DE1221633B

DE1221633B - Verfahren zur Herstellung von Amidothiolphosphorsaeureestern

Info

Publication number: DE1221633B
Application number: DEF44972A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans-Gerd Schicke; Dr H C Gerhard Schrader Dr; Dr Ingeborg Hammann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1965-01-15
Filing date: 1965-01-15
Publication date: 1966-07-28
Also published as: CH464196A; BE674999A; NL148901C; NL6600465A; GB1057090A; DE1221633C2; FR1487325A; IL24740A; BR6676412D0; DK118930B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C07f

Deutsche Kl.: 12 ο-26/01

1221633
F44972IVb/12o
15. Januar 1965
28. Juli 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Amidothiolphosphorsäureestern der allgemeinen Formel

Verfahren zur Herstellung von
Amidothiolphosphorsäureestern

RiOs

R₂V ^P-S-R₄

(I)

das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in an sich bekannter Weise amido-O-alkylthiolphosphorsaure Salze der allgemeinen Formel

RiO

P —S —Me

(Π) Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Dr. Hans-Gerd Schicke t,

Wuppertal-Elberfeld;

Dr. Dr. h. c. Gerhard Schrader,

Wuppertal-Cronenberg;

Dr. Ingeborg Hammann, Köln

R₃'

mit Propenyl- bzw. Propinylhalogeniden der allgemeinen Formel

HaI-R₄

(III)

umsetzt, wobei in vorgenannten Formeln Ri für den Methyl- oder Äthylrest steht, R₂ und R3 Wasserstoffatome oder Methylgruppen und Rt den Propenyl- oder Propinylrest bedeuten, während Me für ein einwertiges Metalläquivalent, bevorzugt ein Alkalimetallatom, oder die Ammoniumgruppe steht und Hai ein Halogenatom, vorzugsweise ein Chloroder Bromatom darstellt:

Die neuen Amidothiolphosphorsäureester besitzen hervorragende biozide, vor allem insektizide, akarizide und anthelmintische Eigenschaften.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt in Gegenwart von Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln durchgeführt.

Bewährt haben sich hierfür besonders polare organische Solventien, z. B. niedere aliphatische Alkohole, Ketone oder Nitrile, wie Methanol, Äthanol, Aceton, Methyläthylketon und Acetonitril.

Weiterhin ist es zwecks Vervollständigung der Umsetzung und damit zur Erzielung guter Ausbeuten und Gewinnung reiner Verfahrensprodukte vorteilhaft, die Umsetzung bei Raum- oder schwach bis mäßig erhöhter Temperatur (20 bis 100⁰C, bevorzugt 50 bis 8O⁰C) vorzunehmen und außerdem das Reaktionsgemisch nach Vereinigung der Ausgangskomponenten noch längere Zeit, gegebenenfalls unter Erhitzen am Rückfluß nachzurühren.

Die Aufarbeitung des Ansatzes erfolgt in prinzipiell bekannter Weise, indem man nach dem Abkühlen der Mischung auf Raumtemperatur zunächst den unlöslichen salzartigen Niederschlag absaugt und aus dem Filtrat das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Anschließend wird der hinterbleibende Rückstand in Wasser aufgenommen, die erhaltene wäßrige Lösung mit einem Alkalihalogenid oder -carbonat gesättigt und dann mit einem organischen Lösungsmittel ausgeschüttelt. Als geeignet erwiesen haben sich hierfür vor allem niedrigsiedende aliphatische, gegebenenfalls chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Tri- und Tetrachloräthan. Im Falle der in Wasser schwerlöslichen N-Methyl- bzw. Ν,Ν-Dimethylamidothiolphosphorsäureester nimmt man zweckmäßigerweise nach Abdestillieren des Lösungsmittels den Rückstand sofort in einem Kohlenwasserstoff auf, wäscht diese Lösung mit wenig Wasser und trocknet die organische Schicht.

Nach dem Trocknen der organischen Phase und Verdampfen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck hinterbleibt das Reaktionsprodukt meist in Form eines farblosen bis schwach gefärbten Öles, das sich entweder im Vakuum destillieren oder zumindest durch kurzfristiges Erhitzen auf schwach bis mäßig erhöhte Temperaturen (40 bis 8O⁰C) von den letzten flüchtigen Verunreinigungen befreien läßt. Teilweise fallen die Verfahrensprodukte nach Abdestillieren des Lösungsmittels auch schon in Form farbloser, zum Teil wasserlöslicher Kristalle mit scharfem Schmelzpunkt an; sie können in diesem

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Falle aus den gebräuchlichen Solventien oder Lösungsmittelgemischen, ζ. B. Äther, Petroläther oder Acetonitril, umkristallisiert und auf diese Weise leicht weitergereinigt werden.

Die als Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren benötigten amido-O-alkylthiolphosphorsauren Salze können nach den Angaben der nicht zum Stande der Technik gehörenden belgischen Patentschrift 666143 durch Verseifung der entsprechenden Ο,Ο-Dialkylthionophosphorsäureamide der allgemeinen Formel

R₂

R₃'

P —ORi

(IV)

in der Ri, R₂ und R3 die oben angegebene Bedeutung haben, mit wäßrigen oder alkoholischen Laugen bevorzugt in Gegenwart von Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln sowie bei Temperaturen zwischen 20 und 70⁰C hergestellt werden. Als verseifend wirkende Agenzien kommen dabei vor allem Natronoder Kalilauge sowie konzentrierter Ammoniak in Frage, während als Solventien die gleichen inerten organischen Lösungsmittel Verwendung finden können, wie sie oben erwähnt wurden.

Wie oben bereits erwähnt, zeichnen sich die erfindungsgemäß erhältlichen Amidothiolphosphorsäureester durch eine hervorragende biozide, vor allem insektizide und akarizide Wirkung gegenüber saugenden und fressenden Insekten, Dipteren und Milben, beispielsweise Blattläusen, Spinnmilben, Raupen und Fliegen aus. Die Produkte besitzen dabei sowohl eine sehr gute kontaktinsektizide als auch eine ausgezeichnete systemische Wirkung. Besonders hervorzuheben ist die hervorragende Wirkung gegenüber resistenten Spinnmilben. Auf der anderen Seite zeigen die verfahrensgemäß herstellbaren Verbindungen nur eine verhältnismäßig geringe Warmblütertoxizität. Ferner sind sie ausgezeichnet wirksam gegen Ekto- und Endoparasiten, vor allem gegen Magen- und Darmwürmer. Schließlich besitzen sie auch eine sehr gute nematodizide Wirkung.

Auf Grund dieser Eigenschaften finden die Verfahrensprodukte als Schädlingsbekämpfungsmittel besonders im Pflanzenschutz sowie auf dem Hygiene- und veterinärmedizinischen Sektor Verwendung.
Die aktiven Substanzen werden im allgemeinen in einer Konzentration von 0,1 bis 95%, vorzugsweise 0,5 bis 90%, angewendet.

Die Überlegenheit der Verfahrensprodukte geht aus den folgenden Vergleichsversuchen hervor:	Warmblütertoxizität (LDso) Ratte per os in mg/kg	Anwendung gegen	Spinnmilben	Wirkstoff konzen tration in °/o in ppm	3	Abtötung der Schäd linge
Wirkstoff (Konstitution)			Schmeißfliegen
O			(Blowflies)
C₂H₅O_x Il	100	Blattläuse		0,004		50
)P — S — CH₂ — CH = CH₂ NH₂/		Spinnmilben		0,01		100
(verfahrensgemäß)		(normal sensibel) Spinnmilben	Schmeißfliegen	0,001 0,02		100 100
		(resistent)	(Blowflies)
		Schmeißfliegen				50
		(Blowflies)
O
C₂H₅O_xII
>P — S —CH₂-C = CH	10	Blattläuse	0,004		100
NH/		Spinnmilben	0,004	100	60
(verfahrensgemäß)		(resistent) Raupen	0,004		100
O ^C1 CH₃O Υ 1_
;p—o—f >-c(CHs)3 CH₃NH/ ^N=^/		Raupen I	0,01 0,1		0 90
(bekanntes Vergleichspräparat)		Blattläuse \	0,01 0,1	3	0 90
		1	0,02		0
		0,1		40
			<50

O
CH₃O_x 1
^)P-S-CH₂-CH = CH₂			<50
NH₂/
(verfahrensgemäß)

Vergleichsversuche Insektizide Wirksamkeit

Verbindung (Konstitution)	Anwendung gegen	Wirkstoff konzen tration	in ppm	Abtötung der Schäd linge
		in%		in%
O C₂H₅O_x 1 )P — S — CH₂ — CO — OC₂H₅ NH₂/	Fliegenmaden (Muscadomestica)	0,1 0,01		90 0
(bekannt aus deutscher Auslegeschrift 1 077 215, Beispiel 10)
O C₂H₅O_x I ">P —S — CH₂-C = CH NH₂/	Fliegenmaden	0,1 0,01		100 0
(verfahrensgemäß, Beispiel 1, 2. Verbindung)			10 0,1
O C₂H₅O_x Il )P —S-CH₂-SC₂H₅ NHCH₃/	Schmeißfliegen Raupen		0,01	0 90
(bekannt aus deutscher Auslegeschrift 1 135 905, Beispiel 2)	(Plutella maculipennis)		10 3	0
O CH₃O_xII NH₂/ (verfahrensgemäß, Beispiel 2)	Schmeißfliegen Raupen	0,1 0,01	100 50 100 100

Die einzelnen Versuche zur Bestimmung der biologischen Eigenschaften der Verfahrensprodukte wurde dabei wie folgt durchgeführt:

A.

Zwecks Herstellung einer geeigneten Wirkstoff"-zubereitung vermischt man jeweils 1 Gewichtsteil der betreffenden aktiven Substanz mit 3 Gewichtsteilen Aceton oder Dimethylformamid als Hilfslösungsmittel, fügt zu dieser Vormischung 1 Gewichtsteil eines handelsüblichen, nichtionogenen Emulgators auf der Basis eines Aryloxypolyglykoläthers und verdünnt das Konzentrat schließlich mit Wasser auf die gewünschte Wirkstoffkonzentration.

B. Prüfung der Wirksamkeit gegen Blattläuse
(kontaktinsektizide Wirkung)

Mit einer in oben angegebener Weise hergestellten Wirkstoffzubereitung werden Bohnenpflanzen (Vizia faba), die stark von der schwarzen Bohnenblattlaus (Doralis fabae) befallen sind, bis zur Tropfnässe bespritzt.

Die Versuchsauswertung erfolgt nach 48 Stunden durch Auszählen der toten Schädlinge, die sich entweder auf der Erdbodenoberfläche oder noch auf den Pflanzen befinden. Der Abtötungsgrad wird wie üblich in Prozent ausgedrückt.

C. Prüfung der Wirksamkeit gegen Spinnmilben
(kontaktinsektizide Wirkung)

Mit einer Wirkstoffzubereitung, die, wie unter A beschrieben, hergestellt ist, werden Bohnenpflanzen (Phaseolus vulgaris) von etwa 10 bis 30 cm Höhe bis zur Tropfnässe besprüht. Die Pflanzen sind stark mit allen Entwicklungsstadien der Bohnenspinnmilbe (Tetranychus telarius) befallen.

Nach 48 Stunden wird die Wirksamkeit der Wirkstoffzubereitung durch Auszählung der toten Tiere bestimmt. Den auf diese Weise erhaltenen Abtötungsgrad gibt man dabei wie üblich in Prozent an.

D. Bestimmung der Warmblütertoxizität
an der Ratte per os

Je fünf Ratten werden mit Ködern gefüttert, die die obengenannten aktiven Substanzen in den angegebenen Wirkstoffkonzentrationen enthalten.

E. Prüfung der Wirksamkeit gegen Raupen

Man besprüht Kohlblätter (brassica oleracea) bis zur Taufeuchte mit einer wie unter A hergestellten Wirkstoffzubereitung. Anschließend werden die Blätter mit Raupen der Kohlschabe (Plutella maculipennis) besetzt.

Nach 48 Stunden wird der Abtötungsgrad der Schädlinge in Prozent bestimmt.

Die folgenden Beispiele erläutern das beanspruchte Verfahren:

Beispiel 1

C₂H₅O^ Il

NH₂'

P ■— S — CH₂ — CH = CH₂

Zu einer Lösung von 45 g des Natriumsalzes der Amido-O-äthyl-thiolphosphorsäure in 300 ecm Acetonitril tropft man bei 70 bis 80°C 30,2 g Allylbromid, gelöst in 100 ecm Acetonitril, rührt die Mischung anschließend 1 Stunde bei Siedetemperatur, kühlt sie dann auf 20° C und saugt den ausgeschiedenen Niederschlag ab. Aus dem Filtrat wird das Lösungsmittel abdestilliert, der Rückstand in wenig Wasser gelöst und die wäßrige Lösung mit Natriumchlorid gesättigt. Man extrahiert das Reaktionsgemisch mehrfach mit Methylenchlorid, vereinigt die Methylenchloridextrakte, trocknet sie über Natriumsulfat und destilliert das Lösungsmittel ab. Danach wird der Rückstand fraktioniert. Der Aminothiolphosphorsäure-O-äthyl-S-allylester geht unter einem Druck von 0,2 Torr bei 128 bis 130⁰C über. Die Ausbeute beträgt 35,7 g (79% der Theorie).

Das Produkt schmilzt bei 45 bis 46° C.

Analyse für ein Molgewicht von 181:

Berechnet ... P 17,12%, S 17,69%, N 7,74%;
gefunden ... ¹P. 17,35%, S 17,37%, N 7,70%.

In analoger Weise wie oben beschrieben kann die folgende Verbindung hergestellt werden:

O
C₂H₅O_x Il

^P-S-CH₂-CH =

(F. 39 bis 40⁰C) Analyse für ein Molgewicht von 179:

Berechnet ... P 17,32%, S 17,89%, N 7,83%;
gefunden ... P 17,05%, S 17,48%, N 7,88%. ·

Beispiel 2

CH₃On

NH₂

>P — SCH₂ — CH = CH₂

Analyse für ein Molgewicht von 167,2:
Berechnet ... N 8,37%, S 18,52%, P 19,18%; gefunden ... N 8,42%, S 18,50%, P 19,18%.

Beispiel3

Il

P S CH₂ CH⁼⁼ CH₂

IO Eine Lösung von 35,4 g des Natriumsalzes der N - Methylamido - O - äthyl - thiolphosphorsäure in ecm Acetonitril wird bei 60 bis 70⁰C tropfenweise mit 24 g Allylbromid versetzt und anschließend das Reaktionsgemisch 1 Stunde auf Siedetemperatur erhitzt.

Sodann kühlt man die Mischung auf 20⁰C und saugt den ausgeschiedenen Niederschlag ab. Aus dem Filtrat wird das Lösungsmittel abdestilliert, der Rückstand in Methylenchlorid gelöst und die organische Phase mit wenig Wasser gewaschen. Schließlich trocknet man die Methylenchloridlösung über Natriumsulfat und destilliert das Lösungsmittel ab. Der nicht destillierbare Rückstand wird unter einem Druck von 1 Torr und 6O⁰C Badtemperatur von allen flüchtigen Anteilen befreit.

Die Ausbeute an N-Methylaminothiölphosphorsäure-O-äthyl-S-allylester beträgt 30,8 g (79,0% der Theorie).

Das Produkt besitzt den Brechungsindex nff = 1,5000.

Analyse für ein Molgewicht von 195:
Berechnet ... P 15,9%, S 16,4%, N 7,19%; gefunden ... P 15,20%, S 15,67%, N 6,97%.

35

40

45

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Amidothiolphosphorsäureestern, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise amido-O-alkylthiolphosphorsaure Salze der allgemeinen Formel

R₂

)P — S — Me

Zu einer Suspension von 82 g (0,55 Mol) des Natriumsalzes der Amido-O-methyl-thiolphosphorsäure (Fp. 85 ⁰C) in 200 ecm Acetonitril· tropft man — bei Zimmertemperatur beginnend — 60 g (0,5 Mol) Allylbromid, läßt die Mischung nach 1 stündigem Erwärmen auf 50 bis 6O⁰C erkalten und saugt das ausgeschiedene Natriumbromid ab. Aus dem Filtrat wird das Lösungsmittel abdestilliert und der Destillationsrückstand in 150 ecm Wasser aufgenommen. Nach Zugabe gesättigter Kaliumkarbonatlösung fällt das Reaktionsprodukt in Form eines Öles aus, das in Methylenchlorid aufgenommen wird. Anschließend schüttelt man die wäßrige Phase noch zweimal mit Methylenchlorid aus und trocknet die vereinigten Extrakte über Natriumsulfat. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels erstarrt das hinterbleibende öl kristallin. Die Ausbeute beträgt 58 g (69,5% der Theorie).

Durch Umkristallisieren aus einem Äther-Petroläther-Gemisch erhält man den Amidothiolphosphorsäure-S-allylester in Form farbloser Blättchen vom Schmelzpunkt 36 bis 37°C.

r/

mit Propenyl- bzw. Propinylhalogeniden der allgemeinen Formel

HaI-R₄

zu Amidothiolphosphorsäureestern der allgemeinen Formel .

R₂

)P — S — R₄

umsetzt, wobei in vorgenannten Formeln Ri für den Methyl- oder Äthylrest steht, R₂ und R₃ Wasserstoffatome oder Methylgruppen und R₄ den Propenyl- oder Propinylrest bedeuten, während Me ein einwertiges Metalläquivalent oder die Ammoniumgruppe und Hai ein Halogenatom darsteln.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1077215, 1135905.

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