Способ получения производных n-фенилпиразола

 

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению производных N-фенилпиразола формулы (CN)(M), при М - CRj CR4-C CR,(CF3), где R, и R хлор, R и Rj - водород; или R( - хлор, Rj.- R4-водород; или R, - R - фтор или R , R- и R - хлор, R - водород, которые проявляют гербицидную активность и могут найти применение в сельском хоз.чйстве. Цель - получение более активных веществ указанного,класса. Получение их ведут из соединения формулы , где М указано выше, или его кислотно-аддитивной соли и соединения формулы (NC)(OR5)H, где Rf - С,-С4-алкил с прямой или разветвленной цепью, в присутствии ацетата щелочного металла в среде инертного органического растворителя (ИОР) при комнатной температуре. Полученное производное фенилгидразина под- . вергают циклизации в среде ИОР при температуре от комнатной до температуры кипения реакционной смеси с - обратным холодильником. 6 табл. § W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) (51) 4 С 07 D 231/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1 ) 38 1 4606/2 3-04 (62) 3465607/23-05 (22) 23.11.84 (23) 15,07.82 (31) 8122142; 8203369 (32) 17.07..81; 05.02.82 (33) GB (46) 07.09.88. Бюл. В 33 (71) Мэй энд Бейкер Лимитед (GB) (72) Лессли Рой Хаттон, Эдгар Вилльям

Парнелль и Дэвид Алан Робертс (GB) (53) 547.773(088.8) (56) Peet N.R., Sunder S., Barbuch R.I. I.Hetегоc. Chem., 1983, Ч. 20,. р.511. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЬй.

N-ФЕНИЛПИРАЗОЛА (57) Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению производных N-фенилпиразола формулы НЬЮС=С(СИ)-CH N-N(M) при М - СК =СК -С=СЕ, -СК =С(СРэ), где Rt H R g — хлор, Ra, H R y - водород; или R< — хлор, R .- R — водород, или R, — R — фтор, или R,, R:

Ф и R — хлор, R> — водород, которые проявляют гербицидную активность и могут найти применение в сельском хозяйстве. Цель - получение более активных веществ укаэанного класса.

Получение их ведут из соединения фор" мулы NH NHM где М указано выше, или

его кислотно-аддитивной соли и соединения формулы (NC) C=C(OR>)H, где

R — С,-С4-алкил с прямой или разветвленной цепью, в присутствии ацетата щелочного металла в среде инертного органического растворителя (ИОР) при комнатной температуре. Полученное производное фенилгидразина подвергают циклизации в среде ИОР при температуре от комнатной до температуры кипения реакционной смеси с обратным холодильником. 6 табл.

1422997

Изобретение относится к способу получения новых производных N-фенилпиразола общей формулы

NC

");>»

3g где R, и К,» — хлор, и R — водород; 15 или

R (хлор» R — R< водород или — R — фтор; или 2G

Ri»Rz»R< хлор» Кз водород» ,которые проявляют гербицидную актив:ность и могут найти применение в

;сельском хозяйстве.

Бель изобретения. — усиление герби= цидной активности в ряду производных

N-фенилпиразола.

Пример 1. Этоксиметиленмалонитрил (1,84 г) и 2,б-дихлор-4-трифторметилфенилгидразин(3,7 г) добав30 ляют в раствор ацетата натрия (0,6 г) в ледяной уксусной кислоте (15 мл) и перемешивают при комнатной темпера--туре. После перемешивания в. течение

15 мин из прозрачного коричневого 35 раствора выпадает бесцветный твердый осадок и перемешивание продолжают ещe в течение 15 мин. Смесь фильтруют. Полученное твердое вещество промывают последовательно уксусной кис- 40 .нотой, водой, водным раствором бихарбоната натрия и водой, в резуль" тате чего получают 2, б-дихлор-4-трифторметилфенилгидразинометиленмалононитрил (3,4 r)» т.пл, 150-154 С, в 45 ви„.;е бесцветных кристаллов.

Полученный 2,6-дихлор-4-трифторметилфенилгидразинометиленмалононит-" рил нагревают при температуре кипения этоксиэтанола (15 мл) в течение

45 мин. Горячий раствор фильтруют, фильтрат охлаждают, разбавляют водой (5 мл) и фильтруют, получают 5-амико-4-циано-1-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)пиразол (?,5 г), т.пл, 165а .Ф

167 С, в виде не совсем белых кристаллов.

Аналогично получают 5-амино-1-(2" хлор-4-трифторметилфенил)-4-цнанопиразол, т.пл, 185-187 С, после кристаллизации из толуола, в форме желтовато-коричневых кристаллов, из 2хлор-4-трифторметилфенилгидразина через 2-хлор-4-трифторметилфенилгид" разинометиленмалононитрил, полученный в форме коричневого порошка, т,пл.

138-143 С.

5-Амино-4-циано-1-(2,3,5,6-тетрафтор-4-трифторметилфенил)-пиразол, т.пл. 122-122,5 С после кристаллизации из толуола, в виде не совсем белых кристаллов, получают из 2,3,5, 6-тетрафтор-4-трифторметилфенилгидразина через 2,3,5,6-тетрафторфенил-4трифторметилфенилгидразинометилено малононитрил, т.пл. 90-93 С, в виде серовато-желтого твердого вещества.

Пример 2, 2,3,6-Трихлор-4трифторметилфенилгидразин (10,1 г) добавляют одной порцией в раствор этоксиметиленмалононитрила (4,40 г) и безводного ацетата натрия (1,47 г. в ледяной уксусной кислоте,(34 мл),перемешивают при комнатной температуре. В .течение 5 мин образуется мелкозернистый осадок и перемешивание

> продолжают 2 ч. Затем реакционную смесь выдерживают в течение ночи при комнатной температуре и фильтруют, Твердый осадок промывают последовательно небольшим количеством ледяной уксусной кислоты, насыщенным водным раствором бикарбоната натрия и водой, в результа".е чего получают

2,3,б-трихлор-4-трифторметилфенилгиц= разинометиленмалононитрил (9,6 г), о т.пл. 16 -170 С, в виде желтоватокоричневого порошка,.

Полученный 2,3,6-трихлор-4-трифторметилфенилгидразинометиленмалонснитрил нагревают при температуре дефлегмирования этоксиэтанола (50 мл) в течение 1 ч. Горячий р" ñòâîð фильтруют, фильтрат охлаждают, разбавляют водой (70 мл), твердый осадок выделяют фильтрацией, пс>лучают 5-амино-"

4-циано-1-(2,3,6-трихлор-4-трифторметилфенил,> пиразол (6,36 г), т.пл.. о

186-187 С, после кристаллизации из .толуола (25 мл) в форме темно-желтого кристаллического твердого вещества.

Пример 3. Фенилгидразинь.". которые используютс в качестве исходных продуктов в примерах 1 и 2, получают следук>щим сбразом. 2,6-дихлор-4-трифторметилфеннланилин!

422997

30

40 растворы испытываемых соединений 1, 2 и 4, но при этом используется

О, 128 г испытываемого соединения с тем, чтобы получить растворы, эквива50 лентные нормам применения 2; 1; 0,5;

0,25; О, 125; 0,0625; 0,0312 и

0,0156 кг/га. Аналогичным образом приготавливают растворы испытываемого соединения 3, но при этом использует ся 0,064 г испытываемого соединения

-с тем, чтобы получить растворы, эквивалентные нормам применения 1; 0,5

0,25 0,125 0,0625; 0,0312 и

0,0156 кг/га. (4,3 г) растворяют при перемешивании в ледяной уксусной кислоте (23 мл), о затем при 55-60 С добавляют раствор нитрита натрия (1,5 г) в концентрированной серной кислоте (11 мл). IIoe лученный раствор охлаждают до 0-5 С и при энергичном перемешивании добавляют к нему раствор хлорида двухвалентного олова (16,4 r) в концентрированной соляной кислоте (14 мл). Выпадает твердый осадок кремового цвета. Смесь фильтруют, полученное твердое вещество вносят в смесь водного аммиака и льда. Полученную смесь экстрагируют диэтиловым эфиром (6 х х500 мл), соединенные экстракты сушат над сульфатом натрия, фильтруют, удаляют эфир, получают 2,6-дихлор-4-трифторметилфенилгидразин (3,7 г),т.пл. о

54-56 С, в виде бесцветного кристаллического твердого вещества.

Из 2-хлор-4-трифторметиланилина получают 2-хлор-4-трифторметилфенилгидразин, т.пл. 38-39 С, в виде бесцветного твердого вещества.

Из 2,3,6-трихлор-4-трифторметиланилина получают 2,3,6-трихлор-4-трифторметилфенилгидразин, т.пл; 72о

74 С, в виде белого твердого вещества.

Пример 4..2,3,6-Трихлор-4трифторме гиланилин, который используется в качестве исходного продукта, получают следующим образом. Смесь

3-хлор-4-трифторметиланилина (20 г) и 12 мл соляной кислоты (d=1,18 г/смз) суспендируют в воде (600 мл). В перемешиваемую суспензию при нагревании до температуры дефлегмирования подается газообразный хлор (из 13 мл жидкого хлора). После завершения добавления газообразного хлора перемешивание продолжают еще в течение

15 мин. После охлаждения раствор эк страгируют дихлорметаном (3x250 мл).

Соединенные органические экстракты промывают водой, насыщенным раствором в воде бикарбоната натрия и снова водой, сушат над безводным сульфатом натрия и удаляют растворитель. Полученное красное масло подвергается дистилляции (т.кип. 143-147 С / .

/20 мл Hg), в результате получают оранжевое масло, которое кристаллизуется при выдерживании. Получают

2,3,6-трихлор-4-трифторметиланалин (12,26 г), т.пл. 37-39 С, в виде оранжевого твердого вещества.

Эксперимент 1. Методы испытаний соединений на гербицицную активность.

Испытание на регулирование роста сорняков. а. Общие сведения. Испытываемые соединения, полученные по примерам 1 и 2, а именно 5-амино- 1-(2-хлор-4трифторметилфенил)-4-цианопиразол (соединение f), 5-ямино-4-циано-1(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)пиразол (соединение 2), 5-амико-4-циано1-(2,3,6-трихлор-4-трифторметилфенил) пиразол (соединение 3) и 5-амино-4-циано-1-(2,3 5 6-тетрафтор-4трифторметилфенил)пиразол (соединение 4), а также известные соединения, обладающие гербицидной активностью, 1-фенил-4-циано-5-аминопиразол (СС1) и 5-амино-4-циано-1-(2,3,4-трихлорфенил)-3-метилпиразол (СС2), растворяются в ацетоне.

Применение осуществляется с использованием стандартного лабораторного распылителя, создающего плоскую струю со скоростью движения 2,6 км/ч, что эквивалентно нагнетанию 530 л разбрызгиваемой жидкости на 1 га, давление струи составило 2,81 кг/см .

Растворы испытываемых соединений CCf и СС2 получают при помощи растворения

0,516 г испытываемого соединения в ацетоне, затем объем ацетона доводят до 34 мл (1,5 вес.7), что эквивалентно норме применения в 8 кг испытываемого соединения на 1 га.

Из полученного раствора соединения

СС2 приготавливают растворы, эквивалентные нормам применения 4, 2, 1, 0,5, 0.,25 и 0,125 кг/га, это делается при помощи серии разбавлений ацетоном. Для соединения.СС1 приготавливают растворы, эквивалентные нормам применения 8,4, 2,1 и 0,5 кг/га.

Аналогичным образом приготавливают

1422997 б. Регулирование роста сорняков.

Обработка перед появлением исходов.

Семена сорняков засевают на поверхности компоста Джона Айнса следующего состава, об,ч.: стерилизованная глина 7; торф 3; ч. измельченный песок 2, содержащий в горшках из бума.ги, пропитанный битумом, диаметром .9 см. Ниже приведены количества семян ,на горшок:

Широколиственные сорняки

Sinapis avensis 30-40

Polygonum lapathifolium 30-40

Stellaria media 30-40

Травянисть!е сорняки

Avena fatua 15" 20

Alopecurus myosuroides 30-40

Echinochloa crus-galli 20-30

Испытываемые соединения применяют.ся к открыто лежащим семенам в соот1

:ветствии с описанием соединения 1 (а,; в дозах, обозначенных в табл.2, После распыления семена покрывают ся слоем тонко измельченного песка толщиной 25 мл. Один горшок для каждого вида семян содержит семена, ко\ торые вообще не подвергались обработке, а в другом на семена распыляется только ацетон. После обработки горшки содержатся в теплице и поливаются сверху. Визуальная оценка по регулирующему воздействию на семена осуществляется на 19-28 день после обработки. Результать! выражаются в минимальной эффективной дозе (МЭД), которая дает 907-ное снижение роста или гибель семян по сравнению с растениями, выращиваемыми в контрольных горшках. Полученные результаты приведены в табл.2. в. Регулирование роста растений.

Обработка после появления всходов.

Выращивают различные виды сорняков, а затем они переносятся в виде рассады в компост Джона Айнса; содержащий-ся в бумажных горшках, пропитанных битумом, диаметром 9 см, за исключением Avena fatua, который выращивает= ся из семян прямо в горшке и поэтому не переносится. Далее растения вы.ращиваются в теплице до того момента, когда начинается обработка испытываемыми соединениями.

Количество растений в одном горшке и стадии роста растения приведены в табл. 1.

Испытываемые coep,èíåíèÿ применяются к растениям в соответствии с описанием соединения 1 (а) в дозах, приведенных в табл. !.

Один горшок для каждого нида семян вообще не подвергается обработке, а другой содержит растения, которые обрабатываются только ацетоном. После обработки горшки поливаются сверху водой, первый полив осуществляется спустя 24 ч после обработки. Оценка регулирующего воздействия на растения осуществляется через 19-28 дней после распыления соединений путем фиксирования количества ра.тений, которые либо погибли, либо:значительно запа = дывают с ростом. Ре.зультаты выража" ются в минимальной эффективной дозе (МЭД), которая дает 90Х-ное снижение роста или вызывает гибель сорняков при сравнении с растениями, которые выращиваются в контрольных горшках.

Полученные результаты приведены в табл.3.

В табл.2 и 3, где приведена гер= бицидная активность полученных соединений до и после появления всходов, приняты следующие сокращения названий сорняков. Am — Alopelurus myosuroides; Af — Avena fatua; Ес — Kchinochloa crus-galli; Sm — Stellaria

media; РЬ вЂ” Polygonum Lapathifolium, Sa — Sinapis arvensis; At — Abutilon

&еорйгазсь.

Эксперимент 2. Сравнение активности соединений .i 2 и 4 с соединением

A j5-амино-4-циано-1-(2,3,4-трихлорфенил)-пиразол после появления всхс40 дов процив Galium арагiпе, Vегоnica

persica u Viola arvensis. Все виды сорчяков выращиваются в компосте Джона Айнса, указанного выше. На стадии роста семядоли рас гения переносятся в бумажные горшки, пропитанные биту45 мом, диаметром 9 см и дальнейший их рост осуществляется в них.

Количество растений на горшок и стадия роста растений во время применения истыпываемых соединений приведены в табл.4.

Применение испытываемых соединений осуществляется из стандартного лабораторного распылителя гербицигов с использованием плоской струи, поступающей со скоростью 2,6 км/ч, что эквивалентно подаче 260 л распыливаемой жидкости на 1 га, давление в струе составляет 2,1 кг/см, 1422997

Н2Х

3 2

РЗ где R1 и R< - хлор;

R - и R — водород а 3

7 или

xnop; Ry R4 водород р или

" 1 а Фтор или

Растворы соединений 1, 2 и 4, и соединения А приготавливаются при помощи растворения 0,154 г испытываемого соединения в ацетоне с последую- . 5 щим добавлением ацетона до объема

40 мл, что эквивалентно дозе в 1 кг испытываемого соединения на 1 га.

Растворы, эквивалентные нормам применения 0,5; 0,25; 0,125; 0,0625 и 10

0,0312 кг/га, получают из этих растворов при помощи ряда разбавления ацетоном.

Три одинаковых горшка для каждого вида сорняка используются в качестве 15 необработанных контрольных растений и контрольный растений, над которыми распыляется только ацетон. После распыления горшки содержатся в теплице, причем полив осуществляется сверху 20 спустя 24 ч после распыления испытываемых соединений, Оценка регулирования роста сорняков осуществляется спустя 28 дней после распыления, при этом фиксируется количество растений, 25 которые погибли в процессе эксперимента. Результаты усредняются по количеству повторных испытаний и усредненные результаты выражают дозу каждого испытываемого соединения, приво" 30 дящую к гибели 90% растений (ЕД „, кг/га). Полученные результаты приведены в табл.5.

Эксперимент 3, Регулирование рос- 35 та Gialium aparine в посевах озимой пшеницы при помощи соединений 1, 2 и А.

Метод испытаний. Смачиваемые порошки были приготовлены следующего 40 состава, вес.Ж: Е. соединение А 50, арилан С90 3; сопропон Т. 36 1; беллоид ТД 50, "наполнитель на основе двуокиси кремния САС 132 (микроскопическая двуокись кремния) — осталь- 45 ное; ЕЕ. соединение 1 20; некал БХ

10, лигносульфат натрия 3; сопропон

T.36 0,5; наполи тель на основе двуокиси кремния САС 132 — остальное;

III (С) соединение 2 20; некал БХ 1О; 50 .лигносульфат натрия 3; сопропон Т.36

0,5; наполнитель на основе двуокиси кремния САС 132 — остальное.

Арилан.C90 — это додецилбенз лсупьфонат натрия; сопропон Т.36— оликарбоксидат натрия, беллоид ТДконденсат нафталинсульфоната натрия и формальдегида; некал БХ алкил нафталинсульфонат на rp> :я.

Смачиваемые порошки разбавляются водой и применяются в 2 17,2 л разбрызгивг-змой жидкости на 1 га к участкам пашни размером 2,5 2,5 м, содержащим всходы озимой пшеницы семейства Авалон, стадия роста: высота

15,24 см, ять развернутых листьев, с новной стебель плюс четыре побега, прямой псевдоствол и Galium aparine, стадия роста: высота 7,62 см с двумя ветками и тремя розетками до высоты

20,32 см с семью-восьмью побегами с использованием двух повторных экспериментов для каждой обработки.

Спустя шесть дней после распыления визуально оцениваются эффект регулирования роста в процентах Galium aparine и ущерб в процентах, нанесенный пшенице, на каждом обработанном участке в сравнении с необработанными контрольными растениями. Усредненный эффект регулирования роста в процентах и ущерб в процентах вычисляются для каждой пары повторных экспериментов и полученные результаты представлены в табл.6 (стадия роста пшеницы во время оценки: высота 20,32 см, шесть основных листьев, основной стебель плюс четыре побега, появился первый узел).

Приведенные вьппе экспериментальные результаты указывают со всей очевидностью на ценные гербицидные свойства соединений общей формулы (I), которые могут быть применены в сельском хозяйстве.

Формула изобретения

Способ получения производных Nфенилпиразола общей формулы

1422997

R(QR,К»- хлор; Кз - водороде отличающийся тем, что осуществляют взаимодействие соедине" ний общей формулы

5 к, с=сн-выдан

2

СР3

МНЮН2 к, 4 З

cW> :.где К, - R имеют указанные значения, :;или их кислотно-аддитивной соли с соединением общей формулы

15 ис <он>

С=с юс н. где R 5 С4 С4 алкил с прямой или разветвленной цепью, в присутствии ацетата щелочного ме.:талла в среде инертного органического

Стадия роста перед обработкой

Количество

Вид,сорняка растений/

/горшок

Широколиственные сорняки

Polygonum lapathifolium 5

1-1-1/2 пары листьев

4"6 листьев

Stellaria media 5

Abutilon theophrasti 3 2 пары листьев

Травянистые сорняки

10 1 лист

Avena fatua

Alopecurus шуо=

suroides

5 1"1/2 листьев

Echinochloa

crus-galli

5 1-2 листа

Таблица2

ИЭД до появления всходов, кг/га соединение

Ес

Sa

>) 8

8.

»8

NR

Испыты.ваемое

PL

СС1 8

СС2 NR растворителя прн комнатной температуре, полученное производное фенилгидразина общей формулы где К, — R< имеют указанные значения, подвергают циклизации в среде инертного органического растворителя при температуре от комнатной до температуры кипения реакционной смеси с обратным холодильником.

Приоритет по признакам

17.07 81 при R, и R4 — хлор ; при этом R и R - водород; Ri хлорj при этОм R< R» Водороде R К4 фтор;

05.02.82 при R„, Rz и R4 хлоре при этом R — водород.

Т а б л и ц а 1

1422997

Продолжение табл.2

МЭД до появления всходов, кг/га

Испытываемое

"l соединение

Ес

Sa

0,25-0 5 0, 25

О,?5

О, 125

0,5-1

1,0 0,25-0,5

0,06250,5

0,5 0,312-0,0625 0,125

0,25

Т а бл и ц а 3

МЗД после появления. всходов, кг/га

Испытываемое соединение

Am Af

Ес

NR »8

СС2 NR NR NR NR

1 О, 0156 0,0156-0, 0312 О, 25 2

2 Oi 0156 О, 0156 0, 0156-0, 0312 т 2, О

3 0 0156 О ° 0312 0 0312 0 0625 0,0625 1,0

4 0,0156 «0,0156 0,0625 2,0

77 8

0,5-1

2,0 0 5

0,5-1 0 125

" »" означает "гораздо больше, чем", " " — "больше чем"; " - " — "меньше, чем"; "NR" — никакого снижения роста ни при каких дозах не было отмечено.

Примеч ание.

Таблица4

Вид сорняка Высо та, см

КоличестКоличество листьев во растений в одном ropmке

Gialium aparine

4 — 9 3 - 5 (кольца) Vегоnica persica

Viola arvenSiS

2-4 5-6

2" 3 3-4

0,0312-0,0625 0,0312-0,0625

0,0156-0,0312 <0,0156

0,125-0,25 0,0156-0,0312

0,0156-0,0312 0,0156

0,0625-0,125 0,25-0,5 0,25-0,5

1422997

Т а блица 5

ЕД, кг/га, среднее для трех повторных, экспериментов

Испытываемое соединение

Gialium Vегоnica Viola araparine persica vensis

0,09

0,29 0 11

0,28 0,10

0,09 0,09

0,75 0,29

0,09 0,08

0,31

Таблицаб

Ущерб для озимой пшеницы, %

Состав

Регулирование для

Galium

aparine>

Доза применения, кг/ra

I 0,5

13

0

II 0,.125 70

0,25 83

05 93

1 100

III О, 125 90

0,25 95

0,5 98

1 98

Составитель Г.Жукова

Редактор А.Мотыль Техред Л.Сердюкова Корректор М.Васильева

Подписное

Заказ 4443/59 Тирам 370

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рау1пская наб. ° д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4