Способ получения 2-(пропаргилоксиимино)-1,7,7- триметилбицикло (2,2,1)гептана в виде рацемата или оптически активного антипода

 

1. Способ получения 2-(пропаргилоксиимино)-1,7,7-триметилбицикло

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 С 07 С 131 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (и) R CH -С CH

2 = 2 (III) =М-О-СН вЂ” С вЂ” = СН

2 = (11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2)) 3803960/23-04 (62) 2804453/23-04 (22) 19.10.84 (23) 20.08.79 (31) ЕЕ-2589 (32) 22.08,78 (33) (46) 30,07.86, Бюл ° № 28 (71) Эдьт Дьедьсерведьесети Дьяр (НЦ) (72) Золтан Будаи, Ференц Юрак, Аттила Киш-Тамаш, Аранка Лаи, Тибор Мезей, Золтан Виг и Терез Зубовитш (HU) (53) 547.233,07(088.8) (56) Патент Англии ¹ 1457294, кл, С 1 В, опублик ° 1975. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-(ПРОПАРГИЛОКСИИМИНО) — 1,7,7-ТРИМЕТИЛБИЦИКЛО (2, 2, 1)ГЕПТАНА В ВИДЕ РАЦЕМАТА ИЛИ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНОГО АНТИПОДА (57) 1, Способ получения 2-(пропаргилоксиимино) — 1,7,7-триметилбицикло (2,2,1) -гептана формулы в виде рацемата или оптически активного антипода, отличающийс я тем, что рацемат или оптически активное производное 1 7,7-триметилбицикло (2,2,1) -гептана формулы где Y - кислород, сера или группа оксима, подвергают взаимодействию с производным пропина формулы где R — галоид или аминооксигруппа, при условии, что, если Y — кислород или сера, R — аминооксигруппа, а если

Y — - группа оксима,, R — галоид, или с

его кислотно-аддитивной солью в присутствии конденсирующего средства и органического растворителя с последующим выделением целевого продукта в виде рацемата или оптически активного антипода.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве конденсирующего средства используют пиридин формулы II, где Y — кислород или сера, 4h

3 ° Способпоп ° 1,отличаюшийся тем, что в качестве кон- Сд денсирующего средства используют щелочь, метилат натрия, амид натрия Ю или гидрид натрия по формуле II где Y — группа оксима, 4 ° Способ по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве органического растворителя используют низшие спирты, ароматические углево- Q4 дороды, диметилформамид или смесь ксилола и диметилформамида, l2

:м-о-сн -с -=ш в форме рацемата и/или в оптически активной форме, которые могут быть использованы в качестве регуляторов роста растенйй, одновременно обладающих инсектицидными свойствами, Целью изобретения является разработка способа получения нового произ . водного в ряду.бицикло(2,2,1) -гептана, обладающего высокой активностью в качестве регуляторов роста растений, Пример ), 4,6 r (О 2 моль) металлического натрия растворяют в

200 мл метанола, К раствору прибавляют 33,м r (0,2 моль) (+) — ),7,7триметилбицикло (2,2,1)-гептан-2-он-оксима, Смесь кипятят в течение 1 ч и затем обрабатывают 23,8 г (0,2 моль) пропаргилбромида, через

1 ч реакционного времени реакционную смесь охлаждают, отфильтровывают выпавший в осадок бромид натрия, фильтрат выпаривают и остаток фракционируют под разрежением °

Получают 33,2 r (8)X)(+) 2-пропаргилоксиимино-1,7,7-триметилбицик ло(2,2,1) — гептана в форме светлоо желтого масла, Т.кип. 94 С;.

1,5 мм рт,ст,; и)) --- 1,4955, Вычисленч, 7: С 76,05; Н 9,33;

N 6,82 °

С„11„N О

Найдено, 7: С 76,17; Н 9,62;

N 6.88.

Пример 2, В 150 мл безводного бенэола вводят 4,8 r (0,2 моль) о гидрида натрия. При 50 С в течение получаса прибавляют раствор 33,4 г (0,2 моль)(т) -1,7,7-триметилбицик-. ло(2,2,1) -гептан-2-он-оксима в 50 мл диметилформамида. После завершения образования газа смесь охлаждают до

25 С и. обрабатывают 23,8 r (0,2 моль) пропаргилбромида. Через 2 ч реакционную смесь промывают водой, органическую фазу отделяют, выпаривают и остаток фракционируют под разрежением, Получают 37,0 r (90,5X (+) -2пропаргилоксиимино-),7,7-триметилби1

Изобретение относится к способу получения нового 2-(пропаргилокси. имино)-1,7,7-,триметилбицикло- (2,2,))гептана формулы

48532 2 цикло (2,2,1)-гептана в форме светложелтого маслл. Т. кип. 94-96 С;

1,5 мм рт.ст.; и, 1,4953 °

Приме р 3. 39,0 г (0,1 моль) тонкоиэмельченного амида натрия прибавляют к 800 мл ксилола и при 50 С о обрабатывают раствором 167 г (0,1 моль), ) -1,7,7 — триметилбицикло(2,2,1)-гептан — 2-он — оксима в 200 мл диметилформамида.. После завершения образования газа при той же темпера. туре прибавляют к реакционной смеси

74,5 г (1,0 моль) пропаргилхлорида.

Через 2 ч реакционную смесь промывают . водой. Содержание биологически активного вещества в ксилольной фазе определяют микротитрованием.

Получают 812 кг ксилольного раствора, содержащего 23,87. (+) -2- пропаргилоксиимино-1,7,7-триметилбицикло(2,2,1) -гептана, выход 94,2Х.

Пример 4. К раствору 76.г (0,5 моль) () -1,7,7-триметилбицикло(2,2,))-гептан-2-она в 225 мл пиридина и 450,мл безводного этанола прибавляют 59,0 г (0,55 мл) пропаргилоксиимингидрохлорида. Реакционную смесь кипятят в течение 3 ч и затем выпаривают под разрежением. Остаток

30 обрабатывают водой и продукт экстрагируют дихлорэтаном. Органическую фазу выпаривают и остаток фракциони— руют под разрежением, Получают 76.0 г (74,0/) (+) -2-(пропаргилоксиимино) -1,7,7-триметилбицикло(2,2,1)-гептана в форме светло †желтого масла .. Т. кип. 92 С; 1,0 мм рт. ст

1,4956.

4G Пример 5. Способ осуществляют согласно примеру 4, однако исходят иэ 76,0 г (0,5 моль) (-) -1,7,7-триметилбицикло (2,2, 1) — гептан-2-она.

Получают 79,0 r (77,9X) (-) — 245 — (пропаргилоксиимино) -1, 7, 7-триметилбицикло (2, 2, 1) -гептана . Т. кип. 94 С;

1,5 мм рт.ст.; ив = 1,4955;

-20,02 1 1 С = 1, метанол).

Пример 6. Способ осуществ5о ляют согласно примеру 4, однако исходят из 84,0 r (О 5 моль) (+)

-1,7,7-триметилбицикло(2,2,1)-геп- . тан-2-тиона. Получают 8! 0 r (793) (+) -2- пропаргилоксиимино -1,7,7триметилбицикло(2,2,1)-гептана.

Т.кип. 92 С; 1,0 мм рт.ст., "р = 1 4956> о 1 = +20,08 + (С = 1, метанол).

3 12485

Пример 7. 40,0 r (1,0 моль) тонкоизмельченного NaOH и 50 мл метанола вводят в 800 мл ксилола. Смесь кипятят 30 мин при перемешивании, о затем охлаждают до 30 С и обрабатывают 167,0 г (1,0 моль) (+) — 1,7,7-триметилбицикло (2, 2, 1) -гептан-2-он-оксима ° Реакционную смесь опять медленно доводят до кипения, отгоняют через насадку Маркусона метиловый спирт и образовавшиеся в ходе реакции 18 мл (1,0 моль) воды. После отгонки воды реакционную смесь охлаждают до 30 С и затем обрабатывают

200 мл безводного диметилформамида, затем при охлаждении обрабатывают при той же температуре 119,0 r (1,0 моль) пропаргилбромида. Смесь оставляют реагировать на 2 ч при о

30 С и затем промывают несколько раз 20 водой. Органическую фазу высушивают над прокаленным сульфатом магния, определяют содержание биологически активного вещества микротитрованием.

Получают 835,0 г раствора, содержащего 23,7 (+) 2-(пропаргилоксиимино) -1,7,7-триметилбицикло(2,2,1)— гептана. Выход 96,5 .

Таблица 1

14-й день

28-й день

Высо- ЗелеВысо- Зелета ная масса ная масса

Необработанный контроль

100 100 100 100

Покрытие без биологически активного вещества

105 102 103 99

Покрытие с биологически активным веществом

143 152 148 154

95 зерен, протравленных средством с биологически активным веществом, на

55 43-48 были выше и на 52-54 дали больше зеленой массы, чем оба контрольные (необработанные и Placebo— обработанные).

Вид обработки Прорастание

Из табл.1 видно, что между необработанным контролем и зернами с покрытием без биологически активного вещества в пределах допустимой ошибки никакого различия не наблюдается, в то время как растения, выросшие иэ

Пример 8. Испытание действия по стимулированию роста. а1 Опыты в теплице. „1 В рассадочный горшок, заполненный песком, высадили Зх30 зерен кукурузы, причем в каждом случае

10 зерен оставляли необработанными, 10 зерен обработали согласно приме ру 10 протравливающим средством

Placebo не содержащим биологически активное вещество, и еще 1О зерен согласно примеру 10 с протравливающим средством, содержащим биологически активное вещество, Горшки поместили в теплицу с оптимальными для кукурузы температурными условиями и влажностью воздуха, Подсчитывали число проросших зерен в процентах. На 14-й и 28-й день после посева определили высоту и зеленую массу растений, Величину прорастания определили в процентах,,а величину высоты и зеленой массы — соотнес" ли с соответствующим контрольным значением (100).

Результаты представлены в табл.1.

Зеле- Урожай

Вид обработки

Высота,7 початная ков масса, 7. кукурузы, 7

Таблица 2

Необработанный контроль

100 100 100

Зеленая масса растений, 7., обработанных биологически активным веществом дозой, кг/га

Культура

Покрытие беэ биологически активного ве) 98 103 01 д щества

0,2

Покрытие с биологи110

135

Фасоль

Морковь чески ак105

ЗЮ н щес твом

140

127 125 120

Лен!

105

140

Паприка 95

Помидоры 120

Шпинат, 135

105

120

Ячмень

l3G

130

Пшено

1 12485

Ь ),В рассадочных горшках размером 20х20 см, заполненных песком и помещенных в теплицу, высадили фасоль, морковь, лен, паприку, помидоры, ячмень, пшено и проводили послевсходовую обработку биологически активным:веществом согласно предлагаемому способу дозой 0,1 кг рацематного биологически активного вещества/ra или 0,2 кг рацематного биологически активного вещества/га. В . возрасте 4 недель определяли зеленую массу растений и сравнивают с необработанными контрольными растениями, Результаты представлены в табл.2. 15

Из табл.2 видно, что у таких рас- 5 тительньм культур, КаК лен, помидоры, шпинат и ячмень, обработанные биологически активным веществом дозой 0,1 кг/га достигнуты более бла- . гоприятные результаты, в то время как для остальных культур благоприятнее доза 0,2 кг/ra. Увеличение зе" леной массы по сравнению с необработанным контролем составляет 18-407, Опыты на маленьких делянках в свободном грунте.

Опыт с протравливанием семян, описанный под 11, повторили на делянках величиной Ох l 0 м, однако учитывали общие вегетационные периоды.

Собранный урожай початков кукурузы взвесили. Сорняки уничтожили прополкой. Результаты представлены в табл.3.

Таблица 3

Иэ табл .3 видно, что кукуруза, работанная биологически активным веществом, в сравнении с обоими контролями (необработанная и обработанная

Р1асеЪо) на 277 выше, ее зеленая масса на 25% больше, урожай початков выше на 207.

С! Опыты в свободном грунте на маленьких делянках.

На делянках размером 10х10 выса- дили маис и провели предвсходовую обработку 50 ЕС-препаратом, содержащим предлагаемое соединение в форме рацемата согласно примеру 8, используя

0,1, 1,0, 3,0 или 5,0 кг/ra этого соединения. Послевсходовую обработку провели дозой 1,0 кг/ra. Жидкость для опрыскивания приготовили разбавлением препарата дождевой водой, применяя на 1 ra 500 л жидкости для опрыскивания, Концентрация биологически активного вещества в жидкости для опрыскивания в зависимости от дозы

0,02-17. Делянки пропалывали от сорняков.

Результаты приведены в табл.4.

1248532

Т а б л и ц а 4

Таблица 5

Вид обработки

Доза, кг/га

Высота, 7

Зеле- Урожай

Действие, 7, при обработке предлагаемым биологиВремя, мин

Дихлорфоном ная почат-, ков, 7. масса,7. чески активным веществом

Необработанный

t0 60

75,2

100 100 100 контроль

94,0

120

Дов сходов вая обработка

100,0

240

100

20

Таблица б

Действие, 7

Вылупилось особей, 7

Концентрация биологически активного вещества в питательной среде, ч на млн

Не обработано

250

70,4

29,6

100i0

500

1000 оо о

0,1 105 108 102

1,0 121 127 118

3,0 127 135 116

Послевсходовая обработка 5,0 115 115 107

1,0 116 120 109

Из табл,4 видно, что рацемат биологически активного вещества с изобретением при применении для предвсхо-. довой обработки эффективен уже при дозе 0,1 .кг/га, однако наиболее благоприятное действие достигается при дозах 1-3 кг/ra, В этом случае растения на 21-277. вышее, зеленая масса на

27-357 больше, урожай початков кукурузы на 16-187. больше, чем у необработанных растений, При применении для послевсходовой обработки

1,0 кг/га результаты намного хуже.

Пример 9, Испытание на мухах (Musca domestica). ь1 Взрослая особь Musca domestica.

Из 507.-ного эмульсионного концентрата получили 37.-ную жидкость для опрыскивания ° Из нее отобрали в стеклянный стакан столько, чтобь1 дно стакана было покрыто слоем 2,5 мг/см 50 рацемата биологически активного вещества, В стакан поместили 20 особей наркотизированных СО комнатных мух (Иизса domestica). Сравнительным веществом служил дихлорфон (0,0-диме- 55 тил-2,2-дихлорвинил-фосфат) в таких же дозах, Результаты приведены в табл,5, Р Личинки Musca domestica, Для выращивания личинок комнатных мух (Musca domestica) приготови" ли соответсвенную питательную cpegy из следующих компонентов: 1 кг пше-. ничных отрубей, 1 л молока, 10 кг кормовых дрожжей и 6 r. Nipadin (ll-оксибензойной кислоты этилового эфира) . По 200 r этой питательной среды вносили в стеклянные стаканы, обработали таким количеством рацемата биологически активного вещества, чтобы концентрация в питательной среде составила 250, 500 или 100 ч на млн. При этом биологически активное вещество в форме 507-ного эмульсионного концентрата прибавили к питательной среде и затем гомогенизировали в последней, Провели также контрольный опыт без биологически активного вещества. В подготовленные стаканы поместили по 50 личинок мух в возрасте l дня ° Стаканы покрыли сеткой от мух. При оценке установили сколько особей вылупилось из куколок, 7. от контрольного (см, табл.б) °

32

Продолжение табл.7

ысота растений при оэе,кг/га

0,1,, О,г

125,0

127,0

113,8

130,5

Кукуруза

Тыква

Подсолнеч105,5

159,4

119,5

116,4

117,2

122,0 ник

Просо

Лен

Кресссалат

120,5

107,3

130,8

147,0

Чертополох

Таблица 7

30 ний при

Растение

0,2

116,0

125,0

125,5

124,4

Бобы

Томаты

Таблица 8

Доза, кг/ra

Урожай трех сборов плодов, кг/80 м

Общий урожай кг/80 м

I II

85 82 128

80 1?7 . 110

79 119 102

0,2

0 5

317

300

1,0

Удобрение для лист )ев, доза (г)

120 116 298

92 126 275

62

Контроль беэ обработки

235

90

9 12485

Из табл,6 очевидно, что хотя действие дихлорфона более радикально действие предлагаемого биологически активного вещества проявляется медленнее, токсичность последнего существенно ниже и оно не оказывает холиностеразотормозящего действия, Пример 10 ° Исследование стимулирующего рост действия„ l Опыты в теплице, 10

Семена опытных растений высевали в сосуды из пластика размером 14х12х х5 см в промытый песок, Соединение

2-(пропаргилоксиимино).-1,7,7-триметилбицикло(2,2,1)-гептан, растворен- 15 ное в ацетоне, применили для предвсхо— дового опыта, В каждый сосуд разбрызгивали приготовленный с 5 мл ацетона раствор, концентрацию которого определяли таким образом, чтобы количе- 20 ство активного вещества соответствовало дозе О,1 кг/га или 0,2 кг/га, Повторенный четыре раза опыт оценивали на 32-й день.

В табл,7 указана высота растений, Ы соотнесенная с контрольными растениями (100X), ) Опыты в открытом грунте на маг леньких участках земли (80 м

Соединение по пункту а) испольэовали для предвсходовой обработки в дозах 0,2„ 0,5 или 1,О кг/га (300 л воды на 1 га) и разбрызгивали на помещенную в песчаную и глинистую почву культуру томатов ° Во время вегетационного периода осуществили три сбора зрелых плодов, В течение всего опыта участки земли освобождали от сорняков, Результаты приведены в табл,8 °

Для сравнения применяли известное удобрение для листьев следующего состава — микроэлементы, 7: N 12;

Р О 4; К О 6; микроэлементы Ия;

Nn; Fe; Cu, No, В; Со; Zn.

1248532

Таблица lu

Доза, кг/га

Предвсходовое применение

Послевсходовое применение

Общий Вес вес початОбщий Вес вес початков ков!

112,1 115

105,3 119,2

8,9 142,3 128,4

Та блица ll

Таблица 9

Обработка удобрением для . листьев растений в состояДоза, кг/ra

ОтнесенРастение и обработка ная к контрольным 30 растениям высота, 7 тоянии нии

Кукуруза

Предвсходовое состоя4,5 218 ние

7,2

5,7

4,5

Подсолнечник

Предвсходовое состоя1

3,6

8,5 179 ние

2,8 133,3 123,1

108,6

103,3

137,2

l E0,6

2,25 130,0

114,4 растений 55

Х к контв с! Опыты в открытом грунте с применением логирифмически возрастающей дозы.

На участках земли размером 20 х х 2 м обрабатывали различные виды растений как в предвсходовом так и в послевсходовом состояниях веществами дозами 0,15 — 8,9 кг/га по пункту a) активнбго вещества ° Обработку в послевсходовом состоянии производили в этом случае, когда растения имели высоту 15-20 см. Все участки земли - среднетяжелый суглинок.

С,! Высота растений (кукурузы, подсолнечника) по сравнению с необ-. работанными контрольными растениями, При предвсходовой обработке высоту измеряли на 35-й:день после посева, при послевсходовой обработке на 20-й день после обработки, Каждая величина является средней от 5 измерений на.участке 20 х х 2 пог.м, (см.табл,9) .

Послевсходовое состояние 2,8 144

Послевсходовое состояние 1,15 135

С ) Общий вес кукурузных и вес кукурузных початков, рольным растениям приведен табл ° 10, 495 15!i) 125,7

2,8 !22,5 115,0 122,3 105,3

20.

Сэ! Вес плодов томатов, X к контрольному приведен в табл,ll, Доза, Обработка векг/га ществом рас тений в сос— пред- после- пред- послевсхо- всхо- всхо- всхоовом довом довом довом

8,9 196>6 146,6 100,0 119,0

183,3 136, 6 106,5 120, 1

193,3 104,6 116,0 114,1

160,5 128,3 117,3 136,3

123,5 134,6 109,3 144,0

2- (Пропаргилоксиимино) « I 7, 7-триметилбицикло (2,2, 1) -гептан.

С„) Вес плодов бобов, Ж к контрольному, приведен в табл.12, 1248532!

Продолжение табл.!3

Таблица 12

Обработка удобрением для листьев растений

4,5 в состоянии работка веством

Доза, кг/га стений в стоянии

3,6 послепредвсхоед- послехо- всховом довом всхо!

0 2,8 довом довом

Пример 11 сравнительный), Получают соединение 2-цианобицик-!

5 ло(2,2,1) -гептан, действие которого испытывали на бобовой культуре, Испытание проводили согласно примеру 8

П2) °

Результаты приведены в табл,14 .

819 152э! 115э7 105 в l 13295

7 2 151в5 121)0 97 8 129„7

5,7 158,4 126,3 110,1 114,8

4,5 142,1 110,5 102,5 !49,9

Таблица 14

3э,6 121в0 121е0 98в9 140„0

2,8 147,3 121,0 105,3 125,1

Соединение

Вес свежесрезанного растения, 7 от контроля, при дозе обработки

2-(пропаргилоксиимино) -1,7 7 три метилбицикло(2,2,1) -гептан.

О,l 02 1 0

< } Вес плодов огурцов, 7 к контрольному (обработка только в предвсходовом состоянии) приведен (см ° табл.13), 2-Цианобицикло (2, 2, 1 ) -гептан - изТаблица 13 вестное соединение

105 101 98 отка ением иста

Соединение но предлагаемому способу 110 !35 124

Как видно из приведенных в табл,)4 данных, активность предлагаемого соединения в значительной степени превосходит активность известного. Кроме того, токсичность его мала и определенная per os на белых мылах

ЕБц = 1400. мг/кг,,9

98,6

103,7

7,2

102,5

5,7

Составитель Л. Иоффе

Техред 3. Чижмар Корректор С, Шекмар

Редактор А. Лежнина

Заказ 4144/60 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раулская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4

168,7

156,2

125,6

109,2

1)6,2

118,7!

08,!

102,7

114,2