CS209065B1 - Insekticidní prostředek s účinkem juvenilního hormonu a způsob přípravy jeho účinné látky - Google Patents

Abstract

Vynález se týká nových insekticidních prostřed- /ch3/2cz1-chz2-/ch2/2 — C/CH kde symboly Z1, Z2 spolu tvoří vazbu -O- nebo Z1 značí alkoxyskupinu s rovným nebo rozvětveným řetězcem s maximálně 3 atomy uhlíku a Z2 značí vodík symboly Z3, Z4 představují vodík nebo spolu tvoří dvojnou vazbu symbol R1 značí methyl- nebo ethylskupinu symbol R2 značí skupinu NOH nebo NOR3 nebo NOCH2COOR4, kde symbol R3 značí alkylnebo alkoxyalkyl obojí s rovným nebo rozvětveným ků s účinkem juvenilního hormonu a způsobu jejich přípravy. Jsou to etherické látky obecného vzorce I / Z 3- CHZ — CH2— 0-^^- C — R1 R2 řetězcem s maximálně 6 atomy uhlíku, symbol R4 představuje vodík nebo alkyl s rovným nebo rozvětveným řetězcem s maximálně 3 atomy uhlíku. Připravují se kondenzací ketoetheru s hydroxylaminem a následující reakcí se substituovaným nebo nesubstituovaným alkylbromidem. Byly zkoušeny na hmyzu čeledi Pentatomidae, Pyrrhocoridae a Tenebrionidae.

Description

(54) Insekticidní prostředek s účinkem juvenilního hormonu a způsob přípravy jeho účinné látky

Vynález se týká nových insekticidních prostřed/ch₃/₂cz¹-chz²-/ch₂/₂ — C/CH kde symboly Z¹, Z² spolu tvoří vazbu -O- nebo Z¹ značí alkoxyskupinu s rovným nebo rozvětveným řetězcem s maximálně 3 atomy uhlíku a Z² značí vodík symboly Z³, Z⁴ představují vodík nebo spolu tvoří dvojnou vazbu symbol R¹ značí methyl- nebo ethylskupinu symbol R² značí skupinu NOH nebo NOR³ nebo

NOCH₂COOR⁴, kde symbol R³ značí alkyl nebo alkoxyalkyl obojí s rovným nebo rozvětveným ků s účinkem juvenilního hormonu a způsobu jejich přípravy. Jsou to etherické látky obecného vzorce I / Z ³- CHZ — CH₂— 0-^^- C — R¹ R² řetězcem s maximálně 6 atomy uhlíku, symbol R⁴ představuje vodík nebo alkyl s rovným nebo rozvětveným řetězcem s maximálně 3 atomy uhlíku.

Připravují se kondenzací ketoetheru s hydroxylaminem a následující reakcí se substituovaným nebo nesubstituovaným alkylbromidem.

Byly zkoušeny na hmyzu čeledi Pentatomidae, Pyrrhocoridae a Tenebrionidae.

Vynález se týká insekticidního prostředku s účinkem juvenilního hormonu a způsobu jeho přípravy.

Dosud bylo připraveno a popsáno mnoho látek s fyziologickým účinkem juvenilního hormonu přítomného v hmyzím organismu. Tyto tzv. juvenoidy náleží svou chemickou strukturou k nejrůznějším typům organických sloučenin (K. Sláma, M.

/ch₃/₂cz-chz²-/ch₂/₂- C/CH

Romaňuk, F. Šorm „Insect Hormones and Bioanalogues“, Vídeň 1974). Sloučeniny popsané v přihlášce vynálezu jsou dalším příkladem juvenoidních látek syntetického původu.

Podstatou předmětného vynálezu je insekticidní prostředek s účinkem juvenilního hormonu vyznačený tím, že jako účinnou látku obsahuje sloučeniny obecného vzorce I

kde symboly Z¹, Z² spolu tvoří vazbu -O- nebo Z¹ značí alkoxyskupinu s rovným nebo rozvětveným řetězcem a maximálně 3 atomy uhlíku a Z² značí vodík * symboly Z³, Z⁴ představují vodík nebo spolu tvoří dvojnou vazbu symbol R¹ značí methyl- nebo ethylskupinu symbol R² značí skupinu NOH nebo NOR³ nebo

NOCH₂COOR⁴, kde symbol R³ značí alkyl nebo alkoxyalkyl obojí s rovným nebo rozvětveným řetězcem s maximálně 6 atomy uhlíku, symbol R⁴ představuje vodík nebo alkyl s rovným nebo rozvětveným řetězcem s maximálně 3 atomy uhlíku.

Způsob přípravy sloučenin obecného vzorce I spočívá v reakci ketoetheru obecného vzorce II /ch₃/₂c=ch—/ch₂/₂-c/ch₃ kde symboly Z³, Z⁴, R¹ značí totéž co ve vzorci I s hydroxylaminem hydrochloridem v prostředí

EtOH za přítomnosti NaOH při teplotě 15—20 ’C za vzniku oximu ketoetheru obecného vzorce III

NOH

I /ch₃/₂c=ch—/ch₂/ — c/ch₃/z— chz — ch₂-o^c- r¹ (ΠΙ), kde symboly Z³, Z⁴, R¹ značí totéž co ve vzorci I B rR jenž pak reaguje za přítomnosti NaH se sloučeninámi obecného vzorce IV nebo V B r C H ₂— C 0 0 R (IV), (V), kde symboly R³, R⁴ mají výše uvedený význam za vzniku sloučenin obecného vzorce VI nebo VII /CH₃/₂C —CH —/

CH₂/— C/CH₃/Z— CHZ — CHpO-^Qý-C — R¹ (VI),

NOR' /ch₃/₂c=ch—/ch₂/ 2“C/ch₃/z

kde symboly Z³, Z⁴, R¹, R³, R⁴ mají význam uvedený výše a ty dále reagují s kyselinou monoperftalovou při teplotě 15—20 °C nebo se sloučeninami Z'H, kde symbol Z¹ značí totéž co ve vzorci I, v přítomnosti rtuťnaté sole s výhodou octanu rtuťnatého za vzniku reakčního meziproduktu reagujícího in šitu s NaBH₄ na konečné produkty obecného vzorce I.

Uvedené reakčni pochody lze provést i ve změněném pořadí, tj. ketoether obecného vzorce II reaguje spolu se sloučeninami Z'H v přítomnosti

2Θ9065 rtuťnaté sole s výhodou octanu rtuťnatého za vzniku reakčniho meziproduktu reagujícího in sítu s NaBH₄ nebo s kyselinou monoperftalovou při /ch₃/₂cz1-chz—/ch₂/-c/ch₃/ teplotě 10—20 °C poskytujíce sloučeniny obecného vzorce VIII

kde symboly Z¹, Z², Z³, Z⁴, R¹ značí totéž co ve vzorci I ' které dále reagují s hydroxylaminem hydrochloridem za přítomnosti NaOH v prostředí EtOH při teplotě 15—20 °C a pak reagují za přítomnosti NaH se sloučeninami obecného vzorce IV nebo V na konečné produkty obecného vzorce I.

V dalším je vynález blíže objasněn na příkladech provedení, aniž se na tyto výlučně omezuje.

Příklad 1

K roztoku 3,30 g (3,7-dimetyl-2,6-oktadienyl)-(4-propionylfenyl)etheru v 50 ml 96 % EtOH bylo za míchání přidáno při teplotě 15—20 °C nejprve 0,92 g jemně upráškovaného NaOH a po jeho úplném rozpuštění 2,75 g NH₂OH.HC1. Vše bylo ponecháno stát přes noc. Pak byla z reakční směsi destilací za vakua odstraněna převážná část ethanolu a zbytek byl vytřepán mezi nasycený roztok NaHCO₃ ve vodě a diethylether. Po promytí, vysušení a odpaření etherické vrstvy byl odparek dělen sloupcovou chromatografií na A1₂O₃ s 2 hmotn. % vody (eluent : petrolether obsahující až 20 pbj. % diethyletheru. (Bylo získáno 2,80 g (80 %) oxímu ethyl-4-(3,7-dimethyl-2,6-oktadienyloxyfenyl)ketonu (b. v. 171-3 °C/13Pa). Elementární analýza pro C₁₉H₂₇NO, (301, 414): vypočteno 75,71 % C, 9,03 % H, 4,64 % N; nalezeno 75,52 % C, 9,15 % H, 4,44 % N. IČ spektrum [5 % CC1 (:3602) υ OH volné], 1673(u C=C), 1606 cm¹ (υ C=N).

Příklad 2

Postupem popsaným v příkladě 1 byly z ethyl-4-(6,7-epoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu, ethyl-4-(7-ethoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu a ethyl-4-(7-methoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu připraveny oxim ethyl-4-(6,7-epoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu, oxim ethyl-4-(7-ethoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu a oxim ethyl-4-(7-methoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu.

Elementární analýza pro oxim ethyl-4-(6,7-epoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu C₁₉H₂₇NO₃ (317, 414): vypočteno 71,89 % C,

8.57 % H, 4,41 %N; nalezeno 71,71 % C,8,23 % H, 4,47% N. MS spektrum (70 eV): 317 (C₁₉H₂₇NO₃), 165 (C₉H_nNO₂), 153 (C₁₀H₁₇O), 71 (C₄H₇O).

Elementární analýza pro oxim ethyl-4-(7-ethoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu C₂₁H₃₃NO₃ (347, 482): vypočteno 72,58 % C,

9.57 % H, 4,03 % N; nalezeno 72,69 % C, 9,60 %

H, 4,12 % N. IČ spektrum (5 %, CC1₄): 3602 (γ OH volné), 1673 (υ C=C), 1607 cm'¹ (γ C=N). MS spektrum (70 eV): 347 (C^H^NOji), 332 (C₂₀H₃₀NO₃), 302 (C₁₉H_2gNO₃), 165 (C₉H_nNO₂), 87 (Ο₅Η_ηΟ). Elementární analýza pro oximethyl-4-(7-methoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyf enyl)ketonu C2₀H₃₁NO₃ (333, 456): vypočteno

72,03 % C, 9,37% H, 4,20% N; nalezeno 72,24 % C, 9,38 % H, 4,39 % N.

Příklad 3

K roztoku 610 mg oximu ethyl-4-(3,7-dimethyl-2,6-oktadienyloxyfenyl)ketonu v 5 ml bezvodého dimethylformamidu bylo přidáno za míchání při teplotě 15—20 °C 49 mg NaH. Po skončení vývinu plynu bylo do reakční směsi přidáno při téže teplotě 340 mg destilovaného bromoctanu ethylnatého a vše bylo ponecháno stát přes noc. Po zředění směsi vodou a extrakci diethyletherem se odparek promyté a vysušené etherické vrstvy dále dělil sloupcovou chromatografií (A1₂O₃ s 2 hmotn. % vody; eluční činidlo: petrolether obsahující až 20 obj. % diethyletheru). Bylo získáno 587 mg (75 %) O-ethoxykarbonylmethyloximu ethyl-4-(3,7-dimethyl-2,6-oktadienyloxyfenyl)ketonu.

Elementární analýza pro C2₃H₃₃NO₄ (387,502): vypočteno 71,28 % C, 8,58 % H, 3,61 % N; nalezeno 71,05 % C, 8,52 % H, 3,50 % JSI.

Příklad 4

Analogicky postupu uvedenému v příkladě 3 byly připraveny z oximu ethyl-4-(3,7-dimethyl-2,6-oktadienyloxyfenyl)ketonu, oximu ethyl-4(6,7-epoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu a oximu ethyl-4-(7-ethoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyf enyl)ketonu:

O-methoxykarbonylmethyloxim ethyl-4-(3,7-dimethyl-2,6-oktadienyloxyfenyl)ketonu,O-karboxymethyloxim ethyl-4-(3,7-dimethyl-2,6-oktadienyloxyfenyl)ketonu, O-ethoxykarbonylmethyloximethyl-4- (6,7-epoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu a O-karboxymethyloxim ethyl-4-(7-ethoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu. Pro O-methoxykarbonylmethyloxim ethyl4-(3,7-dimethyl-2,6-oktadienyloxyfenyl)ketonu C₂₂H₃₁NO₄ (373, 476): vypočteno 70,74 % C, 8,37 % H, 3,75 % N; nalezeno 70,82 % C, 8,12 % H, 3,73 % N. MS spektrum (70eV): 373 (C₂₂H₃₁NO₄), 342 (C₂₁H₂₈NO₃), 284 (C₁₉H₂₆NO), 237 (C₁₂H₁₅NO₄), 148 (C₉H₁₀NO), 69 (C₅H₉).

Pro O-karboxymethyloxim ethyl-4-(3,7-dimethyl-2,6-oktadienyloxyfenyl)ketonu C₂₁H₂₉NO₄ (359, 450): vypočteno 70,16 % C, 8,13 % H,

3,89 % N; nalezeno 69,84 % C, 8,10 % H, 3,73 % N.

Pro O-ethoxykarbonylmethyloxim ethyl-4-(6,7epoxy- 3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu C₂₃H₃₃NO₅ (403, 502) vypočteno 68,46 % C, 8,24 % H, 3,47 % N; nalezeno 68,22 % C, 7,90 % H, 3,65 % N.

Pro O-karboxymethyloxim ethyl-4-(7-ethoxy-3,7-dimethyl- 2-oktenyloxyf enyl) ketonu C₂₃H₃₅NO₅ (405, 518): vypočteno 68,11 % C, 8,70 % H; nalezeno 68,44 % C, 8,53 % H. IČ spektrum (4 %, CC1₄): 1764,1732 (γ C=O), 1676 (γ C=C), 1610 cm“¹ (γ C=N). MS spektrum (70 eV): 405 (C₂₃H₃₅NO₅), 390 (C₂₂H₃₂NO₅), 360 (C₂₁H₃₀NO₅), 223 (C„H₁₃NO₄), 148 (č₉H₁₀NO), 87 (C₅H_nO).

Příklad 5

Ke 400 mg oximu ethyl-4-(3,7-dimethyl-2,6-oktadienyloxyfenyl)ketonu bylo při teplotě 10-20 °C za intenzivního míchání přikapáno 5 ml roztoku kyseliny monoperftalové v bezvodém diethyletheru (50 mg/ml). Pak bylo vše ponecháno stát při téže teplotě přes noc. Po odfiltrování vzniklé kyseliny ftálové byl filtrát vytřepán mezi nasycený vodný roztok NaHCO₃ a diethylether. Odparek promyté a vysušené etherické vrstvy byl pak dělen na sloupci A1₂O₃ se 2 hmotn. % vody. Bylo tak získáno (eluční činidlo: petrolether obsahující až 50 obj. % diethyletheru) 210 mg (50 %) oximu ethyl-4-(6,7-epoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu (b. t. 55—8 °C). Produkt byl podle plynově chromatografické analýzy schodný se sloučeninou připravenou způsobem popsaným v příkladě 2.

po vysušení nad bezvodým MgSO₄ a odpaření petroletheru za sníženého tlaku dělena chromatograficky na A1₂O₃ s 2 hmotn. % vody (eluční činidlo: petrolether obsahující až 20 obj. % diethyletheru). Získalo se 350 mg (44 %) chromatograficky čistého oximu ethyl-4-(7-ethoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl)ketonu (b. v. 180-2 ^eC/13 Pa). Produkt byl podle PCH analýzy totožný se sloučeninou připravenou způsobem popsaným v příkladě 2.

Biologická účinnost sloučenin podle vynálezu byla testována na základě aktivity hmyzího juvenilního hormonu. Látky byly aplikovány topicky v 1 mikrolitru acetonu v ředění 1 : 10,1 : 100 atd. na čerstvě svlečené larvy posledního instaru ploštic (čeleď Pyrrhocoridae a Pentatomidae) respektive na čerstvě kukly brouků (čeleď Tenebrionidae). Aktivita zkoušených látek byla vyhodnocována na základě inhibice metamorfózy a vyjadřována ve standardních jednotkách ID_S0, což značí množství látky v mikrogramech na hmyzího jedince, které vyvolává za výše uvedených experimentálních podmínek vznik intermediálních forem mezi larvou a dospělcem (u ploštic), respektive mezi kuklou a dospělcem (u brouků). Některé získané výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.

Tabulka 1 oxim ethyl-4-(6,7-epoxy-3,7-dimethyl-2-oktenyloxyfenyl) ketonu

Dysdercus cinguiatus: 1 Graphosoma italicum: 5 oxim ethyl-4-(7-ethoxy-3,7-dimethyl-2-oktenoxyfenyl)ketonu Tenebrio molitor: i

Příklad 6

Směs 700 mg oximu ethyl-4-(3,7-dimethyl-2,6-oktadienyloxyfenyl)-ketonu a 700 mg octanu rtuťnatého ve 12 ml bezvodého ethanolu byla 90 minut míchána při teplotě 15—20 °C. Reakční směs byla pak ochlazena ledem a byly k ní přidány 3 ml 3M NaOH a roztok 47 mg NaBH₄ ve 2 ml 3M NaOH. Vše bylo dále při teplotě 15—20 °C mícháno 3 hodiny. Po vytřepání reakční směsi mezi petrolether a vodou získaná organická vrstva byla

O-ethoxykarbonylmethyloxim ethyl-4-(6,7-epoxy-3,7-dimethyl- 2-oktenoxyfenyljketonu

O-karboxymethyloxim ethyl-4-(7-ethoxy-3,7-dimethyl-2-oktenoxyfenyl)ketonu

Srovnávací látka: methylester kyseliny 3,6,10,10-teramethyl- 2-undecenové

Dysdercus singulatus: 1 Graphosoma italicum: 10

Graphosoma italicum: 1 Tenebrio molitor: 1

Dysdercus cinguiatus: 5 Graphosoma italicum: 8 Tenebrio molitor: 10

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZU

   1. Insekticidní prostředek s účinkem juvenilního hormonu vyznačený tím, že jako účinnou látku obsahuje sloučeniny obecného vzorce I /ch₃/₂cz¹-chz²-/ch₂/₂ — c/ch₃/z³-chz — CH^-0 (D, fi kde symboly Z¹, Z² spolu tvoří vazbu -O- nebo Z¹ značí alkoxyskupinu s rovným nebo rozvětveným řetězcem s maximálně 3 atomy uhlíku a Z² značí vodík symboly Z³, Z⁴ představují vodík nebo spolu tvoří dvojnou vazbu symbol R¹ značí methyl- nebo ethylskupinu symbol R² značí skupinu NOH nebo NOR³ nebo

   NOCH₂COOR⁴, kde symbol R³ značí alkyl nebo /ch₃/₂c=ch— /ch₂/-c/ch₃/z kde symboly Z³, Z⁴, R¹ značí totéž co ve vzorci I s hydroxylaminem hydrochloridem v prostředí ethanolu za přítomnosti NaOH při teplotě alkoxyalkyl obojí s rovným nebo rozvětveným řetězcem s maximálně 6 atomy uhlíku, symbol R⁴ představuje vodík nebo alkyl s rovným nebo rozvětveným řetězcem s maximálně 3 atomy uhlíku.
2. 2. Způsob přípravy sloučenin podle bodu 1 vyznačený tím, že se nechá reagovat ketoether obecného vzorce II

   15—20 °C za vzniku oximu ketoetheru obecného vzorce III

   NOH /ch₃/₂c=ch—/ch₂/ — c/ch₃/z— chzCH —0 (ΠΙ), kde symboly Z³, Z⁴, R¹ značí totéž co ve vzorci I B r R jenž pak reaguje za přítomnosti NaH se sloučeninami obecného vzorce IV nebo V B r C H ₂— C 0 0 R (IV) , (V) , kde symboly R³, R⁴ mají výše uvedený význam za vzniku sloučenin obecného vzorce VI nebo VII /CH₃/₂C—CH —/CH₂/-C/CH₃/Z — CHZ — CH^-0

   C —R NOR³ (VI), /CH₃/₂C = CH — /CH₂/^-C/CH₃/Z— chz—ch^-o-^Q^-c—r (VII),

   N0CH₂C00R kde symboly Z³, Z⁴, R¹, R³, R⁴ mají význam uvedený výše a ty dále reagují s kyselinou monoperftalovou při teplotě 15—20 °C nebo se sloučeninami Z³H, kde sybmol Z¹ značí totéž co ve vzorci I, v přítomnosti rtuťnaté sole s výhodou octanu rtuťnatého za vzniku reakčního meziproduktu reagujícího in šitu s NaBH₄ na konečné produkty obecného vzorce L