Neue insekticide Mischung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue insekticide Mischung, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Träger und einen Wirkstoff der Formel
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enthält, in welcher jedes der Symbole R1, R2, R und R4 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffato- men steht, R für eine der Gruppen -COOR6, -CH3OR6 und -CONR7R8 steht, wobei R5 Wasserstoff oder Alkyl, RG Alkyl und R7 und R8 je Wasserstoff, Alkyl, Hydroxyalkyt, Alkoxyalkyl oder Phenyl bedeuten oder R7 und R8 gemeinsam mit dem Stickstoff- atom, an das sie gebunden sind, für Pyrrolidino, Morpholino, Piperidino, Piperazino oder 4-Alkylpiperazino stehen,
mindestens eines der Symbolpaare Z2 und Z3, Z6 und Z und Z10 und Ztl eine Methylengruppe darstellt, Z( > und Z7 je Wasserstoff oder zusammen eine Doppelbindung oder eine Methylengruppe, Z2und Z zusammen eine Epoxygruppe und Z10 und Z11 zusammen eine Doppelbindung oder eine Methylengruppe, oder Z2 und Z8 zusammen eine Doppelbindung oder eine Methylengruppe bedeuten und Z10 und Zit dann zusätzlich auch je Wasserstoff bedeuten können, und wenn R -CONRTR8 und Z2 und Z9 zusammen eine Epoxygruppe darstellen,
Z10 und T11 auch je Was- serstoff sein können.
In den obigen Definitionen bedeutet die Bezelich- nung Alkyl geradkettige oder verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 1-6 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Pentyl und Hexyl einschliesslich der verschiedenen isomeren Formen derselben. Die Alkoxygruppen sind geradkettige Derivate von identischer Länge. Die Bezeichnung Hydroxyalkyl bedeutet eine Alkylgruppe der obigen Definition, die mit ein oder zwei Hydroxygruppen substituiert ist. Typische Alkoxyalkylgruppen umfassen Methoxymethyl, 2 Methoxyäthyl, 4-Athoxybutyl usw.
Im folgenden wird die Herstellung der Wirkstoffe ausführlich erläutert. Die gesamte chemische Umwandlung kann allgemein durch die folgende Gleichung dargestellt werden, die die verschiedenen Stufen wiedergibt:
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In den obigen Formeln haben die Symbole die bereits angegebene Bedeutung. Die gestrichelte Linie zwischen jedem Paar Kohlenstoffatomen der Grundkette in Formel (I-h) bedeutet, dass entweder eine Kohlenstoff-Kohlenstof-Einfachbindung oder Doppelbindung unabhängig voneinander anwesend sein kann.
Gemäss der obigen Umwandlung wird das Keton unter bestimmte, bliebig durchgeführte, im folgenden näher beschriebene Bedingungen in die entsprechenden Kohlenwasserstoffsäuren, -ester und ainide und in die entsprechenden Äther (R= -CH,OR6) umgewandelt.
Gemäss der obigen Umwandlung wird das Ausgangsketon (I-h) mit einem Alkoxycarbonylmethyldi alkylphosphonat, vorzugsweise einem Diäthyl- oder Dimethylalkoxycarbonylmethylphosphonat, in Anwesenheit eines Alkalimetallhydrids, z. B. Natriumhydrid, unter Bildung des entsprechenden Esters der Formel A behandelt, in weicher R für die Gruppe
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in der R5 Alkyl bedeutet, steht.
Der so hergestellte Ester wird unter milden basischen Bedingunigen zur entsprechenden Säure der Formel A hydrolysiert, in weicher R für die Gruppe
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steht, in der Rj Wasserstoff bedeutet, oder er kann, z.B. mit Lithiumaluminiumhydrid usw., zum entsprechenden Alkohol der Formel A reduziert werden, in welcher R für die Gruppe -CH-,OR6 steht, in der R6 Wasserstoff bedeutet. Die anschliessende übliche Ver ätherung liefert die entsprechenden Äther dieser Alkohole, so dass R6 Alkyl bedeutet.
Die in oben beschriebener Weise hergestellten Ester dienen auch als Vorläufer bei der Herstellung der Kohlenwasserstoffsäureamide. Ein übliches Verfahren zu ihrer Herstellung erfolgt unter Behandlung des Esters mit einem ausgewählten Aminsalz [herges.telllt durch Behandlung des ausgewählten Amins, z. B. wie Ammoniak oder ein di- oder monosubstituiertes Amin (so dass R7 und/oder R5 eine andere Bedeutung als Wasserstoff haben) mit einem Alkalimetallalkylreagenz, vorzugsweise Butyllithium, in einem organischen Lösungsmittel. wie z. B. Hexan, in der z. B. in Journ. Am.
Chem. Soc. 80, 2850 (1958) beschriebenen Weise], vorzugsweise in Ather (oder einem ähnllichen, inerten, organischen Lösungsmittel) und bei Zimmertemperatur, wodurch unmittelbar das entsprechende Amid der Formel A erhalten wird, in welcher R für die Gruppe
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steht, wobei R7 und R8 die obige Bedeutung haben.
Das oben genannte Ausgangsketon kann auch mit einem Dialkylcyanomethylphosphonat zum entsprechenden Kohlenwasserstoff-2,6,10-trien-1-cyanid (Nitril) behandelt werden. Diese Verbindung kann dann in be kannter Weise in die Säure, den Ester und das Amid umgewandelt werden. Die Amide können auch durch bekannte Umwandlung des entsprechenden Esters in die Säure oder das Säurehalogenid derselben hergestellt werden, wobei das Säurehalogenid, insbesondere das Chlorid, bevorzugt wird. Das Säurehalogenid wird dann mit einem ausgewählten Amin in einem nichtwässrigen, inerten Lösungsmittel gewöhnlich bei oder um Zimmertemperatur behandelt und ergibt das Amid. Die Chloride können als Vorläufer fiir die Äther und Amide verwendet werden.
Das Molekül der so hergestellten Ester, Säuren, Amide, Alkohole und deren Äiher kann gegebenenfalls über bevorzugte Bedingungen und Reaktionsfolgen wei- ter ausgebildet bzw. umgewandelt werden.
Für Verbindungen mit einem α,ss-umgesättigten Carbonylsystem, d. h. die Ester, Säuren und Amide, kann die Addition einer annellierten Methylengruppe selektiv am C-2,3 durchgeführt werden, indem man die ungesättigte Verbindung mit Dimethylsulfoxoniumme thylid-Base (hergestellt gemäss Journ. Am. Chem. Soc.
87, 1353 [1965]) in Dimethylsuifoxyd umsetzt. Die Addition der annellierten Methylengruppe am C-6,7 und C-l0,11 für diese Verbindungen oder am C-2,3, C-6,7 und/oder C-1 0,11 für Verbindungen, die kein a,f-un- gesättigtes Carbonylsystem enthalten, d. h. die Alkohole und deren Äther, erfolgt nach Reaktion der entsprechenden ungesättigten Bindungen mit Methylenjodid und einem Zink/Kupfer-Paar [Journ. Am. Chem. Soc.
81, 4256 (1959)].
In ähnlicher Weise erfolgt die Bildung des Epoxyds selektiv am C-2,3 der α,ss-ungesättigten Carbonylverbindungen durch Reaktion mit Wasserstoffperoxyd in wässrigem Alkalimedium, wie es gewöhnlich durch Natriumhydroxyd geschaffen wird. Die Addition der Oxido-Gruppe am C-2,3 für Verbindungen ohne das α,ss-ungesättigten Carbonylsystem erfolgt mit m-Chlorperbenzoesäure, vorzugsweise in Methylenchlorid- oder Chloroformlösung.
Die Hydrierung einer oder mehrerer Doppelbindungen zu entsprechenden gesättigten Bindungen (Z6=Z7= Wasserstoff, Z90 = Z11 Wasserstoff) erfolgt zweckmässig in Benzol über einem 5 f% igen Palladiumkataly- sator auf Kohle.
Die Verätherung freier Hydroxygruppen erfolgt in bekannter Weise. So können z.B. die entsprechenden Hydroxylgruppen mit Natriumhydrid und anschliessend mit einem Alkylhalogenid, wie Äthylbromid, zur Bildung der gewünschten (niedrig)-Alkoxygruppe behandelt werden.
Bei den oben beschriebenen Ausarbeitungen der Verbindungen machen die relativen Empfindlichkeiten der verschiedenen Gruppen gegenüber bestimmten Reaktionsbedigungen eine bes'immte Reihenfolge der Reaktionsstufen notwendig. Daher erfolgt die Methylenierung gewöhnlich ursprünglich auf dem Trien. Wie erwähnt, kann dies selektiv erfolgen. Die resilichen ungesättigten Stellen werden gewöhnlich als nächste Stufe epoxidiert; dies gilt besonders für Epoxydation an der C-2,3-Stellung.
Nachdem die gesamte, beschriebene Ausarbeitung beendet ist, kann gegebenenfalls die Hydrierung irgendeiner restlichen, unsubstituierten Doppelbindung erfolgen.
Die Anwesenheit von mindestens einer und wahlweise zwei oder drei Doppelbindungen und der Oxidound Methylengruppe in den Verbindungen ermöglicht das Vorhandensein geometrischer Isomere in der Konfiguration dieser Verbindungen. Diese Isomere treten auf bezüglich der Doppelbindung oder der Oxido- oder Methylengruppe, welche die C-2,3-, C-6,7- und C-10,11-Kohlenstoffatome verbinden. So sind die Isomeren der Monoen-Reihe cis und trans; in der Dien-Reihe sind sie cis,cis; cis,trans; trans,cis und trans,trans; und in der Trien-Reihe gibt es 8 Isomere.
Allgemein gesprochen schaffen die besprochenen Verfahren alle Formen und/oder Mischungen derselben und jedes Isomere ist von der Reaktionsmischung abtrennbar, aus der sie aufgrund ihrer unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften nach üblichen Verfahren hergestellt und gewonnen werden, wie z. B. Chromatographie, einschliesslich Dünnschichtchromatographie und Gas/Glüssigkeits-Chromatographie.
Die Ausgangsketone (I-h) sind bekannt oder können nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Ein geeignetes Verfahren zu ihrer Herstellung kann wie folgt dargestellt werden:
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Im obigen Schema haben R1, R2, R und R4 die oben angegebene Bedeutung, die gestrichelte Linie in Formel (I-h) zeigt die unabhängige Anwesenheit entweder einer Doppel- oder Einfachbindung; und das Symbol # steht für die Phenylgruppe.
Im obigen Reaktionsschema (I-a # I-h) wird das ausgewählte Dialkylketon (I-a) mit gleichen molaren Mengen, und vorzugsweise einem Überschuss des Wit tig-ReagenzD erivates der Formel (I-b) in organischem Reaktionsmedium z. B. wie es durch Dimethylsulfoxyd geschaffen wird, bei Rückflusstemperatur zur Bildung des entsprechenden substituierten Wittig-Reaktion-Ad- duktes der Formel (I-c) umgesetzt.
Im obigen Verfahren wird das Witüg-Reagens (I-b) durch übliche Verfahren hergestellt (vgl. z.B.
Advances in Organic Chemistry, Bd. I, Seite 83-102; Quarterly Revier, Band 16-17, Seite 406-410; und Journ. Org. Chem. 28, 1128 [1963]) aus dem 4 Äthylenketal eines 1-Halogen-4-alkanons nach Behandlung desselben mit Triphenylphosphin, wobei das erhaltene Phosphoniumhalogenid der Einwirkung von Butyl- oder Phenyllithium unterworfen wird.
Das 4-Athylenketal des 1 Halogen-4- alkanons wird erhalten, indem man die 4-Ketoverbindung mit Athy- lenglykol in Benzol in Anwesenheit einer Arylsulfonsäure einer üblichen Ketalyse untervirft. Das 1-Halo- gen-4-al,kanon, insbesondere das 1-Bromderivat, kann nach bekannten Verfahren hergestellt werden (vgl. z. B.
die Deutsche Patentschrift Nr. 801 276, Chem. Abstr.
45, 2972h, Arch. Pharm. 293, 896 (196û) Chem.
Abstr. 55, 3470g). Diese Verfahren erfolgen unter Be- handlung von Butyrolacton mit dem gewünschten Alkylalkanoat zur Bildung des entsprechenden cr-Acyl butyrolactonadduktes. Die Behandlung des letztgenannten Adduktes mit Alkalimetallhalogenid, insbesondere Natriumbromid, in wässriger Schwefelsäure liefert dann des entsprechende 1-Brom-4-alkanon. So ergibt Butyrolacton nach Behandlung mit Äthylacetat ,8-Acetylbutyro- lacton, das seinerseits in 1-Brom-4-pentanon umgewan- delt wird.
Die Hydrolyse des Wittig des Wittig-Reaktionsadduktes (I-c) mit wässriger Säure lieferte das freie Keton (I-d).
Durch Wiederholung der soeben beschriebenen Wit tig-Renaktion an dem so gebildete Keton (I-d) mit dem Wittig-Reagens (I-e) (hergestellt wie bereits beschrieben), wird das entsprechende Äthylenketaldienaddukt (I-f) erhalten, das seinerseits mit wässriger Säure zum tetraalkylsubstituierten Dienon (I-g) hydrolysiert wird, das ebenfalls unter anderem durch Formel (I-h) dargestellt wird.
Anschliessend liefert die gegebenenfalls dufchge- führte Hydrierung nach bekannten bzw. beschriebenem Verfahren das entsprechende Monoen oder gesättigte Derivate, die unter anderem durch Formel (I-h) dargestellt werden.
Die Wirkstoffe können weiter in einzelne Unterklassen gemäss den folgenden Formeln eingeteilt werden:
1. in der Ester-Reihe (Formel A-1) enthält die Alkyl -Gruppe des Esterteiis 1-6 Kohlenstoffatome.
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2. Wirkstoffe der Säure-Reihe entsprechen der Formel A-2.
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3. Die Verbindungen der Formel A-3 umfassen die Äther (R6 Alkyl).
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4. Die Amide von Formel A4 umfassen solche, in denen die Amidgruppe unsubstituiert ist (R7=R6= Wasserstoff), monosubstituiert ist (eine der Gruppen R7 und R8 ist Wasserstoff) oder disubstituiert ist (R7 = R8 = andere Bedeutung als Wasserstoff).
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Typische Wirkstoffe der obigen Formeln sind solche mit der
3,7,1 l-Trimethyidodecan-, 3,7,11 Trimethyltridecan- und
3,11-Dimethyl-7-äthyltridecangrundkette und die verschiedenen Dehydro- und substituierten Derivate derselben. Weitere typische Wirkstoffe sind die verschiedenen 6,7-, 10,11- und 6,7;10,11-Methy- len-verbindungen, insbesondere solche jeder Reihe, die die oben als typische angegebene Grundkette besitzen.
Die erfindungsgemässen Mischungen sind arthropode Wachstums- bzw. Reifungsinhibitoren. Sie können das Wachstum bzw. die Reifung von Mitgliedern vom phylum Arthropoda, insbesondere Insekten, im Durchgang von einer metamorphen Stufe in die anschliessende metamorphe Stufe hemmen. Im Fall von Insekten, die aus dem Embryostadium in das Larvenstadium und von dort in das Puppenstaldium und weiter in das ausgewachsene Stadium wechseln, inhibiert der Kontakt mit einer wirksamen Menge einer erfindungsgemässen Mischung in einem der ersten drei Stadien den Eintritt in die nächste Entwicklungsstufe, wobei das Insekt entweder den Durchgang durch das augenblickliche Stadium wiederholt oder stirbt. Weiterhin zeigen diese Mischungen ovizide Wirkungen auf Insekten und sind daher zu ihrer Bekämpfung geeignet.
Die in den erfindungsgemässen Mischungen verwendeten Verbindungen sind äusserst wirksam und können daher in ausserordentlich geringen Mengen, z. B. von 10 - 6 bis 10-9 g eingesetzt werden; die Mischungen lassen sich in vorteilhafter Weise über grosse Flächen in den für die geschätzte Insektenbevölkerung gee.igne- ten Mengen anwenden. Gewöhnlich sind die Wirkstoffe Flüssigkeiten; sie werden für die hier beschriebenen Zwecke in Verbindung mit flüssigen oder festen Trägern verwendet. Typische Insekten, gegen die die erfindungsgemässen Mischungen wirksam sind, umfassen Mehtwurm, Hausfliege, Mücke, Küchenschalbe, Motte, Baum!wolllkapselkäfer, Cornborer (Pyr usta unbila- bis).
Ohne an irgendeine theoretische Erklärung gebunden werden zu wollen, scheint die Wirksamkeit der Wirkstoffe auf ihre Fähigkeit zurückzugehen, die Wirkung bestimmter sog. Juvenilhormon -Substanzen (vgl.
z. B. die USA-Patentschrift Nr. 2981 655 und Proc.
Nat. Acad. Sci. 55, 576 [1966]) vorzutäuschen. Aufgrund der hohen Wirksamkeit der Wirkstoffe können die erfindungsgemässen Mischungen, wie erwähnt. in äusserst niedrigen Konzentrationen zur Erzielung reproduzierbarer und vorherbestimmbarer Wirksamkeitsspiegel verwendet werden.
Falls nicht anders angegeben, stammen im folgenden alle Daten der magnetischen Kernresonanz (NMR) aus Analysen an einem Protonenresonanzspektrographen #Varian HA-100# im perdeuteriertem Chloroform unter Verwendung von Tetramethylsilan als Bezugsverbindung.
Herstellung der Wirkstoffe 1. Teil A
Zu einer Lösung aus 20,9 g des Äthylenketals von 1-Brom-4-pentanon (Hergestellt durch Behandlung von 1-Brom-4-pentanon mit Äthylenglykol in Benzol Anwesenheit von p-Toiuolsulfonsäure) in 100 cm3 Benzol wurden 20 g Triphenylphosphin zugefügt. Die Mischung wurde 2 Stunden auf Rückflusstemperatur erhitzt und dann filtriert. Das so gesammelte feste Ma- terial wurde mit Benzol gewaschen, im Vakuum getrocknet und zu 6,49 g Butyllithium in 50 ams Dimethylsulfoxyd zugefügt. Diese Mischung wurde gerührt, bis eine orangefarbene Lösung erhalten wurde, dann wurden 3,8 g Methyläthylketon zugefügt. Diese Mischung wurde etwa 8 Stunden bei etwa 250 C gerührt, in Wasser gegossen und diese Mischung mit Äther extrahiert.
Die ätherischen Extrakte wurden konzentriert und der so erhaltene Rückstand zu einer 0,1N-Lösung aus Salzsäure in wässrigem Aceton zugefügt und etwa 15 Stunden gerührt. Dann wurde die Mischung in Eiswasser gegossen und mit Äthylacetat extrahiert. Nach Waschen dieser Extrakte mit Wasser und Trocknen über Natriumsulfat wurden sie eingedampft und lieferten eine Mischung des ois- und trans Isomeren von 6Methyl-5 -octen-2-on, die durch Gas/ Flussigkeits-Chromatographie in die einzelnen Isomeren getrennt wurde.
Teil B
Das Äthylenketal von 4-Ketopentylidenphosphoran wurde gemäss Teil A nach Reaktion des Äthylenketals von 1-Brom-4-pentanon mit Triphenylphosphin hergestellt. Zu dieser das Wittig-Reagens enthaltenden Mischung wurden 5,5 g trans-6-Methyl-5-octen-2-on (das in Teil A erhaltene Keton) zugefügt und die erhaltene Mischung gehalten, aufgearbeitet und hydrolysiert wie in Teil A; so wurde eine Mischung der trans,transund cis,trans-Isomeren von 6,10-Dimethyldodecs-5,9- dien-2-on erhalten, die durch Gas/Flüssigkeits-Chro- matographie in die einzelnen Isomeren getrennt wurde.
Durch Wiederholung des obigen Verfahrens wobei anstelle von trars-6Methyl-5 -octen-2-on cis-6-Methyl-5-octen-2-on verwendet wurde, wurde eine Mischung der cis,cis- und trans-cis-Isomeren von 6,10 Dimethyldodeca-5,9-dien-2-on erhalten, die wie oben getrennt wurde.
Im obigen Verfahren kann auch als Ausgangsma- terial eine Mischung der Isomeren von 6-Methyl-5 octen-2-on verwendet werden, wobei eine Mischung der vier Isomeren erhalten wird, die durch Gas,/Flüssigkeits- Chromatographie in der vier einzelnen Isomeren getrennt werden kann.
2. Eine Suspension aus 0,5 g b igem Palladium- auf-Kohle-Katalysator in 50 cm Benzol wurde 30 Minuten hydriert. Eine Lösung aus 2 g 6,1 0-Dimethyl- dodeca-5,9-dien-2-on in 100cm Benzol wurde zugefügt und unter Rühren hydriert, bis die theoretische Wasserstoffmenge absorbiert worden war. Anschliessend wurde der Katalysator abfütriert und die Lösung eingedampft; so wurden 6,10-Dimethyldodec-5-en-2-on, 6,10-Dimethyldodec-9-en-2-on und 6,10-Dimethyldodecan-2-on erhalten, die durch Gas/iFlüssigkeits-Chro- matographie getrennt und gereinigt wurden.
3. Eine Mischung aus 11,2 g Diäthylcarbäthoxy- methylphosphonat in 100 cm Diglym wurde mit 2,4 g Natriumhydrid behandelt. Diese Mischung wurde gerührt, bis die Gasfreisetzung aufhörte, dann wurden 7,5 g 6,10-Dimethylundeca-5,9-dien-2-on langsam un ter Rühren zugefügt, wobei die Temperatur unter 300 C gehalten wurde. Die Mischung wurde etwa 15 Minuten gerührt, dann mit Wasser verdünnt und mit Äther extrahiert.
Die ätherischen Extrakte wurden gut mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Entfernung des Lösungsmittels, eingedampft; so wurde ithyl-3,7,11 -trimethyldodeca-2,6, 1 0-trienoat erhalten [NMR: 1,23 ppm (-OCH2CH6); 1,57 ppm (7-CH3 + 11-CH3); 1,64 ppm (11-CH3); 2,11 ppm, Doublet, J = 1,4 c/s, *-CH3); 4,08 ppm (-OCH2CH2); 5,03 ppm (6-H + 10-H); 5,61 ppm ("-H)], das durch Gas/Flüssigkeits-Chromatographie getrennt wurde.
4. Eine Lösung aus 1,2 g Äthyl-4,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienoat in 5 cm6 Dimethylsulfoxyd wurde zu einer Lösung aus 1 Äquivalent Dimethylsulfoxoniummethylid in Dimethylsulfoxyd (hergestellt nach dem Verfahren in Journ. Am. Chem. Soc. 87, 1353 [1965]) zugegeben. Die Mischung wurde unter Stickstoff und bei Zimmertempe,ratur etwa 20 Stunden und dann bei 500 C etwa 7 Stunden gerührt. Dann wurden 50 cm3 Wasser zugefügt und die erhaltene Mischung 4mal mit je 50 cm3 Äthylacetat extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden mit Wasser sowie mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft; so wurde Äthyl-2,3-methylen-3,7,11-trimethyldodeca
6,10-dienoat erhalten, das durch Chromatographie auf Kieselsäure gereinigt wurde.
5. Zu einer Lösung aus 7 g Äthyl-3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienoat in 350 cm Dioxan wurden unter Rühren 20 cm 4n-wässringes Natriumhydroxyd und 20 cm 30%iges Wasserstoffperoxid zugegeben, wobei die Temperatur auf etwa 0 C gehalten wurde. Die Lösung wurde bis zur Beendigung der Reaktion (Dünn- schichtchromatogralphie) stehengelassen und in Eiswasser gegossen. Die Mischung wurde mit Wasser ge waschen getrocknet und eingedampft und lieferte Äthyl-3,7,11-rtimethyl-2,3-oxidododeca-6,10 dienoat, das durch Chromatographie gereinigt wurde.
6. Zu einer Lösung ans 24 g 3,7,11-Trimethyldo- deca-2,6, 1 0-triensäure in 100 cm Benzol wurden 2,44 g Natriumhydrid zugegeben und die Mischung bei 250 C gerührt, bis die Wasserstoffentwicklung aufhörte, und dann auf 7' C abgekühlt. Dann wurden langsam unter Rühren 14,5 g Oxalylch'lorid in 25 cm Benzol zugefügt und die Mischung 6 Stunden bei 250 C stehengelassen. Nach dieser Zeit wurden 20 cm Äthanol zugefügt und die erhaltene Mischung weitere 14 Stunden bei 250 C gerührt. Diese Mischung wurde 3mal mit je 200 cm Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft und ergab Äthyl-3,7,11-trime- thyl-dodeca-2,6,10-trienoat.
Die Verwendung anderer Alkohole im obigen Verfahren, wie z. B. Methanol, Propanol, Isopropanol, Hexanol, Octanol usw., anstelle von Äthanol lieferte die entsprechenden Alkylester.
7. Eine Mischung aus 7 g Methylenjodid und 3 g Zink-Kupfer-Paar in 15 cm:- wasserfreiem Äther wurde unter Stuckstoff 3 Stunden zum Rückfluss erhitzt. Dann wurde die Mischung abgekühlt und 2 g Äthyl-3,7,11trimethyldodeca-2,6,10-trienoat zugefügt. Diese Mischung wurde 2 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen, in 200 cm 2miges wässriges Natriumcarbonat gegossen und 2mal mit je 100 cm Äther extrahiert. Die Extrakte wurden über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft.
Der ölige Rückstand wurde zur Entfernung von nicht umgesetztem Methylenjodid bei 0,01 mm mg gehaften und dann durch Gas/Flussigkeits-Chromatographie gereinigt; so wurden Äthyl-3,7,11-trimethyl-6,7-methylendodeca 2,10-dienoat, Äthyl-3,7,11-trimethyl-10,11-methylendodeca '.6-dienoat und Äthyl-3,7,11-trimethyl-6,7;10,11-bismethylen dodeca-2-enoat erhalten.
8. Eine Mischung aus 1 g Äthyl-3,7,11-trimethyl- dodeca-2,6,10-trienoat, 60 cm Methanol, 0,1 g Na triumcarbonat und 6 cm Wasser wurde 2 Stunden zum Rückfluss erhitzt. Dann wurde die Mischung abgekühlt, mit Wasser verdünnt und mit Äther extrahiert.
Die ätherischen Extrakte wurden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Entfernung des Lösungsmittels eingedampft. IDer Rückstand wurde einer fraktionierten Vakuumdestilation unterworfen und ergab
3,7,11-Trimethyldodeca-2,6,10-triensäure.
9. 2 g Äthyl-3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienoat in 50 cm: wasserfreiem Ather wurden bei ¯ 200 C unter Stickstoff innerhalb von 30 Minuten unter Rühren zu einer Suspension einer äquimolaren Menge Lithiumaluminiumhydrid in 50 cm wasserfreiem Äther gegeben. Die Mischung wurde während 15 Stunden bei -20nC gerührt und dann vorsichtig mit etwa 10 cm3 Äthylacetat, darauf mit 4 molaren Äquivalenten Eisessig und schliesslich mit etwa 4 cm4 Wasser behandelt.
Dann wurde die Mischung filtriert und der so isolierte Feststoff gut mit Äther gewaschen. Die Atherlösung wurde über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft und ergab 3,7,11 Trimethyldodeca-2,6, l Oqrien-1 l.
10. 28 g 3,7,11-Trimethyldodeca-2,6,10-trien-1-ol wurden zu einer Suspension aus 3,0 g Natriumhydrid in 110 cm Benzol zugefügt. Diese Mischung wurde gerührt, bis die Wasserstoffentwicklung aufhörte, dann wurden unter Rühren 47 g Äthyljodid zugefügt. Die Mischung wurde 2 Stunden zum Rückfluss erhitzt, dann mit Wasser gewaschen und ergab nach Eindampfen des Lösungsmittels im Vakuum 1-Äthoxy-3,7,1 1-trime- thyldodeca-2,6,10-trien, das durch Chromatographie gereinigt wurde.
Durch Verwendung anderer Alkylhalogenide, z. B.
Methyljodid, Propylbromid usw. anstelle von Athyljo- did wurden die entsprechenden Methyläther, Propyl äther usw. erhalten.
Es kann auch das folgende Verfahren angewendet werden:
Zu 5 g 3,7,11-Trimethyldodeca-2,6,10-trien-1-ol in
100 cm3 wasserfreiem Äther wurde 1 chemisches Squi- valent Diazoäthan zugefügt. Dann wurde 1 Tropfen Bortrifluorid zugegeben und die Reaktionsmischung 1 Stunde bei 0 C, und dann weitere 2 Stunden bei Zim mertemperatur stehengelassen. Dann wurde die Mischung mit Wasser gewaschen, eingedampft und chromatographiert und lieferte 1-Äthoxy-3,7,11-trimethyl- dodeca-2,6, 10-trien.
Durch Verwendung anderer Diazoalkane, z.B. von Diazomethan, wurden die entsprechenden Alkoxyderi- vate, z. B. die 1-Methoxyverbindungen, hergestelllt.
Durch Wiederholung des Verfahrens dieses Ab- schnitts unter Verwendung eines anderen C-1-Alkohols anstelle von
3,7,11-Trimethyldodeca-2,6,10-trien-1-ol wurde der folgende typische Äther erhalten:
1-Methoxy-3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trien, Siedepunkt 1200 C/0, 18 mm Quecksilbersäule, n 2D= 1,4738, magnetisches Kernresonanzspektrum: 1,58 ppm (7-CH3 + 11-trans), 1,66 ppm (11-cis l 3-CH3 von 2-trans). 1,73 ppm (3-CH, von 2-cis), 2,29 ppm (-OCHs), 2,90 ppm, Dublett, J = 6,5 Hertz (-CO2PCH3), 5,08 ppm (6-H + 10-H), 5,33 ppm, Triplett, H = 6,5 Hertz (2-H).
11. Zu einer Lösung aus 2,5 g 3,7,11-Trimethyldodeca-2,6,10-trien-1-ol in 100 cm Methylenchlorid wurde bei 0" C molares Äquivalent m-Chlorbenzoesäure in 50 cm3 Methylenchlorid zugegeben. Nach 30 Minuten wurde die Lösung mit wässrigem Natriumsulfit, wässrigem Kaliumbiearbonat und Wasser gewaschen, und dann getrocknet und zu einem Öl eingedampft, das nach Kieseis äure-Chromatographie
2,3-Oxido-3,7,11-rtimethyldodeca-6,10-dien-1-ol ergab.
12. Zu einer 15%igen Lösung aus Butyllithium in Hexan (420 cm ) wurde bei - 100 C unter Rühren eine Lösung aus 49 g trockenem Diäthylamin in 530 cm3 wasserfreiem Äther zugefügt. Dann wurde die Mischung
1 Stunde bei 200 C zur Schaffung einer lmolaren Lösung von Diäthylaminolithium gerührt.
Anschliessend wurde ein Aliquot (50 cm3) der so hergestellten Lösung zu 12,5 g Methyl-3,7,11-trimethyl- dodeca-2,6,10-trienoat in 50 cm Äther zugefügt und die Mischung 4 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt.
Dann wurde sie mit einer wässrigen 0, ln-Salzsäurelö- sung und Wasser neutral gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft; so wurde
N,N-Diäthyl-3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10 trienamid mit einem Kp.0.1mm 190 C; # = 1,4905, erhalten.
13. Eine Suspension aus 2,3 g (0,1 Mol) Natrium- hydrid in 50 cm3 Benzol wurde zu einer Lösung aus 23,6 g (0,1 Mol) 3,7,11-Trimethyldodeca-2,6,10-trien- säure und 100 cm:3 Benzol zugefügt. Die Mischung wurde 4 Stunden gerührt, auf 0 C abgekühlt, und dann wurden langsam innerhalb einer Stunde 19,0 g (0,15 Mol) Oxalylchlorid zugegeben. Die Mischung wurde 3 Stunden stehengelassen.
Zu der
3,7,11-Trimethyldodeca-2,6,10-trienchlorid enthlaltenden Mischung wurden 21,0 g (0,3 Mol) Di äthylamin zugefügt und die erhaltene Mischung 2 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen, unter ver mindeftem Druck zur Trockne eingedampft, der Rückstand in Benzol aufgenommen, mit wässriger 5 % iger Natriumbicarbonatiösung und Wasser neutral gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft; so wurde
N,N-Diäthyl-3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10 trienamid erhalten.
New insecticidal mixture
The present invention relates to a new insecticidal mixture, characterized in that it contains a carrier and an active ingredient of the formula
EMI1.1
contains, in which each of the symbols R1, R2, R and R4 stands for an alkyl group with 1 to 6 carbon atoms, R stands for one of the groups -COOR6, -CH3OR6 and -CONR7R8, where R5 is hydrogen or alkyl, RG is alkyl and R7 and R8 each represent hydrogen, alkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl or phenyl or R7 and R8 together with the nitrogen atom to which they are attached represent pyrrolidino, morpholino, piperidino, piperazino or 4-alkylpiperazino,
at least one of the symbol pairs Z2 and Z3, Z6 and Z and Z10 and Ztl represents a methylene group, Z (> and Z7 each represent hydrogen or together a double bond or a methylene group, Z2 and Z together an epoxy group and Z10 and Z11 together a double bond or a methylene group, or Z2 and Z8 together represent a double bond or a methylene group and Z10 and Zit can then also each also mean hydrogen, and if R -CONRTR8 and Z2 and Z9 together represent an epoxy group,
Z10 and T11 can each also be hydrogen.
In the above definitions, the designation alkyl denotes straight-chain or branched aliphatic hydrocarbons with 1-6 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl and hexyl including the various isomeric forms thereof. The alkoxy groups are straight-chain derivatives of identical length. The term hydroxyalkyl means an alkyl group as defined above which is substituted with one or two hydroxy groups. Typical alkoxyalkyl groups include methoxymethyl, 2-methoxyethyl, 4-ethoxybutyl, etc.
The preparation of the active ingredients is explained in detail below. The total chemical conversion can be represented generally by the following equation, which represents the different stages:
EMI1.2
In the above formulas, the symbols have the meanings already given. The dashed line between each pair of carbon atoms of the basic chain in formula (I-h) means that either a carbon-carbon single bond or a double bond can be present independently of one another.
According to the above conversion, the ketone is converted into the corresponding hydrocarbon acids, esters and ainides and into the corresponding ethers (R = -CH, OR6) under certain, arbitrarily carried out conditions, which are described in more detail below.
According to the above conversion, the starting ketone (I-h) with an alkoxycarbonylmethyldi alkylphosphonate, preferably a diethyl or dimethylalkoxycarbonylmethylphosphonate, in the presence of an alkali metal hydride, for. B. sodium hydride, treated to form the corresponding ester of formula A, in soft R for the group
EMI2.1
in which R5 is alkyl.
The ester prepared in this way is hydrolyzed under mild basic conditions to the corresponding acid of the formula A, in which R stands for the group
EMI2.2
in which Rj is hydrogen, or it can, e.g. with lithium aluminum hydride etc., are reduced to the corresponding alcohol of the formula A, in which R stands for the group -CH-, OR6, in which R6 is hydrogen. The subsequent usual etherification provides the corresponding ethers of these alcohols, so that R6 means alkyl.
The esters prepared in the manner described above also serve as precursors in the preparation of the hydrocarbon acid amides. A common method for their preparation involves treating the ester with a selected amine salt [herges.telllt by treating the selected amine, e.g. B. such as ammonia or a di- or monosubstituted amine (so that R7 and / or R5 have a meaning other than hydrogen) with an alkali metal alkyl reagent, preferably butyllithium, in an organic solvent. such as B. hexane, in the z. B. in Journ. At the.
Chem. Soc. 80, 2850 (1958)], preferably in ether (or a similar, inert, organic solvent) and at room temperature, whereby the corresponding amide of the formula A is obtained immediately, in which R represents the group
EMI2.3
stands, where R7 and R8 have the above meaning.
The abovementioned starting ketone can also be treated with a dialkyl cyanomethyl phosphonate to give the corresponding hydrocarbon-2,6,10-triene-1-cyanide (nitrile). This compound can then be converted into the acid, ester and amide in a known manner. The amides can also be prepared by known conversion of the corresponding ester into the acid or the acid halide thereof, the acid halide, in particular the chloride, being preferred. The acid halide is then treated with a selected amine in a non-aqueous, inert solvent, usually at or around room temperature, to give the amide. The chlorides can be used as precursors for the ethers and amides.
The molecule of the esters, acids, amides, alcohols and their ethers prepared in this way can optionally be further formed or converted via preferred conditions and reaction sequences.
For compounds with an α, ß-unsaturated carbonyl system, i.e. H. the esters, acids and amides, the addition of a fused methylene group can be carried out selectively at C-2,3 by treating the unsaturated compound with dimethylsulfoxonium methylide base (prepared according to Journ. Am. Chem. Soc.
87, 1353 [1965]) is converted into dimethylsulfoxide. The addition of the fused methylene group at C-6.7 and C-10.11 for these compounds or at C-2.3, C-6.7 and / or C-1 0.11 for compounds that do not have a, f -contain an unsaturated carbonyl system, d. H. the alcohols and their ethers, takes place after reaction of the corresponding unsaturated bonds with methylene iodide and a zinc / copper pair [Journ. At the. Chem. Soc.
81, 4256 (1959)].
Similarly, formation of the epoxide occurs selectively at C-2,3 of the α, β-unsaturated carbonyl compounds by reaction with hydrogen peroxide in an aqueous alkali medium, such as is usually created by sodium hydroxide. The addition of the oxido group at C-2,3 for compounds without the α, ß-unsaturated carbonyl system is carried out with m-chloroperbenzoic acid, preferably in methylene chloride or chloroform solution.
The hydrogenation of one or more double bonds to corresponding saturated bonds (Z6 = Z7 = hydrogen, Z90 = Z11 hydrogen) is expediently carried out in benzene over a 5% palladium catalyst on carbon.
The etherification of free hydroxyl groups takes place in a known manner. E.g. the corresponding hydroxyl groups are treated with sodium hydride and then with an alkyl halide, such as ethyl bromide, to form the desired (lower) alkoxy group.
In the preparation of the compounds described above, the relative sensitivities of the various groups to certain reaction conditions make a certain sequence of the reaction stages necessary. Hence methylenation usually occurs originally on the triene. As mentioned, this can be done selectively. The residual unsaturation is usually epoxidized as the next stage; this is especially true for epoxidation at the C-2,3 position.
After all of the work described has been completed, any remaining unsubstituted double bond can optionally be hydrogenated.
The presence of at least one and optionally two or three double bonds and the oxide and methylene group in the compounds enables the presence of geometric isomers in the configuration of these compounds. These isomers occur with respect to the double bond or the oxido or methylene group which link the C-2,3, C-6.7 and C-10.11 carbon atoms. The isomers of the monoene series are cis and trans; in the Dien series they are c sharp, c sharp; cis, trans; trans, cis and trans, trans; and in the triene series there are 8 isomers.
Generally speaking, the processes discussed create all forms and / or mixtures thereof and each isomer is separable from the reaction mixture from which, due to their different physical properties, they are made and obtained by conventional methods, such as e.g. B. Chromatography, including thin layer chromatography and gas / liquid chromatography.
The starting ketones (I-h) are known or can be prepared by known processes. A suitable method for their preparation can be represented as follows:
EMI3.1
In the above scheme, R1, R2, R and R4 have the meaning given above, the dashed line in formula (I-h) shows the independent presence of either a double or a single bond; and the symbol # represents the phenyl group.
In the above reaction scheme (I-a # I-h) the selected dialkyl ketone (I-a) with equal molar amounts, and preferably an excess of the Wit tig reagent derivative of the formula (I-b) in an organic reaction medium, for. B. as it is created by dimethyl sulfoxide, reacted at reflux temperature to form the corresponding substituted Wittig reaction adduct of the formula (I-c).
In the above process, the Witüg reagent (I-b) is prepared by the usual methods (see e.g.
Advances in Organic Chemistry, Vol. I, pages 83-102; Quarterly Revier, Vol. 16-17, pp. 406-410; and Journ. Org. Chem. 28, 1128 [1963]) from the 4 ethylene ketal of a 1-halo-4-alkanone after treatment of the same with triphenylphosphine, the phosphonium halide obtained being subjected to the action of butyl or phenyllithium.
The 4-ethylene ketal of 1 halo-4-alkanone is obtained by subjecting the 4-keto compound with ethylene glycol in benzene in the presence of an arylsulphonic acid to a customary ketysis. The 1-halo-4-al, canon, in particular the 1-bromo derivative, can be prepared by known processes (cf. e.g.
German Patent No. 801 276, Chem. Abstr.
45, 2972h, Arch. Pharm. 293, 896 (196û) Chem.
Abstr. 55, 3470g). These processes are carried out by treating butyrolactone with the desired alkyl alkanoate to form the corresponding α-acyl butyrolactone adduct. Treatment of the last-mentioned adduct with alkali metal halide, in particular sodium bromide, in aqueous sulfuric acid then gives the corresponding 1-bromo-4-alkanone. Thus, after treatment with ethyl acetate, butyrolactone gives 8-acetylbutyrolactone, which in turn is converted into 1-bromo-4-pentanone.
Hydrolysis of the Wittig of the Wittig reaction adduct (I-c) with aqueous acid gave the free ketone (I-d).
By repeating the above-described Wit tig reaction on the ketone (Id) formed in this way with the Wittig reagent (Ie) (prepared as already described), the corresponding ethylene ketaldiene adduct (If) is obtained, which in turn with aqueous acid to give the tetraalkyl-substituted dienone ( Ig) is hydrolyzed, which is also represented inter alia by formula (Ih).
The hydrogenation, which may be carried out by known or described processes, then gives the corresponding monoene or saturated derivatives, which are represented, inter alia, by formula (I-h).
The active ingredients can be further divided into individual subclasses according to the following formulas:
1. In the ester series (formula A-1) the alkyl group of the ester element contains 1-6 carbon atoms.
EMI4.1
2. Active ingredients of the acid series correspond to the formula A-2.
EMI4.2
3. The compounds of formula A-3 include the ethers (R6 alkyl).
EMI4.3
4. The amides of formula A4 include those in which the amide group is unsubstituted (R7 = R6 = hydrogen), monosubstituted (one of the groups R7 and R8 is hydrogen) or is disubstituted (R7 = R8 = meaning other than hydrogen).
EMI4.4
Typical active ingredients of the above formulas are those with the
3,7,1 l-trimethylidodecane, 3,7,11 trimethyltridecane and
3,11-dimethyl-7-äthyltridecanrundkette and the various dehydro and substituted derivatives thereof. Further typical active ingredients are the various 6,7-, 10,11- and 6,7; 10,11-methylene compounds, in particular those in each series which have the basic chain specified above as typical.
The mixtures according to the invention are arthropod growth and ripening inhibitors. They can inhibit the growth or maturation of members of the phylum Arthropoda, in particular insects, in the passage from one metamorphic stage to the subsequent metamorphic stage. In the case of insects that change from the embryonic stage to the larval stage and from there to the pupa stage and on to the adult stage, contact with an effective amount of a mixture according to the invention in one of the first three stages inhibits the entry into the next stage of development, whereby the insect either repeats its passage through the current stage or dies. Furthermore, these mixtures show ovicidal effects on insects and are therefore suitable for controlling them.
The compounds used in the mixtures according to the invention are extremely effective and can therefore be used in extremely small amounts, e.g. B. from 10-6 to 10-9 g are used; the mixtures can be used advantageously over large areas in the quantities suitable for the estimated insect population. Usually the active ingredients are liquids; they are used in conjunction with liquid or solid carriers for the purposes described herein. Typical insects against which the mixtures according to the invention are effective include moth worms, house flies, mosquitoes, kitchen pots, moths, cotton boll beetles, cornbors (Pyr usta unbilabis).
Without wishing to be bound by any theoretical explanation, the effectiveness of the active ingredients seems to be due to their ability to reduce the effect of certain so-called juvenile hormone substances (cf.
z. U.S. Patent No. 2981,655 and Proc.
Nat. Acad. Sci. 55, 576 [1966]) to pretend. Because of the high effectiveness of the active ingredients, the mixtures according to the invention can, as mentioned, can be used in extremely low concentrations to achieve reproducible and predictable levels of effectiveness.
Unless otherwise stated, all nuclear magnetic resonance (NMR) data in the following are from analyzes on a proton resonance spectrograph #Varian HA-100 # in perdeuterated chloroform using tetramethylsilane as the reference compound.
Production of the active ingredients 1. Part A
20 g of triphenylphosphine were added to a solution of 20.9 g of the ethylene ketal of 1-bromo-4-pentanone (prepared by treating 1-bromo-4-pentanone with ethylene glycol in benzene in the presence of p-toluene sulfonic acid) in 100 cm3 of benzene. The mixture was refluxed for 2 hours and then filtered. The solid material collected in this way was washed with benzene, dried in vacuo and added to 6.49 g of butyllithium in 50 ams of dimethyl sulfoxide. This mixture was stirred until an orange solution was obtained, then 3.8 g of methyl ethyl ketone was added. This mixture was stirred for about 8 hours at about 250 ° C., poured into water and this mixture was extracted with ether.
The ethereal extracts were concentrated and the residue thus obtained was added to a 0.1N solution of hydrochloric acid in aqueous acetone and stirred for about 15 hours. Then the mixture was poured into ice water and extracted with ethyl acetate. After washing these extracts with water and drying over sodium sulfate, they were evaporated to give a mixture of the ois and trans isomers of 6-methyl-5-octen-2-one, which was separated into the individual isomers by gas / liquid chromatography.
part B
The ethylene ketal of 4-ketopentylidenephosphorane was prepared according to Part A after reaction of the ethylene ketal of 1-bromo-4-pentanone with triphenylphosphine. To this mixture containing the Wittig reagent were added 5.5 g of trans-6-methyl-5-octen-2-one (the ketone obtained in part A) and the mixture obtained was kept, worked up and hydrolyzed as in part A; a mixture of the trans, trans and cis, trans isomers of 6,10-dimethyldodecs-5,9-dien-2-one was obtained, which was separated into the individual isomers by gas / liquid chromatography.
By repeating the above procedure using cis-6-methyl-5-octen-2-one in place of trars-6-methyl-5-octen-2-one, a mixture of the cis, cis and trans-cis isomers of 6,10 dimethyldodeca-5,9-dien-2-one, which was separated as above.
In the above process, a mixture of the isomers of 6-methyl-5-octen-2-one can also be used as the starting material, a mixture of the four isomers being obtained which is separated into the four individual isomers by gas / liquid chromatography can be.
2. A suspension of 0.5 g of solid palladium-on-carbon catalyst in 50 cm of benzene was hydrogenated for 30 minutes. A solution of 2 g of 6,1 0-dimethyldodeca-5,9-dien-2-one in 100 cm of benzene was added and hydrogenated with stirring until the theoretical amount of hydrogen had been absorbed. The catalyst was then filtered off and the solution was evaporated; 6,10-dimethyldodec-5-en-2-one, 6,10-dimethyldodec-9-en-2-one and 6,10-dimethyldodecan-2-one were thus obtained by gas / liquid chromatography separated and cleaned.
3. A mixture of 11.2 g of diethylcarbethoxymethylphosphonate in 100 cm of diglyme was treated with 2.4 g of sodium hydride. This mixture was stirred until the evolution of gas ceased, then 7.5 g of 6,10-dimethylundeca-5,9-dien-2-one was slowly added with stirring, keeping the temperature below 300 ° C. The mixture was stirred for about 15 minutes, then diluted with water and extracted with ether.
The ethereal extracts were washed well with water, dried over sodium sulphate and evaporated to remove the solvent; in this way, ethyl 3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienoate was obtained [NMR: 1.23 ppm (-OCH2CH6); 1.57 ppm (7-CH3 + 11-CH3); 1.64 ppm (11-CH3); 2.11 ppm, doublet, J = 1.4 c / s, * -CH3); 4.08 ppm (-OCH2CH2); 5.03 ppm (6-H + 10-H); 5.61 ppm ("-H)] separated by gas / liquid chromatography.
4. A solution of 1.2 g of ethyl 4,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienoate in 5 cm6 of dimethyl sulfoxide was converted into a solution of 1 equivalent of dimethyl sulfoxonium methylide in dimethyl sulfoxide (prepared according to the method in Journ. Am. Chem. Soc. 87, 1353 [1965]). The mixture was stirred under nitrogen and at room temperature for about 20 hours and then at 500 ° C. for about 7 hours. Then 50 cm3 of water were added and the mixture obtained was extracted 4 times with 50 cm3 of ethyl acetate each time. The combined extracts were washed with water and with saturated aqueous sodium chloride solution, dried and evaporated; thus became ethyl 2,3-methylene-3,7,11-trimethyldodeca
6,10-dienoate was obtained which was purified by chromatography on silica.
5. To a solution of 7 g of ethyl 3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienoate in 350 cm of dioxane, 20 cm of 4N aqueous sodium hydroxide and 20 cm of 30% strength hydrogen peroxide were added with stirring, the temperature was kept at about 0C. The solution was left to stand until the reaction had ended (thin-layer chromatography) and poured into ice water. The mixture was washed with water, dried and evaporated to give ethyl 3,7,11-rtimethyl-2,3-oxidododeca-6,10 dienoate, which was purified by chromatography.
6. To a solution of 24 g of 3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienoic acid in 100 cm of benzene, 2.44 g of sodium hydride were added and the mixture was stirred at 250 ° C. until the evolution of hydrogen ceased, and then cooled to 7 ° C. 14.5 g of oxalyl chloride in 25 cm of benzene were then slowly added with stirring and the mixture was left to stand at 250 ° C. for 6 hours. After this time, 20 cm of ethanol were added and the mixture obtained was stirred at 250 ° C. for a further 14 hours. This mixture was washed 3 times with 200 cm of water each time, dried and evaporated in vacuo and gave ethyl 3,7,11-trimethyl-dodeca-2,6,10-trienoate.
The use of other alcohols in the above process, e.g. B. methanol, propanol, isopropanol, hexanol, octanol, etc., instead of ethanol provided the corresponding alkyl esters.
7. A mixture of 7 g methylene iodide and 3 g zinc-copper pair in 15 cm: - Anhydrous ether was refluxed under stucco for 3 hours. The mixture was then cooled and 2 g of ethyl 3,7,11trimethyldodeca-2,6,10-trienoate were added. This mixture was left to stand for 2 hours at room temperature, poured into 200 cm 2miges aqueous sodium carbonate and extracted twice with 100 cm ether each time. The extracts were dried over sodium sulfate and evaporated under reduced pressure.
The oily residue was adhered at 0.01 mm mg to remove unreacted methylene iodide and then purified by gas / liquid chromatography; so were ethyl 3,7,11-trimethyl-6,7-methylendodeca 2,10-dienoate, ethyl 3,7,11-trimethyl-10,11-methylendodeca'.6-dienoate and ethyl-3,7, 11-trimethyl-6,7; 10,11-bismethylene dodeca-2-enoate was obtained.
8. A mixture of 1 g of ethyl 3,7,11-trimethyl-dodeca-2,6,10-trienoate, 60 cm of methanol, 0.1 g of sodium carbonate and 6 cm of water was refluxed for 2 hours. Then the mixture was cooled, diluted with water and extracted with ether.
The ethereal extracts were washed with water, dried over sodium sulfate and evaporated to remove the solvent. The residue was subjected to fractional vacuum distillation to give
3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienoic acid.
9. 2 g of ethyl 3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienoate in 50 cm: anhydrous ether were at ¯ 200 C under nitrogen within 30 minutes with stirring to a suspension of an equimolar amount of lithium aluminum hydride in 50 cm given anhydrous ether. The mixture was stirred for 15 hours at -20 ° C. and then carefully treated with about 10 cm3 of ethyl acetate, then with 4 molar equivalents of glacial acetic acid and finally with about 4 cm4 of water.
The mixture was then filtered and the solid thus isolated was washed well with ether. The ether solution was dried over sodium sulfate and evaporated to give 3,7,11 trimethyldodeca-2,6,11 Oqrien-1 liter.
10. 28 g of 3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trien-1-ol were added to a suspension of 3.0 g of sodium hydride in 110 cm of benzene. This mixture was stirred until the evolution of hydrogen ceased, then 47 g of ethyl iodide were added with stirring. The mixture was heated to reflux for 2 hours, then washed with water and, after evaporation of the solvent in vacuo, gave 1-ethoxy-3,7,1 1-trimethyldodeca-2,6,10-triene, which was purified by chromatography.
By using other alkyl halides, e.g. B.
Methyl iodide, propyl bromide etc. instead of ethyl iodide the corresponding methyl ethers, propyl ethers etc. were obtained.
The following procedure can also be used:
To 5 g of 3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trien-1-ol in
1 chemical equivalent of diazoethane was added to 100 cm3 of anhydrous ether. Then 1 drop of boron trifluoride was added and the reaction mixture was left to stand for 1 hour at 0 ° C. and then for a further 2 hours at room temperature. The mixture was then washed with water, evaporated and chromatographed and yielded 1-ethoxy-3,7,11-trimethyl-dodeca-2,6, 10-triene.
By using other diazoalkanes, e.g. of diazomethane, the corresponding alkoxy derivatives, z. B. the 1-methoxy compounds produced.
By repeating the procedure of this section using a different C-1 alcohol in place of
3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trien-1-ol the following typical ether was obtained:
1-methoxy-3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-triene, boiling point 1200 C / 0, 18 mm mercury column, n 2D = 1.4738, nuclear magnetic resonance spectrum: 1.58 ppm (7-CH3 + 11 -trans), 1.66 ppm (11-cis l 3-CH3 of 2-trans). 1.73 ppm (3-CH, from 2-cis), 2.29 ppm (-OCHs), 2.90 ppm, doublet, J = 6.5 Hertz (-CO2PCH3), 5.08 ppm (6-H + 10-H), 5.33 ppm, triplet, H = 6.5 Hertz (2-H).
11. To a solution of 2.5 g of 3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trien-1-ol in 100 cm of methylene chloride, molar equivalent of m-chlorobenzoic acid in 50 cm3 of methylene chloride was added at 0 "C. The solution was washed with aqueous sodium sulfite, aqueous potassium carbonate and water for 30 minutes, and then dried and evaporated to an oil which was chromatographed on silica
2,3-Oxido-3,7,11-rtimethyldodeca-6,10-dien-1-ol gave.
12. A solution of 49 g of dry diethylamine in 530 cm3 of anhydrous ether was added to a 15% solution of butyllithium in hexane (420 cm) at -100 ° C. while stirring. Then the mixture
Stirred for 1 hour at 200 ° C. to create an 1 molar solution of diethylaminolithium.
An aliquot (50 cm3) of the solution prepared in this way was then added to 12.5 g of methyl 3,7,11-trimethyl-dodeca-2,6,10-trienoate in 50 cm of ether and the mixture was stirred for 4 hours at room temperature.
Then it was washed neutral with an aqueous 0.1 N hydrochloric acid solution and water, dried over sodium sulfate and evaporated to dryness; so became
N, N-diethyl-3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10 trienamide with a bp 0.1 mm 190 C; # = 1.4905, obtained.
13. A suspension of 2.3 g (0.1 mol) of sodium hydride in 50 cm3 of benzene became a solution of 23.6 g (0.1 mol) of 3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10 -trienic acid and 100 cm: 3 benzene added. The mixture was stirred for 4 hours, cooled to 0 ° C., and then 19.0 g (0.15 mol) of oxalyl chloride were slowly added over the course of one hour. The mixture was left to stand for 3 hours.
To the
3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-triene chloride containing mixture, 21.0 g (0.3 mol) diethylamine were added and the mixture obtained was left to stand for 2 hours at room temperature, evaporated to dryness under reduced pressure, the The residue is taken up in benzene, washed neutral with aqueous 5% sodium bicarbonate solution and water, dried over sodium sulphate and evaporated to dryness; so became
N, N-diethyl-3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10 trienamide was obtained.