DE1300946B - Dithiophosphorsaeureester und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Dithiophosphorsaeureester und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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- C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
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- C07F9/653—Five-membered rings
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- A01N57/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic phosphorus compounds
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- A01N57/16—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic phosphorus compounds having phosphorus-to-oxygen bonds or phosphorus-to-sulfur bonds containing heterocyclic radicals
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Dithiophosphorsäureester der allgemeinen Formel I
I^ rl·?
worin η die Zahl 1 oder 2 bedeutet und wobei im Falle η = 1 das Chloratom in 5- oder in 6-Stellung
steht und im Falle « = 2 die beiden Chloratome sich in 5- und in 7-Stellung des Benzoxazolringes
befinden.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Dithiophosphorsäureestern
der allgemeinen Formel I
(C2H5O)2P-S-CH2-C
worin η die Zahl 1 oder 2 bedeutet und wobei im Falle η = 1 das Chloratom in 5- oder in 6-Stellung
steht und im Falle η = 2 die beiden Chloratome sich in 5- und in 7-Stellung des Benzoxazolringes
befinden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in an sich bekannter Weise Salze von Diäthyldithiophosphorsäuren
der allgemeinen Formel II
35
(C2H5O)2P-S-B
S
II
worin B ein Alkali- oder Erdalkaliatom, die Ammoniumgruppe oder den Rest einer organischen Base
bedeutet, mit Benzoxazolen der allgemeinen Formel III Bekämpfung von Schädlingen im Haus und Stall
und von Ektoparasiten gestattet.
Nach der britischen Patentschrift 819 850 ist die Verwendung von im Benzolkern unsubstituierten
Phosphor- und Thiophosphorsäureestern wie 2- O, O - Diäthyl - dithiophosphorylmethyl - benzoxazol
als Mittel gegen Pflanzenschädlinge, insbesondere Insekten und Spinnentiere, bekannt. Dort ist auch
in allgemeiner Form vorgeschlagen worden, entsprechende, im Benzolkern substituierte Benzoxazolphosphorsäureester
gegen Pflanzenschädlinge zu verwenden; als mögliche Substituenten sind ein oder mehrere Halogenatome wie Chlor oder Brom, Alkyl-
und Alkoxygruppen mit bis zu 4 C-Atomen sowie Nitrogruppen genannt. Demgegenüber ist es neu
und überraschend, daß die drei chlorsubstituierten Verbindungen gemäß der Erfindung mit großem
Vorteil gegen Ektoparasiten bei Nutztieren verwendet werden können; sie zeichnen sich insbesondere
durch einen lange anhaltenden Abtötungseffekt gegen die Parasiten bei sehr geringer Toxizität
gegen die Wirtstiere aus. Im Gegensatz dazu zeigen entsprechende andere chlorsubstituierte Verbindungen
sowie durch Brom, Alkyl-, Alkoxy- oder Nitrogruppen substituierte Verbindungen eine solche Wirkung
entweder gar nicht oder in praktisch nicht verwendbarem Maße, zum Teil bei erheblichen Toxizitätswerten.
Die überlegene Wirksamkeit der Dithiophosphorsäureester gemäß der Erfindung gegenüber bekannten
Verbindungen zeigt sich insbesondere in den folgenden Versuchen.
Versuch A
Y —CH,-C
III
worin Y ein Halogenatom oder einen Sulfonsäurerest bedeutet und π die obengenannte Bedeutung
hat, vorzugsweise in einem organischen, gegenüber den Reaktionspartnern inerten Lösungsmittel bei
Temperaturen zwischen 20 und 10O0C miteinander reagieren läßt.
Die als Ausgangsverbindungen verwendeten, im Benzolring substituierten 2-Halogenmethylbenzoxazole
und Sulfonsäureester von entsprechenden 2-Hydroxymethylbenzoxazolen
sind bisher nicht beschrieben.
Die neuen Verfahrensprodukte zeigen gute insektizide, akarizide und fungizide Wirksamkeit und
zeichnen sich insbesondere durch geringe Warmblütdrgiftigkeit
aus, welche ihre Verwendung zur Drei Gruppen weißer Mäuse, mit einem Gewicht von etwa 30 g, wurden mit einer Operationsspritze
1 mg der Wirkstoffe in 0,1 ml physiologischer Kochsalzlösung intravenös verabreicht. Zum Vergleich
wurde Mäusen einer vierten Gruppe 0,1 ml physiologische Kochsalzlösung verabfolgt. Zur Ermittlung
der Insektiziden Wirksamkeit der Wirkstoffe wurden 1 Stunde nach ihrer Verabreichung die Mäuse in
rohrförmige Käfige eingebracht. Den heraushängenden Schwanz besetzte man in Abständen von 3 Stunden,
1 und 2 Tagen mit Bettwanzen (Cimex lectularius). Diejenigen Insekten, die gesaugt hatten, wurden
48 Stunden beobachtet, um die durch die Wirkstoffe verursachte Mortalität zu bestimmen. Die bei diesen
Versuchen erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Die chlorsubstituierten Verbindungen zeigen nicht nur ein schnelleres Einsitzen der Insektiziden Wirkung,
sondern auch ein wesentlich längeres Anhalten dieser Wirkung nach einmaliger Behandlung der
Wirtstiere, als sie mit der unsubstituierten Verbindung erreicht wird, wie die folgende Tabelle zeigt.
1 300 948
Versuch A Mortalitätsangabe von Cimex lectularius in Prozent
Wirkstoff
1: 2-0,0-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-benzoxazol
(britische Patentschrift
819 850)
(britische Patentschrift
819 850)
II: 2-0,0-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-6-chlorbenzoxazol
(erfindungsgemäß)
III: 2-0,0-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-SJ-dichlorbenzoxazol
(erfindungsgemäß)
(erfindungsgemäß)
Physiologische
Kochsalzlösung
Kochsalzlösung
Zeit nach der Behandlung der Wirtstiere
40
60
0
0
3 Stunden
tot nach Stunden
tot nach Stunden
60
80
0
0
60
80
80
100
0
0
48
60
100
!Tag
tot nach Stunden
tot nach Stunden
20
90
90
100
0
0
2 Tage tot nach Stunden
5 | 20 | 48 |
0 | 0 | 0 |
0 | 30 | 40 |
0 | 40 | 40 |
0 | 0 | 0 |
Versuch B
Vier Gruppen Meerschweinchen wurden in einer Emulsion gebadet, die 0,1% eines der in Versuch A
genannten Wirkstoffe enthielt; zur Herstellung der Emulsion wurde zunächst ein Konzentrat aus 100Z0
Wirkstoff, 78% absolutem Alkohol, 2% Epichlorhydrin und 10% Emulgator (äthoxyliertes Alkylphenol
mit 10 Äthylenoxydgliedern) hergestellt und anschließend auf die hundertfache Menge mit Wasser
verdünnt. 6 Tage nach dem Wirkstoffbad entnahm man den Tieren 5 g Haar, das in Petrischalen gleichmäßig
verteilt wurde. Bei einer Temperatur von 36° C besetzte man die Schalen mit Zecken (Ornithodorus
moubata). 48 Stunden später waren auf Grund der Kontaktwirkung des behandelten Haarkleides
getötet durch:
2-0,0-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-benzoxazol
(britische Patentschrift 819 850)
50% Zecken
2-O,O-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-6-chlor-
2-O,O-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-6-chlor-
benzoxazol (erfindungsgemäß) 90% Zecken
2- O, O-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-SJ-dichlor-benzoxazol (erfindungsgemäß)
2- O, O-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-SJ-dichlor-benzoxazol (erfindungsgemäß)
100% Zecken
Versuch C
In 500-ecm-Weithalsflaschen gab man jeweils
200 ecm einer Emulsion aus 10% Wirkstoff, 80% Dimethylformamid und 10% Emulgator (äthoxyliertes
Alkylphenol mit 10 Äthylenoxydgliedern), verdünnt mit der hundertfachen Menge Wasser. Als
bekannter Wirkstoff wurde 2- O, O-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-benzoxazol,
als Wirkstoff gemäß der Erfindung 2- Ο,Ο-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-5,7-dichlor-benzoxazol
verwendet.
Die Weithalsflaschen wurden mit engmaschigem Nylongewebe abgedeckt. Auf diese setzte man jeweils
eine 500-ccm-Weithalsflasche, in der sich 100 Taufliegen
(Drosophila melanogaster) befanden. Der Versuch wurde bei 20 bis 22° C aufgestellt und über
5 Stunden kontrolliert. Aus Tabelle II geht die größere Flüchtigkeit der unsubstituierten Verbindung hervor.
Die wesentlich geringere Flüchtigkeit der 5,7-Dichlor-Verbindung
gemäß der Erfindung entspricht in der Praxis einem protrahierten Effekt, insbesondere gegen
Ektoparasiten im Fell von Wirtstieren.
Versuch C
Dampfphasenwirkung auf Drosophila melanogaster
Wirkstoff
2-O,O-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-benzoxazol
2-O,O-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-5,7-dichlor-benzoxazol
Kontrolle: unbehandelt ....
Kontrolle: unbehandelt ....
Wirkstoff
% Lösung
% Lösung
0,1
0,1
% tot nach Stunden 2 2,5 4 5
75
0 0
100
0 0
50
Versuch D
In Petrischalen von 9 cm Durchmesser wurden 2 ecm einer acetonischen Lösung von 0,025% der
Wirkstoffe gegeben. Nach Verdunsten des Acetons setzte man die Schalen einige Tage lang einer Temperatur
von 35 bzw. 500C aus.
Die insektizide Wirkung der Wirkstoffrückstände auf Stubenfliegen ist wie folgt (Abtötung in Prozent):
2-0,0-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-benzoxazol
(britische Patentschrift 819 850)
2-O.O-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-6-chlorbenzoxazol
(erfindungsgemäß}
2-0,0-Diäthyl-dithiophosphorylmethyI-5,7-dichlor-benzoxazol
(erfindungsgemäß)
35°
0% nach 7 Tagen
60% nach 7 Tagen
100% nach 7 Tagen
50°
Wirkstoff
0° „ nach 1 Tag
25" „nach 3 Tagen
100" „nach 3 Tagen
Versuch E
Versuch F
Zur Prüfung der akuten Hauttoxizität wurde jeweils 1 00 Ratten auf die geschorene Rückenhaut ein 30" „iges
Emulsionskon/entrat der Wirkstoffe in 50" „ Isophoron und 10% Xylol unter Zusatz von 10",, eines
Emulgatorgemisches aus Calciumphenylsulfonat und oxäthylierter Ricinolsäure aufgepinselt. Die LD511
(nach Karben vgl. Leopold T h e r, Grundlagen
der experimentellen Arzneimittelforschung [1965]. S. 77) betrug für
2-O.O-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-benzox-
azol 71 mg kg Ratte
2 - O, O - Diäthyl - dithiophosphorylmethyl- 5,7-dichlor-benzoxazol 1105 mg/kg Ratte
2 - O, O - Diäthyl - dithiophosphorylmethyl- 5,7-dichlor-benzoxazol 1105 mg/kg Ratte
Versuch G
Die folgende Tabelle zeigt die akute orale Toxi/ität
der erfindungsgemäßen chlorierten Verbindungen an der Ratte im Vergleich zu der betreffenden im
Benzoxazolring nicht substituierten, bekannten Verbindung.
LD51
30 mg/kg Ratte 105 mg/kg Ratte 110 mg/kg Ratte
Zecken, die 3 Tage lang gehungert hatte, wurden auf eine Unterlage gesetzt, die jeweils mit einer
0,05" ,,igen Wirkstoffemulsion, hergestellt aus einem
Konzentrat der Zusammensetzung:
10",, Wirkstoff,
78" „ absolutem Alkohol,
2" „ Epichlorhydrin und
10",, Emulgator (äthoxyliertes Alkylphenol mit IO Äthylenoxydgliedern)
78" „ absolutem Alkohol,
2" „ Epichlorhydrin und
10",, Emulgator (äthoxyliertes Alkylphenol mit IO Äthylenoxydgliedern)
und anschließender Verdünnung auf die 2(K)fache Menge mit Wasser, mit einer Menge von 1 ecm
65 cm2 gespritzt war.
Nach 10 Tagen betrug die Mortalität der Zecken nach Behandlung mit Wirkstoff:
2-O,O-Diäthyl-dithiophosphory!methyI-benzox-
azol (bekannt) 0" „
2-O,O-Diäthyl-dithiophosphorylmelhyl-5-chlor-
2-O,O-Diäthyl-dithiophosphorylmelhyl-5-chlor-
benzoxazol (gemäß der Erfindung) 80" „ 2-O.O-Dialhyl-dithiophosphorylmethyI-5.7-dichlor-benzoxazol
(gemäß der Erfindung) 90" „ '2-0,0-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-benzoxazol
(britische
Patentschrift 819 850)
Patentschrift 819 850)
2-0,0-Dithiophosphorylmethyl-5,7-dichlor-benzoxazol
(erfindungsgemäß)
2- O, O-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-6-chlor-benzoxazol
(erfindungsgemäß)
(erfindungsgemäß)
45 g Kaliumsalz der Ο,Ο-Diäthyldithiophosphorsäure
und 41 g 2-Chlormethyl-5-chlor-benzoxazol, Schmelzpunkt 54 bis 55° C, werden in 150 ml Äthanol
15 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Nach Abkühlen auf Zimmertemperatur wird das abgeschiedene Kaliumchlorid
abgesaugt. Nach Abdestillieren des Äthanols aus dem Filtrat bleiben 64 g 2-O,O-Diäthyldithiophosphorylmethyl-5-chlor-benzoxazol
als braunes öl zurück.
Analyse für C12H15ClNO3PS2:
Berechnet ... N 4,0. P 8,8%;
gefunden ... N 4.1 4,2, P 8,7/8,8%.
gefunden ... N 4.1 4,2, P 8,7/8,8%.
Das als Ausgangsprodukt verwendete 2:Chlormethyl-5-chlor-benzoxazol
kann wie folgt erhalten werden:
66 g 2-Chloracetamino-4-chlorphenol werden mit 0,5 g Zinkchlorid in 300 ml o-Dichlorbenzol unter
langsamem Abdestillieren von ο - Dichlorbenzol ' 2 Stunde lang erhitzt, bis mit dem o-Dichlorbenzol
kein Wasser mehr überdestilliert. Nach Abkühlen auf Zimmertemperatur wird die Lösung mit Wasser
durchgeschüttelt und abgeschieden. Aus der Lösung wird das o-Dichlorbenzol im Vakuum abdestillierl.
Der bei etwa 47"'C erstarrende Rückstand wird aus Methanol umkristallisiert. Erhalten werden so 56 g
2-ChlormethyI-5-chlor-benzoxazol vom Fp. 54 bis 55 C.
45 g Kaliumsalz der Ο,Ο-Diäthyldithiophosphorsäure
und 41 g 2-Chlormethyl-6-chlor-benzoxazol, Fp. 58 bis 59 C, werden in 150 ml Äthanol 10 Minuten
unter Rückfluß erhitzt. Nach Abkühlen auf Zimmertemperatur wird das ausgeschiedene Kaliumchlorid
abgesaugt. Aus dem Filtrat wird das Lösungsmittel abdestiUiert. Zurück bleiben 63 g 2-0,0-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-6-chlor-benzoxazol
als braunes öl.
Analyse für Ci2H15ClNO3PS2:
Berechnet ... N 4,0, P 8,8%;
gefunden ... N 4,0, P 8,8%.
gefunden ... N 4,0, P 8,8%.
Das als Ausgangsmaterial verwendete 2-Chlormethyl-6-chlor-benzoxazol
wird in der unter Beispiel 1 beschriebenen Weise aus 2-ChIoracetamido-5-chlorphenol
hergestellt.
Die Suspension von 42 g Ammoniumsalz der Ο,Ο-Diäthyldithiophosphorsäure in einer Lösung
von 48 g 2-ChIormethyl-5,7-dichlor-benzoxazol (Fp. 63 bis 645C) in 50 g Xylol wird auf 700C erhitzt und
mit 10 ml Äthanol versetzt. Die Temperatur steigt
bis 95° C und wird durch Heizen 5 Minuten auf 90 bis 1000C gehalten. Nach Abkühlen auf Zimmertemperatur
wird das Reaktionsgemisch 2mal mit je 200^mI Wasser ausgeschüttelt. Die abgeschiedene
Xylollösung wird mit-5 g Kieselgur durchgerührt und abgesaugt. Nach Abdestillieren des Xylols aus
dem Filtrat bei 10 bis 30 Torr bleiben 70 g 2-O,O-Diäthyl
- dithiophosphorylmethyl - 5,7- dichlor - benzoxazol als gelbes öl zurück, welches bei 22 bis 24° C
erstarrt.
Analyse für Cj2H14Cl2NO3PS2:
Berechnet ... P 8,2, Cl 18,9%;
gefunden ... P7,9, Cl 18,6%.
Berechnet ... P 8,2, Cl 18,9%;
gefunden ... P7,9, Cl 18,6%.
Das ah, Ausgangsprodukt verwendete 2-Chlormethyl-5,7-dichlor-benzoxazol
wird wie im Beispiel 1 angegeben aus 2-Chloracetamido-4,6-dichlor-benzoxazol hergestellt.
34 g p-Toluolsulfonat des 2-HydroxymethyI-5-chlor-benzoxazols
und 22 g Kaliumsalz der O,O-Diäthyjdithiophosphorsäure
wurden in 150 ml Aceton 15 Minuten gekocht. Nach Abkühlen auf Zimmertemperatur
und Zusatz von 200 ml Methylenchlorid wird das Reaktionsgemisch 2mal mit je 300 ml
Wasser ausgeschüttelt. Die Methylenchloridlösung wird mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet.
Nach Abdestillieren des Methylenchlorids bleiben 20 g 2-O,O-Diäthyl-dithiophosphorylmethyl-5-chlorbenzoxazol
als braunes Ol mit folgenden Analysedaten zurück:
Analyse für C12H15ClNO3PS2:
Berechnet ... N4,0, P8,8°„:
gefunden ... N 3,8, P8.9°O.
40
Das als Ausgangsmaterial verwendete p-Toluolsulfonat
des 2-Oxymethyl-5-chlor-benzoxazols schmilzt bei 1020C. Das 2-Hydroxymethyl-5-chlor-benzoxazoI,
Fp. 68 bis 70° C, läßt sich durch Verseifung des 2-Acetoxymethyl-5-chlor-benzoxazols herstellen, das
durch Umsetzung von 2-Chlormethyl-5-chlor-benzoxazol
mit Natriumacetat erhalten wird.
20
25
30
35 der allgemeinen
Claims (2)
- Patentansprüche:I. Dithiophosphorsäurcester
Formel I(QH5O)2P S CH2 Cworin η die Zahl 1 oder 2 bedeutet und wobei im Falle η = 1 das Chloratom in 5- oder in 6-Stellung steht und im Falle η = 2 die beiden Chloratome sich in 5- und in 7-Ste!lung des Benzoxazolringes befinden. - 2. Verfahren zur Herstellung von Dithiophosphorsäureestern der allgemeinen Formel I(C2H5O)2P-S-CH2-CIi -J-Cln Iworin η die Zahl 1 oder 2 bedeutet und wobei im Falle n — \ das Chloratom in 5- oder in 6-Stellung steht und im Falle η = 2 die beiden Chloratome sich in 5- und in 7-Stellung des Benzoxazolringes befinden, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise Salze von Diäthyldithiophosphorsäuren der allgemeinen Formel II(C2H5O)2P-S-Bworin B ein Alkali- oder Erdalkaliatom, die Ammoniumgruppe oder den Rest einer organischen Base bedeutet, mit Benzoxazolen der allgemeinen Formel IIICH/NV\worin Y ein Halogenatom oder einen Sulfonsäurerest bedeutet und π die obengenannte Bedeutung hat, vorzugsweise in einem organischen, gegenüber den Reaktionspartnern inerten Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen 20 und 100° C umsetzt.909 533/316
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