专利名称：土壤带有的真菌及其所致病害的预防、防治和改良的方法和组合物的制作方法
土壤带有的植物致病性真菌引起的病害侵扰和感染生长中的和已收获的作物及作物种子。用于战胜土壤带有的真菌(简称“土壤真菌”)有害作用的现有方法是实施浸种和种子喷淋。但是，这样的操作导致产生抗药性问题，即作为防治对象的真菌产生抗药品系，引起所用的抗真菌剂失效。而且，象镰刀菌属(Fusarium)真菌引起的疾病难以防治，并导致明显减产和谷物质量降低。镰刀菌属还是贮存谷物中产生毒素的根源。因此，农学家们正在继续寻找防治植物致病性土壤真菌的新的有效方法和能克服抗药性问题的新的组合物。
简单的硫氰酸氨基噻唑酯作为杂环化学中的合成中间体，已用了近一世纪。而某些衍生物作为抗菌剂已报道于JP74031096。但是，在现有技术中没有实例也未教导使用硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯及其衍生物预防、防治或改良植物致病性土壤真菌。
在岐阜药科大学纪要(GifuYakkaDaigakuKiyo)，No.12，27-33(1962)，(CA5814635d)上报道了用2-甲酰胺基-5-硫氰基噻唑类和2-乙酰胺基-5-氰硫基噻唑类防治发癣霉菌(Trichophyton)和念珠菌属(Candida)之类医学病原体及稻梨孢(Piriculariaoryzae)和交链孢属(Alternariasolani)之类的叶子病原体，然而其中并未描述用2-酰氨基-5-氰硫基噻唑类防治、预防或改良土壤带有的病原体。
因此，本发明的一个目的是提供利用硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯化合物及其衍生物类防治、预防或改良土壤真菌侵扰的有效方法和组合物。
本发明的进一步目的是保护作物(生长中的和收获的)免遭因植物致病性土壤真菌侵扰和感染所致的损害。
本发明提供防治、预防或改良植物致病性土壤真菌的方法，包括使所述真菌与杀真菌有效量的式Ⅰ化合物接触
式中，R为氢，可任意地被1个或1个以上卤素或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基，或CXR1;
X为氧或硫;
R1为氢，可任意地被1个或1个以上卤素取代的C1-C4烷氧基，可任意地被1个或1个以上卤素、C1-C4烷氧基或苯基取代的C1-C8烷基，其中苯基可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代，可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基。
本发明还提供保护谷类植物或种子免受植物致病性土壤真菌侵袭的方法，包括将杀真菌有效量的分子式Ⅰ化合物施用于植物的叶子或种子，或植物或种子生长或准备生长于其中的土壤或水。
本发明进一步提供的是包含农学上可接受的载体和杀真菌有效量的式Ⅰ化合物的组合物。
很多农学真菌疾病在检测出来后是不能治愈的，因此对生长中的和收获的作物提出持续处理的问题。土壤真菌，例如镰刀霉引起的疾病是难以防治的，它导致作物产量和谷粒质量降低。镰刀霉真菌还是玉米稀酮和单端孢菌素之类毒素的来源，它们是贮存谷物的主要问题。
现已发现，式Ⅰ化合物当用在本发明的方法中时，对令人烦恼的损害性的植物致病性土壤真菌如镰刀菌属(Fusarium)、顶囊壳菌属(Gaeumannomyces)、壳球孢属(Macrophomina)、核盘菌属(Sclerotinia)和根念株菌属(Thielaviopsos)等真菌提供有效的防治。这些真菌是很多主要的农学疾病如萎蔫病、烂根病、干腐病、猝倒病、籽枯萎病、根腐病、籽腐烂等的病原体。可被本发明方法保护的重要的经济作物中有蔬菜作物，如黄瓜、西红柿、卷心菜、葛苣等;谷类作物，如小麦、水稻、大麦、玉米、黑麦等，以及草皮。特别是，本发明的方法对土壤带有的严重疾病提供极好防治，这些疾病在水稻栽培上尤成问题，例如，水稻恶菌病、水稻猝倒病和籽腐烂。更特别是，本发明的方法显示在异常低的施用量时防治镰刀霉的高水平。
本发明方法中有用的化合物是式Ⅰ的硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯化合物
式中，R为氢，
可任意地被1个或1个以上卤素或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基，或CXR1;
X为氧或硫;
R1为氢，可任意地被1个或1个以上卤素取代的C1-C4烷氧基，可任意地被1个或1个以上卤素、C1-C4烷氧基或苯基取代的C1-C8烷基，其中苯基可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代，可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基。
用于本发明方法的较佳式Ⅰ化合物是式中R为氢或COR1，R1为C1-C4烷基或可被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基任意取代的苯基的那些化合物。用于本发明方法的更佳的式Ⅰ化合物是硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯。
式Ⅰ化合物可以这样制备用市售2-氨基噻唑作为起始物质，用标准的烷化或酰化方法使游离氨基烷化或酰化，然后将取代的氨基噻唑中间体与溴和硫氰酸钾或硫氰酸铵反应，生成所需要的式Ⅰ所示化合物硫氰酸2-取代氨基-5-噻唑酯。反应顺序见下面的流程Ⅰ，其中R2为C1-C8烷基。
流程Ⅰ
或者，式Ⅰ化合物可以这样制备先将2-氨基噻唑和硫氰酸钾在溴存在下进行反应生成硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯，然后将所述硫氰酸酯酰化或烷化。
按本发明的方法使用式Ⅰ化合物时，能有效地防治、预防或改良在生长中的或收获的植物或植物种子中存在的植物致病性土壤真菌的生长。化合物虽可施用于植物的叶或干，或植物或种子在其中生长或将在其中生长的土壤或水中，但较佳的施用方法是作为淋洗液或浸液施用于种子，使正在发芽的种子免受感染。另一个较佳的施用方法是施用于植物或种子在其中生长或将在其中生长的土壤或水中。
在实际农学实践中，化合物以喷洒、可湿性粉剂、粉剂或颗粒剂施用于植物或种子生长或将要生长于其中的土壤或水中，较好是以含水喷洒剂形式使用。通常，含量约20ppm至约1000ppm，较好含量为50ppm-500ppm式Ⅰ化合物的水溶液或水悬液适用于本发明方法。含量约0.5%至约95%(重量/重量)式Ⅰ化合物的粉尘、粉剂或颗粒剂组合物可用于本发明的方法。
本发明的组合物包括杀真菌有效量的式Ⅰ化合物和农业上可接受的载体。本发明的组合物包括液体组合物，如水溶液、水悬液、混悬浓缩物、可乳化的浓缩物、浓缩的微乳剂及类似物，以及固体组合物，如可湿性粉剂、粉剂、粉剂浓缩物、干的紧密颗粒及类似物。
按照本发明的方法，式Ⅰ化合物硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯既可单独也可与一种或一种以上农药或植物生长调节剂一起配方或施用。共用的农药可以是除草剂、杀虫剂或其他杀真菌剂或它们的复配。当式Ⅰ化合物与另一种或几种农药合用时，它们可以同时或相继使用。可与式Ⅰ化合物合用的市售杀真菌剂是4，6-二硝基-邻甲苯酚、苯霜灵、苯菌灵、敌菌丹、克菌丹、多菌灵、百菌清、铜制剂、霜脲氰、抑菌灵、二氢萘醌、噁醚唑、烯酰吗啉、烯唑醇、敌满普、二噻农、拌种咯、克瘟散、恶霉灵、抑霉唑、异菌脲、稻瘟灵、春雷霉素、代森锰锌、灭锈胺、氧化汞、噁霜灵、喹菌酮、戊菌唑、丙森锌、啶斑肟、噻菌灵、福美双、甲基立枯磷、三唑酮、氟菌唑、嗪氨灵、有效霉素A、乙烯菌核利、代森锌、福美锌等等。
为了更清楚地理解本发明，下面阐述其实施例。这些实施例仅仅用作说明，无论如何不能理解为对本发明的范围和基本原理的限制。术语NMR、CIMS和IR分别表示核磁共振、化学电离质谱和红外谱。
实施例1硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯的制备
于10℃，边搅拌2-氨基-5-噻唑(2.0g，20mM)和硫氰酸钾(3.80g，40mM)的甲醇溶液边滴加溴(3.2g，20mM)进行反应，任其温至室温，并倾倒在冰上。将所得的反应混合物过滤，得黄色固体标题产物(1.0g，mp 142℃)，经1HNMR、CIMS和IR分析鉴定。
实施例2硫氰酸2-甲酰胺基-5-噻唑酯的制备
将2.0ml甲酸和20ml乙酸酐的混合物在回流温度下加热2小时，在冰浴中冷却，用硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯(1.0g，6.37mM)处理，并在室温下搅拌60小时。将所得的反应混合物过滤，得黄色固体标题产物(0.65g，mp 223-225℃)，经1HNMR、CIMS和IR分析鉴定。
实施例3硫氰酸2-(异丙胺基)-5-噻唑酯的制备
将2-氨基噻唑(10.0g，100mM)在25ml浓硫酸中的溶液用分批加入2-丙醇(6.0g，100mM)进行处理，在50℃搅拌2小时，冷却，并用50%氢氧化钠水溶液中和。将所得反应混合物过滤，得2-(异丙胺基)-5-噻唑(13.0g，mp93-94℃)。
在10℃，将2-(异丙胺基)-5-噻唑(2.82g，20mM)和硫氰酸钾(4.0g，40mM)的甲醇溶液用滴加溴(3.2g，20mM)进行处理，温至室温，真空浓缩。在水下研磨残留物并过滤。滤液用饱和碳酸氢钠水溶液处理，滤去生成的沉淀，得黄色固体标题产物(0.75g，mp184-185℃)，经1HNMR、CIMS和IR分析鉴定。
实施例4硫氰酸2-(叔丁酰胺基)-5-噻唑酯的制备
在室温下，滴加新戊酰氯(40mM)至2-氨基噻唑(4.0g，40mM)和三乙胺(4.04g，46mM)的溶液中，搅拌1小时，进行反应，过滤。蒸干滤液，得残留物2-(叔丁酰胺基)-噻唑。将残留物溶于甲醇，用40mM硫氰酸钾处理，然后在10℃作滴加溴(1.0ml，20mM)处理。反应混合物在搅拌下温至室温，倾在冰上，过滤，得黄色固体标题产物(2.06g，mp 98-100℃)，经1HNMR、CIMS和IR分析鉴定。
实施例5-9按实施例4所述基本相同的方法，用适当取代的酰氯，得到如表Ⅰ所示下列式Ⅰ化合物。
表Ⅰ
实施例号 R1mp℃5 CH3152-1546 OCH2C6H5163-1647 CH2OCH3119-1218 OCH3210-2119 C6H5171-172实施例10受试化合物最小抑菌浓度的体外评估将需防治的土壤真菌在真菌生长介质中的繁殖体悬浮液加到96孔板的孔中。将受试化合物溶于二甲亚砜，以5倍稀释系列用水稀释至合适的浓度，然后加到含有真菌的96孔板上。在真菌生长出现后，记录下抑制90%真菌生长的每一化合物的最低浓度。用未处理的对照孔和仅用溶剂(二甲亚砜)处理的孔作对照。
受试微生物纵标题学名SAAV蚕豆枯萎病(Fusariumavebaceum)FUSACU小麦赤霉病(Fusariumculmorum)FUSAEQ棉花枯萎病(Fusariumequiseti)FUSAGR小麦赤霉病(无性期)(Fursariumgraminearum)FUSACE尖镰孢(Fusariumoxysporumf.sp.epea)
FUSACC瓜类萎蔫病(Fusariumoxysporumf.sp.cucumerinum)FUSALY茄枯萎病(Fusariumoxysporumf.sp.lycopersici)FUSAPO早熟禾镰孢(Fusariumpoae)FUSAPRFusariumproliferatumFUSASI马铃薯萎蔫病(Fusariumsolanif.sp.pisi)FUSASGFusariumsubglutinans评价化合物对真菌生长显示90%或更大抑制作用的最低浓度(以ppm计)(MIC90)。
还评估了化合物对真菌生长显示有抑制作用的最低抑制浓度。
结果报告于表Ⅱ
实施例11受试化合物杀土壤真菌活性(体外)评估将受试化合物溶于丙酮，并分散到含研细真菌菌丝体的营养肉汤悬液的细胞孔板上。测试板于21℃培养3-4天。肉眼观察生长抑制作用，并用下面的尺度进行等级评估。
等级抑制%0011-29330-59560-89790-999100每次试验均包括未处理的对照、溶剂空白和参照标准。
测试真菌包括植物病原体瓜类萎蔫病(Fusariumoxysporumf.sp.cucumerinum(Fusoxc));
Pseudocercosporellaherpotrichoides(Psdche);
终极腐霉(Pythiumultimum(Pythul));
立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani(Rhizoc));
水稻恶菌病(RBD)和黄瓜镰刀霉萎蔫病，Fusariumoxysporumf.spcucumerinum(CUFO)。
所得数据列于表Ⅲ。
实施例12硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯的体外杀土壤真菌作用评估将稻种于25℃在水中浸泡3天，出芽的种子种在含400ml污染的土壤的塑料盒(种菌盒的1/10大小)内，然后用100ml巴斯德灭菌土壤复盖，并在保湿室(27℃，相对湿度100%)内维持3天。在复盖巴斯德灭菌土壤前，将受试化合物在含0.05%吐温20的5%丙酮/水混合物中酿成的溶液以50ml淋透土壤表面，施用于每个盆栽。典型的用量为每个种苗盒放试验化合物200mg、100mg和50mg。然后将盒移到暖房中，每天进行地下渗灌。在播种后7-10天，进行健康幼苗计数，并将数据转为0-9级，如下所示，作病害防治的评估。当进行一次以上试验时，将数据平均。结果列于表Ⅳ。
等级病害防治%0011-14215-29330-44445-59560-74675-89790-95896-999100受试微生物纵标题学名F.r粉红色镰刀菌(Fusariumroseum)P.gPythiumgraminicolaR.s立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)R.c华根霉(Rhizopuschinensis)G.v绿粘帚霉(Gliocladiumvirens)
表Ⅳ硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯的体内评估用量F.rP.gR.sR.cG.vmg/种苗盒2007.58.59.09.09.01008.08.09.09.09.0508.07.58.08.08.5＊每个种苗盒受试化合物的mg数实施例13硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯的体内杀土壤真菌作用评估水稻恶菌病(RBD)在6cm直径的塑料杯中盛有受试化合物在含0.05%吐温20的丙酮/水混合物中的溶液30ml，将受病原体稻恶苗病(Fusariummoniliforme)感染的稻种(约500粒＝12g)放入其中，25℃浸泡24小时以去感染。所用的受试化合物的典型浓度为250、500和1000ppm。24小时后，从相当于中轻轻倒出受试溶液，加30ml去离子水到杯中。将含有种子的杯子置于28℃下培养2天使其发芽。将每种处理的发芽种子种在两个含巴斯德灭菌盆栽介质的塑料盒(种苗盒的1/10大小)中，并在保湿室中保持3天。然后，将植株移到暖房中，每天进行地下渗灌。在播种后3-4周，用实施例12中所示等级尺度进行病害防治的评估。结果见表Ⅴ。
黄瓜镰刀菌萎蔫病在25℃，将黄瓜种子(未处理)在高湿度塑料盒中发芽2天。将巴斯德灭菌土壤(100ml)加到6cm塑料杯中，盖上30ml病原体瓜类萎蔫病(Fusariumoxysporumf.sp.ucumerinum)污染的土壤。将受试化合物的丙酮/水溶液以15ml淋透土壤表面，施用于每个盆栽。然后置于暖房中处理以期发病。在处理后14-18天，用实施例12所示等级尺度进行病害防治评估。结果见表Ⅴ。
表Ⅴ硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯对于土壤真菌防治的体内评估用量病害用量病害(ppm)RBD(kg/公顷)CUFO1000910.0950095.0925082.59
权利要求
1.防治、预防或改良植物致病性土壤真菌的方法，其特征在于使所述真菌与杀真菌有效量的式Ⅰ化合物接触
式中，R为氢，CXR1，或可任意地被1个或1个以上卤素或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基，X为氧或硫；R1为氢，可任意地被1个或1个以上卤素取代的C1-C4烷氧基，可任意地被1个或1个以上卤素、C1-C4烷氧基或苯基取代的C1-C8烷基，其中苯基可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代，可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基。
2.预防植物或植物种子免受植物致病性土壤真菌侵袭的方法，其特征在于对植物或植物种子或植物或植物种子生长于其中的土壤或水施用杀真菌有效量的式Ⅰ所示化合物
式中，R为氢，CXR1，或可任意地被1个或1个以上卤素或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基，X为氧或硫;R1为氢，可任意地被1个或1个以上卤素取代的C1-C4烷氧基，可任意地被1个或1个以上卤素、C1-C4烷氧基或苯基取代的C1-C8烷基，其中苯基可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代，可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基。
3.按权利要求1或2所述的方法，其中植物致病性土壤真菌选自镰刀菌属(Fusarium)、顶囊壳属菌(Gaeumannomyces)、壳球孢属菌(Macrophomina)、核盘菌属(Sclerotinia)和根念株菌属(Thielaviopsos)所包含的菌属。
4.按权利要求3所述的方法，其中真菌为尖镰孢(Fusariumoxysporum)，腐皮镰孢(Fusariumsolani)，粉红色镰刀菌(Fusariumroseum)或串珠镰刀菌(Fusariummoniliforme)。
5.按权利要求4所述的方法，其中真菌为串珠镰刀菌(Fusariummoniliforme)。
6.按权利要求1或2所述的方法，其进一步特征在于式Ⅰ化合物中R为氢或COR1，R1为C1-C4烷基或可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基。
7.按权利要求6所述的方法，其中式Ⅰ化合物为硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯。
8.杀土壤真菌组合物，其特征在于包含农学上可接受的载体和杀真菌有效量的式Ⅰ化合物。
式中，R为氢，CXR1，或可任意地被1个或1个以上卤素或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基，X为氧或硫;R1为氢，可任意地被1个或1个以上卤素取代的C1-C4烷氧基，可任意地被1个或1个以上卤素、C1-C4烷氧基或苯基取代的C1-C8烷基，其中苯基可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代，可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基。
9.按权利要求8所述的组合物，其中R为氢或COR1，R1为C1-C4烷基或可任意地被1-3个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基。
10.按权利要求9所述的组合物，其中式Ⅰ化合物为硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯。
全文摘要
本发明描述了利用硫氰酸2-氨基-5-噻唑酯化合物及其衍生物防治土壤带有的真菌及其所致病害的方法和组合物。
文档编号A01N47/18GK1094890SQ9410562
公开日1994年11月16日 申请日期1994年5月10日 优先权日1993年5月10日
发明者V·J·斯帕达福勒, T·E·布雷迪, 元吉政俊 申请人:美国氰胺公司