DK161074B - Nitromethylenderivat med pesticid virkning - Google Patents

Description

DK 161074 B

Den foreliggende opfindelse angår et hidtil ukendt pesticidt nitrome-thylenderivat, en fremgangsmåde til dets fremstilling og dets anvendelse som pesticid, især mod insektskadedyr.

Britisk patentskrift nr. 1576120 beskriver en gruppe 2-nitrotromethy-5 len-tetrahydro-2H-l,3-thiazinderivater med nyttig pesticid virkning.

2-Nitromethylen-tetrahydro-2H-i,3-thiazin er en særlig foretrukken forbindelse på grund af dens høje pesticide virkning. US patentskrift nr. 4052388 beskriver, at forbindelsen 3-acetyl-2-nitromethylen-tetrahydro-2H-l,3-thiazin også har nyttig pesticid virkning. Begge 10 disse forbindelser har imidlertid én stor ulempe, der forhindrer deres praktiske anvendelse: De er ustabile over for lys og varme.

Ansøgerne har nu overraskende fundet, at en forbindelse, der er kemisk nært beslægtet med disse forbindelser, har stærkt forbedret termisk stabilitet og fotostabilitet, hvilket fører til større be-15 standighed og dermed større effektivitet.

Ved opfindelsen tilvejebringes følgelig 3-formyl-2-nitromethylen-tetrahydro-2H-l,3-thiazin, der har formlen I

^N^CH.NO. ,

I 2 I

C

\

O H

Det vil være klart, at forbindelsen med formlen I er i stand til at 20 eksistere i forskellige geometrisk isomere former. Opfindelsen omfatter både de individuelle isomerer og blandinger af sådanne iso-merer.

Opfindelsen omfatter også en fremgangsmåde til fremstilling af 3-for-myl-2-nitromethylen-tetrahydro-2H-l,3-thiazin, hvilken fremgangsmåde 25 er ejendommelig ved, at forbindelsen 2-nitromethylen-tetrahydro-2H-

1,3-thiazin med formlen II

2

DK 161074 B

^n^celno 11 k omsættes med et blandet anhydrid af myresyre og en alkansyre med 2-8 carbonatomer, fx myresyreeddikesyrearihydrid, i nærværelse af en base.

Basen er fortrinsvis en organisk base såsom en tertiær amin, fx en 5 trialkylamin, idet triethylamin er særlig fore trukken. Reaktionen udføres fortrinsvis ved en temperatur på 0°C eller derunder, fx ved en temperatur på fra -30°C til -10°C. Reaktionen udføres hensigtsmæssigt i et organisk opløsningsmiddel, fx et chloreret carbonhydrid såsom dichlormethan, eller dimethylformamid.

10 Små mængder vand kan tolereres ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, men den udføres fortrinsvis under i det væsentlige vandfri betingelser.

Som nævnt ovenfor er 3-formyl-2-nitromethylen-tetrahydro-2H-l,3-thiazin af interesse som pesticid, især mod insektskadedyr. Den 15 udviser aktivitet mod sådanne skadedyr som larve- eller maddikeformer af insekter, fx af slægten Spodoptera og af slægten Heliothis. Den er særlig nyttig mod mange skadedyr, der findes i risafgrøder.

Opfindelsen tilvejebringer følgelig pesticide præparater, der omfatter 3-formyl-2-nitromethylen-tetrahydro-2H-l,3-thiazin sammen med 20 mindst en bærer.

Det forudses, at forskellige isomerer eller blandinger af isomerer kan have forskellige aktivitetsniveauer eller -spektre, og præparaterne kan således omfatte individuelle isomerer eller blandinger af isomerer. Ved opfindelsen tilvejebringes endvidere en fremgangsmåde 25 til bekæmpelse af skadedyr, især insektskadedyr på et sted, der er angrebet af eller udsat for angreb af skadedyr, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at der til stedet påføres en pesticidt virksom 3

DK 161074 B

mængde af forbindelsen eller præparatet ifølge opfindelsen. Et særlig foretrukket sted er en rismark med risafgrøder.

En bærer i et præparat ifølge opfindelsen er et hvilket som helst materiale, med hvilket den aktive bestanddel formuleres til at lette 5 påføring til det sted, der skal behandles, hvilket fx kan være en plante, frø eller jord, eller til at lette oplagring, transport eller håndtering. En bærer kan være et fast stof eller en væske, deriblandt et materiale, der normalt er gasformigt, men som er blevet komprimeret til dannelse af en væske, og en hvilken som helst af de bærere, 10 der normalt anvendes ved formulering af pesticide præparater, kan anvendes. Præparater ifølge opfindelsen indeholder fortrinsvis fra 0,5 til 95 vægtprocent aktiv bestanddel.

Egnede faste bærere omfatter naturlige og syntetiske lerarter og silicater, fx naturlige siliciumdioxider såsom diatoméjord; magne-15 siumsilicater, såsom talkum; magnesiumaluminiumsilicater såsom atta-pulgiter og vermiculiter; aluminiumsilicater såsom kaoliniter, mont-morilloniter og glimmerarter; calciumcarbonat; calciumsulfat; ammoniumsulfat; syntetiske hydratiserede siliciumoxider og syntetiske calcium- eller aluminiumsilicater; grundstoffer såsom carbon og 20 svovl; naturlige og syntetiske harpikser såsom coumaronharpikser, polyvinylchlorid og styrenpolymerer og -copolymerer; faste polych-lorphenoler; bitumen; voksarter; og faste gødningsstoffer såsom superphosphater.

Egnede flydende bærere omfatter vand; alkoholer såsom isopropanol og 25 glycoler; ketoner såsom acetone, methylethylketon, methylisobutylke-ton og cyclohexanon; ethere; aromatiske eller araliphatiske carbonhy-drider såsom benzen, toluen og xylen; jordoliefraktioner såsom petroleum og lette mineralolier; chlorerede carbonhydrider såsom carbonte-trachlorid, perchlorethylen og trichlorethan. Blandinger af forskel-30 lige væsker er ofte egnede.

Landbrugspræparater formuleres og transporteres ofte i en koncentreret form, der derefter fortyndes af brugeren før anvendelse. Tilstedeværelsen af små mængder af en bærer, der er et overfladeaktivt middel, letter denne fortyndingsproces. Således er fortrinsvis mindst 4

DK 161074 B

én bærer i et præparat ifølge opfindelsen et overfladeaktivt middel.

Fx kan præparatet indeholde mindst to bærere, af hvilke mindst én er et overfladeaktivt middel.

Et overfladeaktivt middel kan være et emulgeringsmiddel, et disperge-5 ringsmiddel eller et befugtningsmiddel; det kan være ikke-ionisk eller ionisk. Eksempler på overfladeaktive midler omfatter natriumeller calciumsaltene af polyacrylsyrer og ligninsulfonsyrer; kondensationsprodukter af fedtsyrer eller aliphatiske aminer eller amider indeholdende mindst 12 carbonatomer i molekylet med ethylenoxid og/ 10 eller propylenoxid; fedtsyreestere af glycerol, sorbitan, saccharose eller pentaerythritol; kondensater deraf med ethylenoxid og/eller propylenoxid; kondensationsprodukter af fede alkoholer eller alkyl-phenoler, fx p-octylphenol eller p-octylcresol, med ethylenoxid og/eller propylenoxid; sulfater eller sulfonater af sådanne kondensa-15 tionsprodukter; alkali- eller jordalkalimetalsalte, fortrinsvis natriumsalte, af svovlsyre- eller sulfonsyreestere indeholdende mindst 10 carbonatomer i molekylet, fx natriumlaurylsulfat, natriumsekundære alkylsulfater, natriumsalte af sulfoneret ricinusolie og natriumalkylarylsulfonater såsom dodecylbenzensulfonat; og polymerer 20 af ethylenoxid og copolymerer af ethylenoxid og propylenoxid.

Præparaterne ifølge opfindelsen kan fx formuleres som befugtelige pulvere, puddere, granuler, opløsninger, emulgerbare koncentrater, emulsioner, suspensionskoncentrater og aerosoler. Befugtelige pulvere indeholder sædvanligvis 25, 50 eller 75 vægtprocent aktiv bestanddel 25 og indeholder sædvanligvis, ud over en fast inert bærer, 3-10 vægtprocent af et dispergeringsmiddel og, hvis det er nødvendigt, 0-10 vægtprocent stabilisator(er) og/eller andre tilsætningsstoffer såsom penetrerings- eller klæbemidler. Puddere formuleres sædvanligvis som et pudderkoncentrat, der har en sammensætning i lighed med et be-30 fugteligt pulver, men uden et dispergeringsmiddel, og fortyndes i marken med yderligere fast bærer, hvilket givet et præparat, der sædvanligvis indeholder 0,5-10 vægtprocent aktiv bestanddel. Granuler fremstilles sædvanligvis til at have en størrelse mellem 10 og 100 BS mesh (1,676 - 0,152 mm) og kan fremstilles ved agglomererings- eller 35 imprægneringsteknikker. I almindelighed vil granuler indeholde 0,5-75 vægtprocent aktiv bestanddel og 0-10 vægtprocent tilsætningsstoffer 5

DK 161074 B

såsom stabilisatorer, overfladeaktive midler, modificeringsmidler til langsom frigivelse og bindemidler. De såkaldte "tørre flydbare pulvere" består af relativt små granuler, der har en relativt høj koncentration aktiv bestanddel. Emulgerbare koncentrater indeholder 5 sædvanligvis ud over et opløsningsmiddel og, hvis det er nødvendigt, et co-opløsningsmiddel, 10-50% vægt/volumen aktiv bestanddel, 2-20% vægt/volumen emulgatorer og 0-20% vægt/volumen andre tilsætningsstoffer såsom stabilisatorer, penetreringsmidler og korrosionsinhibitorer. Suspensionskoncentrater sammensættes sædvanligvis således, 10 at der opnås et stabilt, ikke-sedimenterende flydbart produkt sædvanligvis indeholdende 10-75 vægtprocent aktiv bestanddel, 0,5-15 vægtprocent dispergeringsmidler, 0,1-10 vægtprocent suspenderingsmidler såsom beskyttelseskolloider og thixotropiske midler, 0-10 vægtprocent andre tilsætningsstoffer såsom anti-skummidler, korrosionsinhibi-15 torer, stabilisatorer, penetreringsmidler og klæbemidler, og vand eller en organisk væske, i hvilken den aktive bestanddel er i det væsentlige uopløselig; visse organiske faste stoffer eller uorganiske salte kan være til stede opløst i præparatet til at hjælpe til med at forhindre sedimentation eller som anti-frysemidler for vand.

20 Vandige dispersioner og emulsioner, fx præparater opnået ved fortynding af et befugteligt pulver eller et koncentrat ifølge opfindelsen med vand, ligger også inden for opfindelsens omfang. De nævnte emulsioner kan være af vand-i-olie- eller af olie-i-vand-typen og kan have en tyk "mayonnaise"-lignende konsistens.

25 Et præparat ifølge opfindelsen kan også indeholde andre ingredienser, fx én eller flere forbindelser, der har pesticide, herbicide eller fungicide egenskaber, eller tiltrækningsmidler, fx pheromoner eller fødeingredienser, til anvendelse i lokkemidler og fældepræparater.

Det har også vist sig, at den termiske stabilitet af forbindelserne 30 og præparaterne ifølge opfindelsen kan forbedres ved tilsætning af stabiliserende mængder, sædvanligvis 10-100 vægtprocent beregnet ud fra forbindelsen, af visse organonitrogenforbindelser såsom urinstof, dialkylurinstoffer, thiourinstoffer eller guanidinsalte eller alkali-metalsalte af svage syrer såsom hydrogencarbonater, acetater eller 35 benzoater.

DK 161074 B

e

Opfindelsen illustreres ved følgende eksempler.

EKSEMPEL 1

Fremstilling af 3-formyl-2-nitromethylen-tetrahydro-2H-l,3-thiazin 5,2 ml triethylamin blev sat til en omrørt opløsning af 3,2 g 2-5 nitromethylen-tetrahydro-2H-1,3-thiazin i 30 ml tørt dichlormethan ved omgivelsestemperatur og under nitrogen.

Opløsningen blev derefter afkølet til -20eC, og 5,6 g myresyreeddike-syreanhydrid i 30 ml tørt dichlormethan blev dråbevis tilsat under omrøring. Opløsningens temperatur fik derefter lov at stige til 0eC i 10 løbet af 30 minutter under fortsat omrøring. Reaktionsblandingen blev derefter hældt ud i en blanding af is og 10 ml 2M HC1. Den organiske fase blev skilt fra, vasket med 50 ml 2M HC1 efterfulgt af vand og tørret over MgSO^.. Opløsningsmidlet blev derefter fjernet under reduceret tryk, remanensen blev omkrystalliseret af chloroform, 15 hvilket gav det ønskede produkt som et gult krystallinsk fast stof» smeltepunkt 138-140°C.

Analyse:

Beregnet for CgHg03N2S: C 38,3 H 4,3 N 14,9

Fundet: C 38,5 H 4,3 N 14,5.

20 EKSEMPEL 2

Pesticid virkning

Den pesticide virkning af forbindelserne ifølge opfindelsen blev bedømt over for følgende insektskadedyr.

Spodoptera littoralis (S.l) 25 Aedes aegypti (A.e.)

Husca domestica (M.d) 7

DK 161074 B

Aphis fabae (A.f.)

Testmetoderne anvendt for hver art er beskrevet herunder; i hver test blev der, med mindre andet er angivet, sprøjtet en 0,2%'s opløsning eller suspension af hver testforbindelse i 16,7% acetone i vand 5 indeholdende 0,04% Triton® X-100 på testarterne; kontroller blev sprøjtet med en kontrolopløsning af vand, acetone og Triton® X-100 i samme mængdeforhold. Testene blev alle udført under normale insekt-betingelser 23eC ± 2eC (fluktuerende lys og fugtighed).

i) Spodoptera littoralis (S.l.) 10 I testene blev anvendt larver i andet stadium. Hver testopløsning og kontrolopløsningen blev sprøjtet på hver sin petriskål indeholdende en nærende diæt, på hvilken Spodoptera littoralis-larverne var blevet opdrættet.

Efter at sprøjtebelægningen havde tørret, blev hver skål inficeret 15 med 10 larver i andet stadium. Dødelighedbedømmelse blev foretaget 1 og 7 dage efter sprøjtning, og den procentuelle dødelighed blev beregnet.

ii) Aedes aegypti (A.a.) I testene blev anvendt larver tidligt i fjerde stadium. Testopløs-20 ninger blev fremstillet med op til 3 ppm aktiv bestanddel i vand indeholdende 0,04% Triton® X-100; acetone var indledningsvis til stede til at hjælpe med opløsning, men fik siden lov til at dampe af.

Ti larver tidligt i fjerde stadium blev anbragt i 100 ml af testopløsningen. Efter 48 timer blev larvedødeligheden (udtrykt som pro-25 cent) noteret.

Eventuelle overlevende larver blev derefter fodret med en lille mængde dyrefoderpellets, og den endelige procentuelle dødelighed af voksne og pupper blev bedømt, når alle larverne enten havde forpuppet sig og var blevet til voksne dyr eller var døde.

8

DK 161074 B

iii) Muses domestics (M.d.)

Grupper på ti 2-3 dage gamle mælkefodrede voksne hunhusfluer (Musca domestics) der var bedøvet ved hjælp af carbondioxid, blev anbragt på petriskåle foret med filtrerpapir. Skålene blev sprøjtet med test-5 præparaterne under anvendelse af en sprøjtemaskine, der virkede efter et logaritmisk fortyndingsprincip. Fluerne blev derefter holdt i petriskålene og blev fodret med en fortyndet mælkeopløsning, der blev dryppet ned af petriskålens side og absorberet på filtrerpapiret. Dødelighed blev bedømt efter 24 timer.

10 iv) Aphis fabae (A.F.)

Tests blev udført på voksne sortbønnebladlus (Aphis fabae). Par af bredbønneblade på filtrerpapir i petriskåle blev besprøjtet side om side med utalte mængder bladlus i små gazetildækkede beholdere. Efter at være passeret gennem sprayen blev bladlusene vippet over på blade-15 ne, og der blev placeret låg på petriskålene. Dødelighed blev bedømt efter 24 timer.

Resultaterne af disse tests er vist i tabel I, hvor testarten er identificeret ved de ovenfor anførte initialer, og virkningen af hver forbindelse er udtrykt som den procentuelle dødelighed.

20 A betegner 90-100% dødelighed B betegner 50-80% dødelighed C betegner 0-40% dødelighed.

TABEL I

Insecticid virkning 25 S.L. A.a. M.d. A.f.

1 dag 7 dage 2 dage endelig

A A A A A A

EKSEMPEL 3 9

DK 161074 B

Måling af bestandighed

Denne test er beregnet til at måle bestandigheden af forbindelser under betingelser, der minder om betingelser i marken.

5 Larver i tredje stadium af majskolbeormen Heliothis zea blev anvendt som testart. Hver testforbindelse blev opløst i 1,0 ml af en 1:1-blanding af xylen og acetone, og 0,1 ml overfladeaktivt middel blev tilsat. Ledningsvand blev tilsat til et volumen på 10,0 ml. Denne opløsning blev derefter fortyndet med vand til fremstilling af en 10 spraydosering, der svarede til 100 g aktiv bestanddel pr. ha.

Pottedyrkede bomuldsplanter med en højde på 15-20 cm blev trimmet til 2 blade og blev besprøjtet under anvendelse af en bevægelig spraydyse. Der blev anvendt 10 planter til hver behandling. Efter be-sprøjtning blev to planter med det samme befængt med 5 larver, og de 15 øvrige planter blev oplagret i et kammer forsynet med batterier af elektrisk lys, der mindede om sollys. Derefter blev 2 planter fjernet fra kammeret 1, 2, 4 og 7 dage efter sprøjtning og blev befængt med 5 larver. Glaskugler blev placeret over planterne for at forhindre larverne i at undslippe. 48 timer efter at planterne var blevet be-20 fængt med larver, blev den procentuelle dødelighed af larverne målt. Resultaterne er vist i tabel II herunder.

Testforbindelser: A: 3-Formyl-2-nitromethylen-tetrahydro-2H-1,3-thiazin (forbindel- se ifølge den foreliggende opfindelse) 25 B: 2-Nitromethylen-tetrahydro-2H-1,3-thiazin (forbindelse ifølge britisk patentskrift nr. 1576120) C: 3-acetyl-2-nitromethylen-tetrahydro-2H-1,3-thiazin (forbindel se ifølge US patentskrift nr. 4052388).

10

DK 161074 B

TABEL II

Testforbindelse 48 timers procentuel dødelighed

Antal dage efter sprøjtning 5 0 1 2 4 7' A 100 100 100 100 100 B 100 55 0 0 0 C 100 100 50 0 0 10 _;_;__

Resultaterne viser, at alle forbindelser dræbte alle larverne, der angreb testplanterne, umiddelbart efter sprøjtning. Imidlertid dræbte det afsatte stof på planterne, der var behandlet med den tidligere kendte forbindelse B, 1 dag efter sprøjtning kun 55% af larverne; 2 15 dage efter sprøjtningen var forbindelse B fuldstændig inaktiv. 2 dage efter sprøjtning dræbte det afsatte lag på planterne, der var behandlet med den tidligere kendte forbindelse C, kun 50% af larverne, og forbindelse C var fuldstændig inaktiv 4 dage efter sprøjtning. I modsætning hertil dræbte forbindelsen ifølge den foreliggende opfin-20 delse alle larverne, som planterne var befængt med, 7 dage efter sprøjtning.

Claims (5)

1. 2. Fremgangsmåde til fremstilling af 3-formyl-2-nitromethylen-tetra-hydro-2H-1,3-thiaz in, 5 kendetegnet ved, at 2-nitromethylen-tetrahydro-2H-l,3-thiazin omsættes med et anhydrid af myresyre og en alkansyre indeholdende 2-8 carbonatomer i nærværelse af en base.
2. 3. Præparat omfattende 3-formyl-2-nitromethylen-tetrahydro-2H-l,3-thiazin og mindst en bærer.
3. 4. Præparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at det omfatter mindst to bærere, af hvilke mindst én er et overfladeaktivt middel.
4. 5. Præparat ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at det også omfatter en stabiliserende 15 mængde af en organonitrogenforbindelse eller et alkalimetalsalt af en svag syre.
5. 6. Fremgangsmåde til bekæmpelse af skadedyr på et sted, kendetegnet ved, at der til stedet påføres en pesticidt virksom mængde af forbindelsen ifølge krav 1 eller et præparat ifølge 20 et hvilket som helst af kravene 3-5.