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Verfahren zur Herstellung von 2,2-Dichlor-vinyl-phosphorsäureestern
In den deutschen Patentschriften 944430 und 975 072 wird unter anderem bereits die
Umsetzung von Chloral mit Trialkylphosphiten beschrieben, die zu O,O-Dialkyl-O-(2,2-dichlor-vinyl)-phosphorsäureestern
führt (Perkowsche Reaktion).
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Auch die USA.-Patentschrift 2 744 128 sowie die britischen Patentschriften
784 985, 784 986 sowie 783 697 betreffen die Herstellung von Dichlorvinylestern
der Phosphorsäure aus Trialkylphosphiten und Chloral.
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Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift 968 486 schon ein Verfahren
zur Herstellung von O-(2 -Chioräthyl) - 0- (2',2' -dichlor- vinyl) -phosphorsäureestern
durch Umsetzung ringförmiger Phosphite mit Chloral bekannt.
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Ferner ist auch die Herstellung unsymmetrischer 2,2-Dichlor-vinyl-phosphorsäureester
der oben angegebenen Konstitution, d. hu von Produkten, bei denen die beiden Reste
R eine verschiedene Bedeutung besitzen, in der Literatur beschrieben (vergleiche
z. B. die USA.-Patentschriften 2 956 073 und 3 116 201).
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Will man Verbindungen des letzgenannten Typs nach dem oben angegebenen
Verfahren herstellen,
so werden als Ausgangsmaterialien unsymmetrische Phosphorigsäuretriester
benötigt, die dann gemäß folgendem Schema mit Chloral reagieren:
In vorgenannter Gleichung bedeuten R' und R" Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder
Arylreste, während R"' für einen Alkylrest steht.
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In diesem Fall weist das bekannte Verfahren jedoch eine Reihe von
Nachteilen auf.
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Die Herstellung der unsymmetrischen Phosphorigsäuretriester ist aufwendig
und schwierig. Bekanntlich lassen sich im Phosphortrichlorid die Chloratome nicht
exakt stufenweise durch verschiedene Esterreste derart ersetzen, daß man die gewünschten
unsymmetrischen Phosphite in guten Ausbeuten erhält. Die Gewinnung dieser Verbindungen
macht es vielmehr erforderlich, das zunächst anfallende O-Alkyl- -cycloalkyl-, -aralkyl-
bzw. -al ylphosphorigsäuredichlorid zu isolieren was meist auf destillativem Wege
geschieht um es von den gleichzeitig cntstanden.;n Nebenprodukten zu trennen.
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13ei der Herstellung unsymmetrischer Trialkylphosphite mit niederen
O-Alkylresten treten zusätzliche Schwierigkeiten dadurch auf, daß sich die Siede
punkte
von ERaupt- und Nebenprodukt für eine destillative Trennung des Reaktionsgemisches
zu wenig unterscheiden. Vielmehr sind die gewünschten unsymmetrischen Triester erst
in einem weiteren Ansatz zugänglich. Auch bei der- Herstellung gemischter Phosphorigsäureester
mit verschiedenen höhermolekularen Alkyl- oder Arylresten treten meist erhebliche
zusätzliche Schwierigkeiten auf.
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In diesem Fall kann der Siedepunkt des in der ersten Stufe herzustellenden
höhermolekularen O-Alkyl-, -cyeloalkyl-, -aralkyl- bzw. -arylphosphorigsüuredichlorids
so hoch liegen, daß zumindest beim Arbeiten in technischem Maßstab eine destillative
Reinigung des vorgenannten Zwischenprodukts nicht mchr möglich oder andererseits
bei der Destillation eine Zersetzung zu befürchten ist.
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Diese Gefahr besteht besonders bei Verbindungen mit nitrogruppenhaltigen
Arylresten. Schlechte Ausbeuten und unrcine Endprodukte sind die Folge.
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Es wurde nun gefunden, daß 2,2-Dichlor-vinylphosphorsäureester der
allgemeinen Formel
worin R1 und R2 für gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls substituierte Alkyl-,
Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylreste stehen, während X und Y Sauerstoff oder Schwefel
ist, glatt, in besonders hoher Reinheit und mit hervorragenden Ausbeuten erhalten
werden, wenn man 1 Mol O,O-Dimethyl-oder - Diäthyl-O-(2,2-dichlor-vinyl)-phosphorsäureester
mit mindestens 2 Mol Phosphorpentachlorid - gegebenenfalls in Anwesenheit eines
Katalysators - oder mindestens -2 Mol Thionylchlorid in Gegenwart katalytischer
Mengen Dimethylformamid bei 40 bis 130°C und das dabei erhaltene O-(2,2-Dichlor-vinyl)-phosphorsäuredichlorid
in Anwesenheit von Säurebindemitteln mit 2 Mol eines gegebenenfalls substituierten
Alkohols, Mercaptans oder (Thio)-Phenols umsetzt oder in Anwesenheit von Säurebindemitteln
nacheinander zunächst mit 1 Mol eines gegebenenfalIs 'substituierten Alkohols, Mercaptans
oder (Thio)Phenols und anschließend mit einem weiteren Mol des gleichen oder eines
anderen gegebenenfalls substituierten Alkohols, Mercaptans oder (Thio)Phenols umsetzt,
wobei die Reaktionskomponenten in beliebiger Reihenfolge eingesetzt werden können.
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Der äußerst, glatte und einheitliche Verlauf der verfahrensgemäßen
Reaktion konnte in keinerWeise vorausgesehen werden, da zu erwarten war, daß man
ein Gemisch von Chlorierungsprodukten erhält.
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Besonders das Intaktbleiben der Dichlorvinylgruppe bei der Einwirkung
von Phosphorpenta- bzw.
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Thionylchlorid ist ausgesprochen übérraschend, da letztere schon
unter milden Reaktionsbedingungen Halogen anlagert (vérgleiche z; B »Chemische Berichte«,
Bd. 63, S. 1158 [1930]; Bd. 64, S. 1466 [1931]; Bd. 66, S. 278 [1933]; Bd. 87, S.
755 [1954]; Bd. 88, S. 662 [1955] sowie die USA.-Patentschrift 2 971 882). Auch
die Möglichkeit der Anlagerung v'6h Halogen an die Doppelbindung im O,O-Di methyl
- 0 - (2,2 - dichlor - vinyl) - phosphorsäure ester ist bereits in der Literatur
beschrieben (s. G. S c h r a d e r , »Die Entwicklung neuer insektizider Phosphorsäureestef«,'
3.~Auflage (1.963), Verlag Chemie G. m. b. H., Weinheim, Bergstraße, S'. 46, daselbst
weitere Literatur).
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Das erfindungsgemäße Verfahren,weist gegenüber den bisher bekanntgewordenen
Methoden zur' Herstellung der in Rede stehenden Stoffklasse eine Reihe bemerkenswerter
Votteile auf. So wird- beispielsweise'die Verwendung der schwierig herstellbaren
unsymmertrischen Phosphorigsäuretriester bie der Gewinnung der entsprecheniden gemischten
Esterdes fünfwertigen Phosphors vermieden; man' geht vielmehr von dem auch in technischem
Maßstab leicht zugänglichen O,O-Dimethyl- bzw. -Diäthyl-O-(2,2-dichlor-vinyl)-phosphorsäureester
und dem ebenfalls im Handel erhältlichen Phosphorpenta-bzw. Thionylchlorid aus.
Sämtliche Stufen der verfahrensgemäßgn Reaktion, insbesondere die Chlorierung, verlaufen
glatt aud sind tcchnisch leicht durchführbar. Das als Zwischenprodukt entstehende
O - (2,2 - Dichlor - vinyl) - phosphorsäureesterdichlorid
kann zur Zeit auf keinem
anderen Wege hergestellt werden.
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Weiterhin kann nach dem beanspruchten Verfahren eine große Anzahl
von neuen technisch wertvollen 2,2-Dichlor-inyl-phosphorsäureestern erhalten werden,
die nach den bisher in der Literatur beschriebenen Methoden entweder überhaupt nicht
oder nur sehr schwierig zugänglich sind. Neben dieser universellen Anwendungsbreite
zeichnet sich das beanspruchte Verfahren im Vergleich zu den bekannten schließlich
auch noch dadurch aus, daß man erfindungsgemäß bessere Ausbeuten und reinere Verfahrensprodukte
gewinnen kann.
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Vorzugsweise stehen R1 und R2 für gleiche oder verschiedene geradkettige
oder verzweigte Alkyl-bzw. Alkenylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die durch
1 bis 3 Halogenatome, niedere A-lkoxy-, Alkylmerc'apto-, Alkylamino-, Dialkylamino-,
Alkoxycarbonyl-,- Aminocarbonyl-, Alkylaminocarbonyl-oder Dialkylaminocarbonylgr,uppen
substituiert sein können; ferner bedeuten R1 und R2 bevorzugt ein-oder mehrfach
durch niedere Alkylgruppen substituierte Cycloalkyl- oder-Aralkylreste mit 5 bis
'6'Kohlenstoffatomen- sowie gegebenenfalls durch ein oder mehrere Halogenatome,
Nitro-, Cyan-, Rhodan-, niedere Alkoxy-, Alkylmercapto-, Alkylsulfoxyl- oder Alkylsulfonylgruppen,
substituierte 'Aryl-, besonders Phenylreste.
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Die Chlorierung des O,O-Dimethyl- bzw. -Diäthylo - (2,2- dichlor
- vinyl) - phosphorsäureesters erfolgt zweckmäßig in Abwesenheit von Lösungsmitteln,
während die Umsetzung des als erstes Reaktion produckt gebildeten O-(2,2-Dichlor-vinyl)-phosphorsäurees'terdichlorids
mit den entsprechenden Alkoholen, Mercaptanen oder (Thio)Phenolen vbrzugsweise in
Gegenwart von Lösungs- und Verdünnungsmitteln durchgeführt wird. Als solche eignen
sich praktisch alle inerten organischen Solventien.
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Weiterhin führt man die zweite und dritte Stufe vorzugsweise in Anwesenheit--von
Säurebindemitteln durch. Als solche kommen vor allem tertiäre aliphatische, aromatische
oder heterocyclische Amine, aber auch Alkalicarbonate, -cyanide und -alkoholate,
wie Kalium- oder Natriumcarbonat, -cyanid, -methylat und-äthylat, in Frage.
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Sowohl die erste als auch die zweite und dritte Stufe des erfindungsgemäßen
Verfahrens kann innerhalb eines größeren Temperaturbereichs durchgeführt werden.
Die (Chlorierung verfolgt im allgemeinen bie 40 bis 13b°C, vorzugsweise 70 bis 120°C,
während in der zweiten und dritten Stufe bei tie"ien Tempe'r'a'turen (- 10 bis +20°C,
vorzugsweise -5 bis +10°C) gearbeitet wird.
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Die Chlorierung erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß die berechnete
Menge Phosphorpentachlorid - gegebenenfalls in Anwesenheit katalytischer Mengen
Dimethylformamid - bei den oben angegebenen -Reaktionstemperaturen anteilweise unter
Rühren in den vorgelegten O,O-Dimethyl- bzw.
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- Diäthyl - 0 - (2,2 - dichlor - vinyl) - phosphorsäureester eingetragen
wird, wobei Methyl- oder Äthylchlorid entweicht und außerdein Phosphoroxychlorid
als Nebenprodukt entsteht.
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Anschließend erhitzt man 'zwecks Vervollständigung der Umsetzung
das Reaktionsgemisch' noch ½ bis 4 Studen nach und destilliert dann das gebildete
Phosphoroxycholorid unter vermindertem Druck ab. Das hinterbleibe'nde 0-(2,2-Dichlor-vinyl)-phosphorsäureesterdichlorid
ist
für die nachfolgende Umsetzung rein genug. Falls erwünscht, kann es jedoch ohne
nennenswerte Ausbeuteverluste unter vermindertem Druck destilliert werden.
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Nach einer besonderen Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens
legt man den O,O-Dimethyl- bzw. -Diäthyl-0-(2,2-dichlor-vinyl)-phosphorsäureester
zusammen mit der äquimolaren Menge Phosphortrichlorid vor und leitet in dieses Gemisch
etwa die berechnete Menge elementares Chlor ein.
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Bei der Herstellung des O-(2,2-Dichlor-vinyl)-phosphorsäureesterdichlorids
durch Umsetzung von O,O-Dimethyl- bzw. -Diäthyl-O-(2,2-dichlorvinyl)-phosphorsäureester
mit Thionylchlorid wird ein Gemisch der genannten Reaktionskomponenten in Gegenwart
katalytischer Mengen Dimethylformamid etwa 3 Stunden auf Temperaturen zwischen 70
und 120, vorzugsweise 75 bis llO''C erhitzt, wobei ein Uberschuß an Thionylchlorid
als Verdünnungsmittel dienen kann. Während der Reaktion entweicht Methyl- oder Athylchlorid
und Schwefeldioxyd.
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Nach Beendigung der Reaktion entfernt man die im wesentlichen aus
überschüssigem Thionylchlorid bestehenden flüchtigen Anteile durch Abdestillieren
unter vermindertem Druck.
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Die weitere Umsetzung des O-(2,2-Dichlor-vinyl)-phosphorsäureesterdichlorids
erfolgt zweckmäßig so, daß letzteres in einem geeigneten Lösungs- oder Verdünnungsmittel
gelöst und zu dieser Lösung unter Rühren bei den angegebenen Temperaturen eine Mischung
aus dem betreffenden Alkohol, Mercaptan oder (Thio)Phenol, Lösungs-und Säurebindemittel
getropft und danach das Reaktionsgemisch noch kurze Zeit bei Raumtemperatur weitergerührt
wird.
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Die Aufarbeitung des letzteren geschieht in an sich bekannter Weise
durch Abfiltrieren des ausgeschiedenen Salzes, gegebenenfalls Neutralisieren des
Filtrats, Trocknen desselben und Verdampfen des Lösungsmittels, bevorzugt unter
vermindertem Druck.
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Die verfahrensgemäß erhaltenen 2,2-Dichlor-vinylphosphorsäureester
hinterbleiben meist in Form farbloser bis schwachgelbgefärbter Ole, die sich zum
Teil unter stark vermindertem Druck ohne Zersetzung destillieren lassen und außerdem
auf Grund ihres Brechungsindex, des Dünnschichtchromatogramms und der Werte für
die Elementaranalyse eindeutig charakterisiert werden können.
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Wie oben bereits erwähnt, finden die zum größten Teil neuen Verbindungen
unter anderem als Insektizide Verwendung; sie besitzen bei verhältnismäßig geringer
Warmblütertoxizität eine schnell einsetzende und lang anhaltende insektizide und
akarizide Wirksamkeit. Daher werden die verfahrensgemäß herstellbaren 2,2-Dichlor-vinyl-phosphorsäureester
mit Erfolg zur Bekämpfung von schädlichen saugenden und beißenden Insekten, Dipteren
sowie von Milben, besonders im Pflanzenschutz, ferner aber auch auf
dem hygiene-
und veterinärmedizinischen Sektor eingesetzt.
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Weiterhin zeichnen sich die Verfahrensprodukte durch eine starke
fungitoxische Wirksamkeit und ein breites Wirkungsspektrum aus. Uberraschenderweise
besitzen sie trotz dieser hervorragenden Wirkung gegen phytopatogene Pilze sowie
wie oben bereits erwähnt - eine nur geringe Warmblütertoxizität.
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Hinzu kommt die ausgezeichnete Verträglichkeit der erfindungsgemäß
herstellbaren Verbindungen für höhere Pflanzen. Auf Grund dieser Eigenschaften sind
die Verfahrensprodukte als Pflanzenschutzmittel gegen pilzliche Krankheiten hervorragend
geeignet.
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Fungizide auf Basis der verfahrensgemäßen Phosphorsäureester können
zur Bekämpfung von Pilzen der verschiedensten Klassen Verwendung finden.
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Besonders bewährt haben sich die Produkte jedoch gegen pilzliche Reiskrankheiten,
insbesondere der durch den Pilz Piricularia oryzae hervorgerufenen.
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Die erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen zeigen gerade gegen
diesen Pilz eine vorzügliche protektive und curative Wirkung.
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Bei der Anwendung der erfindungsgemäß herstellbaren Wirkstoffe als
fungitoxische Mittel kann man erstere einzeln-oder in Kombination untereinander
zum Einsatz bringen. Ferner ist eine Mischung mit anderen Pflanzenschutzmitteln,
wie Fungiziden, Herbiziden, Insektiziden und Bakteriziden, möglich.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Substanzen können je nach ihrem
Anwendungszweck entweder als solche oder in Form der üblichen Formulierungen angewandt
werden.
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Die hervorragende insektizide und fungitoxische Wirksamkeit der verfahrensgemäßen
Phosphorsäureester geht aus den folgenden Versuchsergebnissen hervor: Beispiel A
Plutella-Test Lösungsmittel: 3 Gewichtsteile Aceton Emulgator: 1 Gewichtsteil Alkylarylpolyglykoläther
Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 1 Gewichtsteil
Wirkstoff mit der angegebenen Menge Lösungsmittel, das die angegebene Menge Emulgator
enthält, und verdünnt das Konzentrat mit Wasser auf die gewünschte Konzentration.
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Mit der Wirkstoffzubereitung besprüht man Kohlblätter (Brassica oleracea)
taufeucht und besetzt sie mit Raupen der Kohlschabe (Plutella maculipennis).
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Nach den angegebenen Zeiten wird der Abtötungsgrad in Prozent bestimmt.
Dabei bedeutet 100°/o, daß alle Raupen getötet wurden, während 0010 angibt, daß
keine Raupen getötet wurden.
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Wirkstoffe, Wirkstoffkonzentrationen, Auswertungszeiten und Resultate
gehen aus der nachfolgenden Tabelle 1 hervor: Tabelle 1
Werkstoff (Kpnstitution) Wirkstomtonzentfation in O.ii, Abföfu"gsgrad
der Schädlinge |
Wirkstoff(Konstitution) Wirksto4konzentration in °',) in 0/o
nach 4 Tagen |
0 |
t3ox8 - 100 |
P-OCH=CCl2 0,01 - ' CC, 0,01 - A0 |
n-C6H13 |
Fortsetzung
Wirkstoff (Konstitution) Wirkstoflkonzentration in 0/o Aqfofu"gsgrad
der Schädlinge |
in % Wirkstoffkonzentration in °/0 in % nach 4 Tagen |
C2HsS 41 ~ - - Q,1 100 |
> pQCH = CC12 0,01 30 |
C2Hss CH = CCl2 0,01 30 |
0 |
,oIl H 0,1 100 |
P -- OCH = CC12 O,OI 40 |
CCl3CH2 0/ |
Beispiel B Drosophila-Test Lösungsmittel: 3 Gewichtsteile Aceton Emulgator:: 1 Gewichtsteil
Alkylarylpolyglykoläther Zur Herstellung. einer zweckmäßigen Wirkstoff zubereitung
vermischt man 1 Gewichtsteil Wirkstoff mit der angegebenen Menge Lösungsmittel,
das die angegebene. Menge Emulgator cnthaält, und verdünnt das Konzentrat mit Wasser
auf die gewünschte Konzentration.
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1 cm3 der Wirkstoffzubereitung- wird auf eine Filterpapierscheibe
mit 7 cm Durchmesser aufpipettiert. Man legt sie naß auf ein Glas, in dem sich 50
Taufliegen (Drosophila melanogaster) befinden, und bedeckt sie mit einer Glasplatte.
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Nach den angegebenen Zeiten bestimmt man die Abtötung in Prozent.
Dabei bedeutet 100%, daß alle Fliegen abgetötet wurden, 0% bedeutet, daß keine Fliegen
getötet wurden.
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Wirkstoffe, Wirkstoffkonzentrationen, Auswertungszeiten und Abtötungsgrad
gehen aus der nachfolgenden Tabelle 2 hervor: Tabelle 2
. O Abtötung der in % Abfötung der Schädlinge in % |
Wirkstoff (Konstitution) Wirkstoffkonzentration in 0 nach 24
Stunden |
0 |
CH2Cl ll - CHiO\ CC2 0,01 lt |
F - 0 - CII-= 1, o,al 100 |
C2ESS\ H 0,1 100 |
G jSX |
\oOl( |
9 \ P-- 0- CH.= CCIz 0,1 100 |
CCl3 -CH2o |
0' |
P-O-CH=CQ 0,1 100 |
QH55Y |
Beispicl C Doralis-Test (Kontaktwirkung) Lösungsmittel: 3 Gewichtsteile. Aceton
Emulgator: 1 Gewichtsteil Alky-larylpolyglykoläther.
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Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung: vermischt
man 1 Gewichsteil Wirkstoff mit der. angegebenen Menge Lösungsmittel, das dic angegcebene
Menge: emulgator enthält, und verdünnt das. Konzentrat mit Wasser auf' die gewünschte
Konzentration.
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Mit der Wirkstoffzubereitung werden Bohnenpflanzen (Vicia fitba),
die. stark von der' schwarzen Bohnenlaus (Doralis fabuc) befitlien sind, tropfnaß
besprüht..
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Nach den angegebenen Zeiten wird der Abtötungsgrad in Prozent bestimmt.
Dabci bedeutet 100%. d,tß alle Blattlciuso getötet wurden, y/e, bedeutet daß keine
Blattläuse gctiitcl wurden.
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Wirkstoffe, Wirkstoffkonzentrstionen, $Auswertungszeiten, und. Resultate
gehen aus der nachfolgenden Tabelle 3 hervor:
Tabelle 3
Abtötungsgrad (Konstitution) Wirkstoffkonzentration in % Abtöfungsgrad
der Schädlinge |
Wirkstoff (Konstitution) Wirkstoflkonzentration in % in °/0
nach 24 Stunden |
0 |
CH3(CH2)so\ O\II |
/ POCH = CCl2 0,1 100 |
CH3(CH2)s° |
CH,(CH,h - ll |
POCH = CCk 41 100 |
CH3(CF - |
CH3O-CH2-CH2-O0li 0,01 100 |
P - OCH = CC1, 0,01 100 |
CH,O - CH, - CH, - 0/ |
CtH5O-CH2-CH2-O0ll 0,01 100 |
P - OCH = CC 0,01 100 |
CH,O - CH, - CH, - 0/ |
0 |
CH3(CH2-OCH2H2-O \ ii |
P - OCH = CCI, 0,01 100 |
CH,(CH, h-O-CH,-CH,-O |
CH3(CH2)3Ss 11 |
P - OCH = CC1, 0,1 100 |
CH,(CH, - S/ |
= P - OCH = CCI, O,l 100 |
CH3-Ci-CH2-S O,Ol 40 |
0 |
Oll OCH = CCt 0,5 50 |
CCI, - CH, - 0/ |
Beispiel D Phaedon-Test Lösungsmittel: 3 Gewichtsteile Aceton Emulgator: 1 Gewichtsteil
Alkylarylpolyglykoläther Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung
vermischt man 1 Gewichtsteil Wirkstoff mit der angegebenen Menge Lösungsmittel,
das die angegebene Menge Emulgator enthält, und verdünnt das Konzentrat mit Wasser
auf die gewünschte Konzentration.
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Mit der Wirkstoffzubereitung spritzt man Meerrettichblätter (Cochlearia
armoratia) tropfnaß und besetzt sie mit Meerrettichblattkäfern (Phaedon cochleariae).
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Nach den angegebenen Zeiten wird der Abtötungsgrad in Prozent bestimmt.
Dabei bedeutet l 00"/(" daß alle Käfer getötet wurden. 0% bedeutet, daß keine Käfer
getötet wurden.
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Wirkstoffe, Wirkstoffkonzentrationen, Zeiten der Auswertung und Resultate
gehen aus der nachfolgenden Tabelle 4 hervor: Tabelle 4
Wirkstoff (Konslitulion) Wirkstom<onzcntrati«n in 4 Abtötungsgntd
der Schlidlinge |
in (Konslitulioll) Wirksloílkonzentration in nach Abtötungsgrad
4 Stunden |
oOII 0,1 100 |
4 OCH =CClr 0j) 1 1(X) |
C'H,O/ (),(01 3() |
Beispiel E Piricularia-Test/flüssige Wirkstoffzubereitung Lösungsmittel:
1 Gewichtsteil Aceton Dispergiermittel: 0,05 Gewichtsteile Natrium-Oleat Andere
Zusätze: 0,2 Gewichtsteile Gelatine Wasser: 98,75 Gewichtsteile H20 Man vermischt
die für die gewünschte Wirkstoffkonzentration in der Spritzflüssigkeit nötige Wirkstoffmenge
mit der angegebenen Menge des Lösungsmittels und verdünnt das Konzentrat mit der
angegebenen Menge Wasser, das die genannten Zusätze enthält.
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Mit der Spritzflüssigkeit bespritzt man 30 etwa 14 Tage alte Reispflanzen
bis zur Tropfnässe. Die
Pflanzen verbleiben bis zum Abtrocknen in. einem Gewächshaus
bei Temperaturen von 22 bis 24 C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 70"k,.
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Danach werden sie mit einer wäßrigen Suspension von 100 000 bis 200
000 Sporen je Milliliter von Piricularia oryzae inokuliert und in einem Raum bei
24 bis 26°C und 100< relativer Luftfeuchtigkeit aufgestellt.
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5 Tage nach der Inokulation wird der Befall bei allen zur Zeit der
Inokulation vorhandenen Blättern in Prozent der unbehandelten, aber ebenfalls inokulierten
Kontrollpflanzen bestimmt. 0%, bedeutet keinen Befall, 100% bedeutet, daß der Befall
genau so hoch ist wie bei den Kontrollpflanzen.
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Wirkstoffe, Wirkstoffkonzentrationen und Resultate gehen aus der
nachfolgenden Tabelle 5 hervor: Tabelle 5 Piricularia-Test/flüssige Wirkstoffzubereitung
Befall in % des Befalls der unbehandelten Kontrolle bei |
einer Wirkstoffkonzentration |
Wirkstoff (Konstitution) |
0,05 0025 0.01 0.005 |
CH3S < \ Ip ~ CH = CCI2 pr. O 50 75 |
CH3S |
P - 0 - O-CH=CCl2 pr. 0 0 0 25 |
H3C H5?/ cur. 0 9 |
0 |
H3C iso-C3H70\ O-CH=CCl2 pr. 0 0 100 |
CH,S - o/ |
0 |
nC6Hi3Oy II = CCI pr. O 25 100 |
Mo/ |
O \ pOCH = CC12 pr. O 75 |
iso-C3H7 0/ |
O \ P - 0 - CH = CCl2 pr. O 0 57 |
C?2H507 cur. 1 25 |
\ P - 0 - CH = CCI, cur 1 25 |
9 - CH2 - 0/ cur. 0 23 |
\ P' OCH CCI pr. O 63 |
CH307 0-CH=Cq pr. 0 63 |
0 |
(CH2Cl-CH2- 0)'P- O-CH=CCl2 pr. O 1 67 |
cur. 50 |
Es bedeutet: pr. = protektive Wirkung, cur. = curative Wirkung.
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Prüfung auf curative Wirkung Bei dem vorstehend beschriebenen Test
mit flüssiger Wirkstoffzubereitung wird neben der protektiven auch die curative
Wirkung der Verfahrensprodukte ermittelt. Die Prüfung auf curative Wirkung weicht
in gewissen Punkten von dem oben beschriebenen Testverfahren, das nur eine Aussage
über den protektiven Effekt liefert, insofern als die Wirkstoffe nicht vor, sondern
erst 16 Stunden nach der Inokulation appliziert werden. Substanzen, die bei dieser
Art der Versuchsdurchführung eine Wirkung zeigen, sind in der Lage, den Pilz nach
der Infektion abzutöten und dadurch curativ zu wirken.
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Die folgenden Beispiele vermitteln einen Uberblick über das beanspruchte
Verfahren: Beispiel 1
a) Ein Gemisch aus 66,8 g (0,3 Mol) O,O-Dimethyl-O - (2,2 - dichlor - vinyl) - phosphorsäureester,
143 g (1,2 Mol) Thionylchlorid und 5 g Dimethylformamid wird 3 Stunden bei 75 bis
80' C gerührt. Anschließend destilliert man bei etwa 50 C unter vermindertem Druck
die flüchtigen Bestandteile ab und arbeitet die Mischung wie folgt auf: Der Rückstand
wird unter Rühren und Außenkühlung (Eiswasser) mit 1,2 g Wasser versetzt und dann
das Reaktionsgemisch destilliert. Dabei werden 63,3 g (91,8% der Theorie) eines
Destillats vom Kp.2 60 bis 63 C erhalten, das gelblich gefärbt ist und gelegentlich
eine schwache Kristalltrübung enthält. Letztere stört jedoch weitere Umsetzungen
nicht. Der Brechungsindex des erhaltenen O-(2,2-Dichlor-vinyl)-phosphorsäureesterdichlorids
beträgt nD21 = 1,4930.
b) Zu einer Lösung von 58 g (0,25 Mol) O-(2,2-Dichlor-vinyl )-phosphorsäureesterdichlorid
in 180 ccm Toluol tropft man bei einer Innentemperatur von - 10 bis - 5 C unter
Rühren und Außenkühlung ein Gemisch aus 23,7 g (0,25 Mol) Phenol, 120 ccm Toluol
und 25,5 g (0,25 Mol) Triäthylamin und läßt die Mischung noch 20 Minuten bei Raumtemperatur
nachreagieren. Anschließend wird der ausgefallene salzartige Niederschlag abfiltriert
und aus dem Filtrat das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand
kann im Vakuum destilliert werden. Die Destillation liefert 48,8 g (70,4% der Theorie)
des O-Phenyl-O-(2,2-dichlorvinyl)-phosphorsäureestermonochlorids in Form einer schwachgelblichgefärbten
Flüssigkeit vom Kp.2 120 C und mit dem Brechungsindex )120 = 1,5271.
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Analyse für C8H6O3Cl3P (Molgewicht 287,48): Berechnet . . . P 10,780/»,
Cl 37,00°lo; gefunen ... P 10,91%, Cl 37,71%.
c) Man tropft zu einer Lösung von 28,8 g (0,1 Mol) O - Phenyl -O-(2,2-dichlor-vinyl)-phosphorsäureestermonochlorid
in 100 ccm Toluol bei einer Innentemperatur von - 10 bis -5°C unter Rühren und Außenkühlung
ein Gemisch aus 32 g (0,1 Mol) Methanol, 50 ccm Toluol und 10,1 g (0,1 Mol) Triäthylamin
und rührt die Mischung anschließend 20 Minuten bei Raumtemperatur. Nach dem Filtrieren
wird die Lösung bis zur neutralen Reaktion mit Wasser gewaschen, die organische
Phase über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck
entfernt. Man erhält als Rückstand 24,3 g (86"/(, der Theorie) des O-Methyl-O-phenyl-O-(2,2-dichlor-vinyl)-phosphorsäureesters
in Form einer schwachgelblichen Flüssigkeit mit dem Brechungsindex n2Dd = 1,5124.
Auf Grund des Dünnschichtchromatogramms handelt es sich um ein sehr reines Produkt.
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Analyse für C9H9O4Cl2P (Molgewicht 283,05): Berechnet ... P 10,9%,
Cl25,05%; gefunden . . . P 11,02%. Cl 25,42"/(,.
d) In gleicher Weise, wie im Beispiel 1 c) beschrieben, erhält man bei Verwendung
von n-Hexanol an Stelle von Methanol in 80%iger Ausbeute den O-n-Hexyl-O-phenyl-O-(2,2-dichloro-vinyl)-phosphorsäureester
als schwachgelbliche Flüssigkeit. Das Produkt erweist sich dünnschichtchromatographisch
als vollkommen einheitlich.
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Analyse für C14H19O1Cl2P (Molgewicht 353.18): Berechnet . . . P 8,77{)/o,
Cl 20,08°/o; gefunden . . . P 8.91%, Cl 19,66"/(,.
e) Zu einer Lösung von 72 g O-Phenyl-O-(2,2-dichlor - vinyl) - phosphorsäureestermonochlorid
in 400 ccm Benzol tropft man bei 5 bis 10'C eine Mischung aus 21 g Athylenchlorhydrin,
26 g Triäthylamin und 100 ccm Benzol. Nach Beendigung der Zugabe wird das Reaktionsgemisch
noch 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt, dann der ausgefallene salzartige Niederschlag
abgetrennt und das Filtrat in der im vorhergehenden Beispiel beschriebenen Weise
aufgearbeitet. Der O-(2-Chloräthyl)-O-phenyl-O - (2',2' - dichlor - vinyl) - phosphorsäureester
siedet unter einem Druck von 0,01 Torr bei 154 bis 155°C und besitzt den Brechungsindex
n2D = 1,5192. Die Ausbeute beträgt 68 g (820/o der Theorie).
-
Analyse für C10H0O4Cl3P (Molgewicht 331,53): Berechnet . . . P 9,35°/0;
gefunden . . P 9,7%,
In analoger Weise, wie im Beispiel 1 e) beschrieben,
werden die folgenden Verbindungen erhalten:
I Kp. bei Brechungs- |
Konstitution (0/0 der 0,01 Torr bei index Summenformel |
Theorie) |
-0- CH = CCl2 62 158 1,5252 C10H8O4C15P |
CCI3 - CHO |
9 > - 0 - CH = CC12 58,5 130 bis 135 1,5448 C10H11O3C12PS |
0 |
\p- 0 - CH = CCI, 57,5 135 bis 138 1,5388 C11H13O3Cl2PS |
CH,-CH,-CH,-S |
Analyse |
Konstitution |
Molgewicht I berechnel (%) gefunden (%) |
9 °\ P - O - CH = CCi 400,43 P 7,74 P 7,62 |
CC13CH2°/ |
9 - ip - o - CH = CC 313,14 Cl 22,65 Cl 23,41 |
C2H5S/ P 9,89 P 10,60 |
P pOCH=CC12 327,16 P 9,47 P 10,17 |
CH3-CH2-CH2-S S 9,80 S 9,55 |
Beispiel 2
a) 296 g O,O-Dimethyl-O-(2,2-dichlor-vinyl)-phosphorsäureester werden auf 110 bis
120"C erwärmt und bei dieser Temperatur anteilweise mit 560 g Phosphorpentachlorid
versetzt. Man wartet mit der Zugabe jeder weiteren Portion, bis die vorherige zum
größten Teil umgesetzt ist. Die für die Zugabe benötigte Zeit beträgt insgesamt
½ bis 1 Stunde.
-
Zur Nachreaktion wird die Mischung anschließend noch 1 Stunde auf
120 bis 130"C erhitzt und schießlich das Phosphoroxychlorid unter vermindertem Druck
abdestilliert. Das O-(2,2-Dichlor-vinyl)-phos phorsäuressterdichlorid geht bei 90°C/11
Torr über.
-
I)ic Ausbeute beträgt 205 g (65,5% der Thcoric).
-
Analyse für C2HO2Cf1P (Molgewicht 229,84): Berechnet... Cl 61,71%,
P 13,48%; gefunden .. Cl 61,57%, P 13,31%.
-
Eine weitere Variante zur Herstellung von 0 - (2,2 - Dichlor - vinyl)
- phosphorsäureesterdichlorid besteht in der Zugabe von Phosphortrichlorid an Stelle
von PCl. und gleichzeitigem Einleiten von Chlor.
b) Zu einer Lösung von 230 g 0-(2,2-1)ichlorvinyl)phosphorsäureesterdichlorid in
100 ccm Benzol tropf man bei 10°C eine Mischung aus 140 g 4-Methylmercaptophenol,
500 ccm Benzol und 1()1 g Tri:ithylam in. Anschließend wird das Rca ktionsgemisch
30
Minuten bei 40°C gerührt, dann das ausgefallene Salz abfiltriert und das Lösungsmittel
unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand kann destilliert werden. Das O-(4-Methylmercaptophenyl)
- O - (2',2' - dichlor - vinyl) - phosphorsäureestermonochlorid siedet bei 175 bis
1800C/1 Torr und hat den Brechungsindex n20 = 1,5712. Die Ausbeute beträgt 137 g
(410/0 der Theorie).
-
Analyse für C98C3Cl3PS (Molgewicht 333,56): Berechnet ... P 9,290/0,
5 9,610/0; gefunden ... P 9,32%, S 9,92%.
-
Beispiel 3
Eine Lösung von 230 g O-(2,2-Dichlor-vinyl)-phosphorsäureesterdichlorid in 100ccm
Benzol versetzt man tropfenweise bei 5 bis 10 C mit einer Mischung aus 129 g 4-Chlorphenol,
101 g Triäthylamin und 200 ccm Benzol, rührt das Reaktionsgemeisch anschließend
noch 1 Stunde bei 40°C und saugt dann das ausgefallene Salz ab. Nach dem Abdestillieren
des Lösungsmittels aus dem Filtrat hinterbleibt ein öliger destillierbarer Rückstand.
Man erhält bei der Destillation zwei Fraktionen. Das gewünschte O-(4-Chlorphenyl)-
O-(2',2'-dichlor-vinyl)-phosphorsäureesterdichlorid geht unter einem Druck von 1
Torr bei 152°C über und besitzt den Brechungsindex nD20 = 1,5412. Die Ausbetue beträgt
105 g (32,5°/o der Theorie).
-
Analyse für CgHsO3CI4 (Molgewicht 321,93): Berechnet ... Cl 44,06
%, P 9,620/0; gefunden . Cl 43,200/o, P 9,590/0.
-
Die zweite Fraktion destilliert bei 210 bis 2150 Cl 1 Torr und besteht
aus O,O-[Di-(4-chlorphenyl)]-O-(2',2'-dichlor-vinyl)-phosphorsäuresster mit dem
Brechungsindex nD20 = 1,5580.
-
Analyse für C14H9O4PCl (Molgewicht 414,02): Berechnet... Cl 34,260/0,
P 7,480/0; gefunden ... Cl 34,520/0, P 7,850/0.
-
Beispiel 4
Die Herstellung der Verbindung erfolgt in analoger Weise wie im vorstehenden Beispiel
beschrieben.
-
Man erhält das O-(2-Chloräthyl)-O-(2',2'-dichlorvinyl)-phosphorsäureestermonochlorid
in Form eines in kleinen Portionen destillierbaren Oeles mit dem Brechungsindex
n2D = 1,4883. Die Ausbeute beträgt 140 g (51% der Theorie).
-
Analyse für C4H5O3Cl4P (Molgewicht 273,89): Berechnet . . . Cl 51,78%,
P 11,31%; gefunden ... Cl 51,33%, P 10,73%.
-
Beispiel 5
a) Man löst 230 g O-(2,2-Dichlor-vinyl)-phosphorsäureesterdichlorid in 1000 ccm
Benzol und tropft zu dieser Lösung bei 5 bis 10°C eine Mischung aus 99 g Cyclohexand
und 101 g Triäthylamin, gelöst in 200 ccm Benzol. Nach Beendingung der Zugabe wird
das Reaktionsgemisch noch 30 Minuten bei 40°C gerührt, dann das ausgefallene Salz
abgetrennt und das Filtrat unter vermindertem Durck eingedampft. Die Rohausbeute
an O-Cyclohexyl-O-(2,2-dichlor-vinyl)-phosphorsäureestermonochlorid beträgt 243
g. b) 73,5 g O-Cyclohexyl-O-(2,2-dichlor-vinyl)-phosphorsäuresstermonochlorid wreden
in 400 ccm Benzol gelöst. Zu dieser Lösung fügt man tropfenweise bei 5 bis 10°C
ein Gemisch aus 9 g Methanol, 26 g Triäthylamin und 100 ccm Benzol. Anschließend
wird die Mischung ½ Stude bei 50°C gerührt, die Lösung nach dem abtrennen der ausgefallenen
Salze bis zur neutralen Reaktion mit Wasser gewaschen, die organische Phase über
Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt.
Der Rückstand kann destilliert werden. Der O-Methyl-O-cyclohexyl-O-(2,2-dichlorvinyl)-phosphorsäureester
siedet bei 110 bis 112°C/ 0,01 Torr und besitzt den Brechungsindex n2D0 = 1,4747.
Die Ausbeute beträgt 31 g (420/0 der Theorie über alle Stufen berechnet).
-
Analyse für C9H15O4Cl2P (Molgewicht 289,10): Berechnet .. . Cl 24,530/0,
P l0,710/o; gefunden . . . Cl 24,750/o, P 10,63%.
-
Beispiel 6
Zu einer Lösung von 57,5 g O-(2,2-Dichlor-vinyl)-phosphorsäureesterdichlorid in
400 ccm Benzol tropft man bei 5 bis 10°C eine Mischung aus 54 g n-Hexanol, 52 g
Triäthylamin und 100 ccm Benzol. Anschließend wird der Ansatz 1 Stude bei 40°C nachgerührt,
dann der Neiderschlag abgesaugt, das Filtrat bis zur neutralen Reaktion gewaschen
und die organische Schicht getrocknet. Schließlich dampft man das Lösungsmittel
unter vermindertem Druck ab und destilliert den Rückstand. Der O,O-[Di-(n-hexsyl)]-O-(2,2-dichlor-vinyl)-phosphorsäurester
siedet bei 1480C/0,01 Torr und besitzt den Brechungsindex nD20 = 1,4541. Die Ausbeute
beträgt 76g (64,50/0 der Theorie).
-
Analyse für Cl4H2704Cl2P (Molgewicht 361,25): Berechnet ... Cl 19,630/0,
P 8,58%; gefunden . Cl 19,590/0, P 8,555.
-
In analoger Weise wie oben beschrieben, können die folgenden Verbindungen
erhalten werden:
0,01 Torr (C) chungs- Summenformel |
Konstitution (ab der DOI Kr. bei winde1: |
0 |
CH3 - (CH, - O\ II |
CH3 - (CH2» - o O-CH=CCl2 85 180 bis 183 1,4569 Cl8H3so4CiP |
CH3(CH2)7° |
0 |
CH3O-CH2-CH2-O\11 O-CH=CCl2 79 136 1,4600 C8H15 O6C12P |
CHQ-CH2-CH2-O |
0 11 |
\P-O-CH=CCI, 67,5 142 1,4563 C,,HO,C1,P |
- CH2 - - CH2 - o O-CH=CCl2 67,5 142 0 C,0H,906Cl2P |
0 |
CHCH2-H,H2- O\ II , |
\ pOCH=CCk 64 172 1,4548 Cl4H27 O6C12P |
CH,CH,h-O-CH,-CH,- o O-CH=CCl2 64 172 1,4548 C,4H2706Cl2P |
0 |
CH2CI-CH2-CH2-O\ 75,5 II |
CH2Cl - CH2 - CH2 - o O-CH=CCl2 75,5 168 1,4879 C,HQCl,P |
Ausbeute KP bei Brechungsindex Summenformel |
Konstitution (% der Theorie) =) (n) |
Torr I e( |
O-CH=CCl2 78 0,01 112 1,5472 C6H1l O2C12PS2 |
CH,S/ |
0 |
CH3 pOCH=CCI2 - (CH,hS\ II |
CH3 - (CH2S7 O-CH--CCl2 70 - 0,01; 146 - - C,0H,9QCl2P |
-o - - |
- CH3Oy POCH=CCD12 63 1 75 1,4545 C4H704cl2P |
Cm30/ |
O ,, |
CH3 - CH2 - 1l II |
\ poCH=CCI2 69 3 103 1,4504 C6H11 O4C12P |
cH,-c-cPn,-o II- |
- CH3CEt2CH2° OCH=CCl2 70 3 119 1,4511 H,5QCl2P |
cH3-CHcH2-0 |
CH3CH2CH 2°/ |
Ausbeute |
Konstitution - (°/0 der 401 Torr bei Brechungs- Summenformel |
Theorie) |
CH-CH2-CH2-CH2-O0ll - |
CHs - CH2 - CH2 - CH2 - 0/ CH=CCl2 76 112 1,4529 C,0Ht9O4Cl2P |
Fortsetzung
Ausbeute Kp. bei Breehungs- Summenformel |
Konstitution (°/0 der QOlKTpOrbe(Oc) index n0 |
Theorie) |
(CH3CH - CH2 - ll |
/ pOCH=CCi 70,5 108 1,4493 CloHt9O4CiP |
(CH3CH - CH2 - CH=CCI2 70,5 108 1,4493 H19O4CP |
CH,ll2CHCH2H2- o\ Ol |
\ P- OCH=CCI, 72 140 1P526 CH,O,C |
CH,-CH,-CH,-CH,-CH,-0/ |
CH3 - CH2-CH-CH2-O - OCH = CCI2 75 144 1,4568 Cl4H27o4CiP |
clHs 2 |
fH3 j O |
CH, - CH, - C - CH2 - 0 P - OCH = CC'1 55 140 bis 142 1,4551
Q4H27O4C12P |
CH3 |
Analyse |
Konstitution Molgewicht berechnet (%) gefunden (01o) |
0 |
CH3(CH2)7°\ 1l |
CH3 -(CH» - 417,35 C116,99, P zu C117,07, P 7,39II |
CH3 - (CH2 - o -10- CH = CCl2 417,35 Cl 16,99, P 7,42 CI 17,07,
P 7,39 |
CH,O - CH, - CH = CCl2 309,09 CI 22,94, P 10,02 CI 22,94, P
10,28 |
poCH = CCt 309,09 Cl 22,94, P 10,02 Cl 22,94, P 10,28 |
0 |
CHO - CH, - CH, - 0\ II |
poCH=CCl2 337,14 C121,04, P 9,19 C120,88, P 9,49 |
CH5O -£H2 - CH2 - - CH = CCI2 337,14 Cl 21,04, P 9,19 CI 20,88,
P 9,49 |
0 |
poCH=CCl2 CCI, 393,25 C1 18,03, P 7,88 C118,17, P |
CH3<CH2)3OCH2CH20/ |
o |
\ P - 0 - CH = CCI, 317,94 C144,61, P 9,7! C144,38, P 9,65 |
CH2CI - CH2 - CH2 - - CH = CCl2 317,94 Cl 44,61, P 9,75 Cl
44,38, P 9,65 |
0 |
- - 0 - CH = |
C25S/ = CC12 S22,81 Cl 25,22, P~ 11,02 Cl 23,45 |
0 |
CH3 - (CH2S\0ll |
pOCH=CCi 337,26 P 9,19 P 8,90 |
CH3 - (CH2S7 P - 0 - CH= CC 337,26 P 9,19 P 8,90' |
B e i s p i c l 7
Eine Lösung von 68,5 g O - (2 - Chloräthyl)-O - (2',2' -dichlor- vinyl) - phosphorsäureestermonochlorid,
hergestellt nach Beispiel 4, in 400 ccm Benzol versetzt man tropfenweise unter Rühren
bei 5 bis 10°C mit einer Mischung aus 40 g 2,2,2-Trichloräthanol und 26 g Triäthylamin
- gelöst in 100 ccm Benzol - und rührt den Ansatz anschließend noch 30 Minuten bei
60°C. Das ausgeschiedene Salz wird abgesaugt, das Filtrat bis zur neutralen Reaktion
gewaschen, die organische Phase über Natriumsulfat getrocknet und schließlich das
Lösungsmittel unter vermindertem Druck verdampft. Der hinterbleibende Rückstand
kann destilliert werden. Der 0- (2-Chloräthyl) - 0 - (2',2',2' - trichloräthyl)
- O - (2",2" - dichlorvinyl)-phosphorsäureester siedet bei 159°C/0,01 Torr und besitzt
den Brechungsindex n20= = 1,4979. Die Ausbeute, beträgt 75 g (77,50/0 der Theorie).
-
Analyse für C6H704CI6P (Molgewicht 386,84): Berechnet ... Cl 55,00%,
P 8,01%; gefunden ... Cl 53,87%, P 7,87%.
-
Beispiel 8
a) Zu einer Mischung aus 83 g O;O-Diäthyl-O-(2,2-dichlor-vinyl)-phosphorsäuressater
und 5 bis 19 Tropfen Dimethylformamid fügt man portionsweise, bie 95°C beignnend,
144 g Phosphorpentachlorid. Die Temperatur des Reaktionsgemisches soll