DE1291746B - Phosphor- und Thiophosphorsaeureester von 7-Oxycumarinderivaten und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Phosphor- und Thiophosphorsaeureester von 7-Oxycumarinderivaten und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1291746B
DE1291746B DEC25606A DEC0025606A DE1291746B DE 1291746 B DE1291746 B DE 1291746B DE C25606 A DEC25606 A DE C25606A DE C0025606 A DEC0025606 A DE C0025606A DE 1291746 B DE1291746 B DE 1291746B
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bis
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Brown Norman Cooper
Boxmoor Hemel Hempstead
Hollinshead Donald Thomas
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Description

Die Erfindung betrifft Phosphor- und Thiophosphorsäureester von 7-Oxycumarinderivaten der allgemeinen Formel I
Ϊ2
R-O
Ml
p — o
R-O'
in der R die Gruppe Hai — C2H4—, in der Hai ein Chlor- oder Bromatom darstellt, X ein Sauerstoffoder Schwefelatom und Yi und Y2 ein Wasserstoff-, Chlor- oder Bromatom, eine Methyl-, Benzyl-, 2,4-Dichiorphenyl- oder p-Nitrophenylgruppe bedeutet.
Die Verbindungen der oben angegebenen allgemeinen Formel I werden dadurch hergestellt, daß man ein 7-Oxycumarin der allgemeinen Formel II
HO
in der Yi und Y2 die oben angegebene Bedeutung besitzen, in an sich bekannter Weise mit einer Phosphorverbindung der allgemeinen Formel III
R-O
P —Z
(III)
in der R und X die oben angegebene Bedeutung besitzen und Z ein Halogen- oder Wasserstoffatom darstellt, in Gegenwart eines säurebindenden Mittels und eines organischen Lösungsmittels umsetzt und wobei in dem Falle, daß Z ein Wasserstoffatom bedeutet, ein Oxydationsmittel verwendet wird. Für die Umsetzung kann als säurebindendes Mittel ein alkalisches Carbonat, beispielsweise Natriumcarbonat oder eine organische Base wie Triäthylamin verwendet werden. Als Lösungsmittel eignet sich z. B. Aceton, Äthylmethylketon, Methylpropylketon, Toluol, Tetrachlorkohlenstoff oder Benzol. Durch Verwendung von Katalysatoren, wie feinverteiltem Kupfer, und durch Erhitzen wird die Umsetzung beschleunigt. Wird die Reaktion unter Verwendung einer Phosphorverbindung der Formel III, in der Z ein Wasserstoffatom bedeutet, durchgeführt, so wirkt der als Lösungsmittel verwendete Tetrachlorkohlenstoff als Oxydationsmittel. Es wurde gefunden, daß die Verbindungen der allgemeinen Formel I gegen die Nemathoden Aspiculuris tetraptera, Nematospiroiden dubius und Syphacia obvelata im Magen- und Darmtrakt der Maus, von Cooperia spp., Haemonchus spp., Oesophagostomum spp., Stronglyoiden spp., Trichostrongylus spp. und Nematodirus spp. im Magen- und Darmtrakt der Schafe und Kälber, von Ancylostoma spp. und Toxacaris spp. im Magen- und Darmtrakt von Hunden und von Capellaria obsignata bei Küken wirksam sind. (Die Abkürzung »spp.« steht hier für species.)
In verschiedenen Vergleichsversuchen wurden Verbindungen der Erfindung gegenüber bekannten Verbindungen geprüft. Hierbei wurden die zu prüfenden Substanzen an Schafe, die mit Nematoden der Gattung Trichostrongylus infiziert waren, oral verabreicht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I, in der auch die Toxizitäten der betreffenden Verbindungen bei oraler Gabe angegeben sind, zusammengestellt.
Tabelle I
Anthelmintische Wirksamkeit bei Schafen gegen Trichostrongylus spp.
R X Y1 1 Y2 Wirksamkeit gegen mittlere (Jrale
LD50
Therapeutischer Index/ 10
C2H5 O Cl CH3 (bekannt) Trichostrongylus spp. Befreiung therapeutische Dosis 26
C2H5 S Cl CH3 (bekannt aus Wirksame % Schafe
der deutschen orale Dosis 56% mg/kg
Verbindung (Bezeichnung gemäß Formel I) Patentschrift mg/kg 85% 3,5 1,7
881 194) 2 [MLD 5,5] [MLD/
ClC2H4 O H CH3 6,6 therapeutische
CIC2H4 O Cl CH3 Dosis = 1,2]
75%
96% 200
20 530
20
Unter MLD sei hier die minimale LD zu verstehen.
Aus den gefundenen Werten geht hervor, daß die geprüften Verbindungen der Erfindung im Bereich der therapeutisch wirksamen Dosen weit weniger toxisch sind als die bekannten Verbindungen und der therapeutische Index der betreffenden Ver bindungen der Erfindung bedeutend höher ist. Sie können daher mit einer weit geringeren Gefährdung der Tiere eingesetzt werden. So haben staatliche Untersuchungen in Australien mit dem aus der deutschen Patentschrift 881 194 bekannten Ο,Ο-Diäthyl - O - 7 - (3 - chlor - 4 - methyl - cumarinyl) - thiophosphorsäureester ergeben, daß 10 von 50 Schafen nach Verabfolgung einer Dosis von 6,6 bis 11 mg/kg dieser Verbindung starben, wobei diese Menge die Minimaldosis für eine sinnvolle anthelmintische Wirksamkeit gegenüber den üblichen pathogenen Nematoden, wie Trichostrongylus spp., darstellt (vg|. Anon. Commonwealth Scientific Industrial Research, Australian Research Review, 1959 bis 1960, S. 142). Trotzdem ist aber diese Dosis immer noch ungenügend, um
die sehr wichtigen Würmer, die zur Gruppe der Nematodirus gehören, zu beseitigen (vgl. Herlich, H., Porter, D. A., Veterinary Medicine, 1958, 53, S. 343). Auch bei der oralen Verabfolgung von geringeren Mengen dieser Verbindung wie von 5,5 mg/kg wurde der Tod von Schafen beobachtet (vgl. Gordon, H. McL., Aust.Vet. J., 1958, 34, S. 375). Dieser bekannte Ester besitzt somit einen ungünstigen therapeutischen Index und ist wegen seiner zu großen Toxizität praktisch nicht zu gebrauchen.
Der bekannte O,O-Diäthyl-O-7-(3-chlor-4-methylcumarinyl)-phosphorsäureester (vgl. Journal' of Economie Entomology, 1959, 52, S. 643) ist gegenüber Schafen noch toxischer als der entsprechende Thiophosphorsäureester, wobei bisweilen lethale Effekte bei Verabfolgung von 2 mg/kg beobachtet wurden, wenn die verabfolgte Menge direkt von der Speiseröhre in das Abomasum (4. Magen) übertraten, wie dies in der Praxis bei der oralen Verabfolgung an einigen Tieren bisweilen beobachtet wird. Da bei dieser Dosis die anthelmintische Wirksamkeit oft sehr gering ist, ist der therapeutische Index ungefähr 1, so daß diese Verbindung praktisch nicht für diese Zwecke zu verwenden ist.
Die Ergebnisse von weiteren Vergleichsversuchen bezüglich der Toxizität an Meerschweinchen bei oraler Verabfolgung und bei Mäusen gegen den Befall mit verschiedenen Oxyuridwürmern, wie Syphacia obvelata und Aspiculuris tetraptera sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt, aus der die günstigeren Eigenschaften und die größere Wirksamkeit der geprüften Verfahrensprodukte hervorgehen.
Tabelle II
Vergleich der Toxizität bei Meerschweinchen und anthelmintische Wirksamkeit gegen Oxyuride in Mäusen
Ver R undung [Bezeichnung gemäß Formel 1) CH3 2,4-Dichlorphenyl Spalte A
Orale LD50 bei
Meerschweinchen
>400 Spalte B
Wirksamkeit gegen
Oxyuride in Mäusen
Wirksamkeit
ClC2H4 X Y1 Y2 CH3 (bekannt) p-NO2-Phenyl mg/kg 50 mg/kg + + + +
a) C2H5 O Cl CH3 CH3 >400 100
ClC2H4 O Cl CH3 (bekannt) CH3 50 5 + +
b) C2H5 S H CH3 CH3 (bekannt) >400 200
BrC2H4 S H — (CH2)4 — (bekannt) CH3 (bekannt
aus d)
200 10 + + +
c) C2H5 O Br H >400 orale MLD 200 +
CIC2H4 O H >400 orale MLD 200 + +
ClC2H4 O Benzyl 400 orale MLD 300 + + +
CIC2H4 O Cl 400 orale MLD 50 +
CIC2H4 O Cl 50 orale MLD 50 +
C2H5 S H <25 ' 200
C2H5 S 20 +
O 5
40
a) Journal of Economic Entomology, 52, 643 (1959);
b) deutsche Patentschrift 881 194;
c) britische Patentschrift 811 644;
d) indische Patentschrift 48 873 (zitiert in Chemical Abstracts, Bd. 49, S. 1107);
+ = 25%,
+ + = 25 bis 75%,
+ + + = 75 bis 95%,
+ + + + = >95%.
Unter MLD sei hier die minimale LD zu verstehen.
Die anthelmintische Wirksamkeit sowie die Toxizität bei Hühnern sind aus den in Vergleichsversuchen gefundenen Werten, die in der Tabelle III angegeben sind, erkennbar.
Tabelle III R X Y1 Y3 Hühnern gegen Capillaria Befreiung obsignata Therapeutischer
Index
1,1 *
Wirksamkeit in C2H5 O Cl CH3 (bekannt) Wirksamkeit gegen C. Obsignata
T*k„„· mittler«
% Orale LD50 LDso/therapeutische >280
Verbindung (Bezeichnung gemäß Formel I) Dosts 5 bei Hühnern Dosis
Anthelmintische mg/kg. 68
ClC2H4 O Cl CH3 1 84 2,2
2 41
3 99
10 99,8 > 7000,0
25
50
Beispiel 1
Zu einem Gemisch von 4-Methyl-7-oxycumarin (17,6 g) und OjO-Bis^-chloräthyl-phosphorsäureester (22,8 g) in Tetrachlorkohlenstoff (60,0 ecm) wurden 11,2g Triäthylamin langsam in der Weise zugegeben, daß die Temperatur des Gemisches zwischen 25 und 300C betrug. Nach beendeter Zugabe des Triäthylamins wurde das Gemisch 2 Stunden lang gerührt und über Nacht stehengelassen. Dann wurde das Gemisch mit 100 ml Wasser verdünnt und abfiltriert. Die hierbei ausgefallene feste Substanz wurde mit Wasser gewaschen und aus Äthanol umkristallisiert. Es wurden 53% der theoretischen Ausbeute O,O-Bis-(2-chloräthyl)-O-7-(4-methylcumarinyl)-phosphorsäureester vom F. 68°C erhalten.
Beispiel 2
Zu einem Gemisch von 3-Chlor-4-methyl-7-oxycumarin (42 g) und C^O-Bis^-chloräthyl-phosphorsäureester (45,6 g) in Tetrachlorkohlenstoff (120 ecm) wurden langsam 22,4 g Triäthylamin in der Weise hinzugegeben, daß die Temperatur zwischen 25 und 30° C betrug. Das Gemisch wurde dann 2 Stunden lang gerührt und über Nacht stehengelassen. Dann wurde das Gemisch mit 100 ml Wasser verdünnt, die hierbei ausgefallene feste Substanz abfiltriert, diese mit Wasser gewaschen und dann aus Äthanol umkristallisiert. Es wurden 72% der theoretischen Ausbeute O,O-Bis-(2-chloräthyl)-O-7-(3-chlor-4-methylcumarinylj-phosphorsäureester vom F. 91 C erhalten.
Beispiel 3
Ein Gemisch von 3-Chlor-4-methyl-7-oxycumarin (21 g) und wasserfreiem Kaliumcarbonat (50 g) in Äthylmethylketon (100 ml) wurde unter Rühren auf 60 bis 650C erhitzt und hierzu langsam 26 g O,O-Bis-(2 - chloräthyl) - thiophosphorsäurechlorid hinzugegeben. Anschließend wurde das Gemisch unter weiterem Rühren 4 Stunden zum Sieden unter Rückfluß erhitzt. Dann wurde das Gemisch filtriert, das ausgefallene feste Produkt entfernt, dieses mit Äthylmethylketon gewaschen und letzteres durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt. Der erhaltene Rückstand wurde dann in 100 ml Benzol gelöst, die Lösung mit verdünnter Natriumbikarbonatlösung sowie mit Wasser gewaschen und hierauf mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Anschließend wurde das Benzol unter Vakuum abdestilliert. Der erhaltene Rückstand verfestigte sich beim Stehen zu einer wachsartigen festen Substanz, dem O,O-Bis-(2-chloräthyl)-O-7-(3-chlor-4-methylcumarinyl)-thiophosphorsäureester. Die Ausbeute betrug 40% der theoretischen Ausbeute. Nach dem Verreiben der Verbindung mit Alkohol schmilzt diese bei 74°C.
Beispiel 4
Zu einem Gemisch von 4-(2',4'-Dichlorphenyl)-7-oxycumarin (6,8 g) und 0,0-Bis-2-chloräthyl-phosphorsäureester (5,1 g) in 100 ml Tetrachlorkohlen' stoff wurde bei 100C Triäthylamin (3,2 g) in der Weise zugegeben, daß die Temperatur des Reaktionsgemisches 400C nicht überstieg. Dann wurde das Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehengelassen und hierauf mit Wasser auf 200 ml verdünnt. Anschließend wurde die organische Schicht abgetrennt und nacheinander mit Salzsäure, Kaliumhydroxydlösung, Wasser und Natriumchloridlösung gewaschen. Dann wurde die organische Lösung mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel durch Destillation entfernt, wobei als Rückstand der O,O-Bis-(2-chloräthyl)-O-7-[4-(2',4'-dichlorphenyl) - cumarinyl] - phosphorsäureester zurückblieb, der sich bei Zimmertemperatur verfestigte. Die Verbindung schmilzt bei 64 bis 660C.
Nach· der oben beschriebenen Methode wurde unter Verwendung einer entsprechenden Menge an 4-(p-Nitrophenyl)-7-oxycumarin an Stelle von 4-(2',4'-Dichlorphenyl)-7-oxycumarin der O,O-Bis-(2 - chloräthyl) -O-7-[4-p- nitrophenyl) - cumarinyl]-phosphorsäureester vom F. 90 bis 920C erhalten. Die Ausbeute betrug 49% der theoretischen Ausbeute.
B e i s ρ i e 1 5
Ein Gemisch von 3-Chlor-4-methyl-7-oxycumarin (138,6 g), Natriumkarbonat (90,0 g) und Benzol (1,5 1) wurde unter Rühren auf 6O0C erhitzt und hierzu im Verlaufe von 2 Stunden 144 g O,O-Bis-(2 - chloräthyl) -phosphorsäurechlorid hinzugegeben. Dann wurde das Gemisch weitere 2 Stunden erhitzt und anschließend mit 500 ecm kaltem Wasser versetzt und die obere Benzolschicht abgetrennt. Die Benzolschicht wurde mit 200 ecm einer 5%igen Natriumkarbonatlösung sowie mit Wasser gewaschen und dann mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Hierauf wurde das Benzol durch Destillation entfernt und der Rückstand zweimal aus 500 ecm Äthanol umkristallisiert. Es wurden 170 g O,O-Bis-(2 - chloräthyl) - O - 7 - (3 - chlor - 4- methylcumarinyl)-phosphorsäureester vom F. 91 bis 920C erhalten.
Ferner wurden die folgenden in der nachstehenden Tabelle zusammengestellten Verbindungen gemäß dem angegebenen betreffenden Beispiel hergestellt. Das Verfahrensprodukt des Beispiels 6 stellte ein öl dar, das durch den Brechungsindex charakterisiert wurde.
Verbindung Schmelz Her P Analysenwerte in S Gewichtsprozent berechnet S
Beispiel punkt
unkorrigiert
stellung
gemäß
8,6 gefunden 8,1 Cl 8,6
O,O-Bis-(2-chloräthyl-O-7-(4-methyl- °c Beispiel Cl P 17,9
6 cumarinyl)-thio-phosphorsäureester 48 1 6,7 18,9 7,8
O,O-Bis-(2-bromäthyl)-O-7-(4-methyl- (34,0 Br)
7 cumarinyl)-phosphorsäureester 71 bis 72 1 5,9 (34,2 Br) 6,6
O,O-Bis-(2-bromäthyl)-O-7-(3-chlor-
8 ^-methylcumarinyO-phosphorsäure- 91 1 6,15
ester
lkispiel
Verbindung
O.O-Bis-(2-chloräthyl)-O"/-(3-brom-4-methylcumarinyl)-pho;:phorsäureester
O,O-Bis-(2-bromäthyl)-O-7-(3-brom-4-methylcumarinyl)-phosphorsäureester
0,0-B is-( 2-chloräthyl)-O-7-( 3-benzyl-4-methylcumarinyl)-phosphorsäureester
Fortsetzung
Schmelzpunkt unkorrigiert
"C
92 bis 93
96 bis 97
76 bis 78
Herstellung gemäß Beispiel
Analysenwerte in < iewiehlspio/· in
gefunden ! berechnet
P Cl
6,84
5,95 (44,0 Br)
6.5 15,2
S P Cl Br) S
6.74 1
5,65 (43.7
__ 6.6 15 -

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Phosphor- oder Thiophosphorsäureester von 7-Oxycumarinderivaten der allgemeinen Formel I
    R-O
    R-O-
    p — o
    in der R die Gruppe Hai — C2H4 —, in der Hai 30 ein Chlor- oder Bromatom darstellt, X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom und Yi und Y2 ein Wasserstoff-, Chlor- oder Bromatom, eine Methyl-, Benzyl-, 2,4-Dichlorphenyl- oder p-Nitrophenylgruppe bedeutet. 35
    2. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 7-Oxycumarin der allgemeinen Formel II
    Y2 40
    (Π)
    in der Yi und Y2 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, in an sich bekannter Weise mit einer Phosphorverbindung der allgemeinen Formel III
    (III)
    P — Z
    45 in der R und X die im Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und Z ein Halogen- oder Wasserstoffatom darstellt, in Gegenwart eines säurebindenden Mittels und eines organischen Lösungsmittels umsetzt und wobei im Falle, daß Z ein Wasserstoffatom bedeutet, ein Oxydationsmittel verwendet wird.
    909514/1612
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