DE2301397A1 - P,p'-disubstituiertes alpha-trichlormethylbenzylanilin - Google Patents

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERKENFELD, Patentanwälte, KSIn Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 8. Januar 1973 vA/ Name d. Anm. University of Illinois

Foundation

p,p^f-disubstituiertes lA-Trichlorinethylbenzylanilin

Die Erfindung betrifft p,p^r-disubstituierte oC-Triehlormethylbenzy!aniline, die selektive bzw. nichtselektive insektizide und/ oder larvizide Eigenschaften haben und mehr oder weniger bioabbaubar sind. Die ρ,ρ'-disubstituierten o^-Trichlormethylbenzylaniline vorliegender Erfindung sind eine neue Klasse von Verbindungen. Ihre Eigenschaften sind derart, daß sie als selektive oder nichtselektive Insektizide und/oder Larvizide brauchbar sind. Viele dieser Verbindungen sind ferner bioabbaubar. In Anbetracht der Tatsache, daß das am meisten angewendete Insektizid DDT (1,1,1-Trichlor-2,2-bis(p-chlorphenyl)äthan) nicht bioabbaubar ist, ist die Bioabbaubarkeit der neuen erfindungsgemäßen Verbindungen dazu geeignet, einen der größten Nachteile der bekannten Insektizide zu überwinden.

Die fortlaufende Freisetzung großer Mengen von DDT in die Umwelt bereitet immer größere Sorgen. Gerade die Eigenschaften, die DDT so wirksam als Kontakt- bzw. Restinsektf^fd; das heißt die durch seine Nichtpolarität bedingte sehr niedrige Wasserlöslichkeit, aber hohe FettlÖslichkelt, führen zu seiner Ansammlung in den Fett- bzw. Lipidgeweben der Tiere. Diese Eigenschaften führen zu immer größeren Konzentrationen in den Geweben von fleischfressenden Tieren in den letzten Enden der Nahrungsketten. Die mit diesem Phänomen zusammenhängenden Probleme werden noch durch die enzymatische metabolische Umwandlung von DDT zu dem noch stabileren Dehydrochlorierungsprodukt, dem DDE (l,l-Dichlor-2,2-bis(p-chlorphenyl)äthylen) erschwert. Es ist bekannt, daß die als multifunktionellen Oxidasen (MFO) bekannten Drogen metabolisierenden Enzyme, die in entgiftenden Insektiziden sowohl für Insekten als auch höhere Tiere, wie Vögel, Fische und Säugetiere, eine beherrschen-

U 11/6

de Rolle spielen, auf DDT und seine metabolischen Derivate DDE und DDD (oder TDE) (l,l-Dichlor-2,2-tiis(p-chlorphenyl)äthan) als Substrate keinen Einfluß ausüben. Dies allein führt zu ihrer Lagerung und Ansammlung in tierischem Gewebe, besonders in den letzten Enden der Nahrungsketten.

Einige bekannte symmetrische DDT-ftnaloge Verbindungen wie Methoxychlor (l,l,l-Trichlor-2,2-bis(p-methoxyphenyl)äthan) und Methiochlor (l,l,l-Trichlor-2,2-bis-(p-methiophenyl)äthan) werden durch MPO-Enzyme schnell angegriffen, die sie metabolisch in für die Umwelt annehmbare Produkte überführen, die durch Tiere schnell entfernt werden. So ist -a Methoxychlor ein Beispiel eines bioabbaubaren Insektizides, das sich im allgemeinen in tierischem Gewebe nicht ansammelt, und es ist deshalb eine £ kluge Wahl, diese Verbindung anstelle von DDT für eine Reihe von Zwecken anzuwenden, wo die Umweltverschmutzung ein bedeutender-Faktor ist.

Methoxychlor, Methiochlor und andere bekannte symmetrische DDT-Analoge, wie Methylchlor (l,l,l-Trichlor-2,2-bis(p-methylphenyl)-äthan) besitzen zwar eine gute insektizide Wirkung hinsichtlich bestimmter Arten von Insekten, aber hinsichtlich anderer Arten von Insekten weisen sie eine wesentlich geringere insektizide Wirkung als DDT auf.

Man hat versucht, diesen Problemen durch die in der US-Patentanmeldung 147.241 vom 26. Mai 1971 beschriebenen Insektiziden bioabbaubären Analogen von DDT gerecht zu werden. Diese asymmetrische Analoge von DDT haben sich im allgemeinen als wirksame, bioabbaubare Insektizide erwiesen. Die Verbindungen vorliegender Erfindung sind demgegenüber durch den Mechanismus einer molekularen Spaltung gekennzeichnet, wodurch die Bioabbaubarkeit noch erhöht wird. Gewisse Sorten dieser Verbindungen weisen darüber hinaus eine ungewöhnliche Giftigkeit sowohl als selektive wie nichtselektive Insektizide auf. Die erfindungsgemäßen Verbindungen unterscheiden sich von den bekannten Insektiziden ferner dadurch, daß sie abgebaut werden, wenn sie dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, was sich

U 11/6

für solche Anwendungen als vorteilhaft erweist, wo die Beständigkeit des Insektizids weder erforderlich oder sogar unerwünscht ist.

Es wurde aufgrund von metabolischen Studien mit Insekten und Mäusen nach den in Kapoor, et al., 18(6) J. Agr., Food Chem. 1145 { (1970), Metcalf et al., J. Environ. Sei. Technol. 709 (1971) sowie in der oben angegebenen Anmeldung beschriebenen Methoden und Ecosystem gefunden, daß gewisse ρ,ρ'-disubstituierte «(-Triehlormethylbenzylaniline mit verschiedenen Substituentengruppen leicht durch multifunktionelle Oxidase (MFO)-Enzyme angegriffen werden und so praktisch bioabbaubar sind. Hinsichtlich ihrer Insektiziden Wirkungen wurden Versuche sowohl mit DDT-resistenten und typischen Stämmen der Hausfliege, wie dem blauen Brummer und verschiedenen Arten von Moskitos und anderen Insekten durchgeführt und festgestellt, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen sehr wirksame Insektizide sind.

Bei den erfindungsgemäßen Verbindungen handelt es sich um ρ,ρ'-disubstituierteCt-Trichlormethylbenzylaniline. Die beiden ρ,ρ'-Substituentengruppen te sind vorzugsweise Cl, CH,, CH,O, C₂H₅O, OCH₂O, N(CH,)₂, O₂N, C^HqO und CgH₁₁; diese Aniline sind bioabbaubar und werden metabolisch für die Umwelt annehmbare Stoffe durch den Angriff von MFO-Enzyraen auf die verschiedenen Substituenten der Arylringe unter Bildung vonWasser-e umgewandelt. Eine weitere Bicabbaubarkeit ergibt sich auch durch die Trennung der beiden Arylringe unter Bildung von Benzoläure und Anilinderivaten, und zwar durch die Spaltung der -HN-CH(CCl-,2-^Bi^ndunS» die in DDT oder dessen symmetrischen oder asymmetrischen Analogen nicht vorliegt. Das zwischen den beiden AryIringen der Verbindungen vorliegende Stickstoffatom erhöht auf diese Weise die Bioabbaubarkeit, während gleichzeitig die Giftigkeit gegenüber Insekten erhalten bleibt.

Solche pjp'-disubstituierten <\-Trichlormethylbenzylaniline können in zwei Stufen synthetisch hergestellt werden: (a) Die Herstellung

ü 11/6

409827/1127

einer Schiffschen Base durch Kondensation von einem Mol substituiertem Benzaldehyd mit einem Mol substituiertem Anilin in kochendem Äthanol und (b) durch Behandlung des auf diese Weise erhaltenen Benzylidenanilins mit Trichloressigsäure in Toluol nach der Methode von A. Lukasiewicz, 20 Tetrahedron 1 (1964). Die Herstellung von ^-Trichlormethyl-p-äthoxybenzyl-p-äthoxyanilin ist in dem folgenden Beispiel beschrieben.

B E IS P I E L

Es wurden 7,5 g p-Äthoxybenzaldehyd und 6,8 g p-Äthoxyanilin unter Rückfluß in kochendem Äthanol dreißig Minuten erhitzt und so 4,4'-Diäthoxybenzylidenanilin mit einem Schmelzpunkt von 148° C erhalten. 5,06 g der erhaltenen Schiffschen Base und 3,4 g Trichloressigsäure wurden in 50 ml Toluol drei Stunden unter Rückfluß erx hltzt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 2N HCL und dann mit Wasser gewaschen und das Toluol wurde abdestilliert. Das rückständige öl wurde aus Äthanol kristallisiert und das gewünschte Verfahrensprodukt, das einen Schmelzpunkt von 105° C hat, wurde in einer Ausbeute von 65 % erhalten.

Eine kernmagnetische Resonanz zeigte ein Siglett von ot-H bei 4,95, ein Multiplett bei 3,72 bis 4,17 (OCH₂) und ein Multiplett bei 1,2 bis 1,5 (CH₅),wodurch die Struktur der Verbindung vollauf bestätigt wurde.

Entsprechend dem Beispiel 1 wurden die te weiteren in- der folgenden Tabelle 1 aufgeführten Verbindungen hergestellt und ihre Struktur ebenfalls wie in Hirwe et al., 20(4) Agr. Food & Chem. 818 (1972) berichtet bestätigt.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen wurden nach Standardmethoden auf ihre insektizide Wirksamkeit untersucht und mit den Insektiziden Wirksamkeiten von DDT und den symmetrischen Analogen von' DDT wie Methoxychlor verglichen. Die zur Bestimmung der topischen

U 11/6

40982 7/1127-

Werte bei erwachsenen weiblichen S„.j_DM und R„p Hausfliegen, Musca domestica L und PhDrmia regina sowie der LCVg-Werte bei Culex pipiens quinquefasciatus Say und Anopheles albimanus Weid Moskitos angewendeten toxicologischen Methoden sind von Metcalf et al im 44 Bull. World Health Org. 363 (1971) beschrieben. Die Methoden zur Bewertung des Metabolismus durch ein Maus-Leber-Homogenat und durch die weibliche R_sp Hausfliege und Salzsumpf-Raupenlarven Estigmene acrea Drury angewendeten Methoden sind von Kapoor et al. in 18 J. Agr. Pood Chera. 1145 (1970) beschrieben. Die zur Bewertung des als Modell dienenden Ecosystems angewendeten Arbeitsweisen sind durch Metcalf et al., 5 J. Environ. Sei. Tech. 709 (1971) beschrieben. Die Ergebnisse sind in Tabelle II wiedergegeben.

U 11/6

II

NH-C ~

CCl

Ji	-5i-	Schiffsche Base (D, F 0C	Trichlor— aminoathan (II), F 0C
Cl	Cl	112	140
CH3	CH3	89	60
CH30	CH3O	142	112
C2H5O	C2H5O	148	105
C2H5O	CH3O	124	105
CH30	CH3	82	60
CH3O	Cl	120	80
ei	OCH3	90	98
CH3	C2II5O	90	62
C2H5O	CE3	110	84
C2H5O	Cl	112	70
ei	C2H5O	96	82-83
C2H5O	0CTT 20	121	80
2,4-CH3	CH3O	67	68
3,4-CH3	CH3O	65	78-79
CH3O	C4H9O	105	65
CH3O	N(CH3J2	120	' 105
NO2	N(CH3J2	230	175
C2H5O	II	69	75
C2II5O	2-C2H5O	60 .	90
C2li5O	C2H5O	75	90
C2II5O	2,4-C2H5O	105	85
C2H5O	OH	220	134-135
OH	C2%0	180	110

£098 2 7/1127

ORIGINAL INSPECTED

Dr.-lng.E. BERKENFELD · Dipl.-ln>j. H. EERKENF5LD, Patentanwälte, Köln

Anlag. Μ,,ηζ.,Λ,η ? 23 Ol 397.0

zur Eingabe vom 27.Mär ζ 1973 my /

Named.Anm. University of Illinos U 11/6

TABELLE II

	Substituenten	R2	Topisches LDcn	/ig je g	Musca dornestica	13.5	Snaidm	SR	8.5	alleine	für
	R1	Cl		5.5	»100	220
Code	Cl	CH3O		4.2	3.7	500	2s P
	CH3O	C2H5O	,, . mit alleine „,	5.0	8.6	20.5	mit Pb
I	C2H5O	CH3	115	10.5	2.2	43.0	25
II	CH3	CH O	>5Ö0	6.5	6.0	35.5	13.5
III	Cl	Cl	15.5	10.5	1.8	49.Ο	6.5
IV	CH3O	C2H O	43.Ο	4.1	4.8	31.0	6.5
V	Cl	Cl	23.0	8.5	4.1.	45.Ο	12.0
VI	C2H5O	CH3O	39.0	8.5	5.6	5O.O	14.0
VII	-CH3	CH3	19.Ο	2.5	5.0	65.Ο	I3.5
VIII	CH O	C2H5O	19.5	14.5	2.4	14.0	I3.O
IX	CH3	CH	35.0	5.5	4.2	70.0	12.0
X	C2H5O	C2H5O	48.0	3.9	7.7	41.0	7.5
XI	CH O	CH3O	12.5	21.0	4.3	37.0	4.4
XII	C2H5O	CH3	35.0			500	19.5
XIII	Cl		23.5	16	4.1	ca.	12.5
XIV		Cl	3O.O	3.8	5.1	125	12.0
XV	CH3	OCH2O	90.0	12.5	30	35.5	36.Ο
	C2H5O	C4H9O		31.0	7I6	230
XVI	CH3O	H	65.Ο	500		7500	30
XVII	C2H5O	2-C2H O	19.5	110	>5	?500	11.0
XVIII	4-C2H5O	4-C?HqO	370	500		>500	32.0
XIX	2-C2H O		>500	6.5	13.0	>500	120
XX.	2-C2H5O	CH3O	>500	14.0	6.8	100	>500
XXI	3,4-CH3	CH O	?500	16.0	19.4	140	140
XXII	2,4-CH	N(CH )2	>500	120	>4	>500	500
XXIII	CH3O	N(CH3).,	85.0	48	>10	>500	28.0
XXIV	O2N	CH3O	95.0	? 500	29.Ο
XXV	C6H11	310	13.5
XXVI	>500	500
XXVII	>500	I65

4098 27/112 7

ngegangen W...Jsj.:l..L·

^{2 3} °^{Ί 3 9} '

	T	a»' A B J	5	LE II	(Fortsetzung)	ppm
	Topisches		0	; je g für	LC50	Anopheles -
			7		-Oulex	albimanus
		3 L	0	regina	fatigans	Larven,
			2		Larven,	ppm
SR	alleine			SR	ppm	0.090
8.8	7250	Phormia	0	75.5	0.026	0.64
>37	117.5	mit	2	3.4	> 1.0	0.28
3.2	33.7	Pb	,50	3.7	0.19	0.21
6.6	33.7	42.	,0	1.6	0.18	0.12
'3.0	55.0	35.	.2	3.6	0.068	0.37
3.4	127.5	9.	.5	1.6	0.44	0.060
2.3	24.5	21.	.5	1.2	0.032	0.26
3.5	37.5	15.	.0	2.8	0.22	0.28
4.5	16.5	80	.5	1.4	0.26	0.48
8 .7	135	20.		9.6	0.54	O.O85
3.2	7.7	13.	.5	1.8	0.073	O.3O
3.6	95.0	11.	.5	2.2	0.33	0.68
3.3	22.0	14.		1.8	0.42	1.0
3.1	112.5	4.		5.6	0.34	0.13
14	72.5	42.		1.1	0.066	0.14
4.2	36.25	12.		1.45	0.18	0.25
3.2	7 250	20.	.5	?7.7	0.23	0.77
7.2	7 250	62.	.0	>4	0.60	O.6I
> 4	7 250	25	.0	...	> 1.0	>1.0
...	7 250	32,		...	>1.0	>1.0
? 3.5	7 250	67,	.5	...	1.0	7I.O
...	>25O	7 250	...	>1.0	0.18
3.6.	77.5	7 250	5.0	0.30	0.080
4.8	97.5	7 250	3.9	0.28	1.0
7 37	>25O	7250	>3	0.70	>1.0
...	7 250	15	...	0.38	>1.0
73	7 250	25	>2	1.0
85
7 250
7112

0 9 8 2 7 / Ί Ί 2 7

In der Tabelle II sind die Giftigkeiten von 27 verschiedenentf-Trichlormethylbenzylanilinen für Musca domestica (SjjaidM ^{und R}SP Stämme), Phormia regina und für Culex fatigans und Anopheles al-

^/b/SniJ

allerwirksamste Insektizid ist die Verbindung XI

(oC-Trichlorraethyl-p-äthoxybenzyl-p-methylanilin), das die niedrigsten LD,-Q-Werte hat sowohl was die Stämme der Hausfliege und Phormia angeht, und sie ist nur etwas weniger wirksam als die Verbindungen I und VII für die Moskitolavrven. Diese Verbindung hat auch die niedrigsten synergistischen LD^Q-Werte mit Fiperonylbutoxid - in der Tabelle II mit "fb" bezeichnet - hinsichtlich der untersuchten Insekten.

Nur etwas weniger wirksam als die Verbindung XI erwiesen sich die Verbindung III (oC-Trichlormethyl-p-äthoxybenzyl-p-äthoxyaaanilin) und die Verbindung VII (oC-Trichlormethyl-p-äthoxybenzyl-p-chloranilin). Die ρ,p^f-Bdichlorsubstituierte Verbindung (I) war ein sehr wirksames Larvizid, aber besaß nur eine geringe Giftigkeit für ausgewachsene Insekten. ObwoM das pjp'-Dimethoxyderivat (II) nur eine sehr geringe Giftigkeit hat, erwies sich das ρ,ρ'-Dimethylderivat (IV) als eine der stärker Insektiziden Verbindungen.

Die Reihenfolge der Wirksamkeit der symmetrischen Substitution war, wie die Tabelle zeigt, die folgende C₂H₅O ^ CH-, > Cl *- CH,O. Die Giftigkeit war stark vermindert in der monosubstituierten Verbindung (XIX) oder durch Substitution in den o,p^f- oder ρ,ο'-Stellungen (XX, XXI). Die Giftigkeit wurde auch beachtlich durch die Substitution des Anilin- oder Benzylrings mit C₁₁HqO (XVIII), N(CH₃)₂ (XXV), O₂N (XXVI) oder Cyclohexyl (XXVII) oder durch eine 2,*t-Disubstitution (XXII, XXIV) oder durch eine 3,4-Disubstitution (XXIII) herabgesetzt.

Die synergistischen Verhältnisse bzw. SR-Werte Q Q synergisiert mit Piperonylbutoxid) wie aus Beispiel 2 ersichtlich, weisen auf die Rolle der multifunktionellen Oxidase (MFO) für die Entgiftung der einzelnen Verbindungen hin. Da Piperonylbutoxid zur Blockierung der Wirkung von MFO dient, drücken die synergi-

U 11/6

AO

stlschen LD^Q-Werte die wahre Giftigkeit der Verbindungen aus. Wenn die entgiftende Wirkung der MFO-Enzyme blockiert ist, kann die wahre Giftigkeit der Verbindungen auf diese Weise bestimmt, werden. Für die Musca domestica S_NAj_DM hatten die folgenden Verbindungen die höchste wirkliche Giftigkeit: CH₃OjC₂H₅ (XI), C₂H₅OjOCH₃ (XIV), C₂H₅OjCl (VIII) und C₂H₅O₁OC₂H₅ (III); ihre synergistischen LD₅₀-Werte betrugen 2,5, 3,9, 4,1 und 4,2. Die Verbindung XVII (C₂H₅O, OCH₂O) hatte einen Wert von 3,8. Die Verbindung (XI) war ungewöhnlich giftig für Phorraia, der es an MFO mangelt, mit einem synergistischen LD(-₀-Wert von 4,2.

Die Verbindung (II) hatte die höchsten SR-Werte für empfängliche und resistente Fliegen (100 und 37), aber sie war beachtlich in Phormia synergisiert, was auf eine schnelle Entgiftung hinweist, während die Cl, OC^-Verbindung (VII) die nidrigsten SR-Werte (1 a8 und 2,3) hatte. Im allgemeinen wurden' höhere SR-Werte bei Verbindungen gefunden, die eine CH,O-Gruppe am Ring benachbart zu der -NH- Bindung (VI, X) hatten. Dies läßt darauf schließen, daß die Anilin-Struktur den Angriff durch das MFO·QH-Radikal auf das positiv polarisierte CH^O begünstigt.

'V Il

OH

CH3O-

Die UJi-zU,wiüü,;₂-verbindung (XXV) hatte einen hohen SR-Wert, was auf eine N-Entalkylierung durch MFO-Angriff hinweist.

Die Verbindung oC-Trichlormethyl-p-äthoxybenzyl-p-äthoxyanilin (Verbindung IHIn Tabelle II) wurde als eins der wirksamsten Insektizide zur Untersuchung ihres Metabolismus durch die erwachsene weibliche Hausfliege, in der larvalen Salzsumpf-Raupe Estigraene acrea Drury und durch ein Maus-Leber-Homogenatv<e/~i/sn<ste£.

L Π q « > 7 / 1 1 7 7

Die Bioabbaubarkeit eines Insektizides kann durch Verabreichung abgemessener Dosen eines mit Tritium markierten Insektizides bestimmt werden. Einige Zeit später wird das Prüftier geopfert, verflüssigt und eine Probe des verflüssigten Insektes wird auf eine Dünnschicht-Chromatographie (tlc) Platte gegeben und die Platte in einem geeigneten Lösungsmittel entwickelt und die R_-Werte der verschiedenen in der Probe enthaltenen Verbindungen werden gegen bekannte R_f-Werte vorher synthetisierter theoretisch metabolischer Abbauprodukte gemessen. Die Menge jedes vorliegenden StoffWechselproduktes kann in der Weise gemessen werden, daß man das ^H jedes Fleckes,der sich gesondert auf der tlc-Platte gelöst hat, mißt. Man kann eine bleibende Aufzeichnung dadurch machen, daß man einen Film zur Bildung eines Ratioautographen der Platte aussetzt.

Nach Berechnung der Mengen der verschiedenen Stoffwechselprodukte und einer Bestimmung der StoffWechselprodukte, die als "polar" und die als "nichtpolar" bezeichnet werden, kann ein Bioabbaubarkeit s-Index berechnet werden, das heißt das Verhältnis der Menge polarer Stoffwechselabbauprodukte zur Menge der nichtpolaren Stoffwechselabbauprodukte. Wenn man sich vergegenwärtigt, daß die nichtpolaren Verbindungen wie DDT in den Fettgeweben sehr schnell, aber nicht schnell in wäßrigen Lösungen löslich sind und daß die Zellflüssigkeit im wesentlichen eine wäßrige Lösung ist, dann ist die Menge des bioabbaubaren Produktes umso niedriger je niedriger der Äioabbaubarkeits-Index ist. Je höher die Menge an polaren Produkten ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß sich die polare Verbindung in Wasser löst und eine sehr polare Verbindung aus der Zelle entfernt wird.

In der Tabelle III sind die Stoffwechselabbauprodukte aufgeführt, die von der Inkubation einer 0,01 μΆ ^Η-markierten Verbindung während einer Stunde mit einem Maus-Leber-Homogenat herrührten, das mit NADPH und Nicotinamid verstärkt und-wie von Kapoor et al, in 20(1) J. AgT. Food Chem. (1970) beschrieben hergestellt worden war. Unter diesen Bedingungen wurde die Verbindung durch die 0-υ 11/6

40982 7/1127

Dealkylierung angegriffen, und zwar unter Bildung der einen oder der beiden monophenolischen Derivate; die Verbindung wurde auch " bei der -HN-CH(CC1^)-Bindung unter Bildung von p-Äthoxyanilin gespalten. Die verschiedenen Mengen der anfallenden Stoffwechselprodukte sind in Tabelle III aligeführt.

Eine örtliche Anwendung von 1,0 ^Ug -%-Äthoxyanilin bei weiblichen R_ot) Hausfliegen am Brustschild ergab bei der Rückgewinnung nach

vierundzwanzig Stunden 9^,2 % des -Έ, 10 % als Faeces, 65 % als Körperhomogenat und 19,2 % als Körperwaschung. Die Prozentsätze der verschiedenen ^H Stoffwechselprodukte im Homogenat und im Faeces sind in der Tabelle III aufgeführt.

Gleiche Versuche wurden in der Weise ausgeführt, daß man 0,5 mg ■%-Äthoxyanilin an Salzsumpf-Raupenlarven in ihrem vierten Zwischenstadium/ fütterte; nach vierundzwanzig Stunden wurden 75 % des ^H in den Faeces aufgenommen und der Rest im Körperhomogenati die Verteilung der Stoffwechselprodukte ist in Tabelle III wieedergegeben. Diese Versuche mit Insekten-Stoffwechsel führten zu Ergebnissen, die denen entsprechen, die mit Mäuse-Leber-Homogenat erhalten wurden; auch diese Ergebnisse sind in der Tabelle III wiedergegeben. Äthoxyanailin wird sowohl im Insekt wie im Säugetier durch eine O-Dealkylierung unter Bildung von sowohl Monowie Bisphenolen umgewandelt, und die Verbindung wird ebenfalls an der -HN-CH(CCl,)-Bindung unter Bildung von p-Äthoxyana-ilin.und p-Äthoxyphenyldichlormethylketon gespalten. Es wurden fernerverhältnismäßig große Mengen polarer konjugierter Phenole gefunden.

Das p-Äthoxydichloracetophenon wurde durch die übliche Dünnschicht· Chromatographie charakterisiert. Sein nmr-Spektrum zeigte cf(OCH₂) 3,72 - 4,17, (CH₃) 1,2 - 1,5, (H) 6,68. Eine Massenspektrometrie zeigte eine Zerteilungsmuster, wie es typisch für ein aromatisches Keton ist. Die Spitze bei Masse 232 war die des Grundmoleküls, das seinerseits wieder ein Bruchstück bei m/e C₂H^OCgH₂JC = 0 ergab. Diese* Grundspitze erfuhr eine O-Dealkylierung unter Bildung des HOCgH^C == O⁺ Ions, das weiter zerfiel

U 11/6

4O9C2^://-Ii27

-43

und zu dem Phenylion bei m/e 77 führte. oC-Trichlormethyl-p-hydroxypheny1-p-hydroxyanilin, <Ä-Trichlormethyl-p-hydroxybenzy1-päthoxyanilin und öC-Trichlormethyl-p-hydroxybenzyl-p-hydroxyanilin wurden durch tlc-Cochromatographie mit Modellmetaboliten und durch die charakteristische gelbe Farbe identifiziert, die bei dem Einfluß von ultraviolettem Licht erscheint.

Das Umweltverhalten jedes neuen Pesticides ist von höchster Bedeutung für die Frage, wie und wo das Pestizid verwendet werden kann. Es wurde das Verhalten von ^H-oi-Trichlormethyl-p-äthoxybenzyl-p-äthoxyanilin mittels der als Modell bekannten Ecosystemtechnik nach der Anwendung von 5,0 mg einer markierten Verbindung auf Sorghum-Pflanzen untersucht. Eine Zusammenfassung der Versuchsergebnisse zeigt die Tabelle IV. Die in dem Modell-Ecosystem nach dreiunddreißig Tagen vorliegenden Stoffwechselprodukte aus den Organismen wurden durch CοChromatographie mit Versuchssubstanzen bekannter Konstitution identifiziert und ferner durch geeignete chromogene Reagenzien und durch eine Massenspektrometrie hoher Auflösung. Die in der Tabelle IV angegebenen Daten weisen auf eine Q-Dealkylierung von Jithoxyanilin an beiden p-Äthoxybenzyl- und p-Äthoxyanailin-Teilen unter Bildung der Mono- und Bisphenole hin. Die interessanteste biologische Umsetzung ist das Ergebnis einer Dehydrochlorierung , die unter Bildung des offensichtlich als Zwischenprodukt auftretenden Dichloräthylens,, das einer tautomeren Umlagerung unter Bildung des Dichlormethyl-p-äthoxybenzyliden-p-äthoxyanilins unterliegt. Die letztere Verbindung wird leicht zum p-Äthoxyanilin und p-Äthoxydichloracetophenon hydro&ilisiert, die dann p-Äthoxybenzoelsäure bildet.

U 11/6

/.na

C ι-»·

TABELLE III

Metabolismus von ol-Trlchlormethyl-p-äthoxybenzyl-p-äthoxyanilin durch die Hausfliege, Salz Sumpf-Raupe nnd durch ein Leberhoraogenat
der Maus

Verbindung

C₂H₅OC₆H₄NHCH(CCl₃)C₆H₄OC₂H

oder

Weibliche Hausfliege Salz-Surapf-Raupe Mäuse-Leber

% ⁵H in
Homogenat Faeces

% -¹H in Homogenat Faeces

22,9 25,5

9,0

14,4

2,5

% -³H in Homogenat

30

HOC6H4NHCH(CCI3)C6H4Oh	8,4	5,7	...	...	···	ISJ
C2H5OC6H4C(O)CHCl2	10,4	9,7	8,7	3,1		CJ
C2H5OC6H4NH2	8,3	9,1	15,0	8,4	13,7	O
Unbekannt I	14,3	11,1	11,5	• · #	20	to
						CD
Konjugierte	15,8	9,3	40,0	81,0	29

O TJ O

CD G •H

G -p

•H

£1

cd •p

f-l

a)

•H (U

a -p

η ca

tJ to

C ο

3 ο

G cd >» X

SS

•p :

G O

bO

(U -P ti (U

G (U •P G (U

cd H

G •H H •H G aJ >s X o xi

-P

G O

G O

cd

-P

(U

tSJ

G O

cd

XJ CO

C5

Φ ·Η

d co

O

cd ο

CO Q)

>>G

Λ Λ

•Η -■> G G O (U

O ιΗ

τι ·=$ ο

ο ο

co O

«ν

co

CM

O O

ΓΑ

co

CM

•Η

VO O

CM

CM

αο	CM
VO	O
η	*
CM	CM
CM

ιη ιη

CM

CM

co

IA

	ΓΑ	ιη	τΗ
O	VO	ιη	ΓΑ
CM	ΓΑ	O	O

IA ΓΑ

in cm

O τΗ

ιη

ΓΑ

in

CM CVJ

VO	O	O
ιη	O	• CM
ιη	co	• ιη

CM O O

	ιη	33	33	CM	CM	33	O	CU
	33	O	O	r-i	33	O
	CM	.^-		O		y>	(f_|	•Η
	O	33	JT*	33		O	ρ-;	H
	O	νο	νο	O	33			O
	^*	ϋ	O		VO	O	-P	X)
	33			ö	ϋ	•=r	G	cd
	VO	ΓΑ	ΓΑ		O	33	G	-P
	O	ρ-)	tH	O	in	νο	cd	(U
	/*^	O	O		33	O		S
	ΓΑ	O	O	33	CVJ	O	(U
	■Η	%.>	^^	νο	O	in	X)	(U
	O	33	33			33	G
	O	O	O	O		CM		cd
				in		O
	33	53	£=*	33			ο
33	O	·=τ		CM
ΓΑ		33	33	ϋ
	55	VO	νο				Λ
■Ρ	^-	O	O				(U
	33	O	O				•Ρ
CO	νο	ιη	33				cd
OI	O	33					W
(U	O	CM
W	ιη	O					Ό
CO	33					G
G	CM					O
H	O

O 9 I*'' 7 / Ί 1 2 7

Es ist von großem Interesse, ue& das Modell-Ecosystera-Verhalten der Verbindung III in Tabelle II des ü£-Trichlormethyl-p~äthoxybenzyl-p-äthoxyanilins, "Äthoxyanilin" der Tabelle IV, mit dem entsprechenden DDT-Analogen "Äthoxychlor" (2,2-Bis(p-äthoxyphenyl)-l,1,1-trichloräthan) zu vergleichen, wie dies durch Kappoor et al. in 20(1) J. Agr. Food Chem. 1 (1972) ausgewertet wird. In der Schnecke wurde bis 58,6 ppm Äthoxychlor und im Fisch bis 0,92 ppm zugleich mit. seinem Äthylen und den durch O-Dealkylierung gebildeten Mono- und Bisphenolen gefunden. Die ecologische Vergrößerung (E.M.) von Äthoxychlor, definiert als das Verhältnis des Ursprungsmaterials in Fisch zu der Konzentration in dem Wasser, war das 1500-fache im Vergleich mit einer ecologischen Vergrößerung von lediglich dem 0,7-fachen für das Äthoxyanilin. Es scheint, daß beide Verbindungen praktisch bioabbaubar sind, aber daß die Möglichkeit einer metabolischen Spaltung zwischen der -HN-CH(CCl₅)-Bindung der Verbindungen vorliegender Erfindung ihre Bioabbaubarkeit fördert.

Verbindungen gemäß vorliegender Erfindung können als Insektizid in fester Form zum Beispiel pulverförmig oder in Lösung mit oder ohne einen inerten Träger angewendet werden.

Wenn man die Bioabbaubarkeits-Indices (B.I. = insgesamt aufgenommene polare Stoffwechselprodukte/insgesamt wieder aufgenommene nichtpolare StoffWechselprodukte) vergleicht, dann erhält man die Werte von 0,44 für Äthoxychlor und von 2,0 für Äthoxyanilin. Obwohl beide Verbindungen verhältnismäßig stärker bioabbaubar als DDT sind, das bei völlig übereinzustimmenden Experimenten vom Wasser zum Fisch um das 84.000-fache konzentriert wurde und einen Bioabbaubarkeits-Index von lediglich 0,015 hatte, ist die Verbindung vorliegender Erfindung, nämlich das Äthoxyanilin,sowohl hinsichtlich des E.M. als auch des B.I. bei weitem überlegen.

Patentansprüche

U 11/6

409827/1127

Claims (5)

1. Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

   Anlage

   zur Eingab· vom 8. Januar 1973 vA/

   JH-

   University of Illinois Foundation

   PATENTANSPRÜCHE

   · ρ,ρ'-Disubstituiertes öi-Trichlormethylbenzylanilin.
2. 2. Insektizide der Formel

   NH-C

   CCl₃

   worin R¹ und R² Cl, CH₃, CH₃O, C₃H₅O, -OCH₂O-, N(CH₃)₂, O₃N, CjjHqQ oder CgH₁₁ sind.
3. 3. Insektizid nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R Cl, CH₃, CH₃O, C₂H₅O, OCH₂O, θ N(CH₃)₂, O₂N, C₁₁H₉O oder C₅H₁₁ 1st.
4. 4. Insektizid nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R Cl, CH₃, CH₃O, C₂H₅O, OCH₂O, N(CH₃)₂, O₂N, C₁₄H₉O oder C₅H₁₁ ist.
5. 5. Insektizid nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es einen inerten Träger hat oder in der Form eines Staubes oder in der Form eines »einetzbaren Pulvers vorliegt.

   U 11/6

   409827/1127