DE1668181A1 - Neue Phosphonsaeurehalbester sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Neue Phosphonsaeurehalbester sowie Verfahren zu deren Herstellung

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Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein gesagt auf neue Phosphorverbindungen, nämlich auf neue Phosphonsäurehalbester, deren Derivate und auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die erfindungsgemässen Phosphonsäurehalbester lassen sich vorteilhafterweise zur Steuerung bzw. Regulierung des Pflanzenwuchses verwenden und zeigen praktisch kein phytotoxisches Verhalten.
-2-
109832/1730
166818Ί
- Blatt 2 -
Die erfindungsgemässen Phosphonsäurehalbester besitzen folgende Strukturformel:
0
X - Ott, - CH2 - P . ο
OH /
HO
in der X ein Halogenatom, wie Fluor, Brom, Jod oder Chlor
und vorzugsweise Chlor oder Brom und
R,
sowie R.
Substituentengruppen darstellen, die nicht stark "negativ sind, wie beispielsweise Halogenatome, vorzugsweise Brom oder Chlor, ferner Wasserstoff, einen Alkyl- oder Alkoxy-Rest und vorzugsweise einen niederen Alkyl- oder niederen Alkoxyrestj dabei können die Symbole R1 bis R^ gleiche oder verschiedene Substituenten bedeuten? ferner können zwei dieser Substituenten einen kondensierten Ring darstellen, der gegebenenfalls
hydriert ist.
Die erfindungsgemässen Phosphonsäurehalbester lassen sich dadurch gewinnen, dass man cyclische Brenzcatechinester der folgenden Strukturformel
X - CH2 -
in der X1 R1, R2, R, und R^ die oben angegebene Bedeutung
109832/1730
-3-
- Blatt 3 besitzen, deren Hydrolyse unterwirft,
Die Hydrolyse dieser cyclischen Ester verläuft im Gegensatz zur Hydrolyse anderer Phosphonatester bereits bei Zimmert empera· tür sehr rasch., wobei Wärme frei wird; es ist infolgedessen nicht notwendig, von aussen Wärme zuzuführen, wenngleich Temperaturen bis zu 600C eingehalten werden können. Temperaturen über 60°G sollten vermieden werden, da bei solchen höheren Temperaturen die erfindungsgemässen Halbester der Phosphonsäure selbst hydrolysieren.
Die Ausgangsstoffe zur Herstellung der erfindungsgemässen Verbindungen werden dadurch hergestellt, dass man ein beta-Halogenäthylphosphonylchlorid mit Brenzcatechin oder einem substituierten Brenzcatechin umsetzt; so wird beispielsweise beta-Ghloräthylphosp^onylchlorid zusammen mit Brenzcatechin auf 150 bis 1600G erhitzt, wobei der cyclische Brenzcatechinester der beta-Chloräthylphosphonsäure entsteht.
In analoger Weise kann man substituiertes Catechin, beispielsweise halogeniertes Gatechin, das man durch Addition von Chlor oder Brom an Brenzcatechin in einer essigsauren Lösung hergestellt hat, mit beta-Chloräthylphosphonylchlorid umsetzen, wodurch man den entsprechenden cyclischen Ester gewinnt. .
Eine weitere Möglichkeit zur Gewinnung der Ausgangsverbin-
109832/1730
düngen besteht darin, dass man cyclische Brenzcatechinester der beta-Chloräthylphosphonsäure durch entsprechende Behändτ lungsweise substituiert. So kann man beispielsweise einen
cyclischen Brenzcatechinester der beta-Chloräthylphosphonsäure, der in o-Chlorbenzol aufgelöst ist, zusammen mit einem Überschuss an Sulfonylchlorid erhitzen, wodurch-man den tetrachlorsubstituierten cyclischen Brenzcatechinester der beta-Chloräthylphosphonsäure gewinnt.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung des Eifindungsgegenstandes.
Beispiel 1;
Es wurden 4,4 Teile des cyclischen Brenzcatechinesters der Chloräthylphosphonsäure unter Rühren bei einer Temperatur von +270C zu 44 Teilen Wasser hinzugegeben. Dabei erfolgte eine exotherme.Hydrolysereaktion, in deren Verlauf ein
Temperaturanstieg um 3° auf 300C erfolgte. Die schwach milchartig, aussehende Lösung wurde sodann kurz auf 500C erhitzt und das Wasser bei dieser Temperatur in einem Schnellverdampfer bei einem Vakuum von etwa 30 mm Hg entfernt} man erhielt 4,8 Teile des Brenzcatechinhalbesters der beta-Chloräthylphosphonsäure in Form einer farblosen Flüssigkeit. Dieser Phosphonsäurehalbester ist in Wasser löslich, er hat eine Titrationskurve, die typisch ist für eine starke
einbasische Säure und zeigt keinerlei Neigung auch nach dreiwöchigem Stehenlassen in wässrigen Lösungen bei Zimmer-
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- Blatt 5 -
temperatur zu hydrolysieren* In siedendem Wasser dagegen hydrolysiert dieser Phosphonsäuretialbester sehr rasch.
Beispiel 2t
3 »4 Teile des cyclischen Brenzcateohinesters der öhloräthylphosphonsäure wurden zu 0,28 Teilen Wasser, nämlich der stöchiometrischen Menge an Wasser, die zur Hydrolyse benötigt wird, bei einer Temperatur von 500G hinzugegeben und sodann diöBe auf 8Ö°0 erhöht. Hierauf wurde die Mischung wieder abgekühlt und 3,6 Teile des Brenzcatechinhalbesters der beta-Chloräthylphosphonsäure in Form einsr viskosen Flüssigkeit erhalten.
Die analoge Verfahrensweise wurde durchgeführt, uffi dan BrenzGateehinhalbester der beta-BromäthylphoephonBäure zu gewinnen.
Beispiel 3:
Auf den Verfahrensweisen der Beispiele 1 und 2 analoge Art und Weise wurde eine Anzahl weiterer Riosphonsäurehalbester hergestellt, die. in der folgenden Tabelle I
aufgeführt sindi
TABJSIiLB 1
Ausgangsverblnduna Ci
T0 98 3 2/-173-Q
Endprodukte
O it 0-P-CH2-CH2Cl
OH
0-P-CHg-CH2Cl OH
- Blatt
2.
Cl Ol
Cl
<fa
0^P-CHg-CHgCl O
O
O-P-CHg-CHgCl
6h
OH
3.
»-CHg-CHgGl
P-CH2-CH2Cl
109832/1730
0 0-P-CH2-CH2Cl
OH OH
und
O-P-CHg-CHgCl OH
0 0-P-CH2-CHgGl
OH
0 0-1P-GH2-CH2Gl
OH
- Blatt 7 -
Br
ο H-
P-P-CH2-CH2Cl OH
O-P-CHp-CHpCl
OH
Die oben erwähnten Halbester der beta-Bromäthylphosphonsäure wurden ebenso analog der Verfahrensweisen der Beispiele 1
und 2 gewonnen.
Die erfindungsgemässen Halbester sind im allgemeinen in Wasser löslich; diese wässrigen Lösungen lassen sich fortschrittlicherweise zur Beeinflussung des Pflanzenwachstums verwenden. Die erfindungsgemässen Verbindungen haben nämlich überraschenderweise wertvolle, das Pflanzenwachstum regulierende Eigenschaften; so haben sie die Fähigkeit, das an sich bei der Pflanze vorherrschende gipfelständige Wachsen ganz oder teilweise zu unterdrücken, mit dem gewünschten Ergebnis, dass die Knospe, die normalerweise bei der Pflanze vorherrschend zur Bildung eines Stengels führt, unterdrückt bzw. verkrüppelt wird, wobei gleichzeitig die Seitenknospen angeregt werden, mehr seitlichen Schößlings wachs turn zu produzieren.
Die erfindungsgeinäBsen Halbester werden im allgemeinen in
10 9832/1730
-8-
- Blatt 8 Form wässriger Lösungen auf die Pflanzen gesprüht»und zwar
in Mengen von etwa 45>3 g bis etwa 7250 g und mehr, z.B.
bis zu 11325 g od
wachsener Fläche.
bis zu 11325 g oder 13590 g pro 4046 m2. mit Pflanzen be-
Zu den Pflanzen, die mit den erfindungsgemässen Halbestern behandelt werden können, gehören beispielsweise solche, die
kleine Körner produzieren, wie Hafer (Avena sativa), Weizen (Triticum Aestivum) und Graupen (Hordeum spp), ferner Baum-
^ wolle (Gossypium hirsutum), Liguster (Ligustrum ovalifolium), Soya (Glycine max.), Schnappbohnen (Phaseolus vulgaris), Tomaten (Lycopersion esculentum), Nierenbohnen (Phaseolus vulgaris) und dergleichen.
Pflanzen, die mit den erfindungsgemässen Halbestern behandelt wurden, besitzen grössere Blüten und eine höhere
Früchteproduktion, wie aus dem folgenden Beispielen zu entnehmen ist.
Beispiel 4:
Eine wässrige Lösung des Brenzcatechinhalbesters der beta-Chloräthylphosphonsäure wurde auf Schnappbohnensämlinge (Phaseolus vulgaris) in derem ersten dreiblättrigen Stadium in einer solchen Menge aufgegeben, dass 453 g Halbester pro
4046 m Erdbodenoberfläche eingesetzt wurden. Die
Prüfung der solchermassen behandelten Pflanzen, die 60 Tage nach dem Aufsprühen des Halbesters erfolgte, ergab, durch Zählung der Bohnenschoten eine beträchtliche Erhöhung an Fruchterzeugung im Vergleich zu den nicht behandelten Pflanzen} ferner war bei den behandelten Pflanzen auch das
109832/1730
- Blatt 9 -
Gesamtpflanzengewicht erhöht, im Vergleich-mit den nichtbehandelten Pflanzen, wie aus der folgenden Tabelle II hervorgehti
Behandlung Anzahl Schoten
Pflanze
DER BEHAITOLUHG
TABELLE II keine
Phosphonsäure-
Verbindung
6
15
pro Pflanzengewicht
ing
PRÜFUNG 60 TAGE NAOH 29
70
Der visuelle Vergleich der nicht behandelten und der mit dem erfindungsgemässen Mittel behandelten Pflanzen ergibt, dass letztere niedriger im Wuchs waren und kraftigere Stämme sowie bedeutend mehr laterale Schösslinge besessen.
Dariiberhinaus besitzen die erfindungsgeraässen Halbester ferner auch eine antioxydierende Aktivität; sie lassen sich .in organischen Verbindungen und deren Gemischen mit V/asser vortailhafterweise auf Eisen, beispieleweise auf Eisenröhren aufbringen, mit dem Erfolg, dass die Bildungvon Eieen-(Hl) Hydroxyd vermieden wird.
Ferner können die in organischen Lösungsmitteln gelösten erfindungsgemässen Halbester beispielsweise in heissen Ölen , vorteilhafterweise als Antischleif-Additive, als antistatische Mittel und als Färbstoffrezeptoren, verwendet werden, wie etwa duroh Aufgabe oder Einarbeitung In Plastik- folien oder -Fasern. 109832/m0 '.

Claims (17)

Patentansprüche
1.) Phosphonsäurehalbester, dadurch gekennzeichnet, dass er der Formel
X - CK2 - CH2 - P - O
entspricht, in der X ein Halogenatom und R1 , R?, R* und E. Wasserstoff, einen Alkyl- oder Alkoxyrest oder ein Halogenatom bedeuten oder zwei dieser Reste zusammen einen kondensierten Ring darstellen.
2.) Halbester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass X ein Chloratom oder ein Bromatom bedeutet.
3.) Halbester nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Symbole R1, Rg, R* und R, ein Halogenatom und die übrigen Wasserstoff bedeuten.
4.) Halbester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Symbole R1, R2, Rj oder R^ einen Alkylrest
und die übrigen Symbole Wasserstoff bedeuten.
5.) Halbestar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daaa
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- Patentansprüche -
zwei der Symbole R1, R2, R3 oder R4 einen kondensierten Ring bedeuten und die übrigen Wasserstoff darstellen.
6.) Halbester nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Symbole R1, Rg, R* oder R. Halogenatome bedeuten und die übrigen Wasserstoff darstellen.
7.) Halbester nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Symbole R-, R2» R* oder R. ein Halogenatom, ein anderes Symbol einen Alkylrest und die übrigen Wasserstoff bedeuten.
8.) Halbester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er der Formel
Il
Br - CH2 - CH2 - P - 0
OH
entspricht.
9.) Halbester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er der Formel
Cl - CH2- CH2 - P - 0
OH
entspricht.
t098 3 2/173 0
- Patentansprüche -
10.) Halbester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er der Formel
- 0 —·
HO
Cl - CH2 - CH2 - P
OH
entspricht.
11.) Halbeeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er der Formel
Cl-CH2-CH2-P-O
ho '^y^
entspricht.
12.) Mittel, insbesondere zur Beeinflussung des Pflanzenwachstums, dadurch gekennzeichnet, dass es aus der wässrigen Lösung eines Halbesters gemäss Ansprüchen 1 bis 11 besteht.
13.) Verfahren zur Herstellung eines Phosphonsäurehalbeeters der Formel
X - CH2 - CH2 - P - °
R4 109832/1730 ./.
- Patentansprüche -
in der X ein Halogenatom und R1, R2, R* und R. Wasserstoff, einen Alkyl- oder Alkoxyrest oder ein Halogenatom bedeuten und zwei der Symbole zusammengenommen einen kondensierten Ring darstellen, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel ·
x - CH2 - CH2 - ρ
in der X, R^, Rg, R* und R. die oben angegebene Bedeutung besitzen, der Hydrolyse unterwirft.
14.) Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hydrolyse etwa bei Zimmertemperatur durchführt.
15.) Verfahren nach Ansprüchen 13 oder 14, dadurch gekenn- \ zeiohnet, dass man eine Verbindung der Formel
II— 0 Cl - CHg - CH2 - Pv
der Hydrolyse unterwirft.
16.) Verfahren nach Ansprüchen 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel
0 Cl - CH2 - CH2 -
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- Patentansprüche -
der Hydrolyse unterwirft.
17.) Verfahren nach Ansprüchen 13 oder 14» dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel
Cl - CHg - CH2
der Hydrolyse unterwirft.
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DE1668181A 1967-02-23 1968-02-16 Phosphonsäurehalbester, diese enthaltende Mittel sowie Verfahren zu deren Herstellung Ceased DE1668181B2 (de)

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