嗎啉基硅烷類的制備方法及其應用的制作方法

專利名稱：嗎啉基硅烷類的制備方法及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及某些新的芳基取代的嗎啉基硅烷，含有上述化合物的組合物，以及它們作為農業殺菌劑的應用。
在下列文獻中公開了各種氨基硅烷。E.Lukevics等人撰文討論了含有鍵連于硅的取代苯基或N-嗎啉丙基的若干氨基硅烷的體內抗真菌作用。〔Latv.PSRZinat.Akad.Ves-tis.Kin.Serv.3，343-349(1978)〕。這些化合物中至多僅對小麥銹病菌，番茄晚期枯萎病，黃瓜白粉菌有中度抗性。在該文獻公開的化合物中沒有一個化合物既含有取代芳基又含有氨基烷基，其中后者的氮原子是嗎啉環的一部分。
歐洲專利申請書0241429號特別公開了下式代表的嗎啉硅烷化合物
式中A可以是氫，C1-C10烷基，C3-7環烷基，苯基或三甲硅甲烷基;
R可以是烷基，環烷基或烷氧基;
n是1;和
R1是亞甲基或取代亞甲基。
E.H.Pommer撰文〔Pesticide Sci.15，285-295(1984)〕討論了在結構上與上述專利(歐洲專利申請書0241429〕有關的化合物的生物活性。在該文291頁第1行，作者評述早在1984年就認識到(“已知”〕就這類通式化合物而言，其“烷基鏈長”必須少于4原子。根據Pommer對式A含硅化合物的含碳同系物的研究，他所歸納的“烷基鏈長”與上述式A中-CH2-Si-R1-的鏈長相對應。
正如上述歐洲專利申請0241429所述，現已廣泛地接受了下列事實，即，在連接基團苯基和嗎啉中的最大允許鏈長不應超過3原子。
令人驚奇的是，現已發現式中R1是由1或2個甲基任意取代的亞丙基或亞丁基的上述式A化合物具有出乎意料的殺真菌作用。因此，本發明提供了下式所示的芳基取代嗎啉基硅烷
式中每個A分別代表鹵素，C1-C4烷基，C1-4烷氧基，苯基，苯氧基或鹵代甲基;
每個R分別代表C1-C4烷基;
R1代表由1或2個甲基任意取代的亞丙基或亞丁基;
n代表整數0，1或2;和m代表0至5的整數。
在本說明書和權利要求書中，術語“C1-C4烷基”和“C1-C4烷氧基”意指含1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基或烷氧基。
本說明書和權利要求書所采用的術語“鹵代甲基”意指含有1至3個彼此相同或不同的鹵素原子的甲基。
術語“鹵素”代表Br，Cl或F。
本發明的優選化合物是式中A為三氟甲基，C1-C4烷基，Cl或F的那些化合物。更優選的化合物是式中R1為亞丙基或亞丁基的那些化合物。
所有能形成穩定的生理上可接受鹽的有機和無機酸均適于制備式(Ⅰ)化合物的鹽。這類鹽的實施例包括鹽酸鹽，溴氫酸鹽，碘氫酸鹽，硫酸鹽，磷酸鹽，乙酸鹽，草酸鹽，富馬酸鹽，丙二酸鹽，烷基磺酸鹽，芳基磺酸鹽，烷基芳基磺酸鹽，辛酸鹽，油酸鹽。
將相應的酸與式(Ⅰ)游離胺混合，如有必要在惰性溶劑中混合，蒸掉溶劑，并根據需要將殘留物重結晶，由此得到鹽。另外，用等摩爾的酸中和游離胺，可以制得易于制劑的水溶性鹽的水溶液，例如，磷酸鹽和乙酸鹽。采用類似的方法，在有機溶劑(如二甲苯)中，可以制得油溶性酸的衍生物，例如，油酸鹽。
式(Ⅰ)化合物能有效地防治侵害有益植物作物的，令人討厭的真菌。許多這類化合物對下列生物有特別有效的對抗作用，例如，引起谷物(尤其是大麥和小麥)白粉病的禾白粉菌，假尾孢子菌(Psuedocercosporella)(大麥和小麥上的眼點病)，和Pyricularia(稻瘟病)。可以將含有式(Ⅰ)化合物及載體的組合物施于大麥或其他植物的根部，種籽或葉子，在不損害所述植物的經濟價值的同時，這類組合物可以殺死或控制各種真菌的生長。由于它們的系統作用以及防治白粉病所需化學物質濃度很低，許多這類組合物是十分有價值的。
可將這些化學物質制成粉塵劑，顆粒劑，濕粉劑，可流動濃縮液，或可乳化濃縮液。
本發明的范圍包括防治侵害植物或植物體的真菌性疾病的方法，該方法包括給所述植物或植物體施以殺真菌有效量的式(Ⅰ)化合物或本發明所述組合物。
本發明的另一優點是一次施用組合物在相當長的時間內可對白粉病產生殘留防治作用。就消滅成熟大麥的白粉病而言，這些化合物也是有效的。此外，現已發現許多化合物可以在植物體內轉移，因此，對白粉病可產生系統預防作用。
本發明方法包括使殺真菌量的一個或多個式(Ⅰ)化合物與植物，尤其是谷科植物相接觸。本發明還包括使用含有一個或多個式(Ⅰ)活性化合物的液體，粉末，粉塵或顆粒劑組合物，即，將式(Ⅰ)化合物與惰性，非毒性材料(本領域公知的固體或液體農業佐劑和/或載體)充分混合的混合物。例如，可以將活性化合物與一種或多種附加成份混合，這些附加成份包括有機溶劑，石油餾出物，水或其他液體載體，表面活性分散劑，以及惰性固體細粉末。在這些組合物中活性成份，即，嗎啉基硅烷化合物的濃度為2-95%(重量)，優選為10-95%(重量)，最好為10-75%(重量)。以稀釋后可流動組合物或濕性粉末組合物的形式使用式(Ⅰ)化合物時，嗎啉基硅烷化合物的含量為2-10，000ppm，最好為10-600ppm。當載體含有表面活性劑時，最好采用0.1-20%(重量)的活性成份。根據組合物的濃度，這種稀釋后的組合物適于用來防治令人討厭的真菌，或者用其濃縮物在用前用附加惰性載體(如水)稀釋成最終的施藥組合物。一般采用最終稀釋劑型中含有0.0001-2.0%(重量)毒性成份的液體組合物可以獲得良好的結果。采用含有0.1-2.0%(重量)或更多毒性成份的粉塵劑通常可獲得良好的結果。如果欲將組合物施用于植物葉子，在液體組合物中毒性成份含量最好不要超過0.8%，在粉塵劑中最好不超過1.0%。就大面積施藥而言，當以0.004-4kg/公頃劑量給處于生長期的植物施藥時，可獲得良好的防治白粉病的效果。當作為殺真菌劑用于處理種籽或非生命底物時，其有效劑量為每公斤底物采用0.1至1g嗎啉基硅烷。
在制備粉塵劑，或濕性粉末組合物中，可以將毒性成份與下列任何作為載體的細粉末狀固體混合，例如Prophllite，滑石粉，石膏，漂白土，膨潤土，美國白土，淀粉，酷蛋白，谷蛋白等。在這類操作中，將上述細粉末狀載體與毒物一道研磨混合，或者用毒物的揮發性有機溶劑溶液潤濕上述細粉末狀載體。可將這類組合物的濃縮物分散于水中，借助于(或不借助于)分散劑形成噴灑混合物。最好將粉塵組合物用于處理種籽。
通常將毒物的揮發性有機溶劑溶液浸漬在粗粉碎美國白土，膨潤土，硅藻土等的床上，由此制得顆粒劑。
同樣，將毒性產物與適宜的與水不混溶有機液體及表面活性分散劑混合，產生可乳化濃縮液，后者用水和油進一步稀釋，形成水包油乳化液形式的噴灑混合物。該乳液可以任意地含有與水混溶的有機共溶劑，借以改善該制劑的物理性質。在這類組合物中，載體包括水性乳液，即，由惰性與水不混溶溶劑和任意的與水混溶的有機共溶劑，乳化劑和水組成的混合物。
本領域普通工作人員很容易確定可用于本發明的最好的乳化劑，它們包括各種非離子，陰離子，陽離子和兩性離子乳化劑，或者是兩種或多種乳化劑的混合物。可用于制備可乳化濃縮液的非離子乳化劑包括聚二醇醚，烷基或芳基酚，脂肪醇，脂肪胺或脂肪酸與環氧乙烷，環氧丙烷的縮合產物，或者是亞乙基和亞丙基氧化物的混合物，例如，用多醇或聚氧亞烷溶解的乙氧基化烷基苯酚和羧酸酯。陽離子乳化劑包括季銨化合物和脂肪胺。陰離子乳化劑包括烷基芳基磺酸的油溶性鹽(如鈣鹽)，磺化聚二醇醚的油溶性鹽，磷酸化聚二醇醚的適宜的鹽。優選的乳化劑取決于可乳化濃縮液的性質。例如，在二甲苯中，濃度為200g/l式(Ⅰ)化合物的可乳化濃縮液需要乙氧基化壬基苯酚和十二烷基苯磺酸鈣的混合物才能有效地發揮作用。反之，同樣可溶于脂肪有機溶劑中的式(Ⅰ)化合物的油酸鹽可乳化濃縮液則需要顯著不同的乳化系統。
可用于制備本發明所述可乳化濃縮液的具有代表性的有機液體包括芳香液體(如二甲苯);丙苯或混合萘;礦物油取代的芳香有機液體，例如鄰苯二酸二辛酯;煤油;丁烯;各種脂肪酸的二烷基酰胺，具體為脂肪二醇及下述二醇衍生物的二甲基酰胺，所述衍生物例如二亞乙基二醇的正丁醚，乙醚或甲醚，三亞乙基二醇的甲醚。在制備可乳化濃縮液時，也經常采用兩種或多種有機液體的混合物。優選的有機液體是二甲苯，丙苯，最好是二甲苯。在液體組合物中經常采用表面活性分散劑，其用量為分散劑和活性化合物總量的0.1至20%(重量)。活性組合物還可以含有其他共存添加劑，例如，植物生長調節劑和用于農業的其他生物活性化合物。
另外，這些活性組合物可以含有輔助表面活性劑，用以提高組合物在施藥對象，即，農作物和生物上的沉著，潤濕，滲透能力。作為制劑成份或作為桶裝混合物的成份，可以任意地使用這些輔助表面活性劑。以水的噴流體積計算，輔助表面活性劑的用量為0.01-1.0%(V/V)，最好是0.05-0.5%。適宜的輔助表面活性劑包括乙氧化壬基苯酚，乙氧化的合成或天然醇，磺化琥珀酸酯的鹽，乙氧化有機硅氧烷，乙氧化脂肪胺，表面活性劑與礦物油或植物油的混合物。
在這類實施例中，最好將本發明化合物或含有這些化合物的組合物與一種或多種其他殺蟲化合物一道使用。這類其他殺蟲化合物可以是殺蟲劑，殺線蟲劑，殺螨劑，殺節孢子劑，或殺菌劑。這類其他殺蟲化合物應該在所選擇施用的介質中與本發明化合物共容，并不會對本發明化合物的活性產生拮抗作用。因此，在這類實施例中，將所述殺蟲化合物用作同一或不同殺蟲用途的補充毒劑，或者用作附加物。在配伍中，化合物的比例一般為每1至100份式(Ⅰ)化合物加100至1份附加化合物。
施用活性物質的準確量不僅取決于所施用物質的特殊活性，而且還取決于所期望的具體作用，欲防治的真菌種類及其生長階段以及毒性活性成份與植物的接觸部位。因此，本發明所述的所有活性成份和含有這些活性成份的組合物在相似濃度或防治同種真菌時并不等效。
采用已知合成方法可以制得本發明所采用的有機硅烷。例如，式(Ⅷ)二甲基氯代硅甲烷與烯丙基氯反應，形成式(Ⅸ)二甲基氯丙基氯化硅甲烷，式(Ⅷ)為
式(Ⅸ)為
然后，使該產物與適宜的苯基鹵鎂(如對氯苯基溴鎂)反應，得到(Ⅹ)，式(Ⅹ)為
該產物與2，6-二甲基嗎啉反應，得到二甲基3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)-丙基-對氯苯基硅烷
在前述分子式中，Z是
A，m，n，R和R1的定義如前。
在前述反應式中，尤其是當A代表甲基時，用作起始原料的硅烷可以從市場購得，或者可按已知制備方法合成之。下列實施例中介紹了其中某些方法。
用作起始原料的2，6-二甲基嗎啉、其順式-和反式-立體異構體均為已知化合物，并可以從商業途徑獲得。
在下列實施例中，除特別指出外，所有的份及百分比均指重量。
實施例1二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)-丙基-4-氯苯乙基硅烷
步驟A3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基氯鎂
(a)將315g(2mol)1-氯-3-溴丙烷加到裝有馬達驅動攪拌器、混度計和水冷卻冷凝器的玻璃反應器中。將反應器內的組份加熱到50℃，并逐步加入461g(4mol)2，6-二甲基嗎啉。在40-50℃之間將反應混合物保溫1.5小時，此時，停止加熱，并將反應混合物冷卻至室溫。在反應混合物中加入500ml水和500ml己烷，繼之加入90g氫氧化鈉。分離有機相(保留)，分出的水相與500ml氯仿一道振搖，分出氯仿相，并與最初的有機相合并。丟棄水相，使用無水硫酸鎂除去有機相中的水，水泵減壓下蒸除液相中的溶劑。在15mmHg下蒸餾殘余物，收集沸點為103-110℃(蒸汽溫度)的餾份，重量為366.5g。氣相色譜分析這一餾份表明該餾份是純度為95%的4-(3-氯丙基)-2，6-二甲基嗎啉。
(b)將玻璃反應器充氮，加入2g鎂屑，25ml無水四氫呋喃，幾滴碘甲烷和1，2-二溴乙烷。當反應引發后，分次逐步加入含192g由上述(a)所得產物和1升無水四氫呋喃的溶液，直到反應呈自維持態為止。在反應器中加入22g鎂，然后在慢攪拌下逐步加上所剩余的前面提及的4-(3-氯丙基)-2，6-二甲基嗎啉的四氫呋喃溶液。采用外加熱以維持反應。加料完成后，將反應器的內溫加熱至沸點2小時。在氮氣氛下使反應混合物冷卻。回收1.7g鎂，表明該反應的完全程度為92%。
步驟B二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基硅甲烷
在裝有馬達驅動攪拌器，溫度計，滴液漏斗，水冷卻冷凝器的玻璃反應器中，加入29.2g二甲基氯代硅甲烷和100ml乙醚。在用冰浴冷卻反應器的同時，通過滴液漏斗，用2小時的時間滴加0.3moles在前文(a)中制得的格氏試劑，同時將反應器的溫度維持在10和20℃之間。將該反應混合物攪拌過夜。然后在猛烈攪拌下，將300ml10%的檸檬酸水溶液加到該反應混合物中。將該混合物移至分液漏斗中，分離有機層并蒸發至恒重，剩下68.09金黃色液體。真空下蒸餾該液體，得到60.9g(收率93%)沸點為47-50℃/0.2mmHg的淡黃色液體。紅外光譜顯示強烈的Si-H吸收，NMR譜與所期結構相符。
步驟C對氯苯乙烯與二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基硅甲烷反應在裝有磁力攪拌器，溫度計，水冷卻回流冷凝器的玻璃反應器中，加入10.0g二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基硅烷，6.4g對氯苯乙烯和0.1g在1ml異丙醇中的氯鉑酸。攪拌下將該反應物加熱至100℃，在100-108℃保溫半小時，然后冷卻至室溫。在油浴128℃，0.2mm下蒸餾除去低沸點雜質和未反應的起始原料。殘留物為淡棕色液體，重量為15.0g。
元素分析SiClN計算值7.910.03.9%實測值8.09.23.5%NMR譜與所期結構(化合物Ⅰ)相符。
實施例2
二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-4-正丁基苯基硅甲烷
步驟A3-氯丙基二甲基氯代硅甲烷
在裝有機械驅動攪拌器，溫度計和滴液漏斗的玻璃反應器中加入25ml由1ml20%氯鉑酸溶液，189.2g二甲基氯代硅甲烷和157g烯丙基氯組成的混合物。將該反應物加熱至100℃，然后用2小時的時間滴加剩余的氯硅甲烷/烯丙基氯混合物，同時將反應物的溫度維持在80℃。加料完成后，將反應物在80℃攪拌1小時，然后冷卻至室溫。
在常壓下蒸餾產物，收集沸點為165-175℃的餾份。其重量為167.7g，為無色流動液體。NMR譜與所期結構相符。
步驟B4-叔丁基苯基-3-氯丙基二甲基硅甲烷的制備
在裝有馬達驅動攪拌器，溫度計，水冷卻回流冷凝器和滴液漏斗的玻璃反應器中加入0.5moles4-叔丁基苯基溴鎂的四氫呋喃溶液(按慣用方法，由4-叔丁基溴苯，鎂屑和四氫呋喃制得)。在反應器內保持氮氣氛，用25分鐘的時間將64.0g3-氯丙基二甲基氯代硅甲烷(按前述步驟A制得)滴加到反應器中，同時將溫度維持在35-40℃之間。滴加完成后，將該混合物攪拌1小時，同時使反應溫度降至-30℃，在該混合物中加入400ml5%的氯化銨水溶液，分離有機層，用硫酸鎂干燥。蒸發溶劑后，將重量為113.6g的殘留物進行減壓蒸餾，收集沸點為110-120℃/0.5mmHg的餾份，為93.2g無色油狀液體，在23℃折射指數為1.5088。
元素分析CHCl計算值67.09.413.2%實測值67.49.213.0%氣相色譜表明化合物純度為～90%。
步驟C4-叔丁基苯基-3-氯丙基二甲基硅甲烷與2，6-二甲基嗎啉反應將15.0g4-叔丁基苯基-3-氯丙基二甲基硅甲烷(按步驟B制得)和13.0g2，6-二甲基嗎啉加到裝有回流冷凝器，機械攪拌器和溫度計的玻璃反應器中。將該混合物回流3小時，然后冷卻至室溫。加入50ml含有5g氫氧化鈉的水溶液，然后在猛烈攪拌下加入25ml乙醚。分離有機相，用無水硫酸鎂干燥。將溶劑蒸發后，將粗產品作減壓蒸餾，收集沸點為163-168℃/0.4mmHg的餾份，產品為黃色油狀液體，折射指數為1，5017，重量為15.7g。
元素分析CHN計算值72.610.74.0%實測值72.810.73.8%氣相色譜表明產品純度為95%，NMR與所期產物結構(化合物2)相符。
實施例3二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-3，4-二氯苯基硅甲烷
(a)3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基氯鎂的制備在裝有馬達驅動攪拌器，溫度計和水冷卻回流冷凝器的玻璃反應器中加入315g(2moles)1-氯-3-溴丙烷。將反應器內溫升至50℃，逐步加入461g(4moles)2，6-二甲基嗎啉。在40和50℃之間將反應混合物保溫1.5小時，此時停止加熱，并使反應混合物冷至室溫，然后加入500ml水和500ml己烷，繼之加入90g氫氧化鈉。分離出所得兩相液體中的有機相，并保留。將水相與500ml氯仿一道振搖，分出氯仿相，并與最初有機相合并，丟棄水相，用無水硫酸鎂除去殘留在有機相中的水，水泵減壓下蒸除液相中的溶劑。在殘留液體中形成固體沉淀，過濾除去沉淀，濾液與氫氧化鈉水溶液一起振搖，然后分離水層，棄之，用無水硫酸鎂除去殘留于有機層中的水，蒸發除發液相中的易揮發物質，并在15至41mmHg下蒸餾殘余物，收集沸點為103-111℃(蒸氣溫度)的餾份，重量為366.5g。對該餾份進行氣相色譜分析表明其純度為95%。
將玻璃反應器充氮，并加入2g鎂屑，25ml無水四氫呋喃和幾滴碘甲烷和1，2-二溴乙烷。在引發反應后，逐步加入少量由192g按本實施例上一段落所述制得的產物和1升無水四氫呋喃組成的溶液，直到呈現自維持狀態。然后在反應器中加入22g鎂，繼之，在慢攪拌下，逐步加入所剩余的前述N-(3-氯丙基)-2，6-二甲基嗎啉的四氫呋喃溶液。采用外加熱維持反應。加料完成后，在無攪拌下，將反應器內溫升至內容物沸點，并在此溫度加熱2小時。將反應混合物冷卻，然后在氮氣氛下保存，回收到1.7g鎂，表明反應率為92%。
(b)二甲基(3，4-二氯苯基)溴代硅甲烷的制備
將玻璃反應器充氮并加入11g(0.45mole)鎂屑。逐步加入含有100g(0.44mole)4-溴-1，2-二氯苯和300ml無水乙醚的溶液，加料速度應使反應混合物維持在反應混合物的沸點。加料完成后，采用外加熱使反應混合物在沸點溫度反應1小時。然后使該混合物冷卻至室溫，靜置約16小時后逐步加入50ml(0.45mole)二甲基氯代硅甲烷。在加料的同時伴有放熱反應，此后將該混合物在室溫下攪拌20分鐘。然后采用氯化銨水溶液使反應產物水解，分離并丟棄所得兩相液體中的水相。采用無水硫酸鎂除去殘余在有機層中的水，減壓蒸除有機溶劑，殘留物在0.1-0.2mmHg作減壓蒸餾，收集沸點為48-60℃(蒸氣溫度)的餾份，該餾份為83.2g(收率92%)，即為二甲基(3，4-二氯苯基)硅甲烷，元素分析CHCl計算值;46.8，4.9，34.6%實測值;47.56，5.02，33.60%在玻璃反應器中加入19.1g(0.093mole)二甲基(3，4-二氯苯基)硅烷和200ml石油醚。將該混合物冷卻到-10℃，此時，攪拌下向該反應混合物中逐步加入含14.9g(0.093mole)溴和200ml石油醚的溶液，出現溴脫色作用，在加溴的同時除去冷卻浴，加溴完成后，將所得反應混合物在室溫攪拌1小時。減壓蒸餾除去殘留于反應混合物中的揮發性物質，殘留物重26.3g，相當于收率100%。
(c)二甲基-3，4-二氯苯基溴代硅甲烷與3-(2，6-二甲基嗎啉)丙基氯鎂的反應充氮下，將按本實施例(a)部分制得的格氏試劑加到玻璃反應器中。在該反應器中加入50ml無水四氫呋喃，繼之逐步加入按本實施例(b)部分所述制得的溴代硅甲烷。加料完成后，攪拌反應器內的反應物，并在環境條件下維持約64小時，此時，加入氯化銨水溶液。然后分離有機相，用無水硫酸鎂除來殘存于其中的水，減壓蒸除揮發性溶劑。將重量為40.8g的殘余物在0.15mmHg下作減壓蒸餾，收集沸點為150-157℃(蒸氣溫度)的餾份，經元素分析為下式(Ⅰ)化合物(化合物3)。
元素分析CHCl計算值56.77.519.7%實測值56.497.5919.52%實施例4二甲基-4-(2，6-二甲基-4-嗎啉)-丁基-4-氯芐基硅甲烷
步驟A4-氯芐基二甲基-4-氯丁基硅甲烷
在500ml裝有機械攪拌器，溫度計，通氮管，滴液漏斗，水冷卻回流冷凝器的玻璃反應器中加入7.9g鎂屑。攪拌下，用半小時的時間通過滴液漏斗加入由47.5g4-氯芐基氯和200ml乙醚組成的溶液，加料完成后將該反應物回流半小時，然后冷至室溫。將由31.0g二甲基-4-氯丁基氯代硅甲烷(PetrarchSystemsInc.，Bristol，PA)和50ml醚組成的溶液加到該格氏試劑中。加料完成后將該反應混合物回流1小時，然后冷卻至室溫。加入溶有10g檸檬酸的200ml水溶液，使反應物水解。分離有機層，用硫酸鎂干燥，減壓室溫下除去溶液，150℃，15mmHg減壓下蒸除低沸點雜質。殘留物為黃色油，氣相色譜表明該化合物的純度約為95%，其NMR譜與所期化合物相符。
步驟B4-氯芐基二甲基-4-氯丁基硅甲烷與2，6-二甲基嗎啉反應在一裝有磁力攪拌器，水冷卻回流冷凝器和溫度計的250ml玻璃反應器中加入30.0g4-氯丁基二甲基-4-氯芐基硅甲烷和8.3g2，6-二甲基嗎啉。攪拌下將該混合物加熱到80℃，并在該溫度保溫1小時。將反應溫度升至100℃保溫4小時，然后在120℃保溫2小時，繼之在160℃加熱3小時。經冷至室溫，部分產品固化。在猛烈攪拌下，在該混合物中加入500ml乙醚。將該混合物過濾，并將固體殘留物再懸浮于300ml乙醚中，冷卻至15℃。攪拌下，用15分鐘加入250ml3%的氫氧化鈉水溶液。分離有機層，用硫酸鎂干燥，蒸掉溶劑，剩下10.3g棕色油。經燃燒分析，該產物含有8.7%的氯(理論值為10.0%)。氣相色譜表明該化合物的純度約為92%。NMR譜與所期產物(化合物4)相符。
實施例5
二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-3-(三氟甲基)苯基硅甲烷
步驟A3-(三氟甲基)苯基-3-氯丙基二甲基硅甲烷
在裝有機械攪拌器，水冷卻回流冷凝器，溫度計和滴液漏斗的玻璃反應器中，由40.5g3-溴-三氟甲苯，3.8g鎂屑和100ml四氫呋喃制得3-(三氟甲基)苯基溴鎂溶液，攪拌下滴加25.0g3-氯丙基二甲基氯代硅甲烷(按前述2(a)制得)，同時將反應溫度維持在35℃。加料完成后，將該反應混合物回流1小時，然后冷卻至室溫。在猛烈攪拌下，將300ml10%檸檬酸水溶液加到該反應混合物中。分離有機層，干燥，蒸發，剩下55.6g黃色油狀物。將該粗產品作減壓蒸餾，得到沸點為77-91℃/0.4mmHg的無色液體，其23℃時折射指數為1，4714。
元素分析CHCl計算值51.35.712.6%實測值50.95.612.4%
氣相色譜表明產物的純度約為93%。
步驟B3-(三氟甲基)苯基-3-氯丙基二甲基硅甲烷和2，6-二甲基嗎啉反應在裝有磁力攪拌器，水冷卻回流冷凝器和溫度計的玻璃反應器中加入15.5g間(三氟甲基)苯基-3-氯丙基二甲基硅甲烷和15.0g2，6-二甲基嗎啉。將混合物回流1小時，然后冷卻至室溫。將50ml含5g氫氧化鈉的水溶液加到該棕色混合物中，然后加入50ml己烷。分離有機層，干燥，室溫下減壓除去溶劑。將殘留物(棕色油)進行減壓蒸餾，收集沸點為112-129℃/0.35mmHg的餾分。產物為淡黃色液體，23℃時折射指數為1.4735。氣相色譜表明化合物的純度高于95%。
元素分析CHCl計算值60.17.83.9%實測值60.98.13.8%NMR譜與所期結構(化合物5)相符。
實施例6二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-4-氯苯基硅甲烷
將玻璃反應器充氮，并加入281g(0.485mole)對氯苯溴鎂(通過對氯溴苯與鎂屑，采用無水乙醚為反應介質制得)。在反應物中逐步加入83g二甲基氯-3-氯丙基硅甲烷(按前述實施例2所述方法制得)。加料完成后，將反應器的內溫升至沸點溫度，直到通過蒸餾除去大部分乙醚為止。在反應器中加入150ml無水四氫呋喃，并將所得混合物在其沸點加熱1小時。然后將該反應混合物與超過化學計算量的氯化銨水溶液合并，除去有機相，用200ml己烷提取水相。將己烷層與原有機層合并，并用無水硫酸鎂除去殘留的水。減壓下除去溶劑和其他揮發性物質，在0.1mmHg壓力下對殘留物進行減壓蒸餾。收集沸點為90-102℃的餾份，得到95.1g預期產物，3-氯丙基-4-氯苯基二甲基硅甲烷，元素分析CHCl計算值53.426.5128.71%實測值52.846.6228.15%將10g上述產物和25g2，6-二甲基嗎啉加到玻璃反應器中，并在120至130℃加熱3.5小時。將燒瓶內容物冷卻至室溫后，加入少量乙醚用以溶解反應器內的物質。減壓下蒸發所得溶液，以除去乙醚，殘留物在0.3mmHg下進行減壓蒸餾。收集沸點為127-150℃(蒸氣溫度)的餾份，得到9.7g預期產物，二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉基)丙基-4-氯苯基硅甲烷(化合物6)元素分析CHCl計算值62.68.710.9%實測值62.78.5810.33%
采用上述方法和適宜的起始原料制得了下列化合物化合物號7二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-2，6-二氯芐基硅甲烷8二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-2-氯芐基硅甲烷93-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基二甲基苯基硅甲烷10二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-4-氯芐基硅甲烷11二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-4-苯氧基苯基硅甲烷12二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-4-甲氧基苯基硅甲烷通過以稀釋形式給宿主植物施用受試化合物，對前述實施例公開的有機硅化合物的殺真菌作用進行評價。將植物與真菌(以孢子形式)一起保溫，并貯存于溫室或其他受控制的環境中，直到作為對照組的未經處理植物遭受真菌感染為止。然后用肉眼檢查經過處理的植物，并以未受感染的總葉面積百分比為基礎，設計比例。
由在丙酮中的濃縮液配制含有受試化合物的藥劑。將硅烷化合物(0.04g)溶于10ml丙酮和90ml水中，加入2滴潤濕劑形成適于給葉或根施藥的、濃度為400ppm的嗎啉基硅烷溶液。
下文介紹了活體評價受試化合物抗具體真菌作用所采用的具體方法。
方法A-大麥白粉病-葉和土壤的浸潤實驗將約10粒大麥種籽(cv.GoldenPromise)播種在含有肥質土壤的3英寸(7.5cm)塑料缽中，播種濃度為1/2英寸(1.2cm)。將上述缽存放于溫室中，直到大麥出現萌芽并長到3至5英寸(7.6至11.7cm)高為止。然后將濃度為400ppm的受試化合物溶液噴灑在葉子上，并將10ml同一溶液作為土壤浸潤液，以400ppm的濃度施于每個缽體。將受試植物在溫室條件下存放24小時，然后接種Erysi-phegraminishordeii孢子，即用嚴重產孢子植物刷上述植物的葉子。
經該處理5至8天后，評價植物的疾病水平，接種試驗顯示良好的疾病水平。
方法B-大麥白粉病-直接殺真菌試驗，葉子施藥按照前述葉及土壤浸潤試驗的方法種植大麥。通過干燥粉塵噴霧接種由嚴重感染植物而來的孢子，然后將其在溫室條件下保溫3天。然后在它們的葉子上噴灑濃度為100ppm的受試化合物溶液。將植物在溫室條件下保存，5-8天后，通過比較經過受試化合物處理的植物和未經處理，而且未經接種植物的產孢子情況評價癥狀。
方法C-稻瘟病-葉及土壤浸潤試驗將約10粒大麥種籽(cv.Golden Promise)播種在含有肥質土壤的3英寸(7.6cm)塑料缽中，播種濃度為1/2英寸(1.2cm)。將缽體在溫室條件下保存，直到植物出現萌芽并長到3-5英寸(7.6-11.7cm)的高度為止。然后用濃度為400ppm的受試化合物溶液噴灑葉子，并將10ml同樣的溶液倒在每個缽體內的土壤上。將經過處理的植物在溫室中保存24小時，然后用濃度為1×106/ml Pyricu-laria oryzae孢子液(稻瘟)接種植物，即，把孢子噴灑在葉子上。將植物置于相對濕度為100%的室中，時間為48小時，然后取出，在溫室中保存5-7天，當在未處理的接種過的植物上出現疾病癥狀時，評價植物。
方法D試管內抗8種生物的試驗將受試化合物加到于塑料陪替氏皿中的液體馬玲薯右旋糖瓊脂中，最終濃度達到40ppm，然后使該瓊脂冷卻并固化。將盤狀的下列植物病原類活潑生長真菌放在摻入了受試化合物的瓊脂上，所述真菌包括Alternariabrassisicola(leafspot)，Pyriculariaoryzae，Fusariumoxy-sporumf.sp.phaseolicola，Pyrenophorateres(netblotch)，Phytophthoracitri-cola，Rhizoctoniacerealis，Colletotri-chumcoffeanum，Verticilliumalbo-atrum。當未經處理瓊脂上真菌生長達到最大限度3-5天后，測量真菌的放射生長。該實驗的結果列于下文表2。
在其他活體實驗中發現在用真菌孢子接種前以受試化合物噴灑植物時，1，4，5，8，9，10和11號化合物在400ppm時，至少殺死和控制80%的Erysiphegraminis。在其他實驗中，在用受試化合物噴灑前用真菌孢子接種時，1，4，8和10號化合物在400ppm時至少殺死和控制80%的Pucciniarecondita。
當以2和400ppm之間的劑量水平施用某些化合物時，它們具有殺死，抑制或控制一種或多種植物真菌疾病的能力。
權利要求
1.結構式(Ⅰ)所示化合物，式(Ⅰ)為
式中，每個A各自為鹵素，C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，芳氧基或鹵代甲基，每個R各自為C1-C4烷基，R1代表由1或2個甲基任意取代的亞丙基或亞丁基，n是整數0，1或2和m是0至5的整數。
2.按照權利要求1所述，式中n是0的下列式(Ⅰ)化合物中的任一化合物，二甲基-〔3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基〕苯基硅甲烷，二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-4-甲氧基苯基硅甲烷，二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-4-苯氧基苯基硅甲烷，二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-4-氯苯基硅甲烷，二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)-3，4-二氯苯基硅甲烷，二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-4-叔丁基苯基硅甲烷，或二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-3-(三氟甲基)苯基硅甲烷。
3.按照權利要求1所述式中n是1的下列式(Ⅰ)化合物中的任一化合物，二甲基-4-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丁基-4-氯芐基硅甲烷，二甲基-3-〔2，6-二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基〕-2-氯芐基硅甲烷，二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-4-氯芐基硅甲烷，或二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-2，6-二氯芐基硅甲烷
4.按照權利要求1所述式中n是2的式(Ⅰ)化合物，即，二甲基-3-(2，6-二甲基-4-嗎啉)丙基-4-氯苯乙基硅甲烷。
5.一種殺真菌組合物，該組合物包括至少一種權利要求1至4中任一項所述的化合物和一種載體。
6.權利要求5所限定的組合物，其劑型為可乳化濃縮液，可流動濃縮液，可濕性粉末或顆粒劑。
7.權利要求6所限定的組合物，該組合物含有2-95%(重量)所述嗎啉基硅甲烷化合物。
8.權利要求6所限定的組合物，該組合物是含有2至10，000ppm的所述嗎啉基硅甲烷化合物的可濕性粉末。
9.一種殺死或控制侵害植物和植物體真菌的方法，該方法包括給植物或植物體施以殺真菌有效量的權利要求1至4中任一權項所述的化合物或權利要求5至8中任一權項所述的組合物。
10.制備權利要求1所述式(Ⅰ)化合物的方法，該方法包括式(Ⅱ)化合物與式(Ⅲ)化合物反應，式(Ⅱ)為
式中A，M，n，R各自的定義同權利要求1所述，式(Ⅲ)為
式中R1的定義同權利要求1所述。
11.制備權利要求1所述式(Ⅰ)化合物的方法，該方法包括式(Ⅳ)化合物與2，6-二甲基嗎啉反應，式(Ⅳ)為
式中A，m，n，R，R1各自的定義同權利要求1所述。
12.制備權利要求1所述式(Ⅰ)化合物的方位，式中A，R，n和m各自的定義和權利要求1所述，和R1是亞丙基，該方法包括式(Ⅴ)化合物與4-(2-丙烯基)-2，6-二甲基嗎啉反應，式(Ⅴ)為
式中A，m，n，R各自的定義如權利要求1所述。
13.制備權利要求1所述式(Ⅰ)化合物的方法，式中A，R，R1，m各自的定義如權利要求1所述，n是2，該方法包括式(Ⅵ)化合物與式(Ⅶ)化合物反應，式(Ⅵ)為
式中A和m各自的定義如權利要求1所述，式(Ⅶ)為
式中R1的定義如前所述，R的定義如權利要求1所述。
全文摘要
本文公開了芳基取代的嗎啉基硅甲烷，它們的制備方法，含有所述化合物的組合物以及它們作為農業殺真菌劑的應用。
文檔編號C07F7/18GK1040028SQ8910176
公開日1990年2月28日 申請日期1989年3月23日 優先權日1988年8月3日
發明者克里斯連·M·卡森, 倫納德·G·科平, 羅伯特·J·埃爾, 梅爾文·H·吉特里絲, 梅納德·W·麥尼爾, 彼得·F·S·斯特里特, 約翰·W·利布舒爾特絲 申請人:唐化學原料公司, M&T化學品公司