DE2025755B2 - Substituierte Diäthinylcarbinole - Google Patents

Description

Die unsubstituierte Verbindung α,α-Diäthinylbenzylalkohol, die bereits von NoItes und Van der Kerk, Rec. trav. Chim., 81, 41/8 (1962), beschrieben worden ist, weist keine oder praktisch keine antifungale Aktivität auf und ist phytotoxisch, wenn sie vor dem Auflaufen, d. h. vor oder zur Zeit des Pflanzens, angewandt wird.

überraschenderweise wurde nun gefunden, daß bestimmte neue substituierte Aryldiäthinylcarbinole die Fähigkeit haben, verschiedene Pilze zu bekämpfen, die im Boden vorkommen und eine schädliche Wirkung auf darin wachsende Pflanzen ausüben. In vielen Fällen wird die Keimung von Samen in Erde, die von Pilzen befallen ist, völlig verhindert. Selbst wenn eine Keimung erfolgt, entwickeln sich die Sämlinge häufig nicht zu gesunden Pflanzen. Mikroorganismen, die Pflanzen in der zuletzt beschriebenen Weise schädigen, sind als Sämlingsbrand- oder -Umfallkrankheitspilze bekannt. Ein Beispiel dafür ist Rhizoctonia solani. Durch einen weiteren Pilz, Phytophthora cinnamomi, werden die Wurzeln vieler Pflanzen, z. B. von Avocado-Bäumen, Kiefern, Ananaspflanzen, Heidekraut, Kamelien, Rhododendron, Chinarinden-Bäumen, Kastanien, Pfirsich-Bäumen, Eiben, vielen Laub- und Nadelbaumschonungen und Lawson-Zypressen schwer geschädigt. Fusarium oxysporum f. tracheiphilum schädigt das Gefäßsystem von Langbohnen, die als Heu, zur Bodenverbesserung und als Futter im Südosten der Vereinigten Staaten verwendet werden, wodurch die Pflanzen verwelken und absterben. Die Sclerotium-Wurzelfäule (Sclerotium rolfsii) bildet ein grobes rasch wachsendes Mycel, das viele Nutzpflanzen und Zuckerrüben schädigt.

Als Handelsprodukte mit gleicher Wirkungsrichtung sind zwar bereits Verbindungen mit einer Trichlormethylamidfunktion und l-Chlor-2-nitropropan bekannt, letzteres ist aber sehr toxisch und darf nur in Ausnahmefällen angewandt werden, während bei der Verwendung der Trichlormethylamide bereits das Auftreten von Resistenzerscheinungen beobachtet worden ist. Es ist eine allgemein bekannte Erscheinung, daß fungicide Mittel, die wegen ihrer guten Wirksamkeit in größerem Umfang angewandt werden, früher oder später Resistenz erzeugen. Sobald eine solche Resistenz auftritt, ist das bisher angewandte fungicide Mittel nicht mehr wirksam und muß gegen ein anderes ausgetauscht werden, demgegenüber die Pilze noch nicht resistent sind. Wenn das andere fungicide Mittel einer neuen Verbindungsklasse angehört, also eine andere Konstitution hat als das wirkungslos gewordene bekannte Mittel, dann kann es zur Bekämpfung der gegenüber dem bekannten Mittel resistent gewordenen Pilze eingesetzt werden, weil die Resistenzentwicklung ein in hohem Maße strukturspezifischer Vorgang ist.

Es besteht deshalb ein Bedürfnis fur fungicide Stoffe, die in den Fällen eingesetzt werden können, in denen mit den Trichlonnethylamiden kein oder praktisch kein Erfolg mehr erzielt werden kann, weil die damit bekämpften Pilze gegen solche Mittel resistent geworden sind. Die neuen substituierten Aryldiäthinylcarbinole haben eine völlig andere Konstitution als Handelsprodukte gleicher Wirkungsrichtung und zeigen eine bemerkenswerte Wirkungsstärke bei der Bekämpfung von pflanzenschädigenden Bodenpilzen, ohne eine nachteilige Wirkung auf die keimenden Pflanzen selbst auszuüben.

Gegenstand der Erfindung sind substituierte Diäthinylcarbinole der Formel

OH
HC=C-C-C=CH

worin R Chlor, Brom, Jod. eine Cyangruppe, einen Methylrest, einen Methoxyrest, einen Phenylrest oder einen Trifluormethylrest bedeutet. Diese Verbindungen können zur Anwendung als fungicide Mittel mit üblichen inerten Verdünnungsmitteln zubereitet werden.

Zur Bekämpfung von Bodenpilzen wird der Boden vor oder zur Zeit des Pflanzens mit den Verbindungen oder Zubereitungen, die solche Verbindungen als Wirkstoffe enthalten, in einer Menge von wenigstens etwa 0,565 kg des Wirkstoffs pro Hektar behandelt.

Die substituierten Aryldiäthinylcarbinole nach der

Erfindung können nach der Methode von N ο 11 e s und Van der Kerk, Rec. trav. Chim., 81, 41/8 (1962), nach der Äthinylmagnesiumbromid mit Äthinylphenylketon in Tetrahydrofuran umgesetzt wird, hergestellt werden.

Die Verbindungen können auch durch Behandlung des Phenylesters einer geeignet substituierten Benzoesäure mit Natriumacetylid in Gegenwart von Acetylen und flüssigem Ammoniak hergestellt werden, wie noch genauer erläutert wird.
Die fungicide Wirkung der substituierten Aryldiäthinylcarbinole nach der Erfindung auf Bodenmikroorganismen wird durch Prüfung gegen Phytophthora cinnamomi.. Fusarium oxysporum, Verticillium alboatrum, Pythium ultimum oder Rhizoctonia solani bestimmt. Die Prüfung wird nach folgender allgemeiner Methode durchgeführt:

Gewöhnliche Gewächshauserde wird mit Wasser gewaschen, 12 Stunden bei 204⁰C sterilisiert und dann in kleine Einwegbehälter gegeben.
30 mg Testverbindung werden abgewogen und in ein sauberes trockenes 200 g Einmachgefäß gegeben. Die Testverbindung wird in 0,5 ml Äthylalkohol gelöst, und das Volumen wird mit O,l%iger Polyoxyäthylensorbitanmonolauratlösung auf 4 ml gebracht.

Die erhaltene Lösung wird auf die Erde mit einer modifizierten Sprühvorrichtung, die unter der Bezeichnung »DeVilbiss-Sprühvorrichtung« im Handel erhältlich ist, die mit einer Quelle fiir Preßluft mit 0,7 atü verbunden ist, aufgesprüht, bis die aufgesprühte Menge der Testverbindung 45,2 kg/ha entspricht.

Dann wird jeder Behälter durch Besäen mit etwa 8 bis 12 pilzinfizierten Samen von mittelrotem Klee mit dem Testorganismus inokuliert. Die Samen werden mit einer Spatel in die obere Schicht der Erde eingemischt, und die Behälter werden 5 Tage in einen bei 26°C gehaltenen Inkubatorraum gestellt.

Nach Ablauf von 5 Tagen werden die Behälter untersucht, und die fungicide Aktivität jeder Verbindung wird durch Bewertung der Erkrankung der Pflanze bei einer oder mehreren Auftragsmengen der gegen die jeweilige Pflanzenkrankheit geprüften Verbindung ermittelt. Es wird folgende Bewertungsskala angewandt: 0 — schwere Erkrankung, von den unbehandelten Kontrollpflanzen nicht unterscheidbar; 1 — mäßig schwere Erkrankung; 2 — mäßige Erkrankung; 3 — schwache Erkrankung und 4 — keine Erkrankung.

Bei einer Auftragsmenge von 45,2 kg/ha wurden folgende Ergebnisse erzielt:

a,a-Diäthinyl-4-chlorbenzylalkohol,
P. cinnamomi, 3, R. solani, 4;

(!,a-Di-athinyl-^methylbenzylalkohol,
P. cinnamomi, 2, R. solani, 1;

(!,a-Diäthinyl-^methoxybenzylalkohol,
P. cinnamomi, 2, R. solani, 2;

a.a-Diäthinyl^brombenzylalkohol,
Pythium ultimum, 4, R. solani, 4;

a,a-Diäthinyl-4-jodbenzylalkohol,
F. oxysporum, 3;

a,a-Diäthinyl-4-phenylbenzylalkohol,
F. oxysporum, 2;

^a-Diäthinyl^trifluormethylbenzylalkohol,
F. oxysporum, 3, R. solani, 2, Pythium
ultimum, 4;

(!,a-Diäthinyl-^yanbenzylalkohol,
F. oxysporum, 2, P. ultimum, 2,5 (Durchschnittswert aus 2 Bestimmungen), R. solani, 3 (Durchschnittswert aus 2 Bestimmungen).

α,α-Diäthyl-benzylalkohol ergibt gegen Pflanzeninfektionen durch P. cinnamomi, R. solani, F. oxysporum und Pythium ultimum die Bewertung 0 (inaktiv) und ist außerdem in der Auftragsmenge von 45,2 kg/ha (40 pound/acre) phytotoxisch.

Mit zwei Verbindungen der oben angegebenen Formel wurde in Auftragsmengen von 45,2,22,6,11,3 und 5,65 kg/ha ein etwas anderer Bodenfungicid-Test durchgeführt. Es wurde folgende Testmethode angewandt: 6,4 cm (2,5) Kunststofftöpfe wurden mit einer Mischung aus 9,5 Teilen gesiebter steriler Erde und 0,5 Teilen künstlich mit Pythium-Arten infizierter Erde gefüllt. Anteile dieser Mischung von jeweils 100 g wurden mit der Testverbindung vermischt und dann in den Topf überführt, wobei jeder Topf eine verschiedene Menge der Testverbindung enthielt. Die Testverbindungen wurden durch Auflösen in einer Aceton-Alkohol-Lösung und Zusatz von Leitungswasser zur Erzielung der gewünschten Konzentration zugegeben. Jeder Topf wurde mit 12 behandelten maschinell von Linters befreiten Baumwollsamen (Stoneville 213) bepflanzt Die Töpfe wurden bewässert, in das Gewächshaus gestellt und mit Polyäthylenfolie bedeckt, bis die Schößlinge erschienen. Der Kontrollversuch ohne Infizierung wird dreimal durchgeführt, und die Testversuche mit Infizierung werden sechsmal wiederholt. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse dieser Tests angegeben. Spalte 1 der Tabelle gibt den Namen der Verbindung, Spalte 2 die Auftragsmenge in kg/ha und Spalte 3 und 4 den Krankheitsindex an, der 14 und 21 Tage nach Beginn des Versuchs beobachtet wird. Die Bewertung der Erkrankung erfolgt nach der gleichen Skala, wie sie oben angegeben wurde.

«5	Tabelle I	Name	Auftrags	(40\	Krankheits	21 Tage
			menge	(20)	bewertung
		(kg/ha)	(10)	14 Tage	4
	a,a-Diäthinyl-4-trifluor-		(5)		4
20	methylbenzylal kohol	45,2	(40)	4	4
		22,6	(20)	4	0
		11,3	(10)	4	3
	a,a-Diäthinyl-4-brom-	5,65	(5)	0	4
25	benzylalkohol	45,2		3	3
		22,6		4	4
		11,3	3
		5,65	4

Nach dieser allgemeinen Testmethode wird die antifungale Aktivität von Verbindungen der oben angegebenen Formel gegen Pythium-Arten sowie

gegen drei weitere Mikroorganismen, die die Fusarium-Wurzelfäule, die VerticilHum-Welkkrankheit und die Rhizoctonia-Umfallkrankheil verursachen, getestet. Bei jedem Versuch werden 150 g pilzinfizierter Sand in ein Gefäß gegeben. Mit dem Sand werden 3 g Celatom-Körner, die mit 4 ml der Testlösung imprägniert sind, gründlich vermischt. Anteile der behandelten infizierten Erde werden in 6,4 cm Kunststofftöpfe überführt. Die Töpfe, die Fusarium infizierte Erde enthalten, werden mit 4 Bohnensamen der Varietät Bountiful bepflanzt und mit der restlichen Sandmischung in einer Höhe von etwa 2 cm bedeckt. Der pythium-infizierte Sand wird mit 12 Baumwollsamen (Stoneville 213) bepflanzt. In den mit Rhizoctonia infizierten Sand werden 12 Gurkensamen (Varietät Green Prolific) gepflanzt. Für den Test zur Bekämpfung der VerticUHum-Welkkrankheit werden 150 g einer 50/50-Sand-Erde-Mischung verwendet, die vorher sterilisiert wurde. Die Erde wird mit Körnern vermischt, die wie oben mit der Test-

.55 lösung imprägniert sind. Dann wird jeder Topf mit vier 14 bis 21 Tage alten Baumwollschößlingen bepflanzt, die vorher durch etwa 5 Minuten langes Eintauchen des Wurzelsystems in eine Conidien-Suspension mit dem Pilz infiziert wurden. Alle Töpfe mit Ausnahme der Verticillium-Töpfe werden mit 30 ml Leitungswasser bewässert. In der folgenden Tabelle II sind die Ergebnisse dieser Tests aufgeführt. Spalte 1 der Tabelle gibt die Bezeichnung der Verbindung an, und in den Spalten 2, 3, 4 und 5 sind die Ergebnisse des Tests gegen den im Kopf der Spalte angegebenen Mikroorganismus genannt. Alle Versuche wurden mit einer Auftragsmenge von 45,2 kg Wirkstoff pro Hektar durchgeführt.

Tabelle II

Krankheitsbswertung

R	Gegen Fusarium Wurzel- fäule	Gegen Pythium Umfall krankheit	Gegen Rhizoc- tonia Umfall- krankheit	Gegen Verti- cillium Welk krankheit
Jod	3,0 2,3 1,6 2,3 2,6 1,6 2,3	2,6 3.0 1,6 1 0 0 0	U)	0 0,6 1 0 0,6 0,3 0
Brom Trifluormethyl Phenyl Chlor Methoxy*) ... Methyl

*) Test bei 22,3 kg/ha.

Das unerwartete Ergebnis, daß die eifindungsgemäßen Verbindungen keimende Pflanzen im Unterschied zu der herbiciden Aktivität der unsubstituierten Verbindung α,α-Diäthinylbenzylalkohol nicht abtöten, wird nach folgendem Testverfahren erhalten: 1 Teil Mauersand und 1 Teil zerkleinerte Erde aus der oberen Bodenschicht werden in einem Zementmischer miteinander vermischt. 3,8 1 dieser Erde werden auf ein 25 χ 35 cm galvanisiertes Blech gelegt und glattgerecht. Auf die Erde wird eine 3-Reihen-Schablone gelegt, und die angegebenen Mengen der folgenden Samen werden, in jeden Abschnitt eine Art, gepflanzt: Tomaten 7 bis 10 Samen, Rauher Gänsefuß 30 bis 50 mg und Großes Fingergras 350 bis 400 mg. Dann wird genügend Erde zur Bedeckung der gesamten Fläche verwendet.

Das so vorbereitete Blech wird in eine Kammer gestellt, die mit einem Drehtisch und einem Luftabzug versehen ist. Die Testzusammensetzung wird in Form einer Sprühemulsion oder eines benetzbaren Pulvers auf das Blech mit einem modifizierten DeViI-biss-Spriihgerät, das an eine Preßluftquelle angeschlossen ist, aufgebracht. Auf jedes Blech werden entweder am Tag des Pflanzes oder am darauffolgenden Tag 12V₂ einer wäßrigen Suspension der Mischung, die die zu prüfende Verbindung in der betreffenden Zusammensetzung enthält, aufgebracht. In jedem Fall werden 11 bis 12 Tage nach der Behandlung Bewertungen der Pflanzenschädigung und Beobachtungen der Art der Schädigung durchgeführt. Es wird folgende Skala zur Bewertung der Schädigungen angewandt:

0 — keine Schädigung,

1 — leichte Schädigung,

2 — mäßige Schädigung,

3 — schwere Schädigung,

4 — Absterben.

Wenn mehr als eine Bestimmung durchgerührt wird, wird ein Durchschnittswert für die Bewertung der Schädigung berechnet.

In der folgenden Tabelle III sind die Ergebnisse der Vorauflaufprüfung von verschiedenen Diäthinylcarbinolverbindungen aufgeführt. Spalte 1 der Tabelle gibt die Bezeichnung der Verbindung, Spalte 2 die Auftragsmenge der Verbindung in kg/ha und Spalte 3 bis 5 die Bewertung der Schädigung der betreffenden Pflanzensamen oder -Schößlinge an.

Tabelle III
Herbicide Vorauflaufaktivität

Name	Menge	To	Gänse	Finger
		maten	fuß	gras
	(kg/ha)
a,a-Diäthinyl-4-chlor-
oenzylalkohol	17(15)	0	0	0
a,a-Diäthinyl-4-methyl-
benzylalkohoi	17(15)	0	0	0
20 a,a-Diäthinyl-4-meth-
oxybenzylalkohol	17(15)	0	0	0
a,a-Diäthinyl-4-brom-
benzylalkohol	17(15)	0	0	0
a,a-Diäthinyl-4-jod-
25 benzylaJkohol	17(15)	1	1	1
a,a-Diäthinyl-4-trifluor-
methylbenzylalkohol	17(15)	0	0	1
a,a-Diäthinyl-4-phenyl-
30 benzylalkohol	17(15)	0	1	1
α,α-Diäthinylbenzyl
alkohol	17(15)	4	3	4

Weitere Tests von Verbindungen der oben angegebenen Formel, in denen R Halogen, Methyl, Methoxy, Trifluormethyl oder Phenyl bedeutet, auf herbicide Wirkung ergaben bei 0,565, 1,13, 2,26 oder 4,52 kg/ha keine Vorauflaufaktivität gegen vier Unkrautarten und drei Nutzpflanzen und nur minimale Nachauflaufaktivität bei 2,26 oder 4,52 kg/ha gegen Gänsefuß, Fuchsschwanz, Mais oder Sojabohnen.

Im folgenden wird die allgemeine Arbeitsweise zur Herstellung der neuen Verbindungen nach der Erfindung erläutert.

Eine Lösung von 65,3 g (0,7 Mol) Phenol in 390 ml Pyridin wird unter Rühren tropfenweise mit 100 g (0,65 Mol) 4-Methylbenzoylchlorid versetzt. Die einsetzende exotherme Reaktion wird durch Außenkühlung mit einem Salz-Wasser-Eis-Bad gesteuert.

Nach beendeter Zugabe rührt man die Mischung weitere 30 Minuten bei Eisbadtemperatur und läßt sie dann innerhalb von weiteren 2 Stunden auf Raumtemperatur erwärmen. Methylenchlorid wird als Lösungsmittel zugesetzt, und die erhaltene Mischung wird nacheinander mit Wasser, verdünnter Salzsäure, verdünnter Natriumhydroxidlösung und Wasser gewaschen. Die organische Schicht wird abgetrennt und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die Lösungsmittel werden im Vakuum entfernt, und das erhaltene Produkt, Phenyl-4-methylbenzoat, wird kristallisiert. Das Produkt wird aus Methylcyclohexan umkristallisiert. Ausbeute: 103,3 g (75%).

Durch Zugabe von 46 g Natrium zu einem Überschuß von Acetylengas in flüssigem Ammoniak wird eine Lösung von Natriumacetylid in flüssigem Ammoniak bereitet. Das oben hergestellte Phenyl-4-methylbenzoat wird in der Mindestmenge Methylenchlorid gelöst und tropfenweise zu der Natriumacetylid-

lösung zugesetzt. Die Mischung wird 2 Stunden lang gerührt, worauf 21 Äther zugegeben werden, und das Ammoniak läßt man dann verdampfen. Nachdem die Reaktionsmischung Raumtemperatur erreicht hat, werden kleine Eis-Stückchen langsam zugesetzt, bis die heftige Reaktion, die ihre Zugabe hervorruft, aufhört. Dann werden 1,5 1 Wasser zugegeben. Die organische Schicht wird abgetrennt, dreimal mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels wird die erhaltene Flüssigkeit destilliert, Kp._oo3 70 bis 73°C. Das Produkt a,a-Diäthinyl-4-methy!benzylalkohol wiegt 12,2 g (15%).

Analyse für C₁₂H₁₀O:

Berechnet ... C 84,68, H 5,92;
gefunden .... C 84,37, H 6,11.

Nach dieser Methode können folgende weitere Verbindungen hergestellt werden:

u,u-Diäthinyl-4-chlorbenzylaIkohol, Kp._OO8 85

bis 88"C,
α,α - Diälhiny 1 -4·· methoxybenzylalkohol, Kp._{o 08}

111 bis 114°G,
u,u-Diäthinyl-4-brombenzylalkohol, F. 45 bis

47° C,
α,α - Diäthinyl - 4 - trifluormethylbenzylalkohol,

F. 31 bis 33° C,
n,(i - Diäthinyl -A- phenylbenzylalkohol, F. 94

bis 96° C,
α,α- Diäthinyl -4-jodbenzylalkohol. F. 61 bis

63° C,
α,α - Diäthinyl - 4 - cyanbenzylalkohol, F. 96 bis 98⁰C

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Substituierte Diäthinylcarbinole, gekennzeichnet durch die Formel

   V-C=(C=CH)₂

   worin R Chlor, Brom, Jod, eine Cyangruppe, einen Methylrest, einen Methoxylrest, einen Phenylrest oder einen Trifluormethylrest bedeutet.