DE1024945B - Process for the production of chlorine-containing phosphoric acid esters - Google Patents

Process for the production of chlorine-containing phosphoric acid esters

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DE1024945B DEN11549A DEN0011549A DE1024945B DE 1024945 B DE1024945 B DE 1024945B DE N11549 A DEN11549 A DE N11549A DE N0011549 A DEN0011549 A DE N0011549A DE 1024945 B DE1024945 B DE 1024945B
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Dipl-Chem Dr Werner Perkow
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Description

Verfahren zur Herstellung von chlorhaltigen Phosphorsäureestern Es ist bekannt, daß Dialkylphosphite mit Ketonen im Sinne folgender Reaktionsgleichung unter Entstehung von 0,0-Dialkyl-oxyalkylphosphonsäureestern reagieren, wobei katalytische Zusätze, wie z. ß. Piperidin oder Alkalimetallalkoholate, die Reaktion beschleunigen können: Die auf diesem Wege erhaltenen Verbindungen zeigen keine bemerkenswerten biologischen Eigenschaften.Process for the preparation of chlorine-containing phosphoric acid esters It is known that dialkyl phosphites react with ketones in the sense of the following reaction equation to form 0,0-dialkyl-oxyalkylphosphonic acid esters, with catalytic additives such. ß. Piperidine or alkali metal alcoholates, which can accelerate the reaction: The compounds obtained in this way do not show any remarkable biological properties.

Es wurde gefunden, daß die Umsetzung von Dialkylphosphiten mit in a-Stellung zur Carbonylgruppe einfach oder mehrfach halogenierten Ketonen in analoger Weise zu 0,0-Dialkyl-a-oxy-ß-halogenphosphonsäureestern bzw. den entsprechenden Di- oder Trihalogenderivaten führt, aus welchen leicht Halogenwasserstoff durch übliche Methoden (Reaktion mit anorganischen oder organischen Basen, Erhitzen in Gegenwart von Katalysatoren usw.) abgespalten werden kann. Hierbei lagern sich die Phosphonsäureester in olefinische Doppelbindungen enthaltende Phosphorsäureester um. Dieser neue Reaktionsweg macht auf einfach durchführbare Weise eine Klasse von Verbindungen zugänglich, die biologische hochwirksame Substanzen enthält. Die so hergestellten 0,0-Dialkylphosphorsäureester mit einer ungesättigten, aliphatischen, cycloaliphatischen oder gemischt aliphatisch-aromati- Die Symbole bedeuten: R1 und R2 gleiche oder verschiedene aliphatische Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen; R3 Wasserstoff oder Halogen; R4 Wasserstoff, Halogen, scheu Estergruppe zeigen teilweise bereits insektizide Eigenschaften. Sie werden jedoch zu insektizid hochwirksamen Verbindungen, wenn man sie zusätzlich chloriert, wobei sich in üblicher Weise ein Molekül Chlor quantitativ an die - C = C-Doppelbindung anlagert. Diese Halogenierung kann in bekannter Weise durch Jod, Pyridin und andere katalytisch wirkende Zusätze beschleunigt werden.It has been found that the reaction of dialkyl phosphites with ketones which are singly or multiply halogenated in α-position to the carbonyl group leads in an analogous manner to 0,0-dialkyl-α-oxy-β-halophosphonic esters or the corresponding di- or trihalogen derivatives, from which hydrogen halide can easily be split off by conventional methods (reaction with inorganic or organic bases, heating in the presence of catalysts, etc.). Here, the phosphonic acid esters rearrange themselves into phosphoric acid esters containing olefinic double bonds. This new pathway makes a class of compounds accessible in a simple manner, which contains biologically potent substances. The 0,0-dialkyl phosphoric acid esters produced in this way with an unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or mixed aliphatic-aromatic The symbols mean: R1 and R2 are identical or different aliphatic alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms; R3 is hydrogen or halogen; R4 hydrogen, halogen, shy ester groups already show insecticidal properties in some cases. However, they become highly insecticidal compounds if they are additionally chlorinated, with one molecule of chlorine being quantitatively added to the - C =C double bond in the usual way. This halogenation can be accelerated in a known manner by iodine, pyridine and other catalytically active additives.

Die Reaktionsstufen werden durch folgende Formulierungen gekennzeichnet Alliyl, Cycloalkyl, Carboxyalkyl, Carboxyalkoxy oder Alkaryl, wobei die jeweiligen Phenylgruppen auch substituiert sein können; R5 Alkyl, Halogenalkyl, Cycloalkyl, Alkaryl, Aryl oder Aralkyl, wobei die Phenylgruppen auch substituiert sein können.The reaction stages are characterized by the following formulations Alliyl, cycloalkyl, carboxyalkyl, carboxyalkoxy or alkaryl, the respective Phenyl groups can also be substituted; R5 alkyl, haloalkyl, cycloalkyl, Alkaryl, Aryl or aralkyl, where the phenyl groups can also be substituted.

Führt man die Reaktion in entsprechender Weise mit in a-Stellung einfach oder doppelt halogenieiten Ringketonen durch, so ergibt sich analog folgende Formulierung z. B. der Umsetzung von Dimethylphosphit mit a,a-Dichlorcyclohezanon : w Beispiel 1 11,0g Dimethylphosphit mischt man mit 12,7g a,a-Dichloraceton (asymmetrisches Dichloraceton) und erwärmt 18 Stunden auf Wasserbadtemperatur. Das erhaltene ölige Phosphonat der Zusammensetzung C,H"04PC12 löst man im 3fachen Volumen absolutem Methanol, gibt unter äußerer Kühlung eine Lösung von 2,3 g metallischem Natrium in 50 ccm absolutem Methanol zu, läßt 10 Stunden bei Zimmertemperatur stehen, saugt ausgefallenes Natriumchlorid ab und erhält als Eindampfrückstand den dünnflüssigen Phosphorsäureester der Zusammensetzung C5 Hl, 04 P Cl, der durch Destillation bei 3 mm 98 bis 102' gereinigt werden kann. Man verdünnt dieses Produkt mit einem inerten Lösungsmittel, z. B. Tetrachlorkohlenstoff, und leitet trockenes Chlorgas ein, wobei die Verbindung die stöchiometrische Menge C12 aufnimmt. Der Rückstand nach Abdampfen des Lösungsmittels ist ein gelbliches Öl der Zusammensetzung C5H1o04PC13 mit einer Dichte d20 1,478.If the reaction is carried out in a corresponding manner with ring ketones that are singly or doubly halogenated in the a-position, the following formulation results, for example, in FIG. B. the reaction of dimethyl phosphite with a, a-dichlorocyclohezanone: w Example 1 11.0 g of dimethyl phosphite are mixed with 12.7 g of α , α-dichloroacetone (asymmetric dichloroacetone) and heated to water bath temperature for 18 hours. The oily phosphonate obtained of the composition C, H "04PC12 is dissolved in 3 times the volume of absolute methanol, a solution of 2.3 g of metallic sodium in 50 cc of absolute methanol is added with external cooling, left to stand for 10 hours at room temperature, and precipitated sodium chloride is filtered off with suction The residue obtained from evaporation is the low-viscosity phosphoric acid ester of the composition C5 Hl, 04 P Cl, which can be purified by distillation at 3 mm 98 to 102 °. This product is diluted with an inert solvent, e.g. carbon tetrachloride, and dry chlorine gas is introduced , the compound taking up the stoichiometric amount of C12. The residue after evaporation of the solvent is a yellowish oil of the composition C5H1004PC13 with a density d20 1.478.

Beispiel 2 11,0g Dimethylphosphit mischt man mit 12,7g a,ä -Dichloraceton (symmetrisches Dichloraceton), gibt S Tropfen Piperidin zu und erwärmt 12 Stunden auf etwa 100°. Die weitere Aufarbeitung geschieht wie im Beispiel 1, wobei wiederum aus dem Phosphonat der Zusammensetzung C,H"0,PC12 durch Chlorwasserstoffabspaltung ein Phosphorsäureester der Bruttoformel C5 Hlp 04 P Cl entsteht, der bei 1,5 mm 95 bis 98' siedet. Durch Chlorierung wird hieraus die Verbindung der Zusammensetzung C5 H1104 P C13 erhalten.Example 2 11.0 g of dimethyl phosphite are mixed with 12.7 g of α , α-dichloroacetone (symmetrical dichloroacetone), 5 drops of piperidine are added and the mixture is heated to about 100 ° for 12 hours. The further work-up is carried out as in Example 1, with the phosphonate of the composition C, H "0, PC12 being split into a phosphoric acid ester of the gross formula C5 Hlp 04 P Cl which boils at 1.5 mm from 95 to 98 '. By chlorination the compound with the composition C5 H1104 P C13 is obtained therefrom.

Beispiel 3 11,0 g Dimethylphosphit mischt man mit 10,65 g a-Chloracetessigester, gibt 5 Tropfen Piperidin zu und erwärmt 18 Stunden auf 90 bis 100'. Das entstandene Phosphonat der Zusammensetzung C,H"06PC1 lagert man unter Chlorwasserstoffabspaltung mittels N atriummethylat (aus 2,3 g metallischem Natrium), wie im Beispiel 1 beschrieben, in den Phosphorsäureester der Zusammensetzung C$ H15 0 , P um, der einen Siedepunkt vcn 129 bis 132' bei 1 mm zeigt. Die Verbindung nimmt die stöchiometrische Menge Chlorgas auf, wobei ein öliges Produkt der Zusammensetzung C"H"05PC12 entsteht.Example 3 11.0 g of dimethyl phosphite are mixed with 10.65 g of a-chloroacetoacetic ester, add 5 drops of piperidine and heat to 90 to 100 'for 18 hours. The resulting Phosphonate of the composition C, H "06PC1 is stored with elimination of hydrogen chloride by means of sodium methylate (from 2.3 g of metallic sodium), as described in Example 1, in the phosphoric acid ester of the composition C $ H15 0, P um, which has a boiling point shows vcn 129 to 132 'at 1 mm. The compound takes the stoichiometric amount Chlorine gas, with an oily product of the composition C "H" 05PC12 is formed.

Beispiel 4 11,0g Dimethylphosphit mischt man mit 16,7g a,a-Dichlorcycloliexanon und erwärmt 6 Stunden auf 80'. Man löst das entstandene Phosphonat der Zusammensetzung C8 H1504 P Cl, in 50 ccm absolutem Alkohol, gibt unter Kühlung portionsweise eine Lösung von 5,6 g Kaliumhydroxyd in 100 ccm absolutem Alkohol zu, läßt 10 Stunden bei Raumtemperatur stehen, entfernt das ausgeschiedene Kaliumchlorid durch Filtration, dampft das Lösungsmittel ab, filtriert nochmals und erhält so den Phosphorsäureester der Bruttoformel C,H"04PC1, der bei 3 mm 138 bis 142° unter leichter Zersetzung siedet. Die Verbindung nimmt beim Einleiten von trockenem Chlorgas die berechnete Menge C12 auf, wobei ein öliges Produkt der Zusammensetzung C., H1404 P C13 entsteht. Beispiel 5 11,0 g Dimethylphosphit mischt man mit 18,9 g c),(»-Dichloracetophenon, gibt 5 Tropfen Piperidin zu und erwärmt 12 Stunden auf 100 bis 110°. Das entstandene Phosphonat der Zusammensetzung C1oH1s04PC12 lagert man, wie im Beispiel l beschrieben, durch Natriummethylatlösung (aus 2,3 g metallischem Natrium) unter Chlorwasserstoffabspaltung in den Phosphorsäureester C1pH"0,PC1 um, der bei 1 mm 148 bis 151' unter leichter Zersetzung siedet. Die Verbindung nimmt beim Einleiten von trockenem Chlorgas die berechnete Menge CIZ auf, wobei ein öliges Produkt der Zusammensetzung Cio H12 04 P C13 entsteht.Example 4 11.0 g of dimethyl phosphite are mixed with 16.7 g of α , α-dichlorocycloliexanone and heated to 80 ° for 6 hours. The resulting phosphonate of the composition C8 H1504 P Cl is dissolved in 50 cc of absolute alcohol, a solution of 5.6 g of potassium hydroxide in 100 cc of absolute alcohol is added in portions with cooling, left to stand for 10 hours at room temperature, the precipitated potassium chloride is removed by filtration , the solvent evaporates, filtered again and thus receives the phosphoric acid ester of the gross formula C, H "04PC1, which boils at 3 mm 138 to 142 ° with slight decomposition. When dry chlorine gas is introduced, the compound absorbs the calculated amount of C12, whereby a oily product of composition C., H1404 P C13 is formed. EXAMPLE 5 11.0 g of dimethyl phosphite are mixed with 18.9 g of (»- dichloroacetophenone, 5 drops of piperidine are added and the mixture is heated to 100 to 110 ° for 12 hours Phosphonate of the composition C1oH1s04PC12 is stored, as described in Example 1, by sodium methylate solution (from 2.3 g of metallic sodium) with elimination of hydrogen chloride in the phosph Oräurester C1pH "0, PC1 um, which boils at 1 mm 148 to 151 'with slight decomposition. When dry chlorine gas is introduced, the compound absorbs the calculated amount of CIZ, an oily product with the composition Cio H12 04 P C13 being formed.

Beispiel 6 13,8 g Diäthylphosphit mischt man mit 25,8 g (),(,),e),p-Tetrachloracetophenon und erwärmt nach Zugabe von 5 Tropfen Piperidin 24 Stunden auf 100 bis 110'. Das entstandene Phosphonat der Zusammensetzung C12 Hl;, 04 P C14 löst man in 50 ccm absolutem Alkohol, gibt eine Lösung von 2,3 g metallischem Natrium in 100 ccm absolutem Alkohol zu und läßt 24 Stunden bei Zimmertemperatur stehen. Der nach Aufarbeiten in beschriebener Weise erhaltene Phosphorsäureester der Zusammensetzung C"H"04PC13 hat einen Siedepunkt von 181 bis 184° bei 1 mm. Die Verbindung nimmt die stöchiometrische Menge Chlorgas auf, wobei ein dicköliger Ester der Zusammensetzung C12H1404PC15 entsteht.Example 6 13.8 g of diethyl phosphite are mixed with 25.8 g of (), (,), e), p-tetrachloroacetophenone and after adding 5 drops of piperidine, heated to 100 to 110 'for 24 hours. That The resulting phosphonate of the composition C12 Hl ;, 04 P C14 is dissolved in 50 ccm absolute alcohol, gives a solution of 2.3 g of metallic sodium in 100 cc of absolute Add alcohol and leave to stand at room temperature for 24 hours. The one after working up in Phosphoric acid esters of the composition obtained in the manner described C "H" 04PC13 has a boiling point of 181 to 184 ° at 1 mm. The connection takes the stoichiometric amount of chlorine gas based on a thick oil ester of the composition C12H1404PC15 is created.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von chlorhaltigen Phosphorsäureestern der allgemeinen Formel: worin die Symbole folgende Bedeutung haben: R1 und R, gleiche oder verschiedene aliphatische Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen; R3 Wasserstoff oder Halogen; R4 Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Carboxyalkyl, Carboxyalkoxy oder Alkaryl, wobei die jeweiligen Phenylgruppen auch substituiert sein können; Rä Alkyl, Halogenalkyl, Cycloalkyl, Alkaryl, Aryl oder Aralkyl, wobei die Phenylgruppen auch substituiert sein können, dadurch gekennzeichnet, daß man aus den durch Kondensation von 0,0-Dialkylphosphiten mit in a-Stellung zur Carbonylgruppe einfach oder mehrfach chlorierten Ketonen erhaltenen entsprechenden Oxyphosphonsäureestern der Formel: zunächst Halogenwasserstoff abspaltet und an die aliphatischen oder cycloaliphatischen - C = C-Doppelbindungen der so erhaltenen ungesättigten Phosphorsäureester Chlor anlagert.PATENT CLAIM: Process for the production of chlorine-containing phosphoric acid esters of the general formula: in which the symbols have the following meanings: R1 and R, identical or different aliphatic alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms; R3 is hydrogen or halogen; R4 is hydrogen, halogen, alkyl, cycloalkyl, carboxyalkyl, carboxyalkoxy or alkaryl, where the respective phenyl groups can also be substituted; Rä alkyl, haloalkyl, cycloalkyl, alkaryl, aryl or aralkyl, where the phenyl groups can also be substituted, characterized in that one obtained from the condensation of 0,0-dialkyl phosphites with mono- or polychlorinated ketones in α-position to the carbonyl group corresponding Oxyphosphonic acid esters of the formula: initially splitting off hydrogen halide and adding chlorine to the aliphatic or cycloaliphatic - C =C double bonds of the unsaturated phosphoric esters obtained in this way.
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