183109. lajstromszámú szabadalom • Karbaszármazékokat tartalmazó gyomirtószerek és eljárás a hatóanyagok előállítására
1 183 109 2 Találmányunk karbamidszármazékokat tartalmazó gyomirtószerekre és a hatóanyagok előállítására vonatkozik. A találmányunk szerinti gyomirtószerek hatóanyagként (I) általános képletű vegyületet tartalmaznak. Az (1) általános képletben — R jelentése 4—10 szénatomos cikloalkilcsoport, 4— 10 szénatomos cikloalkenilcsoport, benzolgyűrűvel kondenzált vagy legalább egy 1—4 szénatomos alkilcsoporttal helyettesített 4—10 szénatomos cikloalkilcsoport vagy benzolgyűrűvel kondenzált vagy egy 1—4 szénatomos alkilcsoporttal helyettesített 4—10 szénatomos cikloalkenilcsoport; — Z jelentése 1—4 szénatomos alkiléncsoport, amely a szénlánc végén és/vagy a szénláncban egy oxigénés/vagy kénatomot tartalmazhat; — Y jelentése oxigén- vagy kénatom; — A jelentése hidrogénatom, metil- vagy mctoxicsoport és — n jelentése 0 vagy 1 ; azzal a feltétellel, hogy a -(Z)n-Y- általános képletű láncban oxigén- és/vagy kénatomok nem következhetnek egymás után. Az (I) általános képletben levő R csoport pl. ciklobutil-, ciklopentil-, ciklohexil-, cikloheptil-, ciklooktil-, ciklononil-, ciklodecil-, adamantil-, biciklo[2.2.1 jheptil-, triciklo[5.2.1.0]-decil-, ciklohexil-, indanil- vagy tetralinilcsoport lehet. A rizs-, búza-, kukorica-, szójabab-, gyapot- és cukorrépaszükséglet világszerte nő és ezeknek a növények termesztése során a terméshozam csökkenésének megakadályozása céljából szükség van a gyomnövények vegyszeres irtására. Ismeretes, hogy egyes karbamidszármazékok erős gyomirtó hatást fejtenek ki [pl. az N'-(4-klór-fenil)-N,N- dimetil-karbamid (monuron) és az N -(3,4-diklór-fenil)N,N-dimetil-karbamid (diuron)]. Ismeretes továbbá, hogy ezek a vegyületék gyomirtó hatásukat a fotoszintézis gátlása révén érikel. A fotoszintézis a magasabbrendű növényekre jellemző fiziológiai folyamat, amely emlősöknél nem lép fel. Ezért a fotoszintézist gátló specifikus anyagok az emlősöket általában nem károsítják, ugyanakkor a magasabbrendű növények irtása terén rendkívül hatékonyak. A gyomirtó hatású fotoszintézisgátló szerek [pl. monuron, diuron, 5-bróm-3-szekunderbutil-uracil (brómacil)] emlősökre gyakorolt toxicitása igen alacsony. Ezek a vegyületek azonban valamennyi magasabbrendű növényre (haszonnövényekre és gyomokra) egyaránt erős herbicid hatást fejtenek ki, minthogy a fotoszintézis valamennyi magasabbrendű növény esetében fennáll. így a legtöbb fotoszintézis-inhibitor hatása nem szelektív és ezért ezek a hatóanyagok a haszonnövényeket is károsítják. A szelektív gyomirtószerekkel szemben azt a követelményt támasztjuk, hogy gyomokkal szemben erős herbicid hatást fejtsenek ki, ugyanakkor a megvédendő haszonnövényt ne károsítsák. A szelektiv gyomirtószerek kikísérletezése nagyon nehéz és a szelektív gyomirtó hatás a kémiai szerkezeti analógiák alapján nem tervezhető. A szelektív gyomirtószerek előállítása és kiválasztása ezért rengeteg kísérletet igényel és a sikeres kiválasztás valószínűsége igen csekély. így pl. az N'-(3,4- diklór-fenil)-N-metoxi-N-metil-karbamid (linuron) az Umbelliferae családba tartozó növényekkel szemben szelektív, míg a metoxicsoport helyén metil- vagy etilcsoportot tartalmazó megfelelő származékok ugyanezen növényekkel szemben teljesen elvesztették szelektivitásukat [Herbicide Handbook of the Weed Science Society of America, 3. kiadás, 172—176. és 221—225. oldal (1974)]. A szelektív herbicid hatás mechanizmusa— mint már említettük - rendkívül specifikus és a kémiai szerkezet kis megváltoztatása is nagy eltéréseket okozhat a szelektivitásban. A karbamidszármazékok emlősökre gyakorolt alacsony toxicitása és erős herbicid aktivitása ezekre a vegyületekre irányította figyelmünket és megkíséreltük fokozott szelektivitású vegyületek előállítását. Azt tapasztaltuk, hogy az (I) általános képletű N'-fenil-N-metilkarbamid-származékok poszt-emergens alkalmazása során sok gyomnövényre erős gyomirtó hatást fejtenek ki, ugyanakkor a fontos haszonnövényeket nem károsítják. Felismertük továbbá, hogy ezek a vegyületek rizsnövényre egyáltalán nem gyakorolnak fitotoxikus hatást, ugyanakkor pre- vagy poszt-emergens alkalmazásuk során erős herbicid aktivitást tapasztaltunk számos rizsföldi gyomnövénnyel szemben. A találmányunk szerinti gyomirtószerek pl. az alábbi rizsföldi gyomok ellen fejtenek ki erős herbicid hatást: Rotala indica, Callitriche verna, Lindernia pyxidaria, Monocharia vaginalis, Dopatrium junceum, Vandellia angustifolia, Echinochloa crusgalli, Cyperus difformis, Scirpus acutus stb. Az (I) általános képletű vegyületeket tartalmazó gyomirtószerek poszt-emergens alkalmazása során a hegyvidéki szántóföldek sok gyomnövényével szemben erős herbicid hatást fejtenek ki. Ezek a gyomnövények pl. széleslevelű gyomok (Xanthium pennsylvanicum, Helianthus annuus, Amaranthus retroflexus, Chenopodium album, Ipomoea purpurea, Datura stramonium, Solanum nigrum. Sida spinosa. Cassia obtusifolia, Portulaca oleracea, Poligonum sp., Ambrosia trifida, Abutilon threophrasti, Capselia bursapastoris, Cardamine flexuosa, Stellaria media, Galinum aparine, Cerastium glomeratum, Sagina japonica, Sorghum halepenset Sesbania exaltata stb.), fűszerű gyomok (Echinochloa crusgalli, Digitaria sanguinalis, Setaria viridis, Poa annua, Avena fatua stb.) lehetnek. A találmányunk szerinti gyomirtószerek - mint már említettük — szójabab, gyapot, cukorrépa, kukorica és búza termésben tenyésző gyomokat igen szelektíven irtják. Az (I) általános képletű N'-fenil-N-metil-karbamidszármazékok új vegyületek. A hasonló szerkezetű N’-[3- (benzil-oxi)-fenil]-N,N-dimetil-karbamidot [a továbbiakban (a) referencia-vegyület] a 3 819 697. sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertették. Az (I) általános képletű vegyületeket tartalmazó gyomirtószerek herbicid hatása azonban sokkal erősebb, mint az (a) referencia-vegyületet tartalmazó gyomirtószereké. Más szavakkal a benzil-oxi-csoportnak a cikloalkil-oxi-, cikloalkenil-oxi-, cikloalkil-alkoxi- vagy cikloalkenilalkoxi-csoporttal történő helyettesítése következtében a herbicid hatás számottevő mértékben erősödött. Kimutattuk továbbá, hogy az (I) általános képletű vegyületek R jelentésétől függően cukorrépa gyomnövényeivel szemben jelentős szelektivitást mutatnak; az (a) referencia-vegyületet tartalmazó gyomirtószerek esetében e szelektivitás soha sem jelentkezik. Igen fontos jellemző ismérv, hogy az (I) általános képletű vegyületeket tartalmazó gyomirtószerek cukorrépa gyomnövényeivel szemben — különösen poszt-emergens alkalma5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
