DE1518805B2 - Acylierte nortricyclyl-3-amin, verfahren zur herstellung und verwendung als insekten- und milbenabweisende mittel - Google Patents

Description

—N

R'

R"

R' und R" einzeln Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 18 C-Atomen, Allyl, einen Oxyäthylrest, einen gegebenenfalls durch ein Chloratom substituierten Phenylrest, einen Naphthyl- oder Nortricyclylrest bedeuten und R' und R" zusammen mit dem Stickstoffatom einen Piperidin-, Tetrahydro-y-picolin- oder Morpholinring bilden können.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise entweder Nortricyclyl-isocyanat mit Aminen der allgemeinen Formel

Η—Ν

R'

R"

H —COOR'"

(V)

1 bis 18 C-Atomen, Allyl, einen Oxyäthylrest, einen gegebenenfalls durch ein Chloratom substituierten Phenylrest, einem Naphthyl- oder Nortricyclylrest bedeuten und R' und R" zusammen mit dem Stickstoffatom einen Piperidin-, Tetrahydro-y-picolin- oder Morpholinring bilden können, Verfahren zur Herstellung und insekten- und milbenabweisende Mittel. Es ist bereits bekanntgeworden, daß man Dimethylphthalat, Caprylsäure-diphenylamid und insbesondere m-Toluylsäure-N,N-diäthylamid als Repellents gegen Insekten verwenden kann. Die Verbindungen haben in der Praxis bereits eine erhebliche Bedeutung erlangt. Sie besitzen eine Repellentwirkung, die mehrere Stunden anhält.

Demgegenüber ist es als ausgesprochen überraschend zu bezeichnen, daß die erfindungsgemäß zu verwendenden Wirkstoffe eine erheblich höhere Repellentwirkung auf Insekten und Milben haben als die aus dem Stand der Technik bekannten Insektenrepellents. Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe stellen somit eine wertvolle Bereicherung der Technik dar.

Die neuen Stoffe können nach einer Vielzahl von an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.
Handelt es sich bei den Wirkstoffen um Harnstoffe, so kann die Herstellung z. B. durch Umsetzung in an sich bekannter Weise von"iStortricyclyl-isocyanat oder Nortricyclyl-carbaminsäureestern mit Aminen oder von Nortricyclyl-amin mit Isocyanaten oder Carbaminsäurechloriden erfolgen.

In besonders günstiger Weise erhält man die Harnstoffe, wenn man gemäß dem erstgenannten Verfahren Nortricyclyl-isocyanat der Formel

in welcher R' und R" die oben angegebene Bedeutung haben, umsetzt oder Nortricyclyl-amin mit einem Ameisensäureester der allgemeinen Formel

in welcher R'" für niederes Alkyl oder Phenyl steht, umsetzt.

3. Insekten- und milbenabweisende Mittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Verbindung gemäß Anspruch 1 neben üblichen Trägerstoffen.

Die vorliegende Erfindung betrifft neues acyliertes Nortricyclyl-3-amin der allgemeinen Formel

V-NCO

mit Aminen der allgemeinen Formel

Η —Ν

R'

R"

(III)

V-NH-CO —R

(D

in welcher R Wasserstoff oder

R'

—N

R"

R' und R" einzeln Wasserstoff, einen Alkylrest mit in welcher R' und R" die oben angegebene Bedeutung haben, umsetzt.
Das Nortricyclen-isocyanat erhält man aus dem bekannten N - Nortricyclyl - carbaminsäureäthylester (deutsche Auslegeschrift 1 181 210) durch Umsetzung mit Diphenylmethan-diisocyanat und Polyphenylmethylpolyisocyanat.

Die benötigten Amine sind bekannt. Als Beispiele sollen genannt werden: Ammoniak, Methylamin, Dimethylamin, Methyl-äthylamin, Isopropylamin, n-Butylamin, Isobutylamin, tert-Butylamin, Din-butylamin, Methyl-butylamin, Piperidin, Anilin, p- und o-Chloranilin, Diäthylamin, Diallylamin, Naphthylamin, Diäthanolamin, Di-n-propylamin, Diisobutylamin, Morpholin oder Piperidin.

Die Umsetzung des Isocyanate mit den Aminen kann in Abwesenheit oder in Gegenwart von Verdünnungsmitteln durchgeführt werden, wie Wasser, Alkohole, Ester, Ketone und aromatische Kohlenwasserstoffe.

Zur Beschleunigung des Reaktionsablaufes können tertiäre Amine, wie Trimethylamin, zugesetzt werden.

Die Reaktionstemperaturen können in einem größeren Bereich variiert werden. Im allgemeinen arbeitet man zwischen 0 und 150⁰C.

Die Umsetzung wird in üblicher Weise durchgeführt, z. B. in äquimolaren Mengen oder unter Verwendung eines Überschusses des technisch einfacher zugänglichen Amins.

Handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Wirkstoffen um formyliertes Nortricyclin-3-amin, so stellt man dieses zweckmäßigerweise durch Umsetzen des Nortricyclyl-3-amins mit Ameisensäure, deren Estern oder Halogeniden her.

In besonders einfacher Weise erhält man das formylierte Nortricyclyl-3-amin, wenn man Ameisensäureester der allgemeinen Formel

H-COOR'"

(IV)

in welcher R'" für niederes Alkyl oder Phenyl steht, verwendet.

Das Nortricyclylamin erhält man in einfacher Weise durch Verseifen des Nortricyclyl-carbaminsäureäthylesters mit Kaliumhydroxyd (vgl. deutsche Auslegeschrift 1181 210).

Die Umsetzung des Amins mit den Ameisensäureestern kann in Gegenwart oder in Abwesenheit von Verdünnungsmitteln durchgeführt werden, wie höher siedenden Kohlenwasserstoffen, Trichlorbenzol und Diphenyläther.

Zur Beschleunigung der Umsetzung können basische Katalysatoren zugesetzt werden, wie Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat.

Die Umsetzungstemperaturen können in einem größeren Bereich variieren. Im allgemeinen arbeitet man zwischen 80 und 280⁰C, vorzugsweise zwischen 150 und 250° C.

Umsetzung und Aufarbeitung werden in üblicher Weise durchgeführt. So kann man äquimolare Mengen der Reaktionspartner umsetzen oder auch einen Überschuß des Esters verwenden.

Die erfindungsgemäßen Stoffe weisen bei geringer Warmblütertoxizität eine starke Repellentwirkung gegen Gliederfüßler auf. Die Wirkung hält lange an. Sie können daher mit gutem Erfolg zur Abwehr von schädlichen saugenden und beißenden Insekten und Milben verwendet werden.

Zu den saugenden Insekten gehören im wesentlichen Stechmücken, wie die Aedes-, Culex- und Anopheles-Arten; Schmetterlingsmücken, wie die PhIebotomen; Gnitzen, wie die Culicoides-Arten; Kriebelmücken, wie die Simulium-Arten; Stechfliegen, wie der Wadenstecher (Stomoxys calcitrans), die Tsetse-Fliegen (Glossina-Arten); Bremsen, wie die Tabanus-m Haematopota- und Chrysops-Arten; die große Stubenfliege (Musca domestica); die kleine Stubenfliege (Fannia canicularis); die Fleischfliegen, wie Sarcophaga carnaria; Myiasis erzeugende Fliegen, wie Lucilia cuprina, Chrysomyia chloropyga, Hypoderma bovis, Hypoderma lineata, Dermatobia hominis, Oestrus ovis, Gasterophilus intestinalis, Cochliomyia hominivorax; Wanzen, wie Cimex lectularius, Rhodnius prolixus, Triatoma infestans; Läuse, wie Pediculus humanus, Haematopinus suis und Damalinia ovis; Lausfliegen, wie Melophagus ovinus; Flöhe, wie der Menschenfloh (Pulex irritans), Ctenocephalus canis und Sandflöhe, wie Dermatophilus penetrans.

Zu den beißenden Insekten gehören im wesentlichen Schaben, wie die deutsche Schabe (Blattella germanica), die Küchenschabe (Blatta Orientalis); Käfer, wie der Kornkäfer (Sitophilus granarius), der Hausbock (HyIotrupes bajulus), die Totenuhr (Anobium punctatum), der Brotkäfer (Anobium paniceum), der Speckkäfer (Dermestes lardarius), der Mehlkäfer (Tenebrio molitor) und Termiten, wie Reticulitermes lucifugus; Ameisen, wie Lasius niger.

Zu den Milben gehören Zecken, wie Ornithodoros moubata, Boophilus microphus und Amblyomma hebraeum und Milben im engeren Sinne, wie Dermanyssus gallinae, Sarcoptes scabiei.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können in die üblichen Formulierungen übergeführt werden, wie Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Pulver, Pasten und Granulate. Diese werden in bekannter Weise hergestellt, z. B. durch Verstrecken der Wirkstoffe mit Lösungsmittel und/oder Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Verwendung von Emulgiermitteln und/oder Dispergiermitteln, wobei z. B. im Falle der Benutzung von Wasser als Verdünnungsmittel gegebenenfalls organische Lösungsmittel als Hilfslösungsmittel verwendet werden können (vgl. Agricultural Chemicals, März 1960, S. 35 bis 38). Als Hilfsstoffe kommen im wesentlichen in Frage: Lösungsmittel, wie Aromaten (z. B. Xylol, Benzol), chlorierte Aromaten (z. B. Chlorbenzole), Paraffine (z. B^. Erdölfraktionen), Alkohole' (z. B. Methanol, Butanol), Amine und Aminderivate (z. B. Äthanolamin, Dimethylformamid) und Wasser; Trägerstoffe, wie natürliche Gesteinsmehle (z. B. Kaoline, Tonerden, Talkum, Kreide) und synthetische Gesteinsmehle (z. B. hochdisperse Kieselsäure, Silikate); Emulgiermittel, wie nichtionogene und anionische Emulgatoren (z. B. Polyoxyäthylen-Fettsäure-Ester, Polyoxyäthylen-Fettalkohol-Äther, Alkylsulfonate und ArylsuÖonate) und Dispergiermittel, wie Lignin, Sulfitablaugen und Methylcellulose.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können in den Formulierungen miteinander gemischt vorliegen.

Die Formulierungen enthalten im allgemeinen zwischen 0,1 und 95 Gewichtsprozent Wirkstoff, vorzugsweise zwischen 0,5 und 90.

Zum Schutz gegen blutsaugende Insekten oder Milben werden die erfindungsgemäßen Wirkstoffe entweder auf die menschliche oder tierische Haut aufgebracht oder Kleidungsstücke oder andere Gegenstände damit imprägniert. Zur Abwehr gegen Nahrungs- oder Materialschädlinge werden die zu schützenden Stoffe entweder direkt mit ihnen behandelt, oder die Mittel werden um die zu schützenden Stoffe herum angewandt und so Sperrzonen gegen das Eindringen der Schädlinge geschaffen.

Die Wirkstoffe können als solche, in Form ihrer Formulierungen oder der daraus bereiteten Anwendungsformen angewendet werden. Die Anwendung geschieht in üblicher Weise durch Einreiben, Aufsprühen, Verspritzen, Vergießen oder Verstäuben.

Die Wirkstoffkonzentrationen können in einem größeren Bereich variiert werden. Im allgemeinen verwendet man Wirkstoffkonzentrationen von 1 bis 80%, vorzugsweise 5 bis 50%.

Nachfolgend soll die Herstellung einiger erfindungsgemäßer Wirkstoffe näher beschrieben werden.

Beispiel 1

V-NH-CO—N

C₄H₉

CH,

Zu einer Lösung von 22 Gewichtsteilen Methylbutylamin in 150 ml wasserfreiem Benzol werden bei Raumtemperatur 34 Gewichtsteile Nortricyclyl-3-isocyanat zugetropft. Man läßt das Gemisch 3 Stunden bei 5O⁰C reagieren und entfernt dann das Lösungsmittel. Zurück bleiben 51 Gewichtsteile eines viskosen Reaktionsproduktes, das laut IR-Spektrum und Elementaranalyse die oben angegebene Struktur besitzt.

Berechnet ... C 70,3, H 9,91, N 12,6%;
gefunden .... C 70,13, H 9,76, N 12,6%.

Das als Ausgangsstoff verwendete Isocyanat kann wie folgt hergestellt werden:

Ein Gemisch aus 105 Gewichtsteilen N-Nortricyclylcarbaminsäureäthylester, 150 Gewichtsteilen Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und 30 Gewichtsteilen eines Polyphenylmethyl-polyisocyanats, wie es durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und nachfolgende Phosgenierung erhalten wird, wird unter mechanischem Rühren mehrere Stunden unter vermindertem Druck auf 220⁰C erhitzt; dabei destilliert eine farblose Flüssigkeit ab. Das Destillat wird zur Reinigung fraktioniert destilliert. Man erhält 59 Gewichtsteile Nortricyclyl-isocyanat vom Kp. 75 bis 76°C/18.

Beispiel 2

V-NH-CO —N

CH,

CH,

20 Gewichtsteile Nortricyclyl-3-isocyanat werden mit überschüssigem Dimethylamin bei Raumtemperatur zur Reaktion gebracht. Man erhält in praktisch quantitativer Ausbeute den N - [Nortricyclyl - (3)]-Ν',Ν'-dimethylharnstoffvomFp. 136° C.

In analoger Weise können die anderen in der Tabelle aufgeführten Verbindungen hergestellt werden.

^-NH-CO-N

R'

R"

Nr.	R'	R"	-CH2-OH	E(0C)
3	H	H	148
4	CH3	CH3 A	136
5	H		269
6	C2H5	α	78
7	H ,		156
8	Η<	C2H5	208
9	H	n-C4H9	268
ίο	CH3	1-C4H9	viskos
11	n-C3H7	tert.-C4H9	103
12	P-C4H9	n-C4H9	68
13	J-C4H9	n-C3H7	126;
14	CH3	P-C4H9	80
15	CH3	i-C4H9	230
16	C2H5	C6H5	1I6
17	C2H5		80
		6ο
18	vri2 C/ χ+ —CH.2	-O	45
19	-CH2-CH2- QH	ei	viskos
-CH2-CH=CH2
-CH2

Fortsetzung

Nr.	R'	R"	CH2 CH2 O CH2 CH2	H	-CH2-CH2-OH	QeH37	F.fC)
20	CH2 — CH2 — CH2 — CH2 CH2	H	CH2 C^H —OH2	174
21	Οχΐ2 ν_/ΓΧ2 Cz(C^ .H^)-1-^ C-- JtT 0x1.2	174
22	CH3	viskos
23	133
24	93
25	60

Beispiel 26

^v—NH-CHO

109 Gewichtsteile 3-Aminonortrieyclen und 240 Gewichtsteile Ameisensäuremethylester werden 6 Stunden im Autoklav auf HO⁰C erhitzt. Das Reaktionsprodukt wird anschließend destilliert. Man erhält 106 Gewichtsteile 3-Formylamino-nortricyclen vom Kp. 159 bis 161° C/15 mm Hg.

Das 3-Aminonortricyclen kann in folgender Weise hergestellt werden:

181 Gewichtsteile Nortricyclyl-carbaminsäureäthylester und 125 Gewichtsteile Kaliumhydroxyd werden in 500 Gewichtsteilen 50%igem Alkohol gelöst und im Autoklav 6 Stunden auf 150⁰C erhitzt. Das erhaltene Reaktionsgemisch besteht aus 2 Schichten. Die obere Schicht wird abgetrennt, und der größte Teil des in ihr enthaltenen Alkohols wird abdestilliert. Der flüssige Rückstand wird mit der unteren Schicht vereinigt und mehrmals mit Benzol ausgeschüttelt. Die Benzollösungen werden vereinigt und getrocknet, das Lösungsmittel wird entfernt und der zurückbleibende Rückstand wird destilliert. Man erhält 62 Gewichtsteile des Nortricyclylamins vom Kp. 51 bis 56°C/14mmHg.

Anwendungsbeispiel 1
Repellent-Test/Mücken

Testtiere: Aedes aegypti
Lösungsmittel: Alkohol

Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 5 Gewichtsteile Wirkstoff mit 100 Volumteilen Lösungsmittel.

Meerschweinchen werden die Haare auf einer Rückenfläche von 50 cm² abrasiert. 0,4 cm³ der Wirkstoffzubereitung werden auf dieser ausrasierten Fläche gleichmäßig verteilt. Danach werden die Tiere in enge Käfige aus feinem Maschendraht gebracht, der die ausrasierte Rückenfläche frei läßt. In diesen Drahtkäfigen werden die Meerschweinchen 10 Minuten lang in größere Käfige gesetzt, in denen mehrere tausend stechlustige Mücken frei herumfliegen. Es wird beobachtet, ob die Mücken die Meerschweinchen an der behandelten Stelle stechen. Das Einsetzen der Meerschweinchenkäfige wird stündlich wiederholt.
Die Repellentwirkung gilt als beendet, wenn das Meerschweinchen während der Beobachtungszeit von mehr als einer Mücke gestochen wird.

Wirkstoffe, Testtiere und Dauer der Repellentwirkung gehen hervor aus der nachfolgenden Tabelle:

Repellent-Test/Mücken

Wirkstoffe

Testtier

Dauer der Repellentwirkung
in Stunden

Dimethylphthalat (bekannt)
m-Toluylsäure-N,N-diäthylamid (bekannt)
Caprylsäurediäthylamid (bekannt)

NH-CO—N(C₂Hs)₂

—NH-CHO

Aedes aegypti
Aedes aegypti
Aedes aegypti

Aedes aegypti
Aedes aegypti

14
9

41

17

Fortsetzung

10

Wirkstoffe

Hauer der Repellentwirkung
in Stunden

CH₃
-NH- CO- N—C₄H₉(n)

_rNH-C0- N(CH₂- CH = CH₂)₂

Anwendungsbeispiel 2 Repellent-Test/Stechfliegen

Testtiere: Stomoxys calcitrans Lösungsmittel: Äthylalkohol

Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 5 Gewichtsteile Wirkstoff mit 100 Volumteilen Lösungsmittel.

Meerschweinchen werden die Haare auf einer Rückenfläche von 50 cm² abrasiert. 0,4 cm³ der Wirkstoffzubereitung werden auf dieser ausrasierten Fläche gleichmäßig verteilt. Danach werden die Tiere in enge Käfige aus feinem Maschendraht gebracht, der die Aedes aegypti

Aedes aegypti

23

32

20

30 ausrasierte Rückenfläche frei läßt. In diesen Drahtkäfigen werden die Meerschweinchen 10 Minuten lang in größere Käfige gesetzt, in denen mehrere hundert stechlustige Stechfliegen frei herumfliegen. Es wird beobachtet, ob die Stechfliegen die Meerschweinchen an der behandelten Stelle stechen. Das Einsetzen der Meerschweinchenkäfige wird stündlich wiederholt.

Die Repellentwirkung gilt^v"-als beendet, wenn das Meerschweinchen während der Beobachtungszeit von mehr als einer Stechfliege gestochen wird.

Wirkstoffe, Testtiere und Dauer der Repellentwirkung gehen hervor aus der nachfolgenden Tabelle:

Repellent-Test/Stechfliegen

Wirkstoffe

Testtier

Dauer der Repellentwirkung
in Stunden

Dimethylphthalat (bekannt)

CH₃
-NH- CO- N—C₄H₉(Ii)

— NH—CO—N(CH₂-CH == CH₂)₂

Stomoxys calcitrans

Stomoxys calcitrans

Stomoxys calcitrans

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Acyliertes Nortricyclyl-3-amin der allgemeinen Formel

V-NH-CO —R

in welcher R Wasserstoff oder

(D