專利名稱：木材防腐噁噻嗪的制作方法
本申請是1993年8月24日申請的美國專利申請?zhí)?8/111,386的部分繼續(xù)申請。
本發(fā)明涉及一種防止木材和木材復合材料被損害木材的有機體損壞的方法和用于此方法的組合物。
更具體地說，本發(fā)明涉及用于防治細菌、酵母和真菌等損害木材的有機體的一類3-芳基-5.6-二氫-1，4，2-噁噻嗪及其氧化物。
本發(fā)明還涉及用于防治細菌，酵母和真菌等損害木材的有機體的新的3-芳基-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪及其氧化物。木材防腐具有重大的經濟價值。對于大多數(shù)用途而言，未處理的木材是完全不令人滿意的。干燥時，木材會扭彎，彎曲和開裂；它不容易粘合或加工，且會遭受真菌和/或昆蟲的侵害。經適當處理和防腐的木材具備強度和不可壓縮性且為柔韌性的。
USP4,569,690涉及各種3-芳基-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪及其氧化物，據(jù)報道其用作除草劑、植物殺菌劑、植物干燥劑和落葉劑，未提到用作防止木質材料被有機體損害。
美國化學文摘103(1)2144u涉及含有苯基-a-氯乙酰胺的殺菌劑，據(jù)報道其在包括涂料、金屬切割液的工業(yè)環(huán)境中是有效的，且防止在處理的木材上的降解纖維素真菌的生長。
美國化學文摘102(16)133786g涉及用環(huán)氧化物處理來抵抗木材的生物侵害。USP4,562,185涉及1-氧代-3-氮雜環(huán)戊烷衍生物，據(jù)報道其用作農藥，特別是內吸殺蟲劑，有效地防治螨蟲和線蟲，并顯示出在木材和陶土上的殘留活性。
USP4,067,862涉及用硫化氰對聚合材料改性的方法。該改性聚合物據(jù)報道說具有包括作為木材的裝飾或保護涂層的用途。
國際專利索引67-05105G/00涉及殺菌的2-單取代氨基1-氮雜環(huán)烯-1化合物，據(jù)報道其在植物和包括木材的其它有機材料上具有殺菌活性。
USP4,977,186涉及含有氨基甲酸酯的木材防腐和土壤處理組合物。
本發(fā)明涉及式(I)化合物 其中n是0，1或2；R1是氫，C1-C4直鏈或支鏈烷基，或芐基；和Q是 其中R2，R3和R4分別是氫、烷基，烷氧基，烷硫基，烷氧基羰基，鹵素，三鹵甲基，氰基，乙?；?，甲?；?，苯甲?；?，硝基，烷氧基氨基甲基，苯基，或苯基氨基羰基，其中烷基或烷氧基部分是所有的直鏈或支鏈C1-C4烷基或烷氧基，其條件是R2，R3或R4中的至少一個必須不是氫； 其中R5，R6和R7分別是氫，C1-C4烷氧基，C1-C4烷硫基，鹵素，三鹵甲基，氰基，乙?；?，甲?；?，苯甲?；?，硝基，苯基或苯基氨基羰基，其條件是至少R5，R6或R7之一必須不是氫； 其中R8，R9，R10各自是羥基，鹵素，C1-C12烷基，C5-C6環(huán)烷基，三鹵甲基，苯基，C1-C5烷氧基，C1-C5烷硫基，四氫吡喃基氧基，苯氧基，(C1-C4烷基)羰基，苯基羰基，C1-C4烷基亞磺?；?，C1-C4烷基磺?；?，羧基或其堿金屬鹽，(C1-C4烷氧基)羰基，(C1-C4烷基)氨基羰基，苯基氨基羰基，甲苯基氨基羰基，嗎啉代羰基，氨基，硝基，氰基，二氧環(huán)戊烷基，或(C1-C4烷氧基)亞氨基甲基，或 其中X是氧或硫；Y是氮，-CH-，或-C(C1-C4烷氧基)-；且R″是氫或C1-C4烷基。
本發(fā)明化合物用于木材和木材復合材料對付損害木材和毀壞木材的物質的長期防腐。
本發(fā)明還提供用于木材和木材復合材料對付損害木材和毀壞木材的物質的長期防腐方法。對于本發(fā)明的該目的，木材復合材料是由木材包括，但不限于，膠合板，壓制板，粗紙板，碎料板，片板，層壓板材料等等制成的任何產品。
根據(jù)本發(fā)明的方法，木材通過用殺真菌或殺細菌有效量的由下列表示的活性劑處理來防腐 其中n是0，1或2；R＇是氫，C1-C4直鏈或支鏈烷基，或芐基；和R是(a)苯基；萘基，由1-3個下列取代基取代的苯基
羥基，鹵素，C1-C12烷基，C5-C6烷氧基，三鹵甲基，苯基，C1-C5烷氧基，C1-C5烷硫基，四氫吡喃基氧基，苯氧基，(C1-C4烷基)羰基，苯基羰基，C1-C4烷基亞磺?；?，C1-C4烷基磺?；然蚱浣饘冫}，(C1-C4烷氧基)羰基，(C1-C4烷基)氨基羰基，苯基氨基羰基，甲苯基氨基羰基，嗎啉代羰基，氨基，硝基，氰基，二氧戊環(huán)基或(C1-C4烷氧基)亞氨基甲基；吡啶基；噻吩基，優(yōu)選當n不是2時；呋喃基；或由1至3個下列基團取代的噻吩基或呋喃基；烷基，烷氧基，烷硫基，烷氧基羰基，鹵素，三鹵甲基，氰基，乙?；郊柞；趸?，甲?；?，烷氧基氨基甲基，苯基或苯基氨基羰基，其中烷基或烷氧基部分是直鏈或支鏈的C1-C4烷基或烷氧基?；?其中X是氧或硫；Y是硝基，-CH-，或-C(C1-C4烷氧基)-；和R″是氫或C1-C4烷基。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種包含a)木材防腐量的式I或II化合物，和b)適合的載體的組合物。
本發(fā)明化合物的優(yōu)選實例是式I化合物其中R1是氫或C1-C4烷基；n是1或2；R2，R3和R4各自是氫，C1-C4烷基，鹵素，(C1-C4烷氧基)羰基，或氰基，其條件是至少R2，R3和R4之一必須不是氫；R5，R6，R7各自是氫，鹵素或氰基，其條件是至少R5，R6，R7之一必須不是氫；R8，R9和R10是C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，硝基，鹵素，三鹵甲基，或(C1-C4烷氧基)羰基；X是硫；和R″是氫。
最優(yōu)選的式I化合物是其中R1是氫；n是1或2；R2，R3和R4各自是氫，甲基，乙基，溴，氯，羧酸乙酯，或氰基，其條件是至少R2，R3和R4之一必須不是氫；R5，R6和R7各自是氫，溴，氯或氰基，其條件是至少R5，R6和R7之一必須不是氫；R8，R9和R10是甲基，乙基，硝基，氟，氯或三氟甲基。
在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案中，結構II的化合物由R1為氫的R1取代，n為1或2，R為下列基因的一個或兩個苯基，(C1-C6烷基)苯基，鹵代苯基，二鹵代苯基，聯(lián)苯基，(C1-C5烷氧基)苯基，三鹵甲基苯基，硝基苯基，由(C1-C4烷氧基)羰基取代的苯基，呋喃基，由羧酸乙酯、氰基、氯或溴取代的呋喃基，噻吩基，由羧酸乙酯、氰基、氯或溴取代的噻吩基，或(C1-C6烷基)硝基苯基。
本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實施方案中，R1是氫，n是1或2，且R由下列代表4-氯苯基，3-硝基苯基，3，4-二氯苯基，3-氟苯基，2-噻吩基，4-甲基苯基，3-三氟甲基苯基，3-乙酮苯基，3，5-二氯苯基，4-三氟甲基苯基，3-甲基-4-硝基苯基。
在本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實施方案中，R1是氫，且R是 其中X是硫，Y是硝基或-CH-，和R″是氫。
式I和II的化合物可以采用描述于USP4,569,690中的方法制備，其公開文本被本文引用作為參考，或采用描述于下文實施例1-8的方法制備。該專利公開了由兩種方法合成幾種3-芳基-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪以及它們的氧化物的詳細實施例一種方法采用芳族醛作原料，另一種方法采用芳基二硫代羧酸酯為原料。兩種方法均是可行的，并可以被有機合成領域的熟練技術人員理解。
本發(fā)明的組合物包括一種適合的載體。通常，載體可是溶解或懸浮活性木材防腐劑用的液體載體，載體典型地至少含有稀釋劑、乳化劑潤濕劑之一。
此外，載體也可以包括常規(guī)采用于木材防腐組合物中的輔助劑，如有機粘合劑，附加的殺菌劑，殺蟲劑，輔助溶劑，加工添加物，固體劑，增塑劑，紫外光穩(wěn)定劑或穩(wěn)定性增強劑，水溶或水不溶染料，色顏料，干燥劑，腐蝕抑制劑，抗沉降劑，抗結皮劑，等等。
木材防腐組合物典型地以帶有溶于或分散于液體賦形劑或載體材料的活性成分的制劑給出，因此活性化學成分占總的組合物重量的約0.001％(重量)至高達約10％(重量)，更通常的是，活性殺真菌或殺細菌成分占約0.1至5％(重量)，最通常占1至5％(重量)。對于大多數(shù)木材防腐性使用，液體賦形劑可以構成小到制劑的5％(重量)。本發(fā)明的組合物可以提供水溶液和分散液、乳液、氣霧制劑等等形式的現(xiàn)用產品或濃縮物。濃縮物可以用作，例如膠合板膠的添加物，或可以用附加溶劑或懸浮劑在使用前稀釋。
液體賦形劑不是本發(fā)明的關鍵方面，任何液體，只要它不影響活性成分的殺細菌和殺真菌活性并且可以與木材防腐相配伍使用的均可以用于本發(fā)明。液體賦形劑的適合稀釋劑包括水和有機溶劑類，有機溶劑類包括芳族烴如二甲苯，甲苯，高沸點芳族石油蒸餾物如溶劑石腦油、蒸餾的焦油及其混合物；醇類如丁醇，辛醇；和乙二醇類；植物和礦物油；酮類如丙酮；石油餾份如礦油精和煤油；等等。
液體賦形劑的稀釋劑通常含有有機溶劑或溶劑混合物。液體賦形劑可以含有至少一種極性溶劑，如水，與油質或類似油的低揮發(fā)性有機溶劑相混合，如在石油溶劑，通常也被稱為一種溶劑油中發(fā)現(xiàn)的芳族和脂族溶劑的混合物。
可用于本發(fā)明的油質或油樣或有機溶劑優(yōu)選具有高于28℃的閃點和在大氣壓下沸程在約130℃至250℃間，而低揮發(fā)性的有機溶劑優(yōu)選具有高于約55℃的閃點和在大氣壓下沸程在180℃至350℃之間。液體賦形劑選用來提高活性成分對被處理的木材或木質產品的滲透性。
根據(jù)本發(fā)明的氣霧制劑通過將溶于或懸浮于適合溶劑的活性成分與適合用作推進劑的揮發(fā)性液體摻合的通常方式得到，揮發(fā)性液體，例如，以FREON(氟利昂)商標上市的甲烷和乙烷的氯和氟衍生物，或壓縮空氣的混合物。
組合物的余量可以包括已知用于木材防腐劑和相關產品的附加成分。這類成分包括有機粘合劑，如醇酸樹脂；固定劑如羧甲基纖維素，聚乙烯醇，石蠟等等；助溶劑，如乙酸乙二醇酯和乙酸甲氧丙基酯，和增塑劑如苯甲酸酯和鄰苯二甲酸酯，例如，鄰苯二甲酸二丁基酯，鄰苯二甲酸二辛基酯，和鄰苯二甲酸二癸基(diodecyl)酯?？蛇x擇地，取決于特寫的應用和使用者的喜好，也可以包括染料，色顏料，腐蝕抑制劑，化學穩(wěn)定劑或干燥劑如辛酸鈷和鄰苯二甲酸鈷。
有機粘合劑可以是化學上干燥的有機粘合劑形成的聚合物或是通過溶劑蒸發(fā)形成的物理上干燥的有機粘合劑形成的固體。醇酸樹脂是一類適合的有機粘合劑；或其它的本領域熟練技術人員認識的粘合劑。有機粘合劑本身也可以液體賦形劑提供，且在這種情況下，本文所指的有機粘合劑是以固體物為基礎計量。
如上所述，這些附加成分可以包括附加的殺菌劑和殺蟲劑，適合的附加殺菌劑對本領域熟練技術人員而言是明顯的，且可以根據(jù)使用而變化。實例包括那些具有木材防腐用途的殺菌劑，如戊環(huán)唑，抑菌靈，acypetacs，丙環(huán)唑，抑霉唑，環(huán)唑醇，己唑醇，IPBC，isothiozolone，二甲抑菌靈，百菌清，苯噻氯合劑，銅的氧化物和Cu-HDO。適合的殺蟲劑根據(jù)其使用也會是明顯的，且可能包括，例如，毒死蜱，氯氰菊酯，氰戊菊酯，異丙胺磷，氯菊酯，silaflufen，溴氰菊酯，氟氯氰菊酯和咪蚜胺。這些附加成分對本發(fā)明的實行不是必需的，但為了最佳的綜合效果和使用方便，包括在具體的制劑中。如上所列數(shù)的木材防腐制劑的適合組分的特定實例并不意味著限制，對本領域熟練技術人員而言，可以意識到種類繁多的其它可能成分。相似地，在任一劑型中這些成分中的量并不關鍵，且可以以方便用于木材防腐目的的施用量使用。通常，總的加工組合物可以含有以總固體物計約0.1％至95％(重量)，和更通常，約1％至50％(重量)的這些附加成分。
木材防腐組合物可以通過本領域已知的任何技術施用，這些技術包括涂刷，噴霧，浸漬等等。通常，為獲得有效的處理，施用約0.05至0.4公斤組合物每平方米要處理的木材表面積，它相當于約0.01至0.08磅每平方英尺，會是有效的，更典型的是約0.1至0.2kg/m2的量或約0.02至0.04磅/平方英尺的量。
活性成分也可以由本領域已知的方法在木材上施用。這些方法包括真空壓力浸透，注射和擴散。用于這些方法的適合劑量包括在被處理的木材中活性成分為約0.01至約6.0kg/m3和優(yōu)選約0.5至約6kg/m3，且更優(yōu)選約0.5至1.5kg/m3。
本發(fā)明的組合物可以通過在它們不會受到不利影響的溫度下混合各種組分而制備。上述溫度通常是約-5℃至80℃，優(yōu)選在約10℃至45℃的溫度下，且在450mmHg至900mmHg的壓力下，優(yōu)選在650mmHg至850mmHg下。制備條件是不關鍵的?？梢杂欣夭捎猛糠蠼M合物生產中通常采用的設備和方法。
給出下列實施施例是為說明性的目的而非旨在以任何方式限定本發(fā)明的范圍。
表1中列出的化合物采用描述于USP4,569,690中的方法制備。表2，3和4中列出的化合物采用描述于下文實施例1-9的方法制備。
實施例實施例13-(5-氯-2-噻吩基)5，6-二氫-1，4，5-噁噻嗪(化合物59 )將5-氯-2-噻吩二硫代羧酸甲酯(61.4g，0.29mol)與細粉狀的羥基胺鹽酸鹽(25g)懸浮于甲醇中。攪拌下，向此懸浮液滴加入溶于甲醇(50ml)的三乙胺(50ml)，以產生反應混合物。添加過程中，將反應混合物冷卻至5℃。攪拌該反應混合物直至在其中(由紅色)變成橙色，然后立即加入另外的三乙胺(100ml)，接著加1，2-二溴乙烷(20ml)。然后將所得反應混合物在室溫下攪拌過夜。然后將反應混合物回流，去除溶劑，直至沉淀出現(xiàn)。然后將反應混合物冷卻，并加入水。過濾此反應混合物，將在過濾器上收集到的固體用乙醇重結晶得到3-(5-氯-2-噻吩基)-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪(mp74-77℃，21.4g。測量值C38.5，H2.94，N6.45；C7H6CINOS2理論值C38.27，H2.73，N6.38)。
實施例23-(5-氯-2-噻吩基)-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪-4，4-二氧化物(化合物61)攪拌實施例1中制備的在二氯甲烷(50ml)(其中有無水硫酸鎂(10g)懸浮)中的3-(5-氯-2-噻吩基)-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪(12g，0.055mol)，與此同時，滴加入溶于二氯甲烷(250ml)中的間氯過氧苯甲酸(34g，50-60％物料)，以制備反應混合物。讓反應混合物升溫至30℃，滴加之后，外加熱至35℃持續(xù)10小時，此時獲得陰性淀粉/K1試驗結果。然后用碳酸氫鈉水溶液萃取從反應混合物中去除不要的間氯苯甲酸。將剩余的反應混合物用水洗滌，干燥(MgSO4)并蒸干。所得殘留物在用二氯甲烷洗脫的500g硅膠上色譜，產生3-(5-氯-2-噻吩基)-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪-4，4-二氧化物(mp113-114℃，14.3g，實測值C33.27，H2.33，N5.55；C7H6CINO3S2理論值C33.40，H2，39，N5.57)。
實施例33-(5-氯-2-噻吩基)-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪-4-氧化物(化合物60)的合成攪拌溶于二氯甲烷(50ml)中的實施例1中制備的3-(5-氯-2-噻吩基)-5，6-二氫-1，4，2-惡噻嗪(12.4g，0.056mol)，與此同時，滴加入溶于二氯甲烷中的間氯過氧苯甲酸，以制備反應混合物。讓反應混合物升溫至30℃，滴加之后，外加熱至35℃持續(xù)10小時，此時獲得陰性淀粉/KI試驗。用碳酸氫鈉水溶液萃取從反應混合物中去除不要的間氯苯甲酸。將剩余的反應混合物用水洗滌，干燥(MgSO4)并蒸干。所得殘留物在用二氯甲烷洗脫的500g硅膠上色譜，產生3-(5-氯-2-噻吩基)-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪-4-氧化物(mp102℃，11.4g，實測值C35.82，H2.56，N5.89；C7H6CINO2S2理論值C35.67，H2.55，N5.94)。
實施例4
5，6-二氫-6-甲基-3-(2-噻吩基)-1，4，2-噁噻嗪(化合物52)的合成在0-5℃下攪拌溶于甲醇(250ml)中的2-噻吩二硫代羧酸甲酯(47g，0.27mol)，并用粉狀的羥基胺鹽酸鹽(20g)處理，接著用2小時滴加溶于甲醇(50ml)中的三乙胺(50ml)，以制備反應混合物。向反應混合物依次加入另外的羥基胺鹽酸鹽(5g)和三乙胺(10ml)，45分鐘后，反應混合物(由紅色)變成黃色。向此黃色反應混合物中加入1，2-二溴丙烷(26ml)，接著加三乙胺(75ml)。將所得的新反應混合物回流4小時，然后在室溫下放置過夜。從反應混合物中去除甲醇，剩一殘留物。向殘留物加水，然后萃取入乙酸乙酯，用稀鹽酸(2N，100ml)和水洗滌，并干燥(MgSO4)。除去乙酸乙酯，剩一棕色油，將其用環(huán)己烷結晶，產生兩批5，6-二氫-6-甲基-3-(2-噻吩基)-1，4，2-噁二嗪(oxadia zine)(11.7g和3.7g，mp70.72℃)實測值C48.90，H4.66，N7.17；C8HgNOS2理論值C48.24，H4.52，N7.07。
實施例55，6-二氫-6-甲基-3-(2-噻吩基)-1，4，2-噁噻嗪-4，4-二氧化物(化合物51)的合成。
如實施例1中所描述的那樣，用間氯過氧苯甲酸(9.8g)氧化上述實施例1中生產的5，6-二氫-6-甲基-3-(2-噻吩基)-1，4，2-噁噻嗪(2.8g，0.013mol)。過量的氧化物用亞硫酸氫鈉破壞。萃取得到5，6-二氫-6-甲基-3-(2-噻吩基)-1，4，2-噁噻嗪-4，4-二氧化物(用乙醇)(2.1g，mp 147-148℃)。實測值C42.06，H3.99，N6.08；C8H9NO3S2理論值C41.56，H3.90 N6.06。
實施例65，6-二氫-6-甲基-3-(2-噻吩基)-1，4，2-噁噻嗪-4-氧化物(化合物50)的合成如實施例1中所描述的那樣，用間氯過氧苯甲酸(3.7g)氧化上述實施例4中生產的5，6-二氫-6-甲基-3-(2-噻吩基)-1，4，2-噁二嗪(oxadiazine)(2.8g，0.013mol)。所得產物用乙醇重結晶，生產出5，6-二氫-6-甲基-3-(2-噻吩基)-1，4，2-噁噻嗪-4-氧化物(1.3g，mp114-115℃)。實測值C44.85，H4.31，N6.54；C8H9N2OS2理論值C44.65，H4.19，N6.51。
實施例75，6-二氫-3-(2-苯并噻唑基)-1，4，2-噁噻嗪(化合物84)的合成如實施例4中所描述的，用羥基胺鹽酸鹽(13.2g)和三乙胺(33ml)將2-苯并噻唑二硫代羧酸甲酯(37g，0.16mol)轉化成1，4，2-噁噻嗪。該產物的乙酸乙酯萃取液用稀鹽酸(2N)、水、5％氫氧化鈉和水依次洗滌。蒸發(fā)溶劑后剩下的殘留物用乙醇/乙酸乙酯重結晶得到5，6-二氫-3-(2-苯并噻唑基)-1，4，2-噁噻嗪(18.0g，mp150-151℃)。實測值C50.68，H3.27，N11.78；C10H8N2OS2理論值C50.85，H3.39，N11.80。
實施例85，6-二氫-3-(2-苯并噻唑基)-1，4，2-噁噻嗪-4，4-二氧化物(化合物83)的合成氧化實施例5中所描述的那樣，用間氯苯甲酸氧化實施例7中生產的5，6-二氫-3-(2-苯并噻唑基-1，4，2-惡噻嗪(4.2g，0.018mol)，生產出5，6-二氫-3-(2-苯并噻唑基)-1，4，2-噁噻嗪-4，4-二氧化物(3.7g，mp226-227℃)。實測值C44.59，H3.01，N10.31；C10H8N2O3S2理論值C44.78，H2.99，N10.45。
實施例95，6-二氫-3-(2-苯并噻唑基)-1，4，2-惡噻嗪-4-氧化物(化合物85)的合成如實施例6中所描述的那樣，氧化實施例7中生產的5，6-二氫-3-(2-苯并噻唑基)-1，4，2-噁噻嗪生產出5，6-二氫-3-(2-苯并噻唑基)-1，4，2-噁噻嗪-4-氧化物(2.3g，mp192-195℃)。實測值C47.96，H3.26，N11.22；C10H8N2O2S2理論值C47.96，H3.17，N11.11。
表1-4列出了1-107號代表性化合物。
表1
<p>表1(續(xù))
<p>表2
表2(續(xù))
<
<p>表2A
表3
表4
<<
<p>生物活性實施例實施例10抗細菌和酵母的木材防腐效力通過將表1中所示的化合物溶于50％乙醇，再用消毒蒸餾水稀釋，制備出組合物。這些稀釋液吸移至培養(yǎng)皿中，并與熱胰蛋白月示瓊脂混合，達到10和100ppm的活性成分濃度。冷卻后，用下列細菌接種培養(yǎng)基。未處理培養(yǎng)物充分生長后，用下列等級體系評價化合物0＝生產相等于對照1＝生產被化合物抑制2＝在化合物的影響下無生長。
測定的本發(fā)明化合物的木材防腐效力評分列于表5中。在此表中，較高的數(shù)是最優(yōu)選的種類。
致病菌細菌/酵母漢氏德巴利氏酵母(Debaryomyces hansenii)(酵母)產堿假單胞菌(Pseudomonas alcaligenes)(格蘭氏陰性)蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cerensmycoides)(格蘭氏陽性)銅綠色假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)(格蘭氏陰性)黃桿菌(Flavobacterium sp.)(格蘭氏陰性)白色鏈霉菌(Streptomyces albus)(格蘭氏陽性)產氣腸桿菌(Enterobacter aerogenes)(格蘭氏陰性)大腸桿菌(Escherichia coli)(格蘭氏陽性)
表5測試化合物殺細菌活性的詳細數(shù)據(jù)
>表5定級說明 0＝生長與對照相同1＝化合物抑制生長2＝在化合物作用下不生長實施例11抗真菌的木材防腐效力將示于表1中的化合物溶于50％乙醇，然后用消毒水稀釋，給出在測試瓊脂板上所需的1和10ppm濃度。無菌下加入麥芽汁瓊脂(3％)，并由振蕩獲得均勻分布。每塊板用孢子懸浮液或取自測試真菌活性長生菌落邊緣的一小片瓊脂(1mm)接種。采用的真菌列于下文。在22℃和70％相對濕度下培養(yǎng)一段足夠長的讓未處理對照完全生長的時間后，測定真菌菌落的直徑，評分采用下列等級體系0＝自由的真菌生長1＝與對照相比，25％的真菌生長2＝與對照相比，50％的真菌生長3＝與對照相比，75％的真菌生長4＝生長相等于對照本發(fā)明化合物的木材防腐效力的測定評分列于表6a和6b中。在這些表中，較低的數(shù)字是最優(yōu)選的品種。
致病菌真菌彩絨革蓋菌(Coriolus versicolor)粉孢革菌(Coniophora puteana)(有性階段地窯粉孢革菌(C.Cerebella))球毛殼菌(Chaetomium globosum)出芽短梗霉菌(Aureobasidium pullulans)島青霉菌(Penicillium islandicum)脂枝孢菌(Cladosporium resinae)(有性階段
Hormonocanis resinae，脂暗膜菌(Amorphotheca resinae))黑曲霉菌(Aspergillus niger)黃曲霉菌(Aspergillus flavus)綠色木霉菌(Trichoderma viride)毛霉菌(Mucor sp.)
表6A測試化合物殺真菌活性的詳細數(shù)據(jù)(測試劑量10ppm)
表6A定級說明0＝無真菌生長1＝與對照相比，25％的真菌生長2＝與對照相比，50％的真菌生長3＝與對照相比，75％的真菌生長4＝生長相等于對照表6B測試化合物殺真菌活性的詳細數(shù)據(jù)
表6B定級說明0＝無真菌生長1＝與對照相比，25％的真菌生長2＝與對照相比，50％的真菌生長3＝與對照相比，75％的真菌生長4＝生長相等于對照實施例12防治霉菌和藍斑真菌的枝條試驗將示于表1中的化合物溶于50％乙醇，并用相同的溶劑制成稀釋液系列。在25ml的各稀釋液中，將一根烘箱干燥過的水青岡枝條(73×18×2mm)浸泡直至浸透。
藍斑(blue stain)真菌出芽短梗霉菌和硬莖點霉菌(Sclero-phoma pithyophila)的測試劑量是50，100，250，500和1000ppm，霉菌(綠色木霉菌，黑曲霉菌)的測試劑量是250，500，1000，2500和5000ppm。
3小時后倒出測試溶液，讓每一根枝條在無菌層氣流下干燥。在每一培養(yǎng)皿中，放入一根枝條于預先用接種物接種過的麥芽瓊脂上。將兩滴真菌或孢子懸浮液吸移至枝條的上表面。然后將培養(yǎng)皿在22℃和90℃相對濕度下保溫。未處理的對照枝條上的真菌充分生長后，評價處理的枝條。下列評分體系用來給化合物的效力定級0＝枝條無真菌生長1＝在枝條上有痕量真菌生長2＝少量真菌生長(5至25％的表面被覆蓋)3＝中等量真菌生長(25至50％的表面被覆蓋)4＝大量真菌生長(大于50％的表面被覆蓋)為了比較這些化合物的用途，這些值轉化成閾范圍，該體系中的閾值被限定為具體化合物產生小于或等于1等級的最小濃度。這些值示于表7中表7枝條試驗中測試化合物的閾值(ppm)<
<p>實施例13抗腐爛木材的真菌如彩絨革蓋菌和粉孢革菌的活性將樟子松(Pinus Sylvestris)和歐洲水青岡(Fagus sylrafica)邊材木塊(50×20×6mm)在104℃烘箱干燥。將木塊冷卻，稱重，并用測試化合物浸泡，用真空處理。使用的測試化合物的各濃度設7個重復，各處理之后再稱重，算出吸收的活性成分的量。棄去處理不好的木材。為了固定活性化合物，將處理的木塊在密封的容器中保存二周。打開容器，并再干燥木材兩周以上。測試木塊用r-射線(1.2Mrad)消毒。每一處理的木塊與一未處理的(對照)木塊一起，放置于麥芽瓊脂的接種培養(yǎng)皿的篩網上。
在22℃和70％相對濕度下，所有的木塊暴露于真菌侵染八周。接種期結束時，去除木塊上粘附的菌絲體，將木塊在104℃下干燥，讓其冷卻并稱重。計算每一木塊失重百分率。由于浸透水或濕度不足造成的無效結果不再計數(shù)之列。
與對照木材相比的處理木材的平均失重示于表8中。
表8用測試化合物處理的木塊平均重量損失
表8說明ND＝無數(shù)據(jù)實施例14體外抗霉菌和藍斑真菌活性將代表性化合物溶于(2000ppm)的丙酮∶乙醇的2∶3溶液。采用根據(jù)下列方法的毒性板試驗測定代表性化合物對某些霉菌和藍斑真菌生長的效果上述制備的代表性化合物溶液再用消毒水稀釋至所需濃度并倒入培養(yǎng)皿。無菌下加麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基于這些培養(yǎng)皿和不含化合物的培養(yǎng)皿(對照)。然后振蕩培養(yǎng)皿以提供瓊脂培養(yǎng)基的均勻分布。接著用真菌接種各含有化合物的培養(yǎng)皿和各對照培養(yǎng)皿，并培養(yǎng)一段足夠長的、讓各對照培養(yǎng)皿中的真菌完全生長的時間。然后檢測含化合物的培養(yǎng)皿，測定所測化合物各濃度抑制真菌的量。測定造成完全抑制具體真菌的化合物濃度的最低值，并以最小抑制濃度(MIC)值記錄于下列表9A和9B中。
表9A化合物抗真菌的MIC(ppm)
<p>表9B化合物抗真菌的MIC(ppm)
A＝3，4.二氯苯基1，4，2-噁噻酮實施例15蛭石上的抗藍斑真菌和霉菌活性枝條試驗將歐洲水青岡枝條(73×18×2mm)涂上漆，讓其干燥，然后用r-射線(1.2mRad)消毒。枝條由繪每一枝條涂上一層含有0.15％或0.3％的測試化合物的水基安慰漆液來處理。
然后將上述制備的涂布枝條浸于各真菌純培養(yǎng)物的孢子懸浮液中。七根枝條各放置在高溫滅菌的含300ml蛭石和120ml水的培養(yǎng)皿(直徑200mm，高30mm)中，并培養(yǎng)12周。檢測枝條表面的真菌生長，并根據(jù)下列評分體系評價0無生長1痕量的生長至達測試接種區(qū)覆蓋1％2生長覆蓋接種區(qū)在1和10％之間3生長覆蓋接種區(qū)在10至30％之間4生長覆蓋接種區(qū)在30至70％之間5生長覆蓋接種區(qū)大于70％測試化合物的評分示于表10中表10用漆制劑處理的木枝條的表面評分
Y＝酵母0＝無生長1＝痕量生長至達測試接種區(qū)覆蓋1％2＝生長覆蓋接種區(qū)在1和10％之間3＝生長覆蓋接種區(qū)在10和30％之間4＝長生覆蓋接種區(qū)在30和70％之間5＝生長覆蓋接種區(qū)大于70％
實施例16抗藍斑真菌和霉菌活性的枝條試驗將本發(fā)明的代表性化合物溶于50％乙醇。然后用50％乙醇將各化合物作系列稀釋。將4根烘箱干燥的水青岡枝條(73×18×2mm)浸泡于25ml各化合物的各稀釋液中直至飽和，以制備處理的枝條。3小時后，倒掉含有測試化合物的溶液，讓處理的枝條在消毒的層氣流中干燥。然后將各處理的枝條放置于預先用接種物接種物接種的培養(yǎng)皿中。將兩滴測試真菌或孢子懸浮液吸移至各處理枝條的上表面。含有處理枝條的培養(yǎng)皿22℃和90％相對濕度下保溫，以同樣的方法保溫的對照枝條(即未處理枝條)上的真菌充分生長后，評價處理的枝條。采用下列評分體系0枝條無真菌/霉菌生長1在枝條上有痕量的真菌生長2少量生長(5至25％的表面被真菌生長覆蓋)3中量生長(25至50％的表面被真菌生長覆蓋)4大量至最大量真菌生長(大于50％)需要獲得對各測試真菌1-2或0級評分的各測試化合物的閾(最小)濃度示于下列表11中表11枝條試驗中抗藍斑真菌和霉菌的閾濃度(ppm)
0枝條無真菌生長1枝條上有痕量的真菌生長2少量生長(5至25％的表面被真菌生長覆蓋)
實施例17抗藍斑真菌和霉菌活性的霉菌培養(yǎng)箱試驗采用描述于BS3900Part G61986，British Standard Methods oftest for paints，“Assessment of resisfance to fungal growth”的方法測試本發(fā)明代表性化合物在霉菌培養(yǎng)箱試驗中的抗藍斑真菌和霉菌的活性。
簡而言之，將樟子松的枝條(75×100×10mm)涂上漆，讓其干燥，并用r-射線(1.2mRad)消毒。
制備測試化合物(0.15％和3％)的水基安慰漆溶液。然后枝條用各溶液處理，在混合孢子懸浮液中浸漬枝條接種，然后將枝條置于霉菌培養(yǎng)箱中，并將其保溫12周。根據(jù)下列評分體系評價表面0無生長1痕量生長至達覆蓋1％接種測試區(qū)2生長覆蓋接種測試區(qū)在1和10％之間3生長覆蓋接種測試區(qū)在10至30％之間4生長覆蓋接種測試區(qū)在30至70％之間5生長覆蓋接種測試區(qū)大于70％測試化合物的評分示于表12中表12霉菌培養(yǎng)箱試驗中在漆制劑上的表面評分
0＝無生長1＝痕量生長至達覆蓋1％接種測試區(qū)2＝生長覆蓋接種測試區(qū)在1和10％之間3＝生長覆蓋接種測試區(qū)在10和30％之間4＝長生覆蓋接種測試區(qū)在30和70％之間5＝生長覆蓋接種測試區(qū)大于70％
實施例18防治霉菌和木材變色真菌的小板試驗將要測試的本發(fā)明代表性化合物懸浮于含有7.5％GENAPOL×080 TM(Hoechst-Celanese Corporation)和20％丙二醇單甲基醚的水溶液中，以制備測試溶液。測試溶液中測試化合物的濃度為5000ppm。
樟子松新去皮邊材的深冷板(300×50×10mm)(小板)在室溫下解凍。各小板的一半浸于測試溶液20秒。然后將小板用含有下列真菌的混合孢子懸浮液噴霧出芽短梗霉菌，阿姆斯特丹曲霉菌(Aspergillus amstelodami)毛長喙殼菌(Ceratocystis pilifera)芽枝霉菌(Cladosporium sp.)青霉菌(Penicillium sp.)內棉硬莖點霉菌(Sclerophomas enfoxylina)和綠色木霉菌并在25℃和100％相對濕度下的培養(yǎng)盒中存放三周。對于每一測試的化合物，每一測試溶液的濃度施用在五個不同的小板上。
通過比較真菌在小板處理和未處理部分的生長，測定測試化合物的效力。
感染的程度由下列標準評分0＝無真菌生長1＝痕量真菌生長2＝少量真菌生長
3＝中量真菌生長4＝大量至最大量生長(所有表面被真菌覆蓋)。
小板評價的結果示于下列表13中表13處理的小板的表面評分<<
>0＝無真菌生長1＝痕量真菌生長2＝少量真菌生長3＝中量真菌生長4＝大量至最大量生長(所有表面被真菌覆蓋)
權利要求
1.一種(I)化合物 其中n是0，1或2；R1是氫，C1-C4直鏈或支鏈烷基，或芐基；和Q是 其中R2，R3和R4分別是氫、烷基，烷氧基，烷硫基，烷氧基單羰基，鹵素，三鹵甲基，氰基，乙?；?，甲酰基，苯甲?；?，硝基，烷氧基氨基甲基，苯基，或苯基氨基羰基，其中烷基或烷氧基部分是所有的直鏈或支鏈C1-C4烷基或烷氧基，其條件是R2，R3或R4中的至少一個必須不是氫； 其中R5，R6和R7分別是氫，C1-C4烷氧基，C1-C4烷硫基，鹵素，三鹵甲基，氰基，乙?；?，甲酰基，苯甲酰基，硝基，苯基或苯基氨基羰基，其條件是至少R5，R6或R7之一必須不是氫； 其中R8，R9，R10各自是羥基，鹵素，C1-C12烷基，C5-C6環(huán)烷基，三鹵甲基，苯基，C1-C5烷氧基，C1-C5烷硫基，四氫吡喃基氧基，苯氧基，(C1-C4烷基)羰基，苯基羰基，C1-C4烷基亞磺?；?，C1-C4烷基磺酰基，羧基或其堿金屬鹽，(C1-C4烷氧基)羰基，(C1-C4烷基)氨基羰基，苯基氨基羰基，甲苯基氨基羰基，嗎啉代羰基，氨基，硝基，氰基，二氧環(huán)戊烷基，或(C1-C4烷氧基)亞氨基甲基，或 其中X是氧或硫；Y是氮，-CH-，或-C(C1-C4烷氧基)-；且R″是氫或C1-C4烷基。
2.一種如權利要求1中所述的化合物，其中，R＇是氫或C1-C4烷基；n是1或2；R2，R3和R4各自是氫，C1-C4烷基，鹵素，(C1-C4烷氧基)羰基，或氰基，其條件是至少R2，R3和R4之一必須不是氫；R5，R6和R7各自是氫，鹵素或氰基，其條件是至少R5，R6和R7之一必須不是氫；R8，R9和R10是C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，硝基，鹵素，三鹵甲基，或(C1-C4烷氧基)羰基；X是硫；和R″是氫。
3.一種如權利要求2中所述的化合物，其中，R1是氫；n是1或2；R2，R3和R4各自是氫，甲基，乙基，溴，氯，乙基羧酸酯或氰基，其條件是至少R2，R3和R4之一必須不是氫；R5，R6和R7各自是氫，溴，氯或氰基，其條件是R5，R6和R7之一必須不是氫；R8，R9和R10是甲基，乙基，硝基，氟，氯或三氟甲基。
4.一種用于木材或木材復合材料防腐的方法，包含用殺真菌或殺細菌有效量的式(II)化合物處理木材或木材復合材料 其中n是0，1或2；R1是氫，C1-C4直鏈或支鏈烷基，或芐基；和R是(a)苯基；萘基，由1-3個下列取代基取代的苯基羥基，鹵素，C1-C12烷基，C5-C6烷氧基，三鹵甲基，苯基，C1-C5烷氧基，C1-C5烷硫基，四氫吡喃基氧基，苯氧基，(C1-C4烷基)羰基，苯基羰基，C1-C4烷基亞磺酰基，C1-C4烷基磺酰基，羧基或其金屬鹽，(C1-C4烷氧基)羰基，(C1-C4烷基)氨基羰基，苯基氨基羰基，甲苯基氨基羰基，嗎啉代羰基，氨基，硝基，氰基，二氧戊環(huán)基或(C1-C4烷氧基)亞氨基甲基；吡啶基；噻吩基，呋喃基；或由1至3個下列基團取代的噻吩基或呋喃基；烷基，烷氧基，烷硫基，烷氧基羰基，鹵素，三鹵甲基，氰基，乙?；?，苯甲?；?，硝基，甲?；檠趸被谆?，苯基或苯基氨基羰基，其中烷基或烷氧基部分是直鏈或支鏈的C1-C4烷基或烷氧基?；?其中X是氧或硫；Y是硝基，-CH-，或-C(C1-C4烷氧基)-；和R″是氫或C1-C4烷基。
5.一種如權利要求4中所述的方法，其中R1是氫，n為1或2，且R具有下列值之1或2苯基，(C1-C6烷基)苯基，鹵代苯基，二鹵代苯基，聯(lián)苯基，(C1-C5烷氧基)苯基，三鹵甲基苯基，硝基苯基，由(C1-C4烷氧基)羰基取代的苯基，呋喃基，由羧酸乙酯、氰基、氯或溴取代的呋喃基，噻吩基，由羧酸乙酯、氰基、氯或溴取代的噻吩基，或(C1-C6烷基)硝基苯基。
6.一種如權利要求5中所述的方法，其中R1是氫，n是1或2，且R由下列代表4-氯苯基，3-硝基苯基，3，4-二氯苯基，3-氟苯基，2-噻吩基，4-甲基苯基，3-三氟甲基苯基，3-乙酮苯基，3，5-二氯苯基，4-三氟甲基苯基，3-甲基-4-硝基苯基。7.一種如權利要求4中所述的方法，其中R1是氫，且R是 其中X是硫，Y是氮或-CH-，且R″是氫。
8.一種如權利要求4中所述的方法，其中，約0.05至0.4kg/m2的化合物施用于木材或木材復合材料的表面。
9.一種如權利要求4中所述的方法，其中，約0.5至約6.0kg/m3的化合物施用于木材或木材復合材料中。
10.一種用于木材或木材復合材料防腐的組合物，它包含a)一種有效量的式II化合物 其中n是0，1或2；R＇是氫，C1-C4直鏈或支鏈烷基，或芐基；和R是(a)苯基；萘基，由1-3個下列取代基取代的苯基羥基，鹵素，C1-C12烷基，C5-C6烷氧基，三鹵甲基，苯基，C1-C5烷氧基，C1-C5烷硫基，四氫吡喃基氧基，苯氧基，(C1-C4烷基)羰基，苯基羰基，C1-C4烷基亞磺酰基，C1-C4烷基磺酰基，羧基或其金屬鹽，(C1-C4烷氧基)羰基，(C1-C4烷基)氨基羰基，苯基氨基羰基，甲苯基氨基羰基，嗎啉代羰基，氨基，硝基，氰基，二氧戊環(huán)基或(C1-C4烷氧基)亞氨基甲基；吡啶基；噻吩基，優(yōu)選當n不是2時；呋喃基；或由1至3個下列基團取代的噻吩基或呋喃基；烷基，烷氧基，烷硫基，烷氧基羰基，鹵素，三鹵甲基，氰基，乙?；?，苯甲?；?，硝基，甲?；?，烷氧基氨基甲基，苯基或苯基氨基羰基，其中烷基或烷氧基部分是直鏈或支鏈的C1-C4烷基或烷氧基。或 其中X是氧或硫；Y是硝基，-CH-，或-C(C1-C4烷氧基)-；和R″是氫或C1-C4烷基；和b)一種適合的載體。
11.一種如權利要求8中所述的組合物，其中R1是氫，n為1或2，且R具有下列值之1或2苯基，(C1-C6烷基)苯基，鹵代苯基，二鹵代苯基，聯(lián)苯基，(C1-C5烷氧基)苯基，三鹵甲基苯基，硝基苯基，由(C1-C4烷氧基)羰基取代的苯基，呋喃基，由羧酸乙酯、氰基、氯或溴取代的呋喃基，噻吩基，由羧酸乙酯、氰基、氯或溴取代的噻吩基，或(C1-C6烷基)硝基苯基。
12.一種如權利要求9中所述的組合物，其中R1是氫，n是1或2，且R由下列代表4-氯苯基，3-硝基苯基，3，4-二氯苯基，3-氟苯基，2-噻吩基，4-甲基苯基，3-三氟甲基苯基，3-乙酮苯基，3，5-二氯苯基，4-三氟甲基苯基，3-甲基-4-硝基苯基。
13.一種如權利要求8中所述的組合物，其中R1是氫，且R是 其中X是硫，Y是氮或-CH-，且R″是氫。
14.一種如權利要求8中所述的組合物，其中載體是選自有機溶劑和水的稀釋劑。
15.一種如權利要求8中所述的組合物，其中載體包括至少有機粘合劑，固定劑或增塑劑中的一種。
16.一種如權利要求1中所述的組合物，其中載體含有至少染料、顏料或穩(wěn)定劑中的一種。
17.一種如權利要求12中所述的組合物，其中溶劑包括有機粘合劑或固定劑。
18.一種如權利要求8中所述的組合物，其中化合物占總組合物量的約0.001％(重量)至高達約10％(重量)。
19.一種如權利要求8中所述的組合物，其中化合物占總組合物量的約0.1至5％(重量)。
全文摘要
本發(fā)明提供某些3-芳基-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪及其氧化物，其用于木材和木材復合材料防損害木材和毀壞木材的物體的長期防腐。本發(fā)明還提供含有這些3-芳基-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪及其氧化物和其適合的賦形劑的組合物，也公開了一種防腐方法，該方法中，將殺真菌或殺細菌有效量的本發(fā)明3-芳基-5，6-二氫-1，4，2-噁噻嗪及其氧化物施用于要保護的木材基材上。
文檔編號C09D5/14GK1133039SQ9419374
公開日1996年10月9日 申請日期1994年8月24日 優(yōu)先權日1993年8月24日
發(fā)明者R·A·戴維斯, A·R·A·瓦爾克, W·G·布羅維爾 申請人:尤尼羅亞爾化學公司, 尤尼羅亞爾化學有限公司