DE1668103B2 - Verfahren zur Herstellung von Chloralkyl-S-alkyl-bzw. -aryl-(di) thiolphosphorsäurediesteramidenbzw. -ersterdlamiden - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Chloralkyl-S-alkyl-bzw. -aryl-(di) thiolphosphorsäurediesteramidenbzw. -ersterdlamiden

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DE1668103B2 DE19681668103 DE1668103A DE1668103B2 DE 1668103 B2 DE1668103 B2 DE 1668103B2 DE 19681668103 DE19681668103 DE 19681668103 DE 1668103 A DE1668103 A DE 1668103A DE 1668103 B2 DE1668103 B2 DE 1668103B2
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Description

P-Cl
mit Sulfensäureamiden der Formel
R7S N
R9
umsetzt, wobei in den vorgenannten Formeln R1 bis R6 für Wasserstoffatome, Alkyl- oder Chloralkylreste stehen, R7 eine niedere Alkyl- bzw. eine gegebenenfalls substituierte Aryl- oder Aralkylgruppe, R8 und R9 niedere Alkyl- oder gegebenenfalls substituierte Arylreste bedeuten, während X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom bzw. eine N-Alkyl- oder N-Arylaminogruppe darstellt und η den Wert Null oder 1 hat.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Chloralkyl-S-alkyl- bzw. -aryl-idijthiolphosphorsäurediesteramiden bzw. -esterdiamiden, welche als Fungizide, Bakterizide, Insektizide und Akarizide Verwendung finden.
Es ist bereits bekannt (vgl. K. A. Petrov, N. A. Bliznjuk und V.A. Savostenok, Z. ob§£. Chim., 31, 1361 [1961]), daß Thiophosphorsäure-O,S-diesterdialkylamide aus 0,0-Dialkylphosphorigsäurediesterchloriden mit Sulfensäuredialkylamidcn im Sinne der folgenden Gleichung (I) hergestellt werden können:
(RO)jPCI 4- R' — S-NR," -» ROP-NRi' +
R'S (I)
R und R" bedeuten in vorstehenden Formeln einen Alkyl-, R' einen Alkyl- oder Arylrest.
Für die Herstellung von O-Chloralkylthiolphosphorsäurediesteramiden besitzt dieses Verfahren jedoch den Nachteil, daß die als Ausgangsmaterialien benötigten, im Alkylrest chlorierten Ο,Ο-Dialkyl-
S phosphorsäurediesterchloride nur schlecht zugänglich sind.
Einstufige Verfahren zur Herstellung von S-Chloralkyl-S-aryl- bzw. -alkyl-dithiolphosphon^-'ediesteramiden und von S-Aryl-(Alkyl)-thiolpho^horsäure-
esterdiamiden, die an einem der beiden Stickstoffatome einen Chloralkylrest besitzen, sind bisher in der Literatur noch nicht beschrieben worden.
Es wurde nun gefunden, daß Chloralkyl-S-alkyl- bzw. -aryl-(di)thiolphosphorsäurediesteramide bzw.
-esterdiamide der allgemeinen Formel (II)
/I
R6 Cl
C--C--C —X —P
O SR7
W/
R9
mit sehr guten Ausbeuten und in hervorragender Reinheit erhalten werden, wenn man 2-Chlorphospholan- bzw. -phosphorinanderivate der Konstitution (III)
P-Ci
mit Sulfensäureamiden der Struktur (IV)
R7S — N
(IV)
R9
umsetzt.
In vorgenannten Formeln stehen die Symbole R1 bis R„ Tür Wasserstoffatome, Alkyl- oder Chloralk^lreste, R7 bedeutet eine niedere Alkyl- bzw. eine gegebenenfalls substituierte Aryl- oder Aralkylgruppe, R8 und Rq niedere Alkyl- oder gegebenenfalls substituierte Arylreste, während X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom bzw. eine N-Alkyl- oder N-Arylaminogruppe darstellt und /1 den Wert Null oder 1 hat.
Der glatte und einheitliche Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens isl völlig überraschend. Es konnte in keiner Weise vorausgesehen werden, daß die obengenannten 2-Chlorphospholan- bzw. -phosphorinan-Derivate mit Sulfensäureamiden unter Aufspaltung
des heterocyclischen Ringes und Bildung von Chlorilkyl-S-alkyl- bzw. -aryMdiHhiolphosphorsäuredi- :steranuden bzw. -esterdiamiden reagieren wurden.
Gegenüber den eingangs erwähnten bekannten, zur Herstellung einiger der genannten Verbindungen grundsätzlich geeigneten Methoden zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch eine Reihe wesentlicher Vorteile aus. Hierzu gehören vor allem leichte
CH3 — CH — O
PCI + Cl
CH,-O
Zugänglichkeit der Ausgangsmaterialien, einheitlicher Reaktionsverlauf, gute Ausbeuten and sehr einfache Art der Durchführung.
Verwendet man beispielsweise 2-Chlor-4-methyldioxaphospholan -1,3,2 und N-Methyl-N-phenyl-(4-chlorphenyl)-sulfensäureamid als Ausgangsstoffe, so wird der Verlauf der verfahrensgemäßen Umsetzung durch das folgende Formelschema (V) verdeutlicht:
CH.
ClCH7-CH-O-P
C6H5 O N-(CH3)
(V)
Im Falle der Umsetzung von 2-Chior-4-methyidioxaphosphorinan-1,3,2 mit Ν,Ν-DimethyJ-phenylsuJfensäureamid verläuft die Reaktion gemäß nach stehender Gleichung (VI):
CH1
CH-O
H2C
CH,
P — Cl +
S-N CH3 O N(CH3J2 C —O —P
H2C S —f~\ (VI)
CH2-O
CH3
CH2Cl
Als weiteres Beispiel sei die Reaktion des 2-Chlor-oxathiaphospholans-l,3,2 mit N,N-Dimethyl-4-tolylsulfensäureamid (VII) genannt:
H2C — S CHi3
PCI + CH3 -/""Y-S-N
O S-CH2-CH2Cl V-S-P (VII)
H7C-O
CH3
N(CH3J
3J2
Die Umsetzung des 2-Chlor-3-methyl-oxaazaphospholans-1,3,2 mit Ν,Ν-Dimethyl-phenylsulfensäureamid wird durch das folgende Schema (VIII) symbolisiert:
CH3
H2C-N
H2C-O
PCI +
S — N
CH3
CH3 O N-CH2-CH2Cl
-♦ /"Y-S-P (VIII)
CH3
N(CH3)
Die für das erfindungsgemäße Verfahren als Ausgangsmaterialien zu verwendenden 2-Chlor-dioxphospholan- und -phosphorinan-Derivate sowie die Sulfensäureamide sind durch die obengenannten Formeln eindeutig definiert.
Vorzugsweise bedeuten die Symbole R1 bis Rh jedoch Wasserstoffatome oder gegebenenfalls halogensubstituierte niedere Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen, R7 sieht bevorzugt für einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Halogenatome, niedere Alkyl- oder Nitrogruppen substituierten Aryl-, besonders Pheriylrcst, ferner für einen gegebenenfalls durch Halogen oder Methylreste ein- oder mehrfach substituierten Benzylrest sowie für eine verzweigte oder unverzweigte niedere Alkylgruppc; R8 und R9 bedeuten vorzugsweise verzweigte oder unverzweigle niedere Alkylgruppen mit 1 bis 4 C-Atomen. R8 oder R11 können gegebenenfalls auch durch ein oder mehrere Halogen-Atome bzw. Methylgruppen substituierte Aryl-, speziell Phenylreste darstellen.
X bedeutet vorzugsweise Sauerstoff, Schwefel oder einen N-Alkyl- bzw. 4-Phenyl-Rest.
Als Beispiele Tür erfindungsgemäß umzusetzende Phospholan- bzw. Phosphorinan-Derivate seien irn einzelnen genannt:
2-Chlor-l,3,2-dioxa-,
2-Chlor-4-methyl-1,3,2-dioxa-, 2-Chlor-4-chlormethyl-1,3,2-dioxa-, 2-Chlor-4,5-dimethyl-1,3,2-dioxa-, 2-Chlor-4-methoxamethyl-1,3,2-dioxa-2-Chlor-3-methyl-l,3,2-oxaaza- und 2-Chlor-1,3,2-oxathia-phospholan, 2-Chlor-l,3,2-dioxa-,
2-Chlor-4-methyl-1,3,2-dioxa-, 2-Chlor-4-propyl-5-äthyl-1,3,2-dioxa-.
2-Chlor-5,5-dimethyl-l,3,2-dioxa-,
^-Chlor-^methyl-i^-dioxa-phosphorinan.
An Sulfensäureamiden können beispielsweise als Ausgangsmaterialien Verwendung luiden:
Ν,Ν-Diäthyl-N-butyl-,
Ν,Ν-Dimethyl- oder NjN-Diisopropylmethyi-,
Ν,Ν-Diäthyl-methyl- oder Diisopropyl-phenyl-, Ν,Ν-Dimethyl-1,4-dichlorphenyl-, N.N-Diisopropyl^-, -3- oder 4-tolyl-,
CH2 — XH
(CH2Jn + PCl3
CH2OH
(n = Null oder 1,X = Sauerstoff, Schwefel, N-Alkyl- oder N-Arylaminogruppe).
Die weiterhin als Ausgangsprodukte benötigten aliphatischen oder aromatischen Sulfensäureamide sind ebenfalls in bekannter Weise durch Umsetzung der entsprechenden Sulfensäurehalogenide mit sekundären Aminen leicht zugänglich.
Das beanspruchte Verfahren kann in Gegenwart oder Abwesenheit von Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln durchgeführt werden. Als solche kommen praktisch alle inerten organischen Solventiei in Betracht. Besonders bewährt haben sich jedoch gegebenenfalls chlorierte aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Dichloräthan, Di-, Tri- und Tetrachloräthylen, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Benzin, Benzol, Chlorbenzol, Toluol und Xylol; Äther, z. B. Diäthyl-und Di-n-butyläther, Dioxan, Tetrahydrofuran, niedermolekulare aliphatische Ketone und Nitrile, beispielsweise Aceton, Methyläthyl-, Methylisopropyl- und Methylisobutylketon, Aceto- und Propionitril.
Die erfindungsgemäße Umsetzung kann innerhalb eines größeren Temperaturbereichs durchgeführt werden, der je nach Art der umzusetzenden Ausgangsmaterialien variiert.
Im allgemeinen arbeitet man zwischen -20 und + 50 C, vorzugsweise bei — 10 bis + 30 C-. ^5
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden pro Mol Sulfensäureamid 1 Mol 2-Chlorphospholan bzw. -phosphorinan eingesetzt. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Sulfensäureamid verdünnt mit einem der obengenannten Solventien bei den angegebenen Temperaturen unter Rühren und eventueller Kühlung des Reaktionsgemisches zu der Lösung oder Suspension des Phospholan- oder Phosphorinan-Derivats zu tropfen. Nach Beendigung der Zugabe läßt man die Mischung noch etwa 1 bis 3 Stunden stehen, zieht dann das Lösungsmittel ab und unterwirft den Rückstand der fraktionierten Destillation.
Die Verfahrensprodukte stellen meist farblose bis gelbe öle dar, welche zum Teil unter stark vermindertem Druck ohne Zersetzung destilliert werden können. Sofern dies nicht möglich ist, kann man die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen zwecks Reinigung »andestillieren«, d. h. durch längeres Erhitzen unter vermindertem Druck auf schwach bis mäßig erhöhte Temperaturen von den letzten flüchtigen Verunreinigungen befreien. Da die Verbindungen iedoch bei der Reaktion bereits in hoher Rein-N-Phenyl-N-melhyl-phenyl- und
N-(4-Chlorphenyl)-N-methylsulfensäureamid.
Due als Ausgangssubstanzen zu verwendenden 2-Chlor-phospholan- bzw. -phosphorinan-Derivate sind bereits in der Literatur beschrieben. Sie können auch im technischen Maßstab nach bekannten Methoden leicht aus 1,2- oder 1,3-Glykolen bzw. den entsprechenden Mercaptoalkanolen oder Alkyl- bzw. Arylaminoalkanolen und Phosphortrichlorid hergestellt werden, z. B. gemäß Gleichung (IX):
CH2-X
(CH2).
PCI + 2HCI
(IX)
CH,-O
heit anfallen, ist ihre weitere Verwendung auch ohne Isolierung und Reinigung möglich.
überraschenderweise zeichnen sich die Verfahrensprodukte im Vergleich zu den bisher aus der Literatur bekannten Wirkstoffen analoger Konstitution und gleicher Wirkungsrichtung durch eine wesentlich bessere, vor allem fungitoxische, aber auch bakterizide, insektizide und akarizide Wirksamkeil bei nur geringer Warmblüter- und Phytotoxizität aus. Die Wirkung setzt dabei schnell ein und hält lange an. Somit stellt der Gegenstand der Erfindung eine wesentliche Bereicherung der Technik dar.
Auf Grund ihrer obenerwähnten Eigenschaften können die Verfahrensprodukte mit Erfolg im Pflanzenschutz eingesetzt werden.
Beispiel I
CH, CH3
Cl — CH - CH - O O
Ρ —Ν
CH3
CH3
In eine Mischung von 47 g 2-Chlor-4,5-dimethyldioxaphospholan-1,3,2 und 400 ml Methylenchlorid werden bei 15 bis 200C 57 g N.N-Dimethyl-4-chlorphenylsulfensäureamid eingetragen. Nach 2stündigem Rühren des Reaktionsgemisches wird dieses mit Wasser gewaschen, getrocknet und andeslillieit.
Die Ausbeute beträgt 92 g (90% der Theorie), der Brechungsindex n" — 1,5480.
Analyse Tür C12H18Cl2NO2PS (Molgewicht 342):
Berechnet... N 4,1, S 9,35, P 9,07%;
gefunden .... N 3,86, S 9,51, P 9,57%.
In analoger Weise können die folgenden Verbindungen hergestellt werden:
CH3 CH3
Cl- CH- CH- O O CH,
V-N (la)
S CH3
Ausbeute: 91% der Theorie; Brechungsindex ng
= 1,5364.
Analyse für C13H21ClNO2PS (Molgewicht 322):
Berechnet ... N 4,35, S 9,95, P 9,65%; gefunden .... N 4.11, S 10,09, P 10,10%.
CH, CH3
Cl-CH-CH-O O
CH3
Ρ —Ν
(Ib)
CH3
NO2
Ausbeute: 74% der Theorie. Analyse für C12H18ClN2O4PS (Molgewicht 352,8):
Berechnet ... N 7,94, P 8,78%; gefunden .... N 7,74, P 8,83%.
CH3 CH3
Cl-CH-CH-O O CH3
,P-Nn (Ic)
CH3
Ausbeute: 83% der Theorie. Analyse für C12H19ClNO2PS (Molgewicht 307,5):
Berechnet ... S 10,4, Cl 11.5%: gefunden .... S 9,9, Cl 10,8%.
CH3 CH3
Cl — CH — CH — O C2H5
Ρ —Ν (Id)
C2H5
Ausbeute: 89% der Theorie. Analyse für C14H23ClNO2PS (Molgewicht 335,5):
Berechnet ... P9,2, S9,5, N 4,2%; gefunden .... P 8,7, S 9,3, N 4,0%.
CH3 CH3
Cl-CH-CH-O O CH3
Ρ —Ν (Ie)
CH2-S CH3
Ausbeute: 87% der Theorie. Analyse für C13H21ClNO2PS (Molgewicht 321.5):
Berechnet ... P 9,7. S 10,0. N 4,4%: gefunden .... P 9.7, S 10,5. N 4,4%.
15
20
35
40
Beispiel 2 CH3
Cl — CH2 — CH-O O CH3
Ρ —Ν Cl -4 y~ S CH3
Wie im Beispiel 1 beschrieben, werden 42 g 2-Chlor-4-methyl-dioxaphospholan-1,3,2 mit 57 g N,N-Dimethyl-4-chlorphenyl-sulfensäureamid umgesetzt.
Die Ausbeute beträgt 82% der Theorie. Der Brechungsindex ist η 'i = 1,5556.
Analyse für CuHlf,Cl2NO2PS (Molgewicht 328):
Berechnet ... N 4,27, S 9,75, P 9,45%; gefunden .... N 3,85, S 10,08, P 9,59%.
Analog werden erhalten:
CH3
Cl-CH2-CH-O O CH3
P-N- (2a)
<(y~/ xch3
Ausbeute: 89% der Theorie. Analyse für CnH17ClNO2PS (Molgewicht 293,5):
Berechnet ... S 10,9, P 10,6,' N 4,8, Cl 12,1%; gefunden .... S 10,9, P 11,1, N 4,5, Cl 12,1%.
CH3
Cl — CH, — CH — O O CH3
P-N (2b)
45 Ausbeute: 72% der Theorie; Brechungsindex nf = 1,5888.
Analyse für C16H18Cl2NO2PS (Molgewicht 390):
Berechnet ... N 3,6, S 8,2, P 7,95%; gefunden .... N 3,45, S 7,98, P 8,25%.
55
60 Cl — CH, — CH — O O
fVcH-S
CH3
(2c)
CH3
Ausbeute: 85% der Theorie. Analyse für C12HmClN \PS (Molgewicht 307.5): Berechnet ... P 10.1. N 4,56, Cl 11,5%:
gefunden .... P 10,7. N 4,59. Cl 11.0%.
509 526/390
Ausbeute: 83% der Theorie.
Analyse für C12H19CINO2PS (Molgewicht 307,5): Berechnet ... P 10,1, S 10,4, N 4,5, Cl 11,6%; gefunden .... P 10,4, S 10,4, N 4,3, Cl 11,7%.
CH3
CI-CH2-CH-O O CH3
P-N * (2d)
H3C^O^"s c"3
Ausbeute: 79% der Theorie.
Analyse für CnH15ClNO2PS (Molgewicht 231,5): Berechnet ... P 13,4, N 6,05%; gefunden .... P 13,9, N 6,38%. Ausbeute: 76% der Theorie.
Analyse für C12H18CI2NO2PS (Molgewicht 342):
Berechnet ... N 4,1, Cl 20,8, S 9,4, P 9.1%; gefunden .... N 3,9, Cl 20,6, S 9,38, P 9,63%.
Cl — CH, — O O CH1
Ρ —Ν
S CH3
(3c)
CH3
Cl — CH2 — CH — O O
P — N/ CH3S
Beispiel 3 Cl-CH2-CH2-O O Ausbeute: 86% der Theorie.
Analyse für C9H13ClNO2PS (Molgewicht 279.5):
Berechnet ... P 11,1, S 11,4, N 5,0%; gefunden .... P 10,7, S 11,4, N 4,7%.
CH3
Beispiel 4
CH,
(2e)
CH,
ll ,
P-N
Cl
CH3
CH, Cl-CH-CH2-CH2-O O
P-N
CH3
CH3
In analoger Weise wie im Beispiel 1 beschrieben, werden 38 g 2-Chlordioxaphospholan-1.3,2 mit 57 g N,N-Dimethyl-4-chlorphenylsulfensäureamid umgesetzt.
Die Ausbeute beträgt 79% der Theorie, der Brechungsindex ist n2i = 1,5631. Analyse für C10H14Cl2NO2PS (Molgewicht 314): Berechnet ... N 4,46, Cl 22,6, S 10,2, P 9,9%; gefunden.... N 4,10, Cl 22,18, S 10,18, P 9,92%.
Analog werden erhalten:
CI-CH2-CH2-O O CH3
P—N (3a)
f^^-cn, — s CH,
Analog Beispiel 1 setzt man 47 g 2-Chlor-4-methyl
dioxaphosphorinan-1,3,2 mit 57g N,N-Dimethyl
4-chlorphenyIsulfensäureamid um.
Die Ausbeute beträgt 87% der Theorie, de
Brechungsindex ist n? = 1,5489. 40
Analyse für C12H18Cl2NCPS (Molgewicht 342):
Berechnet ... N 4,1, S 9,35, P 9,05%: gefunden .... N 3,96, S 9,50, P 9,39%.
In gleicher Weise erhält man die folgende Verbindung
CH1
CI-CH-CH2-CH2-O O CH3
P—N (4a)
/~V- / \h3
Ausbeute: 76% der Theorie.
Analyse fur Q1H17ClNO2PS (Molgewicht 293,5): Berechnet ... P 10,6, S 10,9, N 4,8%; gefunden .... P 10,6, S 11,6, N 4,8%.
Cl-CH2-CH,-O O
C\~4
(3 b) mit einer Ausbeute von 89% der Theorie und dem Brechungsindex ng = 1,5396.
Analyse für C12H19ClNO2PS (Molgewicht 308):
Berechnet:
N 4,55, Cl 11,5, S 10,4, P 10.1%; gefunden:
N 4,46. Cl 11,25, S 10,38, P 10.53%.
Cl-CH7-CH
10
Aus 45 g l-Chlor-ß-methyl-oxaazaphospholan-1,3,2 und 46 g Ν,Ν-Dimethylphenylsulfensäureamid wird, wie in den vorstehenden Beispielen beschrieben, das Produkt obiger Formel mit dem Brechungsindex n? = 1,5657 in 81 %iger Ausbeute erhalten.
Analyse für C11Hi8ClN2OPS (Molgewicht 293):
Berechnet ... Cl 12,1, S 10,9, P 10,58%; gefunden .... Cl 12,34, S H,06, P 11,36%.
20
In gleicher Weise erhält man die folgende Verbindung
CH3
CH,
B e i s ρ i e 1 6
Cl-CH2-CH2-S O CH3
\n /
Ρ—Ν
H3C -^y~ S CH3
43 g 2-Chlor-l,3,2-ovalhiaphospholan und 50 g N,N-Dimethyl-4-tolylsulfensäureamid werden — wie vorstehend beschrieben — umgesetzt.
Die Ausbeute beträgt 86% der Theorie, der Brechungsindex ist n'i = 1,5873.
Analyse für CnH17ClNOPS2 (Molgewicht 310):
Berechnet ... N 4,5, Cl 11,4, P 10,02%;
gefunden .... N 4,21, Cl 11,21, P 10,27%.
In gleicher Weise wird die folgende Verbindung
Cl-CH2-CH2-S O
in einer Ausbeute von 88% der Theorie. Analyse Tür C11H17Cl2N2OPS (Molgewicht 327):
Berechnet ... Cl 21,7, S 9,8, P 9,5%; gefunden .... Cl 21,63, S 10,04, P 9,92%.
mit dem Brechungsindex n!i = 1,6054 in einer Aus beute von 88% der Theorie erhalten.
Analyse für C10H14CI2NOPS2 (Molgewicht 330):
Berechnet ... N 4,25, Cl 21,5, S 19,4, P 9,4%; gefunden N 4,10, Cl 21,23, S 19,15, P 9,34%

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von Chioralkyl-S-alkyl- bzw. -aryl-(di)thiolphosphorsäurediesteramiden bzw. -esterdiamiden gekennzeichnet dadurch, daß man 2-Chlorphosphoian- bzw. -phosphorinan-Derivate der allgemeinen Formel
DE19681668103 1968-02-29 1968-02-29 Verfahren zur Herstellung von Chloralkyl-S-alkyl-bzw. -aryl-(di)thiolphosphorsäurediesteramiden bzw. -ersterdiamiden Expired DE1668103C3 (de)

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