformamid og oppvarmet til llo - 13o°C. Etter 15 min. blir oppløsningen klar. Den blir oppvarmet i ytterligere 15 min. og deretter avkjolt til romtemperatur.

Den avkjolte opplosning blir inndryppet i 6oo ml aceton ved

0°C under omroring. Det utfelite bunnfallet blir vasket med aceton. Etter torking i vakuum ved 5o°C erholder 3o,5 g produkt, som smelter ved llo-112°C.

Utbytte: 92,3%

Analyse:

Forbindelsen er ubegrenset opploslig i vann, pH-verdien til den vandige opplosning er 6. IR-spektret viser vesentlige avvik fra spektret til 2-benzimidazol-karbaminsyre-metylesteren og oppviser ved lo45 cm-''" og 176o cm~^ karakteristiske render.

EKSEMPEL 3

Derivatet av 2-benzimidazol-karbaminsyre-metylesteren som inneholder en propylsulfonsyregruppe blir opplost i 2o ml vann i en mengde på 3,1 g og lg Cu(CH^COO)^-H20 blir tilsatt. Man erholder en gronn opplosning.

EKSEMPEL 4

Derivatet av 2-benzimidazol-karbaminsyre-metylesteren som inneholder en propylsulfonsyregruppe blir opplost i 2o ml vann i en mengde på 3,1 g og tilsatt 1,4 g metyletylamin.

Det danner seg en liten mengde bunnfall, hvorfor oppløsningen blir klaret over aktivkull.

EKSEMPEL 5

Det blir arbeidet etter den i eksempel 1 beskrevne måte.

Den erholdte dimetylformamid-opplosning blir fortynnet til

en virkestoffkonsentrasjon på 8o ppm og anvendt som sproytemiddel i plantebeskyttelsen.

EKSEMPEL 6

Det blir arbeidet etter den i eksempel 1 beskrevne måte.

Til den erholdte dimetylformamid-opplosningen blir 5o% kalsium-magnesium-ligninsulfonat, 5% hydratisert attapulgitt og 8% vannfritt natriumkarbonat, regnet på det virksomme stoff, tilsatt. Blandingen blir fortynnet med vann til 3oo ppm virkestoffkonsentrasjon og anvendt som sprøytemiddel.

EKSEMPEL 7

Det blir arbeidet etter den i eksempel 2 beskrevne måte.

Det erholdte produkt blir fortynnet med vann og innstilt på

den onskede konsentrasjpn.Hvis onsket blir eventuelt nettmidler, som f.eks. alkylsulfonater, polyglykol, metylcellosolv tilsatt oppløsningen, som kan anvendes som sprøytemiddel.

EKSEMPEL 8

Det blir arbeidet etter; den i eksempel 2 beskrevne måte

og fremstilt et sproytepulver av det erholdte produkt (emulgerbart konsentrat):

25 - 5o% produkt ifolgeieksempel 2

5o - 75% fyllstoff, f.eks. talkum, kaolin, kritt o,l-o,5% metylcellulose:

2 - 3% alkylnaftalinsuflonsyre-natrium

Claims (3)

1. 2-benzimidazol-karbaminsyre-esterderivater med ikke-terapeutisk fungicid og ovicid virkning, karakterisert ved at forbindelsen har den generelle formel (I) hvor R1 betyr en -.(CI^) ^SO^H-gruppe, n = 1 - 3, og R 3 betyr en lavere alkyigruppe, såvel som deres salter og kvarternære salter.

2. Forbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at den er l-sulfonylpropyl-benzimidazol-2-yl-karbaminsyremetylester.

3. Forbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at den er 1-sulfonylpropyl-benzimidazol-2-ylkarbaminsyreetylester.