DE3318560C2 - 2-Alkylaminopyridin-Derivate und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung sind 2-Alkylaminopyridin-Derivate und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Die US-A-3 711 480 beschreibt die Herstellung perchlorierter aromati­ scher Cyanoverbindungen, wobei als Reaktanten chlorierte Alkylamino­ pyridine wie 6-Chlor-2-n-propylaminopyridin, eingesetzt werden.

Die EP-A-90 263, welche einen Stand der Technik im Sinne des §3(2) PatG bildet, beschreibt die Verbindung 2-Methoxy-6-methylaminopyridin als Zwischenstufe zur Herstellung von herbizid wirksamen Carbamatderiva­ ten.

Gegenstand der Erfindung sind 2-Alkylaminopyridin-Derivate der allge­ meinen Formel I

worin bedeuten: i) R eine Methylgruppe und Y ein Chloratom; oder ii) R eine Ethylgruppe und Y eine Methoxygruppe.

Diese 2-Alkylaminopyridin-Derivate sind neue Verbindungen, die als Zwi­ schenprodukte für die Herstellung von Arzneimitteln, landwirtschaftli­ chen Chemikalien und dergleichen verwendet werden können.

So liefert das erfindungsgemäße 2-Ethylamino-6-methoxypyridin bei der Umsetzung mit O-4-Isopropylphenyl-chlorthioformiat O-4-Isopropylphe­ nyl-N-ethyl-N-(6-methoxy-2-pyridyl)-thiocarbamat. Die in dieser Weise hergestellte Verbindung O-4-Isopropylphenyl-N-ethyl-N-(6-methoxy-2- pyridyl)-thiocarbamat kann als Wirkstoff für Herbizide verwendet werden. Diese Verbindung ist ein bevorzugtes Herbizid zur Anwendung in Reisfel­ dern, da sie eine außergewöhnlich gute herbizide Wirkung gegen verschie­ denartige Unkräuter, wie Hühnerhirse als typischer Vertreter, ausübt und gleichzeitig gegenüber den umgepflanzten Reispflanzen harmlos ist. Wei­ terhin zeigt sie bei der Behandlung von landwirtschaftlichem Nutzboden eine ausgezeichnete herbizide Selektivität gegenüber grasartigen Unkräu­ tern bei gleichzeitiger Unschädlichkeit gegenüber breitblättrigen Nutz­ pflanzen, so daß sie mit Vorteil als Herbizid in der Landwirtschaft einge­ setzt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ebenso ein Verfahren zur Herstellung der obengenannten 2-Alkylaminopyridin-Derivate der allgemeinen Formal I, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man i) wenn in der Formel I R eine Methylgruppe und Y ein Chloratom bedeuten, eine Verbindung der allge­ meinen Formel II

worin X für ein Halogenatom steht, mit Methylamin umsetzt, oder ii) wenn in der Formel I R eine Ethylgruppe und Y eine Methoxygruppe bedeuten, in an sich bekannter Weise eine Verbindung der allgemeinen Formel III

worin X für ein Halogenatom steht, mit einem Alkalimetallmethylat oder Methanol in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids umsetzt.

Die Reaktion i) wird im Hinblick auf ein Ver­ fahren zur Umsetzung eines 2-Halogen-6-methoxypyridins mit Methylamin erläutert. Bei diesem Verfahren ver­ wendet man 2 bis 10 Mol Methylamin pro Mol 2-Halogen-6- methoxypyridin und arbeitet in einem Lösungsmittel, um einen glatten Reaktionsverlauf zu erreichen.

Als Lösungsmittel kann man Lösungsmittel verwenden, die mit dem 2-Halogen-6-methoxypyridin nicht reagieren und das Methylamin lösen, wie beispielsweise Wasser, Alkohole, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, aliphatische Ether, wie Diethylenglykoldimethylether, oder cyclische Ether, wie Dioxan.

Die Reaktionstemperatur liegt im Bereich von etwa 100°C bis etwa 250°C und vorzugsweise im Bereich von etwa 140°C bis etwa 200°C, wobei die Umsetzung innerhalb 20 Stunden vollständig bewirkt werden kann. Vorzugsweise führt man die Umsetzung in Gegenwart von Kupfer oder einer Kupfer­ verbindung, wie einem anorganischen Kupfersalz, wie Kup­ fersulfat, Kupferchlorid oder Kupfernitrat oder einem organischen Kupfersalz, wie Kupfernaphthenat oder Kupferacetat, oder einem Metalloxid, wie Kupfer(II)-oxid, oder einem Metallhydroxid, wie Kupferhy­ droxid, durch.

Ein Beispiel für die Umsetzung gemäß Reaktion ii) ist die Umsetzung von 2-Ethylamino-6-halogenpyridin mit Methanol in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids. Bei diesem Verfahren kann man als Alkalimetallhydoxid z. B. Li­ thiumhydroxid, Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid einsetzen. Dabei verwendet man das Alkalimetall­ hydroxid in einer Menge von nicht weniger als 1 Mol und vor­ zugsweise in einer Menge von etwa 2 bis 4 Mol pro Mol 2- Ethylamino-6-halogenpyridin.

Die angewandte Reaktionstemperatur liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 100°C bis etwa 220°C und vorzugswei­ se im Bereich von etwa 140°C bis etwa 200°C. Die Reak­ tionszeit hängt von der Reaktionstemperatur, der ange­ wandten Menge des Alkalimetallhydroxids und anderen Be­ dingungen ab, wobei die Umsetzung jedoch innerhalb von 20 Stunden vollständig durchgeführt werden kann.

Das als Ausgangsmaterial eingesetzte 2-Ethylamino-6-ha­ logenpyridin kann man durch Umsetzen eines 2,6-Dihalo­ genpyridins mit Ethylamino herstellen.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Unter Verwendung eines 200 ml-Autoklaven, der mit einem elektromagnetischen Rührer ausgerüstet ist, setzt man 25 g 2,6-Dichlorpyridin wäh­ rend 5 Stunden bei 120°C mit 60 ml einer 40%-igen wäß­ rigen Methylaminlösung um. Nach Beendigung der Reaktion kühlt man den Autoklaven, entnimmt den Inhalt und ge­ winnt den Feststoff durch Filtration.

Der Feststoff wird aus n-Hexan umkristallisiert und er­ gibt 22,7 g 2-Chlor-6-methylaminopyridin mit einem Schmelzpunkt von 63,5 bis 64,5°C.

Anschließend beschickt man die Reaktionsvorrichtung mit 20 g 2-Chlor-6-methylamino­ pyridin, 11,5 g Natriumhydroxid und 80 ml Methanol und setzt das Reaktionsgemisch während 5 Stunden bei 170°C um.

Nach Beendigung der Reaktion kühlt man den Autoklaven, entnimmt die Reaktionsmischung und trennt den Feststoff durch Filtration ab. Dann destilliert man das Methanol aus dem Filtrat ab und extrahiert den Rückstand nach der Zugabe von Wasser mit Ether. Die Etherlösung des Extrakts wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, worauf man nach dem Abdestillieren des Ethers den Rückstand im Vakuum destilliert, wobei 15,6 g 2-Methoxy-6-methylamino­ pyridin anfallen, Siedepunkt 88 bis 92°C/6,7 mbar (5 mmHg).

Bezogen auf 2-Chlor-6-methylaminopyridin beträgt die Aus­ beute an 2-Methoxy-6-methylaminopyridin 80,5%.

Beispiel 2

Man beschickt die in Beispiel 1 beschriebene Reaktionsvor­ richtung mit 20 g 2-Chlor-6-ethylaminopyridin, 60 ml Me­ thanol und 12 g Natriumhydroxid, wonach man die Reak­ tionsmischung während 5 Stunden bei 170°C umsetzt.

Nach Beendigung der Reaktion führt man die Isolierung nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 durch und de­ stilliert das erhaltene Produkt unter vermindertem Druck, wobei man 13,9 g 2-Ethylamino-6-methoxypyridin mit einem Siedepunkt von 125 bis 127°C/26,7 mbar (20 mmHg) erhält.
Infrarotspektrum (NaCl):
3420 (-NH), 2960 (C-H)

Kernresonanzspektrum (CDCl₃, interner Standard: TMS):

δ 1,10 (t) ppm (3H)
δ 3,15 (mc) ppm (2H)
δ 3,75 (S) ppm (3H)
δ 4,30 (bS) ppm (1H)
δ 5,78 (d) ppm (1H)
δ 5,92 (d) ppm (1H)
δ 7,22 (t) ppm (1H)

Elementaranalyse: C₈H₁₂N₂O:
gefunden (%) C 63,21, H 7,89, N 18,36, O 10,54;
berechnet (%) C 63,13, H 7,95, N 18,41, O 10,51.

Gaschromatographisch und massenskeptrometrisch ermit­ teltes Molekulargewicht: 152.

Die folgenden Anwendungsbeispiele beschreiben die Her­ stellung von Verbindungen ausgehend von den erfindungs­ gemäßen Verbindungen und deren Verwendung als Herbizide.

Anwendungsbeispiel 1

Zu einer Mischung aus 1,38 g 2- Methoxy-6-methylaminopyridin, das gemäß Beispiel 1 aus der erfindungsgemäßen Verbindung 2-Chlor-6-methylaminopyridin herstellbar ist, und einer gleich großen Menge wäßrigen Kaliumcarbonats in 20 ml Aceton gibt man bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 2,23 g O-2-Naphthyl-chlorthioformiat in 20 ml Aceton. Nach 30 Mi­ nuten extrahiert man die Reaktionsmischung mit Benzol, wäscht mit Wasser, trocknet und kristallisiert um, wobei man 2,75 g O-2-Naphthyl-N-(6-methoxy-2-pyridyl)-N-methyl­ thiocarbamat erhält. Schmelzpunkt 95,5 bis 97°C.

Elementaranalyse: C₁₈H₁₆N₂O₂S:
gefunden (%) C 66,42, H 4,89, N 8,81;
berechnet (%) C 66,65, H 4,97, N 8,64.

Man füllt Reisfelderde in Porzellantöpfe mit einem Durch­ messer von 9 cm ein und gibt Wasser zu. Nach dem Wenden des Bodens besät man seine Oberfläche mit Unkrautsamen und pflanzt zwei Reispflanzenbüschel (Varietät: Nihonbare) im zweiblättrigen Zustand mit einer Tiefe von 1 cm ein. Die Töpfe werden am nächsten Tag mit Wasser auf eine Was­ sertiefe von 2 cm geflutet, worauf man eine Dispersion eines in Wasser dispergierbaren Pulvers, welches 10% O-2-Naphthyl-N-(6-methoxy-2-pyridyl)-N-methylthiocarb­ amat enthält, in 10 ml tropfenweise auf die Oberfläche des Wassers eines jeden Topfs aufgibt. Dann überführt man die Töpfe in ein Gewächshaus und untersucht die her­ bizide Wirkung ebenso wie den Einfluß auf die Reispflan­ zen nach 3 Wochen. Dabei zeigt sich, daß der Wirkstoff bei einer Auftragsmenge von 125 g/10 a für die Reispflan­ zen völlig unschädlich ist und die Entwicklung von Hüh­ nerhirse, Schirmunkraut (umbrella plant), Binsen, Mono­ choria und Rotala indica zu 100% unterdrückt.

Anwendungsbeispiel 2

Zu einer Mischung aus 1,52 g 2-Ethylamino-6-methoxypyri­ din und 1,38 g wasserfreiem Kaliumcarbonat in 20 ml Ace­ ton gibt man unter Rühren bei Raumtemperatur eine Lösung von 2,15 g O-4-Isopropylphenylchlorthioformiat in 20 ml Aceton. Nach 30-minütigem Rühren erhitzt man das Mate­ rial während 2 Stunden zum Sieden am Rückfluß. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur gießt man die Reaktionsmi­ schung in kaltes Wasser und extrahiert das Produkt mit Benzol.

Die Benzollösung wäscht man mit Wasser und dann mit einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung, wonach man das Benzol unter vermindertem Druck nach dem Trocknen über wasserfreiem Magnesiumsulfat abdestilliert. Der säulen­ chromatographisch (Kieselgel, Entwicklung mit Benzol) ge­ reinigte Rückstand ergibt 2,67 g (Ausbeute = 81%) O-4- Isopropylphenyl-N-ethyl-N-(6-methoxy-2-pyridyl)-thiocarb­ amat. Diese Verbindung wird aus Ethanol umkristallisiert und ergibt farblose Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 53 bis 54°C.

Elementaranalyse: C₁₈H₂₂N₂O₂S:
gefunden (%) C 65,17, H 6,67, N 8,63;
berechnet (%) C 65,42, H 6,71, N 8,47.

Man füllt Porzellantöpfe mit einem Durchmesser von 9 cm mit Reisfelderde und gibt Wasser zu. Nach dem Umrühren der Erde besät man die Oberfläche der Erde mit Unkraut­ samen und pflanzt zwei Reispflanzen (Varietät: Nihon­ bare) im Zweiblattstadium mit einer Tiefe von 1 cm ein. Am nächsten Tag flutet man die Töpfe bis zu einer Wasser­ tiefe von 2 cm und gibt tropfenweise auf die Wasserober­ fläche eines jeden Topfs eine Dispersion eines in Wasser dispergierbaren Pulvers, welches 10% O-4-Isopropylphe­ nyl-N-ethyl-N-(6-methoxy-2-pyridyl)-thiocarbamat enthält, in 10 ml Wasser auf. Dann überführt man die Töpfe in ein Gewächshaus und untersucht die herbizide Wirkung als auch den Einfluß auf die Reispflanzen nach 3 Wochen.

Hierbei zeigt sich, daß der Wirkstoff bei einer Auftrags­ menge von 125 g/10 a für die Reispflanzen vollständig harmlos ist und die Entwicklung von-Hühnerhirse, Schirm­ unkraut und Monochoria zu 100% unterdrückt.

Claims (2)

1. 2-Alkylaminopyridin-Derivate der allgemeinen Formel I worin bedeuten:

• i) R eine Methylgruppe und Y ein Chloratom;
  oder
• ii) R eine Ethylgruppe und Y eine Methoxygruppe.

2. Verfahren zur Herstellung von 2-Alkylaminopyridin-Derivaten der allgemeinen Formel I gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man

• i) wenn in der Formel I R eine Methylgruppe und Y ein Chloratom be­ deuten,
  eine Verbindung der allgemeinen Formel II worin X für ein Halogenatom steht,
  mit Methylamin umsetzt, oder
• ii) wenn in der Formel I R eine Ethylgruppe und Y eine Methoxygruppe bedeuten,
  in an sich bekannter Weise eine Verbindung der allgemeinen Formel III worin X für ein Halogenatom steht,
  mit einem Alkalimetallmethylat oder Methanol in Gegenwart eines Alkali­ metallhydroxids umsetzt.