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Verfahren zur Herstellung von neuen Thionophosphonsäureestern Thionophosphonsäure-O-alkylesteichloride der allgemeinen Formel :
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in welcher R1 für einen gegebenenfalls halogenierten niederen Alkylrest und R für einen niederen Alkylrest steht, sind bisher nicht bekannt. Man kann diese Esterchloride leicht dadurch gewinnen, dass die bekannten Alkylthionophosphonsäure-dichloride mit der stöchiometrischen Menge eines entsprechenden Alkalialkoholates umgesetzt werden.
Auf die so erhaltenen Thionophosphonsäure-O-alkylesterchloride lässt man gemäss der Erfindung Phenole der allgemeinen Formel : Rs-OH in welcher Ra für einen mindestens durch ein Chloratom und/oder eine Nitrogruppe, gegebenenfall : auch noch andersartig substituierten Phenylrest steht, vorzugsweise als Alkalisalze oder unter Zusatz halogenwasserstoffbindender Mittel, zweckmässig in Anwesenheit inerter Lösungsmittel, einwirken. Hiebei entstehen die entsprechenden, noch nicht beschriebenen Thionophosphonsäure-0-alkyl-O-arylester der allgemeinen Formel
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in welcher R. R und Rs die oben angegebene Bedeutung besitzen.
Diese gemäss der Erfindung herstellbaren Verbindungen zeichnen sich bei relativ geringer Toxizität gegen Warmbllitler durch besonders bemerkenswerte insektizide Eigenschaften aus. Eine Anzahl der Verbindungen zeigt an lebenden Grosstieren, wie z. B. Kühen oder Schafen, eine ausgesprochen systemische Wirkung, die sich darin äussert, dass die genannten Substanzen, wenn sie per os gegeben werden, Ektoparasiten abtöten. Hiezu werden die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen zweckmässig in Tablettenform oder in Form wässeriger Auf- schwemmungen zusammen mit Futter den Tieren einverleibt.
Es ist auch möglich, die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen auf die Haut von Tieren durch Bürsten aufzutragen. Durch die Hautaufnahme wird ebenfalls ein Schutz von Grossvieh, vor allem gegen den Befall der Dasselfliege, erreicht. Die Kombination, die hiezu verwendet wird, ist eine ähnliche, wie sie sonst im Pflanzenschutz Verwendung findet, d. h. eine wässerige Emulsion mit einem Lösungshilfsmittel und bevorzugt nichtionogenem Emulgator ist für diese Applikation besonders geeignet.
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DarUberhinaus sind die Verbindungen der vorliegenden Erfindung auch Pflanzenschutzmittel und können zur Bekämpfung schädlicher Insekten auf dem Gebiet der Landwirtschaft Verwendung finden.
Die folgenden Beispiele erläutern das Verfahren.
Beispiel 1 :
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40 g (0, 25 Mol) p-Nitrophenolnatrium werden in 150 ml Methyläthylketon gelöst. Unter Rühren gibt man 40 g Methyl-thionophosphonsäure-O-äthylesterchlorid (KP12 60 C) hinzu. Man lässt eine Stunde nachrühren und gibt dann das Reaktionsprodukt in 400 ml Wasser. Das ausgeschiedene Öl wird in Benzol aufgenommen. Die Benzolschicht wird abgetrennt und mit Natriumsulfat getrocknet. Beim Fraktionieren erhält man 40 g des Esters vom Kpa,at 108 C. Ausbeute 620 ; 0 der Theorie.
An der Ratte per os zeigt der Ester eine mittlere Toxizität von 2, 5 mg/kg. Spinnmilben werden noch mit einer Konzentration von 0, 001% zu 100% getötet.
Auf die gleiche Weise, aber bei Verwendung der entsprechenden Menge von 3-Methyl-4-nitrophenolnatrium an Stelle von p-Nitrophenolnatrium wird die Verbindung der folgenden Formel erhalten (Toxizität an der Ratte per os LD 2, 5 mg/kg) :
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Bei Verwendung von 3, 5-Dimethyl-4-nitrophenolnatrium wird die Verbindung der folgenden Formel erhalten :
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Bei Verwendung von 3-Chlor-4-nitrophenolnatrium wird die Verbindung der folgenden Formel erhalten :
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Beispiel 2 :
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40 g (0, 25 Mol) p-Nitrophenolnatrium werden in 150 ml Methyläthylketon gelöst. Unter Rühren gibt man bei 35 C 44 g Äthyl-thionophosphonsäure-O-äthylesterchlorid (Kp 48 C) hinzu. Man rührt noch eine Stunde bei 400C nach und arbeitet dann wie in Beispiel 1 auf.
Es werden 41 g des neuen Esters vom Kp 122 C erhalten. Ausbeute 60% der Theorie.
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An der Ratte per os zeigt der neue Ester eine mittlere Toxizität von 5 mg/kg. Noch in einer Konzentration von 0, 0010/0 werden Blattläuse mit Sicherheit abgetötet.
Auf dem gleichen Wege, aber bei Verwendung der entsprechenden Menge von 2-Chlor-4-nitrophenolnatrium an Stelle von p-Nitrophenolnatrium wird die Verbindung der folgenden Formel erhalten :
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Beispiel 3 :
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40 g (0,25 Mol) p-Nitrophenolnatrium werden in 150 ml Methyläthylketon gelöst. Unter Rühren gibt
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(KP1schwachgelbes, viskoses Öl erhalten. Der Ester lässt sich auch im Hochvakuum nur unter Zersetzung destillieren.
Mittlere Toxizität Ratte per os 50 mg/kg. Blattläuse werden mit 0, Öligen Lösungen 100Fig abgetötet. Raupen 0,1% 100%ige Abtötung.
Beispiel 4 :
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Zu 33 g (0, 2 Mol) p-Nitrophenolnatrium in 120 ml Methyläthylketon werden bei 100C 37 g (0, 2 Mol) Isopropyl-thionophosphonsäure-O-äthylesterchlorid (KP12 80-81 C) zugetropft. Man erwärmt auf etwa 400C und hält noch 2 Stunden bei dieser Temperatur. Dann arbeitet man wie vorher beschrieben auf. Es werden 22 g des neuen Esters erhalten. Aus wenig Petroläther umkristallisiert, zeigt der Ester einen Fp von 44 bis 460C. Ausbeute 38% der Theorie.
Mittlere Toxizität an der Ratte per os 50 mg/kg. Spinnmilben werden mit 0, holzigen Lösungen si-
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Auf gleiche Weise, aber bei Verwendung der gleichen Menge von 3-Nitro-4-chlorphenolnatrium an Stelle von p-Nitrophenolnatrium, wird die Verbindung der folgenden Formel erhalten :
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Beispiel 5 :
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bis 410C erhalten. Ausbeute 55% der Theorie.
Mittlere Toxizität an der Ratte per os 250 mg/kg. Raupen werden mit 0, ll igen Lösungen zu 100% abgetötet.
Beispiel 6 :
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55 g (0, 25 Mol) 2, 4, 5-Trichlorphenolnatrium werden in 250 ml Methyläthylketon gelöst. Man kühlt auf +200C ab und tropft dann unter Rühren 52 g (0, 3 Mol) Äthyl-thionophosphonsäure-O-äthylesterchlorid hinzu. Das Reaktionsprodukt wird 2 Stunden auf 50 C gehalten und dann wie üblich aufgearbeitet. Es werden 67 g des neuen Esters als nicht destillierbares Öl erhalten. Ausbeute 80% der Theorie.
Mittlere Toxizität Ratte per os 50 mg/kg. Blowflies werden noch mit 0, 0001%ogen Konzentrationen zu 100% abgetötet.
Beispiel 7 :
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44 g (0, 2 Mol) 2,4,5-Trichlorphenolnatrium werden in 200 ml Methyläthylketön gelöst. Unter Rühren gibt man bei 500C 34 g Methyl-thionophosphonsäure-O-äthylesterchlorid hinzu. Man hält die Temperatur eine Stunde und arbeitet dann in üblicher Weise auf. Es werden 32 g des Esters vom Kp@ 950C erhalten. Ausbeute 50% der Theorie.
Toxizität Ratte per os LDso 25 mg/kg. Blattläuse und Spinnmilben werden mit 0, O1ligen Lösungen zig abgetötet. Das Präparat hat noch bei 0,01%igen Konzentrationen eine ausgesprochene ovizide Wirkung auf die Eier der Roten Spinnmilbe.
Beispiel 8 :
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6 g Natriumpulver werden in 100 ml Benzol angeschlämmt. Dazu gibt man eine Lösung von 33 g (0, 25 Mol) p-Chlorphenol in 50 ml Benzol. Man lässt eine Stunde bei 500C rühren und gibt anschliessend unter weiterem Rühren bei 550C 40 g Methyl-thionophosphonsäure-O-äthylesterchlorid hinzu. Dann lässt man 6 Stunden bei der angegebenen Temperatur weiterrühren und gibt 300 ml Benzol zu dem Reaktionsprodukt. Die benzolische Lösung wird mehrmals mit Wasser durchgeschüttelt und anschliessend mit Natriumsulfat getrocknet. Beim Fraktionieren erhält man 44 g des neuen Esters als wasserunlösliches farb-
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Beispiel 9 :
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6 g Natriumpulver werden in 100 ml Benzol angeschlämmt.
Unter Rühren gibt man eine Lösung von 33 g (0, 25 Mol) p-Chlorphenol in 50 ml Benzol hinzu. Man lässt eine Stunde bei 500C rühren und gibt anschliessend bei 600C 44 g Äthyl-thionophosphonsäure-O-äthylesterchlorid (Kp 48 C) hinzu. Nach dem üblichen Aufarbeiten erhält man 46 g des neuen Esters als farbloses, wasserunlösliches Öl vom Kp0,01 1020C. Ausbeute 69% der Theorie.
An der Ratte per os zeigt der Ester eine mittlere Toxizität von 50 mg/kg.
Beispiel 10 :
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6 g Natriumpulver werden in 100 ml Benzol angeschlämmt. Unter Rühren gibt man eine Lösung von 42 g (0, 25 Mol) 2,4-Dichlorphenol in 50 ml Benzol hinzu. Man lässt eine Stunde bei 500C nachrühren und gibt dann 50 ml Methyläthylketon hinzu. Anschliessend tropft man bei 500C 40 g Methyl-thiono- phosphonsäure-O-äthylesterchlorid zu und erwärmt noch sechs Stunden auf 60 C. Nach dem üblichen Aufarbeiten erhält man 48 g eines schwachgelben, wasserunlöslichen Öles. Ausbeute 67% der Theorie.
An der Ratte per os zeigt der neue Ester eine mittlere Toxizität von 10 mg/kg.
Beispiel 11 :
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6 g Natriumpulver werden in 100 ml Benzol angeschlämmt. Unter Rühren gibt man eine Lösung von 42 g (0, 25 Mol) 2, 4-Dichlorphenol in 50 ml Benzol hinzu. Man erwärmt eine Stunde auf 500C und gibt
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dann in üblicher Weise auf. Es werden 52 g des neuen Esters als schwachgelbes, wasserunlösliches Öl erhalten. Ausbeute 70% der Theorie.
An der Ratte per os zeigt der neue Ester eine mittlere Toxizität von 50 mg/kg.
Beispiel 12 :
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7 g Natriumpulver werden in 100 ml Benzol angeschlämmt. Dazu gibt man eine Lösung aus 49 g (0, 3 Mol) 2, 4-Dichlorphenol in 50 ml Benzol. Dann tropft man bei 50 C 49 g Methyl-thionophosphonsäure-O-methylesterchlorid hinzu. Man hält noch 7 Stunden bei 60 C und arbeitet dann in üblicher Wei- se auf. Es werden 73 g des neuen Esters als wasserunlösliches farbloses Öl vom Kp 1 1010C erhalten.
Ausbeute 81% der Theorie.
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Beispiel 13 :
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69 g (0, 5 Mol) p-Nitrophenol werden in 200 ml Methyläthylketon gelöst. Zu der Lösung gibt man 75 g feingemahlenes trockenes Kaliumkarbonat, dem eine Spur Kupferpulver zugemischt ist. Bei 800C tropft man unter Rühren 73 g Methyl-thionophonsâure-O-methylesterchlorid Kp 50 C hinzu. Man lässt 2 Stunden bei 800C rühren und saugt dann das Salz ab. Das Filtrat wird mit 400 ml Benzol aufge- nommen und anschliessend mit Wasser neutral gewaschen. Man trocknet die erhaltene Benzollösung und fraktioniert. Beim Fraktionieren erhält man 28 g Methyl-thionophosphonsäure-O-methyl-O-p-nitrophe- nylester vom Kpo, 102 C. Ausbeute 23% der Theorie.
Beispiel 14 :
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40 g (0, 25 Mol) p-Nitrophenolnatrium werden in 150 ml Methyläthylketon gelöst. Bei 400C gibt man unter Rühren 40 g Äthyl-thionophosphonsäure-O-methylesterchlorid (Kp 44 C) hinzu. Man erwärmt noch eine Stunde auf 400C und gibt dann das Reaktionsprodukt in 300 ml Eiswasser. Das ausgeschiedene Öl wird in 400 ml Benzol aufgenommen und mit einer 3%igen Bikarbonatlösung neutral gewaschen. Nach dem Trocknen der Benzollösung mit Natriumsulfat entfernt man das Lösungsmittel im Vakuum. Man erhält auf diese Weise 42 g Äthyl-thionophosphonsäure-O-methyl-O-p-nitrophenylester als schwachgelbes, wasserunlösliches Öl.
Berechnet für Molgewicht 261 : N 5, 37% S 12, 3% P 11, 91o,
Gefunden : N 5, 60/G S 12, 0% P 10, 7gO.
Beispiel 15 :
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30, 5 g (0, 2 Mol) 4-Nitro-3-methylphenol (Fp 1300C) und 56 g (0, 4 Mol) gepulvertes Kaliumkarbonat in 200 ml Methyläthylketon erwärmt man unter Rühren 30 Minuten auf 60-700C. Bei dieser Tem-
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wäscht sie mit 250 ml Benzol nach. Das Filtrat wäscht man mit Wasser, bis es nicht mehr gelb gefärbt abläuft. Nach dem Trocknen über Natriumsulfat und Abdestillieren des Lösungsmittels erhält man 26 g des Esters als hellbraunes Öl. Ausbeute 50% der Theorie.
An der Ratte per os beträgt die LD 5 mg/kg.
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Im folgenden wird an Hand eines bestimmten Ausführungsbeispieles die Herstellung der für das erfindungsgemässe Verfahren als Ausgangsmaterial dienenden Thionophosphonsäure-O-alkylesterchloride näher erläutert.
Beispiel 16 : 149 g (1 Mol) Methyl-thionophosphonsäure-dichlorid werden in 66, 67 ml Benzol gelöst. Zu dieser Lösung tropft man unter Kühlung mit einer Eiskochsalzmischung bei 0 bis +5 C eine verdünnte alkalische Lösung von Natriumäthylat, die 1 Mol Äthylat enthält. Nachdem die exotherme Reaktion abgeklungen ist, lässt man noch 5 Minuten nachrühren, wäscht das Reaktionsgemisch mit Eiswasser, trennt die benzolische Lösung ab und trocknet über Natriumsulfat. Nach dem Abdestillieren des Lösungsmittels wird das Methyl-thionophosphonsäure-O-äthylesterchlorid im Vakuum fraktioniert. Kp 600C.