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Verfahren zur Herstellung von Derivaten des 4, 5, 6, 7,10,
10-Hexachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalans Durch Addition von
2, 5-Dihydrofuran oder durch Umsetzung mit cis-Buten-(2)-diol-(1, 4) und nachfolgende
Dehydratisierung kann Hexachlorcyclopentadien in 4, 5, 6, 7,10,10-Hexachlor-4, 7-endomethylen-l,
7, 8, 9-tetrahydrophthalan übergeführt werden. Auf beiden bereits vorgeschlagenen
Wegen erhält man das bei 233° schmelzende Hexachlor-endomethylen-tetrahydrophthalan
als hexachlorierten tricyclischen Äther. Durch Chlorierung entsteht hieraus in ausgezeichneter
Ausbeute 1, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 10-Octachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan.
Hierbei treten die beiden Chloratome in 1, 3-Stellung ein.
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Es wurde gefunden, daß sich in einem zweistufigen Verfahren andere
Derivate des 4, 5, 6, 7, 10, 10-Hexachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalans
herstellen lassen, die nur in 1-Stellung substituiert sind. Hierzu wird der hexachlorierte
tricyclische Äther zunächst mit üblichen Bromierungsmitteln in das 1-Brom-4,5,6,7,
10, 10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalän übergeführt und
anschließend das Bromatom durch Umsetzung mit gegebenenfalls substituierten Alkoholen,
Phenolen, Mercaptanen oder Carbonsäureanhydriden ausgetauscht. Die erste Stufe des
erfindungsgemäßen Verfahrens verläuft bei der Einführung von Brom in 1-Stellung
nach folgendem Reaktionsschema:
Die Bromierung kann mit den in der organischen Chemie üblichen Bromierungsmitteln,
wie Brom oder Bromsuccinimid, durchgeführt werden. Das Monobromderivat wird in einer
Ausbeute von 920/, der theoretisch möglichen Menge erhalten. In der zweiten
Stufe wird das 1-Bromid mit Alkoholen' Phenolen, Mercaptanen oder Carbonsäureanhydriden,
die in ihrem Atomgerüst noch weitere Substituenten enthalten können, zur Reaktion
gebracht. Diese Umsetzung mit Alkoholen, Phenolen oder Mercaptanen verläuft nach
folgendem Schema:
Hierbei bedeutet X Sauerstoff oder Schwefel, während R einen organischen Rest darstellt,
der in seinem Atomgerüst weitere Substituenten enthalten kann. Der Rest R kann beispielsweise
die nachstehenden Konstitutionen besitzen CH, C,HS, CH(CHs)2, (CHZ)ZCHs, (CH2),CHs,
CH,CH,C1, CH (CH,CH3) CHECHQCl, CHZCH = CHa C"HS, C«H4-p-Cl
Sämtliche Umsetzungen lassen sich in einfacher Weise durch Erhitzen der Reaktionsteilnehmer
am Rückflußkühler oder im geschlossenen Rohr bei Temperaturen von 50 bis 200° durchführen.
Nach der Umsetzung wird das Reaktionsgut von der im Überschuß verwendeten Komponente
durch Destillation befreit. Die reine Verbindung kann sodann durch Destillation
im Vakuum, vorzugsweise im Hochvakuum, oder durch Kristallisation erhalten werden.
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Die erfindungsgemäß erstmalig hergestellten Verbindungen besitzen
insektizide Eigenschaften und können als Fungizide oder Bakterizide und für pharmazeutische
Zwecke verwendet werden. Auf Grund ihrer Struktur sind die neuen Verbindungen auch
zur Herstellung zahlreicher weiterer Derivate geeignet.
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Beispiel 1 Es wurden 34,3 g (0,100 Mol) 4, 5, 6, 7, 10, 10-Hexachlor-4,
7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan in 200 ccm Tetrachlorkohlenstoff -gelöst.
In die zum.Bieden erhitzte Lösung wurden unter Bestrahlung mit ultraviolettem Licht
17 g Brom innerhalb von 1 Stunde eingetropft. Nach Beendigung der Reaktion wurde
das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert und der verbleibende Rückstand aus - Petroläther
umkristallisiert. In einer Ausbeute von 39,8 g (92 Ojo der Theorie) wurde das bei
75° schmelzende 1-Brom-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4, -7-endomethylen-4, 7, 8,
9-tetrahydrophthalan erhalten.
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Das 1-Bromid läßt sich auch nach folgender Arbeitsmethode herstellen.
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Es wurden 137 g (0,400 Mol) 4, 5, 6, 7, 10, 10-Hexachlor-4, 7-endomethylen-4,
7, 8, 9-tetrahydrophthalan und 142 g N-Bromsuccinimid sowie 2 g Benzoylperoxyd in
300 ccm Tetrachlorkohlenstoff suspendiert und einige Zeit am Rückflußkühler erhitzt.
Durch Filtration wurde das entstandene Succinimid abgetrennt und das Filtrat im
Vakuum eingeengt. Durch Vakuumdestillation bei 0,25 mm Hg ergaben sich 118 g (70
O% der Theorie) 1-Brom-4,5,6,7, 10, 10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan,
dessen Siedepunkt bei 142 bis 148° lag. Aus Benzin umkristallisiert zeigte das Produkt
einen Schmelzpunkt von 75°.
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Das nach einer der vorstehend beschriebenen Methoden erhaltene 1-Bromid
wurde dann mit Methylalkohol in nachstehender Weise umgesetzt.
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Man erhitzte 4,2 g (0,010 Mol) 1-Brom-4,5,6,7, 10, 10-hexachlor-4,
7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan mit 16 g (0,500 Mol) Methylalkobol
8 Stunden am Rückflußkühler. Die Lösung wurde dann im Vakuum auf etwa ein Drittel
ihres Volumens eingeengt. Nach dem Abkühlen des Rückstandes auf -10° kristallisierte
in nahezu quantitativer Ausbeute das bei 95° schmelzende 1-Methoxy-4, 5, 6, 7, 10,
10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan.
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Beispiel 2 Das nach Beispiel 1 erhaltene 1-Brom-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4,
7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan wurde in der aus dem gleichen Beispiel
ersichtlichen Weise durch 8stündiges Erhitzen mit den entsprechenden Alkoholen zu
folgenden 1-Alkoxyverbindungen umgesetzt:
Verbindungen Schmp.° nö |
1-Äthoxy-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexa- |
chlor-4, 7-endomethylen-4, 7, |
8, 9-tetrahydrophthalan . . . . . . . . 97 - |
1-Propoxy-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexa- |
chlor-4, 7-endomethylen-4, 7, |
8, 9-tetrahydrophthalan . . . . . . . . Öl 1,5345 |
1-Butoxy-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexa- |
chlor-4, 7-endomethylen-4, 7, |
8, 9-tetrahydrophthalan . . . . . . . . Öl 1,5295 |
Beispiel 3 Durch Bromierung von 4, 5, 6, 7, 10, 10-Hexachlor-4, 7-endomethylen-4,
7, 8, 9-tetrahydrophthalan wurde 1-Brom-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4,
7, 8, 9-tetrahydrophthalan nach einer der aus Beispiel 1 ersichtlichen Herstellungsmethoden
erhalten. Danach wurden 8,4 g (0,020 Mol) des 1-Brom-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-.4,
7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalans mit 16 g (0,199 Mol) 1-Chloräthanol-(2)
8 Stunden auf dem Wasserbad erwärmt und das Reaktionsprodukt durch Vakuumdestillation
aufgearbeitet. In einer Ausbeute von 8,2 g (98 l)% der Theorie) wurde das 1-(ß-Chloräthoxy)-4,
5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan mit einem
Kp.a,o$ von 135 bis 145° und einem Brechungsindex nD = 1,5490 gewonnen.
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Beispiel 4 In der aus Beispiel 1 ersichtlichen Weise wurden 8,4 g
(0,020 Mol) 1-Brom-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan
mit 24,4 g (0,200 Mol) 1-Chlorpentanol-(3) umgesetzt und durch Vakuumdestillation
das 1-(ß-Chlor-a-äthylpropoxy)-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4,
7, 8, 9-tetrahydrophthalan in 520/, der theoretisch möglichen Ausbeute mit
einem Kp.l von 215 bis 225° und einem Brechungsindex nD = 1,5340 gewonnen.
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Beispiel 5 Es wurden 21,1 g (0,050 Mol) des nach Beispiel 1 erhaltenen
1-Brom-4,5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalans
mit 116 g (1,995 Mol) Allylalkohol in der im gleichen Beispiel angegebenen Weise
zum Umsatz gebracht und aufgearbeitet. Dabei wurden 18,7 g (94 0/e der Theorie)
1-Allyloxy-4, 5, 6, 7,10, 10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan
mit einem Kp.o,oos von 115 bis 120° und einem Brechungsindex MD =
1,5431 erhalten.
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Beispiel 6 Es wurden 8,4 g (0,020 Mol) 1-Brom-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4,
7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan mit 2,8 g Phenol (0,0297 Mol) 8 Stunden
auf dem Wasserbad erwärmt. Das in etwa 50 ccm Äther gelöste Reaktionsprodukt wurde
zwecks Entfernung des überschüssigen Phenols mit Natronlauge gewaschen, die verbleibende
Ätherphase
eingedampft und der Rückstand im Vakuum destilliert. In einer Ausbeute von 6,1 g
(700/0 der Theorie) wurde das 1-Phenoxy-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor - 4, 7 - endomethylen
- 4, 7, 8, 9 - tetrahydrophthalan mit einem Kp.o,00e von 170 bis 180° isoliert.
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Beispiel 7 In der im Beispiel 6 beschriebenen Weise wurden 4,2 g (0,010
Mol) 1-Brom-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan
und2 g (0,0155 Mol) p-Chlorphenol zur Umsetzung gebracht und aufgearbeitet. Das
1-(p-Chlorphenoxy)-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor - 4, 7 - endomethylen - 4, 7, 8,
9 - tetrahydrophthalan mit einem Kp.o," von 180 bis 190° wurde in einer Ausbeute
von 25 % der theoretisch möglichen Menge isoliert.
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Beispiel 8 Es wurden 4,2 g (0,010 Mol) 1-Brom-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4,
7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan und 6,2 g (0,100 Mol) Äthylmercaptan
8 Stunden im geschlossenen Glasrohr auf 100° erhitzt. Das erhaltene Reaktionsprodukt
wurde im Vakuum destilliert. In einer Ausbeute von 3,5 g (87 0% der Theorie) konnte
das 1-Äthylmercapto-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan
mit einem Kp.o," von 110 bis 120° und einem Brechungsindex nö = 1,5668 isoliert
werden.
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Beispiel 9 Es wurden 8,4 g (0,020 Mol) 1-Brom-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4,
7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan und 2,2 g (0,020 Mol) Phenylmercaptan
5 Stunden auf dem Wasserbad erwärmt und das Reaktionsprodukt im Kühlschrank zur
Kristallisation gebracht. Aus Benzin umkristallisiert ergab sich in 70%iger Ausbeute
das bei 99 bis 100° schmelzende 1-Phenylmercapto-4, 5, 6, 7,10,10-hexachlor - 4,
7 - endomethylen - 4, 7, 8, 9 - tetrahydrophthalan.
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Beispiel 10 Es wurden 8,4 g (0,020 Mol) 1-Brom-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4,
7-endomethylen-4, 7, 8, 9-tetrahydrophthalan und 20,5 g (0,201 Mol) Essigsäureanhydrid
8 Stunden am Rückflußkühler erhitzt. Das erhaltene Reaktionsprodukt wurde im Vakuum
vom überschüssigen Essigsäureanhydrid und Acetylbromid befreit. Der verbleibende
kristalline Rückstand wurde aus Petroläther umkristallisiert. Als Ausbeute ergaben
sich 7 g (87,5 % der Theorie) 1-Acetoxy-4, 5, 6, 7, 10, 10-hexachlor-4, 7-endomethylen-4,
7, 8, 9-tetrahydrophthalan vom Schmelzpunkt 129°.
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Sämtliche Schmelzpunkte wurden auf der Schmelzbank nach Kofler gemessen.