Похідні арилпіролу, що мають інсектицидну, акарицидну і нематоцидну активність, та спосіб їх одержання

Изобретение относится к некоторым новым производным арилпиррола, которые обладают очень высокой эффективностью в качестве инсектицидных, акарицидных и нематоцидных агентов, которые могут использоваться для уничтожения насекомых, клещей и нематод и для защиты полезных растений, как в стадии роста, так и в стадии сбора урожая, против указанных видов вредителей. Настоящее изобретение также относится к способам получения указанных производных арилпиррола. Новые производные арилпиррола согласно настоящему изобретению отвечают представленной ниже структурной формуле I: в которой X представляет собой водород, хлор, бром; Y представляет собой хлор, CF или CN; W представляет собой CN или NO2; A представляет собой алкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода, замещенный цианогруппой, одной алкоксигруппой, содержащей то 1 до 4 атомов углерода, замещенной 1 - 3 атомами галогена; одной карбалкоксигруппой, содержащей от 1 до 4 атомов углерода, одной алкилкарбонилоксигруппой, содержащей от 1 до 6 атомов углерода, одной бензолкарбонилоксигруппой; L представляет собой водород; M и R представляет собой каждый независимо друг от друга водород, хлор, бром, акарицидные и нематицидные производные арилпиррола сниз, можно привести следующие соединения: [2,3дихлор-4-циано-5-(3,4-дихлорфенил)пиррол-1ил]триметилуксусная кислота, метиловый эфир, температура плавления 143 - 145°C; [4,5-дихлор-1(оксиметил)-2-a,a,a-трифтор-п-толил]пиррол-3карбонитрил, ацетат (сложный эфир); 4-бром-2-(пхлорфенил-1-оксиметил)-5-(трифторметил)пиррол3-карбонитрил, сложный эфир триметилуксусной кислоты, температура плавления 127,5°C; 4-бром3-(3,4-хлорфенил-1-оксиметил)-5(трифторметил)пиррол-2-карбонитрил, сложный эфир триметилуксусной кислоты, температура плавления 93 - 94°C; 3,4-дибром-5-(п-хлорфенил-1оксиметил)пиррол-2-карбонитрил, сложный эфир триметилуксусной кислоты, температура плавления 130 - 132°C; [2,3-дихлор-4-циано-5(a,a,a-трифтор-п-толил)пиррол-1-ил]триметилуксусная кислота, метиловый эфир, температура плавления 153 - 157°C; 3-бром-5циано-4-(3,4-дихлорфенил)-2(трифторметил)пиррол-1-ацетонитрил, температура плавления 95 - 97°C; 2,3-дихлор-4циано-5-(a,a,a-трифтор-п-толил)пиррол-1ацетонитрил, температура плавления 137,5 139°C; 2,3-дихлор-4-циано-(3,4дихлорфенил)пиррол-1-ацетонитрил, температура плавления 197 - 199°C; [2-(3,4-дихлорфенил)-3нитро-5-(трифторметил)-пиррол-1-ил]-бензойная кислота, метиловый эфир; [2,3-дихлор-4-циано-5(3,4-дихлорфенил)-пиррол-1-ил]-бензойная кислота, метиловый эфир; 3-бром-5-(пбромфенил)-4-циано-2-(трифторметил)пиррол-1ацетонитрил, температура плавления 110,5 113°C; [3-бром-5-хлор-4-циано-2-(3,4дихлорфенил)пиррол-1-ил]триметилуксусная кислота, метиловый эфир, температура плавления 119 - 122°C; [2,3-дихлор-4-циано-5-(a,a,a-трифторп-толил)пиррол-1-ил-1-п-хлорбензойная кислота, метиловый эфир; 4-бром-2-(п-хлорфенил-1оксиметил)-5-(трифторметил)пиррол-3карбонитрил, п-хлорбензоат (сложный эфир); 2,3дихлор-5-(п-хлорфенил)-4-цианопиррол-1ацетонитрил, температура плавления 175 - 177°C [2-(3,4-дихлорфенил)-3-нитро-5-(трифторметил)пиррол-1-ил]триметилуксусная кислота, метиловый эфир; температура плавления 116 - 119°C; [3-бром2-(п-хлорфенил)-1-(2,2,2-трифторэтокси)метил]-5(трифторметил)пиррол-3-карбонитрил, и 3-бром-5хлор-(п-хлорфенил)-4-цианопиррол-3-карбонитрил, температура плавления 114 - 150°C. Способы получения производных арилпиррола формулы I, в которой A представляет собой атом водорода, описаны в совместной европейской патентной публикации №0303863. Получение замещенных по азоту производных арилпиррола формулы (I) может быть осуществлено в результате реакции соответствующим образом замещенного арилпиррола формулы (I), в которой A представляет собой атом водорода, a L, M, R, W, X и Y имеют тот же смысл, что и ранее, с соответствующим агентом алкилирования и подходящим основанием, например хлорметильным галогеналкильным (содержащим от 1 до 4 атомов углерода в алкильной части) простым эфиром и гидридом калия. Эта реакция приводит к получению арилпиррола, имеющего те же заместители, что и исходный продукт, однако кроме того, замещенного по азоту галогеналкоксиметильным радикалом (содержащим от 1 до 4 атомов углерода в алкильной части). В аналогичной реакции хлорметильный галогеналкильный простой эфир, содержащим от 1 до 4 атомов углерода в алкильной части, заменяют на a-бромацетонитрил и получают производные арилпиррола формулы I с ацетонитрильным заместителем при азоте. Реакция может быть проиллюстрирована следующей схемой: в которой L, M, R, W, X и Y имеют тот же смысл, что и в приведенном выше описании формулы I, а A представляет собой 1) галогеналкоксиметильный радикал, содержащий от 1 до 4 атомов углерода в алкильной части, и 2) группу CH2CN. Ниже приведены примеры, иллюстрирующие приведенную выше схему реакции, в которых описаны способы получения прочих соединений согласно настоящему изобретению, которые конкретно в них не описаны. Производные арилпиррола согласно настоящему изобретению являются эффективными с точки зрения уничтожения насекомых, клещей и нематод. Указанные соединения эффективны также с точки зрения защиты растущих или созревших растений от указанных типов вредителей. На практике обычно от примерно 10м.д. до примерно 10000м.д., предпочтительно от 100 до примерно 5000м.д. производных арилпиррола формулы I диспергируют в воде или другом дешевом жидком носителе, и указанное количество является эффективным при применении на растущих растениях, созревших растениях или почве, на которой произрастают указанные растения, для их защиты от поражения насекомыми, клещами и/или нематодами. Указанные соединения являются, также полезными с точки зрения защиты торфа от поражения вредителями, такими как личинки жуков, земляные клопы и им подобными насекомыми. Производные арилпиррола формулы I согласно настоящему изобретению являются также эффективными с точки зрения уничтожения насекомых, нематод и клещей при их применении на листве растений и/или на почве или в воде, в которой выращивают указанные растения, при их применении в количестве, обеспечивающем наличие активного компонента при дозе от примерно 0,100кг/га до примерно 4,0кг/га. Очевидно, что и большие количества производных арилпиррола формулы I могут использоваться для защиты растений от насекомых, нематод и клещей, однако более высокие дозы обычно являются ненужными и излишними. Хотя производные арилпиррола согласно настоящему изобретению являются эффективными для уничтожения насекомых, нематод и клещей при их применении самих по себе, их можно также использовать в сочетании с другими биоактивными химикатами, включая прочие инсектициды, нематоциды и акарициды. Так например производные арилпиррола согласно настоящему изобретению могут эффективно использоваться в сочетании или в комбинации с фосфатами, карбаматами, пиретроидами, формамидинами, хлорированными углеводородами, галогенбензоилмочевинами и им подобными реактивами. Приведенные ниже примеры иллюстрируют настоящее изобретение. Пример 1. [3-Бром-2-(п-хлорфенил)-1-(2,2,2трифторэтокси)-метил]-5-(трифторметил)пиррол-3карбонитрил 1,0г (0,003моль) 3-бром-2-(п-хлорфенил)-5(трифторметил)-пиррол-3-карбонитрила растворяют в сухом тетрагидрофуране и добавляют к дисперсии в тетрагидрофуране 1,25экв. гидрида калия. Реакционную смесь перемешивают в течение 10мин, обрабатывают хлорметил (триформетиловым) эфиром (0,54г, 0,0036моль), перемешивают в течение примерно 48час при комнатной температуре и затем выливают в большой объем воды и экстрагируют эфиром. Экстракт промывают рассолом, сушат над сульфатом магния и концентрируют в вакууме, получая остаток, из которого после хроматографирования на силикагеле (смесь 1 : 1 хлористого метилена и гексана) получают указанное в заголовке соединение в виде твердого продукта белого цвета (0,90г, выход 68%); температура плавления 124,6 - 125,3°C. В соответствии с описанным выше способом, но при использовании соответствующего замещенного фенилпиррол-3-карбонитрила или 3нитро-2-(замещенного)фенилпиррола и соответствующего агента алкилирования получают перечисленные ниже соединения. Пример 2. Определение инсектицидной и акарицидной активности. Все испытания проводят с использованием технических материалов. Все концентрации относятся к активному компоненту. Все испытания проводят при температуре 27°C. Spodoptera eridania, личинки 3 - й стадии, южная совка (походный червь). Листья фасоли лима длиной 7 - 8см погружают в суспензию испытуемой композиции при перемешивании в течение 3с, после чего сушат. Затем листья помещают в чашку Петри 100 ´ 10мм, на дно которой помещена фильтровальная бумага и 10 гусениц в 3 - й стадии развития. Чашку Петри выдерживают в течение 5 суток, после чего определяют смертность, уменьшение количества съеденного, или любые отклонения от нормальной линьки гусеницы. Spodoptera eridania, остаточное воздействие через 7 суток. Растения, прошедшие обработку в соответствии с описанным выше тестом, выдерживают в теплице под лампами большой мощности в течение 7 суток. Указанные лампы удваивают эффект ясного солнечного дня в июне на широте Нью-Джерси и соответствуют световому дню в течение 14ч в сутки. Спустя 7 суток отбирают образцы и испытывают в соответствии с приведенными выше условиями. Aphis fabae, смешанная стадия развития, бобовая тля. Горшки, содержащие одиночные растений настурции (Tropaedum sp.) высотой примерно 5см, заражают примерно 100 - 200 тлями за сутки перед проведением испытания. Каждый горшок обрабатывают распылением испытуемой композиции при 2 оборотах со скоростью 4об/мин насадки с распылителем #154 "Девилбисс". Наконечник распылителя находится на расстоянии примерно 15см от растения, а поток направляют таким образом, чтобы обеспечить полное прокрытое растений и тлей. Обработанные горшки помещают на белые эмалированные подносы и выдерживают в течение 2 суток, после чего определяют смертность тлей. Tetranychus urticae (P-резистентный штамм), паукообразный клещ. Отбирают растения фасоли лима с главными листьями длиной 7 - 8см и вырезают лишние, оставляя 1 растение в горшке. Небольшой кусок листка из основной колонии отрезают и помещают на каждый листок испытуемого растения. Эту операцию осуществляют за 2ч до начала испытаний, что позволяет клещам распространиться по испытуемому растению и отложить яйца. Размер отрезка листка подбирают таким образом, чтобы он содержал примерно 100 клещей. Во время обработки отрезок листа, использованный для переноса клещей, удаляют и выбрасывают. Зараженные клещами растения погружают на 3сек в испытываемую композицию при перемешивании, после чего помещают на крышку для сушки. Растения выдерживают в течение 2 суток, после чего определяют число уничтоженных взрослых клещей с использованием для этой цели первого листка. Второй листок выдерживают на растении в течение еще 5 суток, после чего определяют число уничтоженных яиц и/или вновь появившихся нимф клеща. Diabrotic undecimpunetata havardi, 3 - я стадия развития жука-блошки длинноусой. 1мл тонкоизмельченного талька помещают в 30мл сосуд из стекла с широким горлом и завинчивающейся крышкой. Пипеткой наносят на тальк 1мл соответствующей суспензии в ацетоне таким образом, чтобы иметь 1,25 и 0,25мг активного компонента на сосуд. Сосуды выдерживают под слабым потоком воздуха до испарения ацетона. К высушенному тальку добавляют 1мл семян проса, которое должно служить в качестве пищи для насекомых, после чего в каждый сосуд добавляют 25мл увлажненной почвы. Сосуд закрывают крышкой и его содержимое тщательно перемешивают на смесителе "Вертекс". После этого добавляют по 10 личинок 3 - й стадий развития жука-блошки длинноусой в каждый сосуд и негерметично закрывают их крышкой для свободного обмена воздухом для жизнедеятельности личинок. Обработку проводят за 6 суток до определения смертности насекомых. Ненайденные личинки рассматриваются как уничтоженные, поскольку они быстро разлагаются и не могут быть обнаружены. Концентрации, используемые при испытании, соответствуют примерно 50 и 10кг/га активного компонента. Оценочная шкала: 0 = отсутствие эффекта; 1 = 10 - 25% смертности; 2 = 26 - 35% смертности; 3 = 36 - 45% смертности; 4 = 46 - 55% смертности; 5 = 56 - 65% смертности; 6 = 66 - 75% смертности; 7 = 76 - 85% смертности; 8 = 86 - 99% смертности; 9 = 100% смертности R = уменьшение потребления пищи. Полученные в результате использования описанной выше оценочной шкалы данные приведены в табл.1. Пример 3. Определение инсектицидной активности. Heliothis virescens, 3 - я стадия развития, листовертка-почкоед табачная. Семена хлопчатника погружают в испытываемую композицию и сушат на крышке. После сушки каждое из семян разделяют на четверти и 10 частей помещают индивидуально в пластмассовые медицинские емкости по 30мл, содержащие отрезок длиной 5 - 7мм влажного зубного тампона. В каждую емкость помещают по одной гусенице в 3 - й стадии развития и закрывают емкость картонной крышкой. Обработанные образцы выдерживают в течение 3 суток, после чего определяют смертность и оценивают уменьшение потребления питания. Empoasea abrupta, взрослые особи картофельной кобылки. Листья фасоли лима длиной примерно 5см погружают в испытываемую композицию на 3сек при перемешивании, после чего помещают сушиться на крышке. Лист помещают в чашку Петри 100 ´ 10мм, на дне которой находится увлажненная фильтровальная бумага. В каждую чашку Петри вводят примерно 10 взрослых особей картофельной кобылки и выдерживают обработанные образцы в течение 3 суток, после чего определяют смертность. Blattella germanica, испытания приманки, взрослые особи самца рыжего таракана. 0,1% - ную приманку получают в результате добавления, из пипетки 1мл раствора, содержащего 1000м.д. испытуемого соединения в ацетоне, на 1г пшеничного хлеба, помещенного в 30мл емкость с широким горлом. Приманку сушат посредством пропускания легкого потока воздуха в емкость. Затем приманку помещают в широкогорлый сосуд Масона на 1 пинту и добавляют туда же 10 взрослых самцов рыжего таракана. Сосуд прикрывают сетчатой крышкой, и сверху этой крышки помещают небольшой кусочек ваты, пропитанный 10% - ным раствором меда. Смертность определяют спустя 3сут. Blattella germanica, тест на остаточное действие, взрослые особи самца рыжего таракана. 1мл раствора 1000м.д. испытуемого соединения в ацетоне медленно помещают посредством пипетки на дно чашки Петри 150 ´ 15мм, достигая при этом насколько это возможно однородного покрытия. После высушивания нанесенного раствора в каждую чашку Петри помещают по 10 взрослых самцов таракана и закрывают крышкой. Смертность определяют спустя 3сут. Spodoptera eridania, системное исследование, личинки 3 - й стадии, южная совка (походный червь). Соединение получают в виде эмульсии, содержащей 0,1г испытуемого соединения, 0,2г эмульгатора "Эмульфор EL-620", 10мл ацетона и 90мл воды. Полученную эмульсию разбавляют 10кратным избытком воды, получая эмульсию испытуемого соединения концентрацией 100м.д. При необходимости получают дальнейшие 10кратно разбавленные растворы в воде. Фасоль лима, главные листья которой имеют длину 7 8см, срезают на уровне по меньшей мере 3см над почвой с целью избежать загрязнения почвенными бактериями, которые могут вызвать загнивание стебля в ходе проведения испытания. Срезанные стебли помещают в испытываемые эмульсии и прихватывают каждый из стеблей клочком ваты для удержания его на расстоянии от дна сосуда и для ограничения испарения и улетучивания соединения. Испытание осуществляют в течение 3 суток при 27°C, что позволяет соединению проникнуть в растение. Вслед за этим с растения срезают один листок и помещают его в чашку Петри 100 ´ 10мм, содержащую 10 особей южной совки. Смертность и сокращение потребления питания определяют спустя 3 и 5сут. Empoasea abrupta, взрослые особи картофельной кобылки, системное исследование. Соединение получают в виде эмульсии, содержащей 0,1г испытуемого продукта, 0,2г эмульгатора "Эмульфор EL-620", 10мл ацетона и 90мл воды. Полученную эмульсию разбавляют 10кратным избытком воды, получая эмульсию испытуемого соединения концентрацией 100м.д. При необходимости получают дальнейшие 10кратно разбавленные растворы в воде. Фасоль лима, главные листья которой имеют длину 7 8см, срезают на уровне по меньшей мере 3см над почвой с целью избежать загнивание стебля в ходе проведения испытания. Срезанные стебли помещают в испытываемые эмульсии и прихватывают каждый из стеблей клочком ваты для удержания его на расстоянии от дна сосуда и для ограничения испарения и улетучивания соединения. Испытание осуществляют в течение 3 суток при 27°C, что позволяет соединению проникнуть в растение. Вслед за этим с растения срезают один листок и помещают его в чашку Петри 100 ´ 10мм, содержащую 10 особей картофельной кобылки. Смертность определяют спустя 3 суток. Для оценки используют эмпирическую шкалу, описанную в примере 2. Полученные данные приведены в табл.2. Пример 4. Определение нематоцидной активности соединений согласно настоящему изобретению. Культуры: Используют культуру C. elegans (Бристольский штамм по Дж. Льюису), на E.coli, выращивают на пластинках агар-агара NG при 20°C. Новые культуры получают каждую неделю. Нематоды для проведения испытаний отмывают от культур возрастом 4 - 5сут с использованием свежего раствора FARS. Личинки вновь промывают FARS, содержащим гентамицин, с целью уменьшения бактериального загрязнения, и центрифугируют для отделения личинок от промывного раствора. Указанную процедуру повторяют 3 раза. Промытые личинки добавляют к среде, поддерживающей C.briggsae (из G1BCOa), к которой добавляют гентамицин (600ед./мл) и микостатин (0,5мг/мл). После этого готовят образцы для испытаний из смеси трех соединений, избегая использования других более совершенных программ испытаний с целью уменьшения затрат рабочей силы и соединений. Соединения растворяют в ацетоне и доводят раствор до определенного объема посредством добавления равных частей воды. Конечная концентрация каждого из испытуемых соединений в смеси соответствует 150м.д. Испытуемый материал переносят посредством микропипетки (25мкл) в единичную ячейку 96-ячеечной стерильной пластинки для исследования тканевых культур (COSTAR) и дают возможность для испарения растворителя. "Обработанные" таким способом пластинки либо используют немедленно, либо хранят в холодильнике без каких-либо отрицательных воздействий на соединения согласно настоящему изобретению. Свежеприготовленную культуру C.elegans в культурной среде, поддерживающей C.briggsae, переносят посредством микропипетки (50мкл) в каждую из обработанных ячеек и несколько контрольных ячеек на каждой из пластин. Пластинки с культурами выдерживают при 20°C. Наблюдения эффективности проводят под микроскопом спустя 4, 24 и 48 часов после обработки. Непосредственно перед осмотром пластинки ей осторожно постукивают для стимуляции движения личинок. Активность оценивают субъективно, но полуколичественно, основываясь на эффекте средств, воздействующих на подвижность личинок и взрослых нематод. При этом используются следующие оценки: B = отсутствие подвижности, 7 = заметное уменьшение подвижности у примерно 95% личинок, 6 = уменьшенная подвижность, 5 = несколько уменьшенная подвижность, 0 = нормальная подвижность, одинаковая с контрольными образцами. Легко могут быть определены и другие факторы, указывающие на активность соединений, такие как смертность, предсмертная кома, судорожные движения, извивание, паралич, необычное подергивание, уменьшение популяции личинок за 48 часов и прочие изменения по сравнению с нормальным поведением. Методика проведения исследований с Caenorhabditis elegans. День 0: Инокулирование чашек Петри с агарагром 30 - 50 C.elegans, инкубирование при 20°C. День 4: Выращивание новой популяции C.elegans, промывка антибиотиками, перевод в среду, поддерживающую C.briggsae, добавление C.elegans (25 100VL) в "обработанные" (обработанные ячейки могут быть как свежеприготовленными, так и приготовленными ранее и хранимыми в холодильнике) ячейки, наблюдение за активностью спустя 4 часа после погружения. День 5: Наблюдение за активностью. День 6: Наблюдение за активностью. Полученные в результате указанных испытаний данные приведены ниже в табл.3.