DE2055770C3 - Verfahren zur Herstellung von 4-Arylthio-2,6-dialkylphenolen und bestimmte 4-Arylthio-2,6-di-tert.-butylphenole - Google Patents

Description

Diese basischen Verbindungen können in äquimolaren Mengen oder im Überschuß, bezogen auf die sierisch gehinderten Phenole, eingesetzt werden.

Als Lösungsmittel sind alle Lösungsmittel ueeitinet die mit der basischen Verbindung und dem Endprodukt nicht reagieren. Bevorzugte Lösungsmittel"sind Alkohole, z. B. Methanol, Äthanol, Propanol. Glykol und aprotische Lösungsmittel, z. B. Pyridin, Dimethylformamid oder Dimethylacetamid. Es können jedoch auch Gemische aus diesen Lösungsmitteln und Wasser in beliebigen Verhältnissen verwendet werden.

Bei der praktischen Durchführung des erfmdunusgemä'ßen Verfahrens wird ein Alkalihydroxyd oder ein

Alkalimetall zu einem Gemisch aus dem sterisch gehinderten Phenol und einem aromatischen Disulnd in einem Lösungsmittel des erwähnten Typs gegeben. Dieses Gemisch wird dann in einer Stickstoffatomsp.iare unter Rückfluß cjinizi. Die Eihitzurivsdiiuer beträgt im allgemeinen 0,5 bis 50 Stunden. Die Reaktionszeit variiert in Abhängigkeit der verschiedenen Reaktionstemperaturen. Nach Beendigung der Reaktion wird das Gemisch mit Salzsäure neutralisiert. Das Reaktionsprodukt kann aus dem Reaktionsgemisch auf bekannte Weise isoliert werden.

Der Reaktionsmechanismus des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich wie folgt wiedergeben:

BH

O=<

— H

+ ArSSAr

R'

Dem angegebenen Reaktionsschema kann entnommen werden, daß das 4-Arylthio-2,6-dialkylphenol durch einen Angriff eines Carbanions (1) auf das Schwefelatom des Disulfids gebildet wird. Das Carbanion wiederum entsteht aus einer Base H und 2,6-Dialkylphenol.

Gleichzeitig wird das gebildete Thiophenol unter basischen Bedingungen sehr leicht oxydiert, wobei das Disulnd entsteht. Da dieses zurückgebildete Disulfid als Reaktionsteilnehmer wirkt, kann die Ausbeute, berechnet auf die eingesetzte Menge Disulfid. mehr als 100% betragen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich in Form farbloser Kristalle erhalten, die in organischen Lösungsmitteln, z. B. in Äthylalkohol und Benzol, löslich, in Wasser jedoch unlöslich sind.

Sie weisen ausgesprochen spezifische Insektizideigenschaften auf, wobei sie ungezielt be, Gattungen fast inaktiv sind, gegenüber Fischen keine giftigen Wirkungen haben und für Säugetiere weitgehend ungefährlich sind.

Die nachfolgenden Beispiele schildern das erfindungsgemäße Verfahren. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile, wenn es nicht anders angegeben ist.

ho —:

SAr

ArS

R'

ArSH

organischen Stoffe wurden mil Benzol extrahiert. Das Benzol wiederum wurde durch Destillation entfernt. Durch Stehenlassen des Rückstandes kristallisierte 4 - |p - Methoxyphenyl)thio - 2,6 - di - terl. - butylphenol. Diese Kristalle wurden aus Äthanol umkristallisiert. Sie hatten einen Schmelzpunkt von 141.5 bis 142 C. Die Ausbeute betrug 10.5 Teile, d. h. 61 % der Theorie.

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt.

jedoch mit einem anderen aromatischen'Disulfid an Steile von Bisl4-melhoxyphenyl)disulfid. Hierdurch ergab sich das erwünschte 4-Arylthio-2.6-di-le<t.-butylphenol.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 wiedergegeben. 5°

Tabelle I

B e i s ρ i e 1 1

In 200 Teilen einer 1 normalen Kaliumhydroxydlösung in 95%igem Äthanol wurden 14 Teile Bi¹--(4-methoxyphenyI)disuliid gelöst. Danach wurden 21 Teile 2,6-Di-tert.-butylphenol zugegeben. Das Gemisch wurde 20 Stunden unter Rückfluß erhitzt, während Stickstoff eingeleitet wurde. Das Reaktionsgemisch wurde dann mit Salzsäure neutralisiert. Die

I)IMlIlHl	!■iiigescl/le	Ausbeule	Schmelzpunkt
	Menge
	(Teile)	I "-Il I	1 Cl
Diphenyldisulfid	Il	36	102 bis 103
DiIp-I. ilylldisulfid	12.5	44	95 bis 97
ßislpclilor-	\4^	59	89 bis 90
pheinldisulfid!
Bislp-brom-	19	36	KX)bisl01
phenyiklisullid
4.4'-üithio-bis-	24	84	138 bis 139
(2.6-di-terl.-
butylphenol)

Beispiel 3

Zu 185 Teilen absolutem Alkohol, der 5 Teile metallisches Natrium enthielt, wurden 21 Teile 2.6-Ditert.-butylphenol und jeweils eines der in Tabelle 2 angeführten aromatischen Disulfide gegeben. Das resultierende Gemisch wurde dann 20 Stunden unter Rückfluß erhitzt, während Stickstoff eingeleitet wurde. Das Gemisch wurde dann, wie im Beispiel 1 beschrieben, behandelt. Dabei wurden 4-Arylthio-2.6-di-tert.-butylphenole erhalten. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 wiedergegeben.

Tabelle 2	liingesel/te	Ausbeute	Aus
Disulfid	Menye
	(Teile)	(Tenet	(">,)
	11	19.4	123
Diphenyldisulfid	12,5	18.3	III
Di(p-tolyl (disulfid	14.5	15.4	88
Bis-(4-chlor-
phenyOdisulfid	19	19.3	98
Bis(4-brom-
phenyl)disulfid	14	15.1	88
Bis(4-methoxy-
phenyl)disulfid	24	17.7	80
4.4'-Dithio-bis-
(2,6-di-tert,-
bu ty I phenol)	B e i s ρ i	el 4

20

35

In 250 Teilen Pyridin wurden 24 Teile 4.4'-Dithiobis(2.6-di-tert.-butylphenol) und 21 Teile 2.6-Di-terl.-butylphenol gelöst. Dann wurde 1 Teil Natriumäthylat zugegeben. Das Gemisch wurde nun auf 85 C erhitzt und 15 Stunden zur Umsetzung gebracht. Nach Beendigung der Reaktion wurde Pyridin unter reduziertem Druck abdestilliert. Dann wurde mit Salzsäure neutralisiert. Das erhaltene Produkt wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, behandel*. wobei 17 Teile 4,4'-Thio-bis(2,6-di-tert.-butylphenol) erhalten wurden. Die Ausbeute betrug 77%.

B e i s ρ i e I 5

In 200 Teile einer Lösung aus 95%igem Alkohol, die 5 Teile Natrium enthielten, wurden 14 Teile Bis-(4-methoxyphenyl)disuifid und 16.5 Teile 2-tert.-Butyl-6-methylphenol gelöst. Das resultierende Gemisch wurde 20 Stunden unter Rückfluß erhitzt, während Stickstoff eingeleitet wurde. Das anfallende Produkt wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, behandelt, wobei 2.6 Teile 4-(p-Methoxvphcn\lHhio-2-tert.-butyl-6-methylphenol erhalten wurden. Die Ausbeute betrug 28%. Die Substanz halte einen Schmelzpunkt von 104 bir. Hb C.

Beispiel 6

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch beirug die :akiionsdauer nur !Stunde. Es wurden IO Teile

Reaki

4-(p-Methoxyphenyl)thio-2.b-di-tert.-butylphenol
halten. Die Ausbeute betrug 58%.

Beispiel 7

Beispiel 3 wurde wiederholt, jedoch mit Di-p-iuM-disulfid als aromatisches Disulfid. Die Reaktionszeit betrug 1 Stunde. Es wurden 12,5 Teile 4-ToM-ihio-2.6-di-tert.-butylphenol erhalten. Die Ausbeute betrug 76%.

Vergleichsversuche

Es wurden Versuche durchgeführt, die die Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen auf die Bildung von ausgewachsenen Insekten bei Moskitos zeiger,.

Die folgenden drei Bestandteile wurden zusammeniiemischt "und aufgelöst, um eine Emulsion zu bilden:

Erfindungsgemäße Verbindung . .. 50 Teile

Dimethylformamid 35 Teile

Emulgator aus oberflächenaktiven

Substanzen 15 Teile.

Die Emulsion wurde mit Wasser zu einer vorbestimmten Konzentralion verdünnt, um 200 cnr einer wäßrigen Lösung herzustellen. Diese Losung wurde in ein Gefäß (9 cm Durchmesser χ 6 cm Höhe) eingefüllt. Ungefähr 11 Moskitolarven (letztes Stadium) wurden mittels einer Pipette in das Gefäß eingelegt. Sieben Tage nach der Einlegung wurde die Anzahl normaler Puppen bestimmt. Vierzehn Tage nach der Einführung wurde die Anzahl ausgewachsener Insekten entsprechend der folgenden Aufschlüsselung ermittelt:

0 = Normale ausgewachsene Insekten.

1 = Ausgewachsene Insekten mit anormalen Hü

geln oder Beinen.

2 = Ausgewachsene Insekten, die mit Schalen im

Stadium der Flügelbildung abstarben.

4 = Puppen, die abstarben, ehe sie sich zu ausge

wachsenen Insekten entwickelten, wobei sich die Kopfenden kurz vor der Flügelbildung schwarz färbten.

5 = Puppen, die durch Absinken im Wasser ab

starben, ehe sie sich zu ausgewachsenen Insekten entwickelten.

Im nachfolgenden sind die Formeln angegeben, mit denen das durchschnittliche Wirkungsverhältnis, das Verhältnis normaler Flügelbildung und das Bildungsverhüllnis normaler ausgewachsener Insekten berechnet wurden:

Durchschnittliches Wirkungsverhältnis = ^ -ν, ■ y,

Σ x, ■

= Anzahl der Insekten, die jeder Kategorie der
Aufschlüsselung entsprechen.

= Nummer der Kateiiorie der Aufschlüsselung.

Verhältnis normaler Flügelbildung = Bildungsverhältnis normaler ausgewachsener Insekten =

Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 wiedergeben. Tabelle 3

Anzahl normaler ausgewachsener Insekten
Anzahl normaler Puppen

Anzahl normaler ausgewachsener Insekten
Anzahl der Larven in der Probe

Nr. Strukturformel

Proben- Anzahl Anzahl kon/eii- di:r /um der inilion Versuch abpc-M'rueiistorhedeten nen l.iirvcn Puppen

I ppm ι

Anzahl Λη/ahl der Puppen

der oder ausgewachsenen

norm;¹.- Insekten, die der

len Aufschlüssclungs-

Puppen katcgorie entsprechen

Durch	Ver	BiI-
schnitt	hältnis	dungs-
liches	norma	verhall-
Wir-	ler	nis
kungs-	1-lügel-	normaler
ver-	bildung	aus
hältnis		gewach
		sener
		Insekten

QCH₁),

CH,

3 CHjO-

0.1

O.I

O.I

Br-

V=/

C(CW,),

Vergleich (nur cmulgicrte Lösung)
Leer (nur Wasser)

Wird die Anzahl der die Versuchsbedingungen nicht überlebenden Puppen oder ausgewachsenen Insekten, wie sie durch die Summe der in den Aufschlüsselungskategorien 3,4 und 5 für jede Verbindung angegebenen Werte wiedergegeben wird, verglichen mit der entsprechenden Anzahl der normalen Puppen, so ergeben sich für die einzelnen Verbindungen 1 bis 4 die folgenden Verhältnisse: 10: 12, 7:11, 3:5 bzw. 5 :6. Diese Verhältnisse entsprechen Sterblichkeiten von S3. 64. 60 bzw. 83%.

Bei Verwendung von nur emulgierter Lösung oder im Leerversuch mit Wasser ergeben sich Verhältnisse von 0: 11 bzw. 2: II, d.h. Sterblichkeiten von 0 bis 18%. Unter Berücksichtigung von Zufallssterbhchkeiten von dieser Größenordnung liegen die durch die

12 2 0 0 3 0 7 3.7 17

2 O 0 0 0 3

17

11 4 0 0 0 0 7 3.2 36 3ft

3.0

40

S	0	(1	I I)	O	O	O	(I	4.2	17	13
I 1	0	1 1	11 Ii	I)	O	O	1	O	KX)	100
! I	Il	4 ι)	I)	O	1	0.8	82	H2

Insektizidkonzentration von 0,1 ppm verursachten so Sterblichkeiten bei etwa 50° ο oder mehr.

Somii weisen die erfindungsgemäßen Verbindungen eine etwas bessere Wirkung als natürliches Juvcnilhormon (JH) auf. bei welchem die zu einer 50prozenligcn Vernichtung der Insekten erforderliche Konzentration (LC₅₀) bekanntlich 0.15 ppm in Wasser beträgt.

Juvenilhormon muß aus natürlichen Produkten gewonnen werden. Seine chemische Formel läßt es als schwierig erscheinen, diese Substanz auf synthetischein Wege herzustellen. Im Vergleich dazu haben die erfindungsgemäßen Verbindungen den Vorteil, daß sie sich mit großer Leichtigkeit bei niedrigeren Kosten auf synthetischem Weue herstellen lassen.

609612/148

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von 4-Arylthio-2,6-dialkylphenolen der allgemeinen Formel

in welcher R" ein Chloratom, ein Bromatom, eine Methyl- oder eine Methoxygruppe bedeutet, gemäß den vorstehenden Patentansprüchen.

Die einzige bisher bekannte Verbindung, die durch die oben angeführte Formel erfaßt wird, ist 4-Phenylthio-2.6-di-tert.-butylphenol. Diese bekannte Verbindung wird durch Umsetzen von 4,4'-Dithio-bis-2.6-ditert.-butylphenol mit Phenyllithium oder Phenylmagnesiumbromid erhalten (E. M ü 11 e r et. al.. Liebigs Annalen der Chemie, 645, 79 [196!])· Vom industriellen oder wirtschaftlichen Standpunkt aus gesehen ist dieses Verfahren jedoch nicht zufriedenstellend, da das Ausgangsmaterial gegen Feuchtigkeit unbeständig ist.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von 4-Arylthio-2,6-dialky!phenolen zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird beim Verfahren zur Herstellung von 4-Arylthio-2,6-dialkylphenoIen der allgemeinen Formel

Ar-S

OH

in welcher Ar ein aromatischer Rest ist und R und R' Alkylreste bedeuten, erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß man ein aromatisches Disulfid der allgemeinen Formel Ar — S — S — Ar mit einem 2,6-Dialkylphenol der allgemeinen Formel

in welcher R" ein Chloratom, ein Bromatom, eine Methyl- oder eine Methoxygruppe bedeutet.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 4-Arylthio-2,6-dialkylphenolen der allgemeinen Formel

Ar — S —

in welcher Ar einen aromatischen Rest und R und R' Alkylreste bedeuten, sowie bestimmte 4-Arylthiounter Erhitzen in Gegenwart basischer Verbindungen in einem Lösungsmittel umsetzt.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren als Ausgangsmaterial verwendbaren 2,6-Dialkylphcnolc umfassen sterisch gehinderte Phenole, die Alkylreste in der ortho-Stellung zur Hydroxylgruppe haben, d. h. in den 2- und 6-Stellungen. Bevorzugt wird 2.6-Di-tert.-butylphenol. Als aromatische Disulfide, die für das erfindungsgemäße Verfahren als Ausgangsstoffe geeignet sind, lassen sich aromatische Disulfide einsetzen, deren Substituenten die Reaktion des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht stören.

Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es wichtig. die Umsetzung in Gegenwart basischer Verbindungen, vorzugsweise Alkalihydroxyd oder Alkalimetall, ζ. Β. metallisches Natrium oder Kalium, durchzuführen.