DE1593873C3 - Chloralkyl-dithiolphosphorsäureester, Verfahren zu ihrer Herstellung, sowie ihre Verwendung als Fungizide - Google Patents

Chloralkyl-dithiolphosphorsäureester, Verfahren zu ihrer Herstellung, sowie ihre Verwendung als Fungizide

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DE1593873C3 DE1593873A DE1593873A DE1593873C3 DE 1593873 C3 DE1593873 C3 DE 1593873C3 DE 1593873 A DE1593873 A DE 1593873A DE 1593873 A DE1593873 A DE 1593873A DE 1593873 C3 DE1593873 C3 DE 1593873C3
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Description

in welcher R1 oder R2 für Wasserstoff oder Methyl, R3 für Alkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen und R4 für Phenyl oder Chlorphenyl steht.
2. Verfahren zur Herstellung von Chloralkyldithiolphosphorsäureestern der allgemeinen Formel gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man entsprechende Chloralkylthiolphosphorsäureestermonochloride in an sich bekannter Weise mit entsprechenden Mercaptanen oder Thiophenolen umsetzt.
3. Verwendung von Chloralkyi-dithiolphosphorsäureestern gemäß Anspruch 1 zur Bekämpfung von Pilzen.
Die vorliegende Erfindung betrifft Chloralkyl-dithiolphosphorsäureester der allgemeinen Formel
R1 R2 θα—CH-CH-O—P-S-R3
S-R4
(D
welche fungitoxische Eigenschaften besitzen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihrer Verwendung zur Bekämpfung von Pilzen. -
In vorgenannter Formel stehen die Symbole R1 oder R2 für Wasserstoff oder Methyl, R3 für Alkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen und R4 für Phenyl oder Chlorphenyl.
In der USA.-Patentschrift 2 690450 werden bereits Thiolphosphorsäurearylester beschrieben, die parasitizide, insbesondere insektizide, aber auch fungizide Eigenschaften besitzen. Aus dieser Veröffentlichung geht jedoch nur hervor, daß sich die genannten Verbindungen als Fungizide zur Bekämpfung von Braunfaule (Sclerotina fructicola) und der Dörrfleckenkrankheit (Alternaria solani) eignen. Dagegen ist der USA.-Patentschrift 2 690450 nicht zu entnehmen, ob die dort offenbarten Verbindungen auch eine für die Praxis ausreichende Wirksamkeit gegen pilzliche Krankheitserreger an Reispflanzen, besonders der durch den Pilz Piricularia oryzae verursachten, besitzen. Die in der erwähnten Schrift offenbarten Verbindungen haben auch keinerlei praktische Bedeutung zur Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten erlangt. Letzteres trifft aber für den Thiolphosphorsäure-O,O-diäthyl-S-benzylester zu (bekannt aus der USA.-Patentschrift 3 274 051), der breiten Eingang in einer Reihe von Reis anbauenden Ländern gefunden hat. Aber auch die Wirksamkeit dieser Verbindung ist bei niedrigen Aufwendmengen nicht voll befriedigend.
Es wurde nun gefunden, daß die neuen Chloralkyldithiolphosphorsäureester der Formel I sich durch hervorragende fungitoxische Eigenschaften, insbesondere gegen pilzliche Krankheitserreger, an Reispflanzen auszeichnen, überraschenderweise sind sie in dieser Hinsicht den bekannten und für den gleichen Zweck bereits vorgeschlagenen Wirkstoffen analoger Konstitution eindeutig überlegen. Die Verfahrensprodukte stellen somit eine echte Bereicherung der Technik dar.
Wie weiterhin gefunden wurde, werden die C'hloralkyl-dithiolphosphorsäureester der Formel I erhalten, wenn man entsprechende Chloralkyl-thiolphosphorsäureestermonochloride der Formel
R1 R2 ο
Cl-CH-CH-O-P-S-R3 (Ha)
Cl
in an sich bekannter Weise mit Thiophenol bzw. Chlorthiophenol der Formel
H S ■ R4
(IHa)
umsetzt bzw. entsprechende Chloralkyl-thiolphosphorsäureestermonochloride der Formel
R, O
R1
Cl-CH-
-CH-O—P—Cl
(Hb)
in an sich bekannter Weise mit Mercaptanen der Formel
H ~~ S Ra
(IHb)
umsetzt. In den letztgenannten Formeln haben die Symbole R1 bis R4 die oben angegebene Bedeutung. Verwendet man beispielsweise O-FJ-Chlorpropyl-(2)] - S - [4' - chlorphenyl] - thiolphosphorsäure - diesterchlorid und Methylmercaptan als Ausgangsmaterialien, so kann der Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand des folgenden Reaktionsschemas verdeutlicht werden;
HS-CH3
Cl-CH2-CH-O-P-
Cl-CH1^CH — O — P — S
Als Beispiele für erfindungsgeinüß umzusetzende Chloralkylthiolphosphorsäurecstcrmonochloride der Formeln (Ha) bzw. (Hb) seien genannt:
O-(2-ChloräthyI)-S-methyl-,
O-(2-Chloräthyl)-S-(4'-chlor-phenyl)-,
O-[3-Chlorbutyl-(2)-S-methyl-,
0-[ 1 -Chlorpropyl-(2)]-S-methyl-,
O-(2-Chloräthyl)-S-phenyl,
O-[3-Chlorbutyl-(2)]-S-(4'-chlorphenyl)-thiolphosphorsäurediestermonochlorid.
Diese als Ausgangsmaterialien zu verwendenden Chloralkyl-S-alkyl- bzw. -aryl-thiolphosphorsäure-diestermonochloride sind zum Teil aus der Literatur bekannt. So können beispielsweise die entsprechenden O - Chloralkyl - thiolphosphorsäure - diesterchloride durch Umsetzung von im Alkylrest chlorierten 0,0-Dialkyl - phosphorigsäurediesterchloriden (Dialkylchlorphosphiten) mit Sulfensäurechloriden nach K. A. Pet ro v, G. A. So ko Is k ij und B. M. Polees, Z. obsc. Chim., 26, 3381 (1956), hergestellt worden.
Nach einem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag erhält man die betreffenden Chloralkyl-S-alkyl- bzw. -aryl-thiolphosphorsäurediestermonochloride mit sehr guten Ausbeuten sowie in hervorragender Reinheit durch Umsetzung äquimolarer Mengen von 2-Chlorphospholanen der Formel
R1-CH-O
R,—CH- O
P-Cl
mit aliphatischen oder aromatischen Sulfensäurechloriden der Formeln
R3-S-Cl bzw. R4-S-Cl (Va undVb)
In vorgenannten Formeln IV und V besitzen die Reste R1 bis R4 die weiter oben angegebene Bedeutung.
Die Reaktion kann in Gegenwart oder Abwesenheit von Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln wie gegebenenfalls chlorierten, aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe, Äthern oder niedermolekularen Ketonen und Nitrilen bei Temperaturen zwischen -20 und +500C, vorzugsweise bei -10 bis +3O0C durchgeführt werden.
Dabei ist es zweckmäßig, das Sulfensäurechlorid — gegebenenfalls verdünnt mit einem der obengenannten Sulventien — bei den angegebenen Temperaturen unter Rühren und eventueller Kühlung des Reaktionsgemisches zu der Lösung bzw. Suspension des Phospholan-Derivats zu tropfen. Nach Beendigung der Zugabe läßt man die Mischung zwecks Vervollständigung der Umsetzung noch etwa T bis 3 Stunden stehen, zieht dann das Lösungsmittel ab und unterwirft den Rückstand gegebenenfalls der fraktionierten Destillation unter vermindertem Druck. Meist fallen die Ausgangsstoffe bei der beschriebenen Arbeitsweise jedoch bereits in so hoher Reinheit an, daß ihre weitere Umsetzung ohne Reinigung möglich ist.
Nach einer besonderen Ausfuhrungsart des beanspruchten Verfahrens "erzichtet man überhaupt auf eine Isolierung der betreffenden Chloralkyl-S-alkyl- bzw. -aryl-thiolphosphorsäure-diestcrmonochloride und läßt statt dessen die Umsetzungsprodukle der obengenannten 2-ChIorphospholane und der einsprechenden Sulfcn.säurcchloridc in einem Eintopf-Vert'ahren sofort mit den entsprechenden Mercaptanen oder Thiophenole!! dor Formeln lila bzw. IHb reagieren. Ansonsten wird auch das erfindungsgemäße Verfahren in Gegenwart von Lösungs- oder Verdünnungsmitteln durchgeführt. Als solche kommen praktisch alle inerten organischen Solventien in Betracht. Besonders bewährt haben sich jedoch gegebenenfalls chlorierte, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Dichloräthan, Di-, Tri- und Tetrachloräthylen, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Benzin, Benzol, Chlorbenzol, Toluol und
ίο Xylol; Äther, z. B. Diäthyl- und Di-ii-butylather, Dioxan, Tetrahydrofuran, niedermolekulare aliphatische Ketone und Nitrile, beispielsweise Aceton, Methyläthyl-, Methylisopropyl- und Methylisobutylketon, Aceto- und Propionitril.
Weiterhin kann man die verfahrensgemäß umzusetzenden Mercaptane und Thiophenole in Form ihrer Salze, bevorzugt der entsprechenden Alkalioder Ammoniumsalze zur Reaktion bringen. Schließlich ist es möglich, statt dessen auch in Anwesenheit von Säurebindemitteln zu arbeiten. Ais letztere kommen die üblichen Säureakzeptoren in Frage, wie Alkalicarbonate, Alkalihydroxide und Alkalialkoholate, beispielsweise Kalium- und Natriumcarbonat, Natriummethylat, -äthylat und -hydroxid, ferner aber auch tertiäre aliphatische, aromatische oder heterocyclische Basen wie Triäthylamin, Dimethylanilin, Benzyldimethylamin oder Pyridin in Betracht. Die Reaktionstemperaturen können bei der verfahrensgemäßen Umsetzung innerhalb eines größeren Bereichs variiert werden. Im allgemeinen arbeitet man zwischen 20 und 100° C (bzw. dem Siedepunkt der Mischung), bevorzugt bei 25 bis 89° C.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist — wie aus der weiter oben angegebenen Reaktionsgleichung hervorgeht '— theoretisch pro Mol Chloralkyl-S-alkyl- bzw. -aryl-thiolphosphorsäurediestermonochlorid 1 Mol Mercaptan bzw. Thiophenol notwendig. Gewöhnlich werden äquimolare Mengen der Ausgangsmaterialien eingesetzt, jedoch kann manchmal ein Überschuß der zweiten Reaktionskomponente vorteilhaft sein, der dann gegebenenfalls als Lösungsmittel dient. Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, entweder das Chloralkyl-S-alkyl- bzw. -aryl-thiolphosphorsäurediestermonochlorid unter Rühren zu der Lösung oder Suspension des umzusetzenden Mercaptans bzw. Thiophenols in einem der obengenannten Solventien zu tropfen oder umgekehrt die betreffende Sulfhylhydrylgruppen enthaltende Verbindung der Formel HIa bzw. IHb zum Diestermonochlorid (bzw. dem Umsetzungsprodukt aus dem entsprechenden 2-Chlorphospholan-Derivat und Sulfensäurechlorid) zu fügen.
Nach Vereinigung der Ausgangskomponenten läßt man das Reaktionsgemisch zur Vervollständigung der Umsetzung noch einige Zeit (1 bis 3 Stunden) stehen und/oder erwärmt es anschließend unter Rühren mehrere Stunden (über Nacht) auf die oben angegebenen Temperaturen.
Die Aufarbeitung der Mischung erfolgt in prinzipiell bekannter Weise durch Ausgießen des Ansatzes in Eiswasser, gegebenenfalls Entsäuern der Lösung, Aufnahmen des meist ölig ausgeschiedenen Umsetzungsproduktes in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, vorzugsweise einem der obengenannten Kohlenwasserstoffe,'z. B. Benzol, Waschen der organischen Schicht bis zur neutralen Reaktion, Trennung der Phasen, Trocknen der Lösung, Abdestilliercn des Soivens und ■- falls möülich — frak-
tionierte Destillation des Rückstandes unter vermindertem Druck.
Die Verfahrensprodukte fallen meist in Form farbloser bis schwächgelb gefärbter viskoser öle an, die sich zum Teil unter stark vermindertem Druck untersetzt destillieren lassen. Sofern dies nicht möglich ist, kann man die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen zwecks Reinigung »andestillieren«, d. h. durch längeres Erhitzen im Vakuum auf schwach bis mäßig erhöhte Temperaturen von den letzten flüchtigen Verunreinigungen befreien.
Wie oben bereits erwähnt, zeichnen sich die Verfahrensprodukte durch eine starke fungitoxische Wirksamkeit und ein breites Wirkungsspektrum aus. überraschenderweise besitzen sie trotz dieser hervorragenden Wirkung gegen phytopatogene Pilze eine nur geringe Warmblütertoxizität (mittlere Giftigkeit DL50 an der Ratte per os 100 bis 1000 mg/kg Tier). 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. Fungizide auf Basis der verfahrensgemäßen Thiolphosphorsäureester können zur Bekämpfung von Pilzen der verschiedensten Klassen, z. B. Archimyceten, Phycomyceten, Ascomyceten, Basidiomyceten, Fungi imperfekti, Verwendung finden. Besonders bewährt haben sich die Produkte jedoch gegen pilzliche Reiskrankheiten, insbesondere der durch den Pilz Piricularia oryzae hervorgerufenen. Die erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen zeigen gerade gegen diesen Pilz eine vorzügliche protektive und curative Wirkung.
Darüber hinaus können sie auch zur Bekämpfung weiterer pilzlicher Krankheitserreger an Reis- und anderen Kulturpflanzen Verwendung finden. Eine besondere Wirkung besitzen sie gegen folgende Pilzarten:
Corticium sasakii,
Cochliobolus miyabeanus,
Mycophaerella-Arten,
Corticium-Arten,
Cercospora-Arten,
Alternaria-Arten,
Botrytis-Arten.
40
45
Außerdem zeigen die verfahrensgemäß herstellbaren Wirkstoffe eine sehr gute Wirkung gegenüber Pilzen,'die die Pflanze vom Boden her angreifen und teilweise Tracheomycosen verursachen, wie:
Fusarium cubense,
Fusarium dianthi,
Verticillium alboatrum und
Phialophora cinerescens.
Je nach ihrem Anwendungszweck können die neuen Wirkstoffe in die üblichen Formulierungen übergeführt werden, wie Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Pulver, Pasten und Granulate. Diese werden in bekannter Weise hergestellt, z. B. durch Vermisehen der Wirkstoffe mit Streckmitteln, d. h. flüssigen Lösungsmitteln und/oder festen Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln, also Emulgier- und/oder Dispergiermitteln, wobei z. B. im Falle der Benutzung von Wasser als Streckmittel gegebenenfalls organische Lösungsmittel als Hilfslösungsmittel verwendet werden können. Als flüssige Lösungsmittel kommen im wesentlichen in Frage: Aromaten (ζ. Β. Xylol, Benzol), chlorierte Aromaten (ζ. B. Chlorbenzole), Paraffine (ζ. Β. Erdölfraktionen), Alkohole (z. B. Methanol, Butanol), stark polare Lösungsmittel wie Dimethylformamid und Dimethylsulfoxyd sowie Wasser; als feste Trägerstoffe: natürliche Gesteinsmehle (z. B. Kaoline, Tonerden, Talkum, Kreide) und synthetische Gesteinsmehle (z.B. hochdisperse Kieselsäure, Silikate); als Emulgiermittel: nichtionogerte und anionische Emulgatoren wie Polyoxyäthylen-Fettsäure-Ester, Polyoxyäthy-Ien-Fettalkohol-Äther,z. B.Alkylaryl-polyglykoläther, Alkylsulfonate und Arylsulfonate; als Dispergiermittel z. B. Lignin, Sulfitablaugen und Methylcellulose.
Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können in den Formulierungen in Mischung mit anderen bekannten Wirkstoffen vorliegen.
Die Formulierungen enthalten im allgemeinen zwischen 0,1 und 95 Gewichtsprozent Wirkstoff, vorzugsweise zwischen 0,5 und 90%.
Die Wirkstoffkonzentrationen können in einem größeren Bereich variiert werden. Im allgemeinen verwendet man Konzentrationen von 0,00001 bis 20%, vorzugsweise von 0,01' bis 5%.
Die Wirkstoffe können als solche, in Form ihrer Formulierungen oder der daraus bereiteten Anwendungsformen, wie gebrauchsfertige Lösungen, emulgierbare Konzentrate, Emulsionen, Suspensionen, Spritzpulver, Pasten, lösliche Pulver, Stäubemittel und Granulate angewendet werden. Die Anwendung geschieht in üblicher Weise, z. B. durch Gießen, Verspritzen, Vernebeln, Vergasen, Verräuchern, Verstreuen, Verstäuben usw.
Die hervorragende fungitoxische Wirksamkeit der Verfahrensprodukte sowie ihre unerwartete, eindeutige Überlegenheit im Vergleich zu bekannten Wirkstoffen analoger Konstitution und gleicher Wirkungsrichtung geht aus dem folgenden Versuch hervor.
Beispiel A
Piricularia-Test/flüssige Wirkstoffzubereitung
Lösungsmittel:
1 Gewichtsteil Aceton,
Dispergiermittel:
0,05 Gewichtsteile Natriumoleat.
Andere Zusätze: ■
0,2 Gewichtsteile Gelatine.
Wasser:
98,75 Gewichtsteile Wasser.
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.
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%. Danach werden sie mit einer wäßrigen Suspension von 100 000 bis 200 000 Sporen/ml von Piricularia oryzae inokuliert und in einem Raum bei 24 bis 26° C und 100% relativer Luftfeuchtigkeit aufgestellt.
5 Tage nach der Inokulation wird der Befall bei allen zur Zeit der Inokulation vorhandenen Blättern in Prozent der unbehandelten, aber ebenfalls inoku-
lierten Kontrollpflanzen bestimmt. 0% bedeutet keinen Befall, 100% bedeutet, daß der Befall genauso hoch ist wie bei den Kontrollpflanzen. Wirkstoffe, Wirkstoffkonzentrationen und Resultate gehen aus der nachfolgen den Tabelle hervor:
Tabelle
Piricularia-Test/flüssige Wirkstoffzubereitung
Wirkstoff protektiv
curativ		 Befall in %
Kontrolle		 des Befalls der unbehandclten
5ei einer Wirkstoffkonzentra
tion (in %) von		 0,01
0,05 0,025 100
C2H5O O
Ml
P—S
/
C2H5O		 -CH2^Q> protektiv
>
curativ		 0
0		 5
75
(bekannt) protektiv
>—Cl
curativ		 0
(
Cl-CH2-C		 » o
S-C2H5 		0
0		 0
25		 0
C
\~>\ Lfl2 ν		 o
° f S M=/
S-CH3 		. 0
0		 0
39
:h
:h
:h
:h
Herstellungsbeispiele
Beispiel 1
Beispiel 2
CH,
Cl-CH2-CH-O-P-S-C2H5
Die Herstellung kann ohne Isolierung des O - [ 1 - Chlorprop yl -(2)] - S - äthy 1 -1 hiolphosphorsäurediesterchlorides wie folgt vorgenommen werden:
Eine Lösung von 140,5 g (1 Mol) 2-Chlor-4-methyl-1,3,2-dioxaphospholan vom Kp. 12 mm/47° C in 100 ml Dichlormethan wird bei 3O0C zu einer Lösung von 37 g (1 Mol) Äthylsulfensäurechlorid in 200 ml Dichlormethan unter Rühren eingetropft. Nach einstündigem Stehen bei Raumtemperatur erwärmt man auf 30 bis 40° C und läßt unter Rühren eine Mischung von 110 g (1 Mol) Thiophenol, 300 ml Dichlormethan und 101 g (1 Mol) Triäthylamin zutropfen. Man rührt 3 Stunden nach.
Nach dem Waschen mit Eiswasser und mit einer Natriumbicarbonat-Lösung wird die organische Phase abgetrennt und über Natriumsulfat getrocknet. Hernach zieht man unter vermindertem Druck das Lösungsmittel ab (Quecksilber-Dampfstrahlpumpe). Man erhält 300 g O-[l-Chlorpropyl-(2)]-S-äthyl-S-phenyldithiolphosphorsäureester, das sind 97% der Theorie, mit dem Brechungsindex nV = 1,5698.
CH,
Cl-CH2-CH-O-P-S-CH3
s-Z^A-ci
Zu einer Lösung von 36 g (0,25 Mol) 4-Chlorthiophenol, 200 ml Acetonitril und 25 g (0,25 Mol) Triäthylamin läßt man bei 500C 56g (0,25 Mol) O - [1 - Chlorpropyl - (2)] - S - methyl - thiolphosphorsäure-diesterchlorid vom Kp. 2 mm/1100C eintropfen. Man rührt 3 Stunden nach, gießt dann in Eiswasser, nimmt in Methylenchlorid auf, trennt und trocknet die organische Phase mit Natriumsulfat. Hernach zieht man unter vermindertem Druck das Lösungsmittel ab (Quecksilber-Dampfstrahlpumpe). Man erhält 70 g (das sind 84% der Theorie) O-[1-Chlorpro-
• pyl - (2)] - S - methyl - S - [4 - chlorphenyl] - dithiolphosphorsäureester mit dem Brechungsindex n? = 1,5873.
In ähnlicher Weise können die folgenden Verbindüngen der Formel
R1 R2 O
Γ ι Ii
Cl-CH-CH-O-P-S-R3
S-R4
hergestellt werden:
509639/44
ίο
Beispiel Nr. Ri ' R2 R3 R4 Brechungsindex
3 H CH3 CH3 n'i = 1,5881
H CH3 n-C4H9 -O"ci nf = 1,5694
5 H H CH3 ^\-Cl η V = 1,5971
6 H CH3 QH5 —<^~V-ci n2i = 1,5767
7 H CH3 n-C4H9 nV = 1,5579
8 CH3 CH3 QH5 -/"Vci n2i = 1,5755

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Chloralkyl-dithiolphosphorsäureester der allgemeinen Formel
R, R7 O
Cl-CH-CH-O —P —S
S R.
IO
DE1593873A 1967-05-10 1967-05-10 Chloralkyl-dithiolphosphorsäureester, Verfahren zu ihrer Herstellung, sowie ihre Verwendung als Fungizide Expired DE1593873C3 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF0052369 1967-05-10

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DE1593873A1 DE1593873A1 (de) 1970-09-17
DE1593873B2 DE1593873B2 (de) 1975-02-20
DE1593873C3 true DE1593873C3 (de) 1975-09-25

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ID=7105395

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