-
Triazolyl-äthansulfonate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre
Verwendung als Insektizide und Akarizide Die vorliegende Erfindung betrifft neue
Triazolyläthansulfonate, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung
als Insektizide und Akarizide.
-
Es ist bereits bekannt geworden, daß Triazolylmethansulfonate, z.B.
l-Methyl-5-buten(2)ylthiotriazol(3)yl-methansulfonat und O,O-Diäthyl-O- (3-chlor-4-methyl-2-oxo-2-H
-l-benzopyran(7 -thionophosphorsäureester insektizide und akarizide Eigenschaften
haben (vergleiche Deutsche Offenlegungsschrift 2.428.204 und US-Patentschrift 2.748.146).
-
Es wurde gefunden, daß die neuen Triazolyläthansulfonate der Formel
in welcher
R1 für Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht, starke
insektizide und akarizide Eigenschaften besitzen.
-
Weiterhin wurde gefunden, daß die neuen Triazolyläthansulfonate der
Formel (I) erhalten werden, wenn man Äthansulfonylhalogenide der Formel C2115-SO2-Hal
(11) in welcher Hal für Halogen, vorzugsweise Chlor, steht, mit 3-Hydroxytriazol(l,2,4)-derivaten
der Formel
in welcher R1 die oben angegebene Bedeutung hat, gegebenenfalls in Gegenwart eines
Säureakzeptors oder in Form der entsprechenden Alkali-, Erdalkall- oder Ammoniumsalze
gegebenenfalls in Gegenwart eines Lösungs- oder Verdünnungsmittels umsetzt.
-
Uberraschenderweise zeigen die erfindungsgemäßen Triazolyläthansulfonate
eine bessere insektizide und akarizide Wirkung vor allem auf dem veterinär-medizinischen
Sektor bei geringer
Warmblütertoxizität als das vorbekannte l-Methyl-5-buten(2)ylthiotriazol(3)yl-methansulfonat
und der 0, O-Diäthyl-O- E3-chlor-4-methyl-2-oxo-2-.H-l-benzopyran(7)yt -thionophosphorsäureester
gleicher Wirkungsrichtung.
-
Die erfindungsgemäßen Stoffe stellen somit eine echte Bereicherung
der Technik dar.
-
Verwendet man beispielsweise Äthansulfonylchlorid und l-Äthyl-3-hydroxy-5-buten(2)ylthiotriazol(l,2,4)
als Ausgangsmaterialien, so kann der Reaktionsablauf durch das folgende Formelschema
wiedergegeben werden:
Die zu verwandenden Ausgangsstoffe sind durch die Formeln (II) und (III) eindeutig
allgemein definiert. Vorzugsweise steht darin Jedoch R1 für geradkettiges oder verzweigtes
Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl und Propyl. Die als Ausgangsstoffe
zu verwendenden Äthansulfonylhalogenide (II) sind aus der Literatur bekannt und
können nach allgemein üblichen Verfahren hergestellt werden.
-
Als Beispiele hierfür seien im einzelnen genannt: Xthanoulfonylchlorid
bzw. -bromid.
-
Die zum Teil neuen 3-Hydroxy-triazol(l,2,4)-derivate (III) können
nach üblichen Verfahren (vergleiche z.B. Deutsche Offenlegungsschrift 2.3c1.400)
hergestellt werden und zwar, indem man a) die bekannten Thiosemicarbazidderivate
der Formel
z.B. mit Pyrokohlensäurediäthylester zu den Zwischenprodukten der folgenden Formel
umsetzt, wobei in letztgenannten Formeln R1 die oben angegebene Bedeutung hat, die
Verbindungen der Formel (V) in Gegenwart eines Alkoholats cyclisiert und z.B. nach
folgendem Schema mit einer Komponente der Formel CH3-CH=CH-CH2-Z umsetzt, wobei
Z ein leicht austretender Rest, z.B. Halogen, ist:
b) indem man Hydrazinderivate der Formel H2N-NH-R1 (VI) zuerst
mit Aceton und anschließend mit Kohlensäureäthylestersenföl (gewonnen aus Chlorameisensäureäthylester
und Kaliumrhodanid) zu Zwischenprodukten der folgenden Formel
umsetzt, wobei in den vorgenannten Formeln R1 die oben angegebene Bedeutung hat,
und die Verbindungen der Formel (VII) cyclisiert und wie unter a) beschrieben mit
einer Komponente CH3-CH=CH-CH2-Z umsetzt.
-
Als Beispiele für verfahrensgemäß umzusetzende 3-Hydroxytriazole(l,2,4)
(III) seien im einzelnen genannt: l-Methyl-, 1-Äthyl-, l-n-Propyl-, l-iso-Propyl-3-hydroxy-5-buten(2)ylthiotriazol(1,2,4).
-
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen wird
bevorzugt unter Mitverwendung geeigneter Lösungs-und Verdünnungsmittel durchgeführt.
Als solche kommen praktisch alle inerten organischen Solventien infrage. Hierzu
gehören insbesondere aliphatische und aromatische, gegebenenfalls chlorierte Kohlenwasserstoffe,
wie Benzol, Toluol, Xylol, Benzin, Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff,
Chlorbenzol, oder Äther, z.B. Diäthyl- und Dibutyläther, Dioxan, ferner Ketone,
beispielsweise Aceton, Methyläthyl
-, Methylisopropyl- und Methylisobutylketon,
außerdem Nitrile, wie Aceto- und Propionitril.
-
Als Säureakzeptoren können alle üblichen Säurebindemittel Verwendung
finden. Besonders bewährt haben sich Alkalicarbonate und -alkoholate, wie Natrium-
und Kaliumcarbonat, -methylat bzw. -äthylat, ferner aliphatische, aromatische oder
heterocyclische Amine, beispielsweise Triäthylamin, Trimethylamin, Dimethylanilin,
Dimethylbenzylamin und Pyridin.
-
Die Reaktionstemperatur kann innerhalb eines größeren Bereichs variiert
werden. Im allgemeinen arbeitet man zwischen 0 und looOC, vorzugsweise bei lo bis
4oOC.
-
Die Umsetzung läßt man im allgemeinen bei Normaldruck ablaufen.
-
Zur Durchführung des Verfahrens setzt man die Ausgangsstoffe vorzugsweise
in äquimolaren Mengen ein. Ein Überschuß der einen oder anderen Reaktionskomponente
bringt keine wesentlichen Vorteile. Die Umsetzung erfolgt meist in einem der angegebenen
Solventien bei den angegebenen Temperaturen -meist Raumtemperatur. Die Aufarbeitung
erfolgt wie üblich durch Eingießen der Reaktionslösung in Wasser und Ausschütteln
mit einem organischen Solvens, z.B. Methylenchlorid. Die organische Phase wird gewaschen,
getrocknet und das Lösungsmittel abdestilliert.
-
Die neuen Verbindungen fallen in Form von Ölen an, die sich nicht
unzersetzt destillieren lassen, jedoch durch sogenanntes Andestillieren, d.h. durch
längeres Erhitzen unter vermindertem Druck auf mäßig erhöhte Temperaturen von den
letzten flüchtigen Anteilen befreit und auf diese Weise gereinigt werden. Zu ihrer
Charakterisierung dient der Brechungsindex.
-
Wie bereits mehrfach erwähnt, zeichnen sich die erfindungsgemäßen
Triazolyläthansulfonate durch eine hervorragende insektizide und akarizide Wirksamkeit
aus. Sie wirken nicht nur auf dem veterinärmedizinischen Sektor gegen tierische
Parasiten (Ektoparasiten), wie parasitierende Fliegenlarven und Zecken, sondern
auch gegen Blatt- und Bodeninsekten. Sie besitzen alle eine geringe Warmblütertoxizität
und eine fungizide Wirkung.
-
Aus diesem Grunde können die erfindungsgemäßen Verbindungen mit Erfolg
auf dem Veterinärsektor, aber auch im Pflanzenschutz, auf dem Hygiene- und Vorratsschutzsektor
als Schädlingsbekämpfungsmittel eingesetzt werden.
-
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auf dem veterinärmedizinischen
Sektor mit Erfolg gegen zahlreiche schädliche tierische Parasiten (Ektoparasiten),
wie Arachniden und Insekten eingesetzt werden.
-
Als Ektoparasiten am Tier seien aus der Klasse der Arachnidea genannt:
Ixodides, wie beispielsweise die einwirtigen Rinderzecken (Boophilus microplus und
Boophilus decoloratus, gegen Phosphorsäureester normal empfindliche und resistente
Stämme) und die mehrwirtigen Rinder- und Schafzecken Rhipicephalus appendiculatus,
Rhipicephalus evertsi, Amblyomma hebraeum und Hyalomma truncatum.
-
Gamasidae, wie beispielsweise die Rote Vogelmilbe (Dermanyssus gallinae).
-
Sarcoptidae, wie beispielsweise die Rindergrabmilbe (Sarcoptes bovis),
die Hundegrabmilbe (Sarcoptes canis), die Schafsaugmilbe (Psoroptes ovis), die Kaninchensaugmilbe
(Psoroptes cuniculi) und die Mausräudemilbe (Myobia musculi).
-
Als Ektoparasiten aus der Klasse der Insekten seien genannt: Mallophaga,
wie beispielsweise der Hundehaarling (Trichodectes canis), der Rinderhaarling (Damalinea
bovis), der Schafhaarling (Damalinea vois) und der Hühnerfederling (Eomenacanthus
stramineus).
-
Anoplura, wie beispielsweise die Rindlaus (Haematopinus eurysternus).
-
Diptera, wie beispielsweise die Schaflausfliege (Melophagus ovinus),
die Stechfliege (Stomoxys calcitrans), die Saugfliege (Musca autumnalis) und in
Warmblütern parasitierende Dipterenlarven, wie beispielsweise Lucilia sericata,
Lucilia cuprina, Chrysomyia chloropyga und Larven von Dasselfliegen, wie beispielsweise
die Rinderdasselfliege (Hypoderma bovis) und die tropische Dasselfliege (Dermatobia
hominis).
-
Aphaniptera, wie beispielsweise der Hundfloh (Ctenocephalides canis).
-
Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe sind beispielsweise sowohl gegen
die normalempfindlichen, als auch gegen die resistenten Zeckenstämme, z.B. von Boophilus,
gleich gut wirksam. Sie wirken in üblicher Applikation am Wirtstier sowohl direkt
abtötend auf alle am Tier parasitierenden Formen, als auch stark ovizid auf die
adulten Formen, so daß der Vermehrungscyclus der Zecken sowohl in der parasitischen
Phase auf dem Tier, als auch in der nicht parasitären Phase unterbrochen wird. Die
Eiablage wird weitgehend unterbunden, die Entwicklung und das Schlüpfen inhibiert.
-
Je nach der vorgesehenen Applikationsform können die neuen Wirkstoffe
in die praxisüblichen Formulierungen übergeführt werden, wie beispielsweise Lösungen,
Emulsionen, Suspensionen, Pulver, Pasten und Granulate. Diese werden in bekannter
Weise hergestellt, z.B. durch Vermischen der Wirkstoffe mit Streckmitteln,
d.h.
flüssigen Lösungsmitteln und/oder Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Mitverwendung
von oberflächenaktiven Mitteln also Emulgier- und/oder Dispergiermitteln, wobei
z.B. im Falle der Verwendung von Wasser als Streckmittel gegebenenfalls organische
Lösungsmittel als Hilfslösungsmittel verwendet werden können.
-
Als Lösungsmittel kommen z.B. infrage: Aromaten (z.B. Xylol, Benzol,
Orthodichlorbenzol, Trichlorbenzol), Paraffine (z.B.
-
Erdölfraktionen), Alkohole (z.B. Methanol5 Athanol, Isopropanol, Butanol),
stark polare Lösungsmittel wie Dimethylformamid, N-Methyl-pyrrolidon-(2), Dimethylsulfoxyd
sowie auch Wasser.
-
Als feste Trägerstoffe seien genannt: natürliche Gesteinsmehle (z.B.
Kaoline, Tonerden, Talkum, Kreide) synthetische anorganische Trägerstoffe (z.B.
hochdisperse Kieselsäure, Silikate); als Emulgiermittel: sowohl nichtionogene, als
auch anionische oder kationische Emulgatoren, wie Polyoxyäthylen-Fettsäure-Ester,
Polyoxyäthylen-Fettalkoholäther, z.B. Alkylaryl-polyglykoläther) Alkylsulfonate
und Arylsulfonate, quartäre Ammoniumsalze mit längeren Alkylresten; als Dispergiermittel:
Lignin, Sulfitablaugen und Methylcellulose.
-
Die Formulierungen enthalten im allgemeinen zwischen 0,1 und 95 Gew.-%
Wirkstoff, vorzugsweise zwischen 0,5 bis 90 Gewichtsprozent. Die Anwendungskonzentrationen
werden aus den Formulierungen siehe oben durch Verdünnen mit Wasser hergestellt.
Sie können, je nach der Anwendungsform in einem größeren Bereich variiert werden
und liegen zwischen 10 und 50 000 ppm (g/g), vorzugsweise zwischen 100 und 10 000
ppm.
-
Die Anwendung im Veterinärsektor geschieht in bekannter Weise5 wie
durch orale Anwendung in Form von beispielsweise Tabletten, Kapseln, Tränken, Granulaten,
durch dermale Anwendung in Form beispielsweise des Tauchens (Dippen), Sprühens (Sprayen),
Aufgießens (pour-on und spot-on) und des Einpuderns sowie durch
parenterale
Anwendung in Form beispielsweise der Injektion.
-
Den Formulierungen oder den anwendungsfertigen Lösungen können noch
sonstige Hilfsmittel oder Wirkstoffe, wie Desinfektionsmittel, zugemischt werden.
-
Die wässrigen Lösungen bzw. Emulsionen der erfindungsgemäßen Wirkstoffe
besitzen unter Praxisbedingungen eine gute Stabilität, so daß sie auch bei längerem
Stehen und bei einem pH-Bereich von 7 bis 9 drei Monate und länger wirksam bleiben.
-
Beispiel I Test mit parasitierenden Fliegenlarven Lösungsmittel: 35
Gewichtsteile Äthylenglykolmonomethyläther 35 Gewichtsteile Nonylphenolpolyglykoläther
Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 30 Gewichtsteile
der betreffenden aktiven Substanz mit der angegebenen Menge Lösungsmittel, das den
oben genannten Anteil Emulgator enthält und verdünnt das so erhaltene Konzentrat
mit Wasser auf die gewünschte Konzentration.
-
Etwa 20 Fliegenlarven (Lucilia cuprina) werden in ein Teströhrchen
gebracht, welches einen Wattestopfen, der mit Nährmedium getränkt ist, enthält.
Auf dieses Medium werden 0,5 ml der Wirkstoffzubereitung gebracht. Nach 24 Stunden
wird der Abtötungsgrad in % bestimmt. Dabei bedeuten 100 %, daß alle, und 0 %, daß
keine Larven abgetötet worden sind.
-
Untersuchte Wirkstoffe, geprüfte Konzentrationen und erhaltene Befunde
gehen aus der folgenden Tabelle hervor:
| Beispiele Toxizität Wirkstoff- Abtötende |
| Maus oral konzentr. in % gegen |
| mg/kg ppm a.i. Lucilia |
| cuprina |
| res. |
| bekannte Verbindung: |
| S-CH2-CH=CH-CH3 100 100 |
| CH3-S02-0 -CH3 5 30 >50 |
| 10 <t 5 10 <50 |
| 3 0 |
| 1 0 |
| erfindungsgemäße Verbindungen: |
| v S-CH2-CH=CH -Ch3 100 100 |
| H5C2-S02-0 50 30 100 |
| NN--C3H7i 10 100 |
| 3 <50 |
| 1 0 |
| 5iS-CH2-CH=CoCH3 100 100 |
| H5C2-S02-0iX1 25 3° 100 |
| 3 N 10 lO zu50 |
| 3 0 |
| 1 0 |
Beispiel B In-Vivo-Zeckentest an Boophilus microplus 3 Teile Wirkstoff
werden mit 7 Teilen eines Gemisches aus gleichen Gewichtsteilen Äthylenglykolmonomethyläther
und Nonylphenylpolyglykoläther vermischt. Das so erhaltene Emulsionskonzentrat wird
mit Wasser auf die jeweils gewünschte Anwendungskonzentration verdünnt.
-
Mit der so erhaltenen Wirkstoffzubereitung werden Rinder besprüht,
die mit resistenten Zeckenlarven der Art Boophilus microplus, Biarra-Stamm, mehrfach
(Infektion 12 x im Abstand von 2 Tagen) infiziert worden sind.
-
Die Wirkung der Wirkstoffzubereitung wird bestimmt durch Ermittlung
der Zahl der auf den behandelten Rindern zur Entwicklung kommenden adulten weiblichen
Zecken. Diese Zahl wird verglichen mit der Zahl von adulten weiblichen Zecken, die
auf unbehandelten Rindern zur Entwicklung kommen. Eine Verbindung ist umso wirksamer,
je weniger weibliche Zecken nach der Behandlung zur Entwicklung kommen.
-
Als Maß für die Stärke des Befalls vor der Behandlung wird die Zahl
der adulten Weibchen benutzt, die bei behandelten und unbehandelten Tieren in den
letzten drei Tagen vor dem Behandlungszeitpunkt zur Entwicklung kommen.
-
Wirkstoffe und Ergebnisse der Testversuche gehen aus der nachfolgenden
Tabelle hervor:
| Wirk- |
| stoff- Zahl der Zecken mit fertilen Gelegen |
| konzentr. |
| in ppm vor Be- Tage |
| handlung |
| -2-+0 +1-31 e4-6 +7-9 +10-12 1-15 +16-18 +19-21 |
| bekannte Verbindung: |
| H5C20uS |
| H5C2 r\ll |
| 2000 ppm 1259 357 14 70 65 51 30 11 : 598 |
| erfindungsgemäße |
| Verbindungen: |
| H5C2S°2-°<N X CH |
| B |
| 3 7 CH3 |
| 1000 ppm 1011 6 0 0 0 0 0 0 6 |
| S-C1H2 |
| CH |
| CH ii |
| 3r r CH |
| CH3 OH3 |
| 1000 ppm 790 5 O 16 11 4 O ° 36 |
Herstellungsbeispiele Beispiel 1:
Zu einer Mischung aus 19 g (o,l Mol) l-Methyl-3-hydroxy-5-buten(2)ylthiotriazol(1,2,4)
und 11 g Triäthylamin in 200 ml Acetonitril gibt man 13 g Äthansulfonylchlorid und
hält die Temperatur auf 15-200C. Nach dreistündigem Rühren gießt man die Reaktionsmischung
in Wasser, nimmt mit Methylenchlorid auf, wäscht und trocknet die organische Phase.
Anschließend wird das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert und der Rückstand andestilliert.
Man erhält 25 g (89 96 der Theorie) l-Methyl-5-buten(2)ylthio-1,2,4-triazol(3)yl-äthansulfonat
mit dem Brechungsindex nD22: 1,524o.
-
Analog Beispiel 1 kann die folgende Verbindung
in 76%iger Ausbeute mit dem Brechungsindex nio: 1,5138 hergestellt werden.
-
Die Herstellung der als Ausgangsstoffe Verwendung findenden 3-Hydroxytriazol(l,2,4)-Derivate
(III) kann z.B. in nachstehender Weise erfolgen:
35,4 g (o,2 Mol)
(hergestellt aus Methylthiosemicarbazid und Pyrokohlensäureäthylester, Schmelzpunkt
1700C) und o,2 Mol Natriummethylat - gelöst in 100 ml Methanol -werden 5 Stunden
am Rückfluß erhitzt, anschließend unter vermindertem Druck eingedampft, der Rückstand
in Wasser gelöst und mit Salzsäure wieder ausgefällt. Man erhält 17 g (65 % der
'heorie) der Verbindung dieser Formel mit dem Schmelzpunkt 250°C.
-
Zu 66 g (o,5 Mol) 1-Methyl-3-oxo-5-thio-triazolidin(1,2,4) in 300
ml Methanol gibt man-lo5 g (o,5 Mol) Methylatlösung und gibt anschließend bei 40-50°C
68 g l-Brombuten(2)yl zu.
-
Nach dreistündigem Rühren bei 60°C werden die flüchtigen Anteile abdestilliert,
der Rückstand in Wasser aufgenommen und mit Methylenchlorid ausgeschüttelt. Die
organische Phase wird getrocknet, das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand
mit Ligroin angerieben. Man erhält 57 g (62 , der Theorie) l-Methyl-3-hydroxy-5-buten(2)ylthio-1,2,4-triazol
vom Schmelzpunkt 690C.
-
B 1) C2H50-CO-ME-NH-CDH7-i80 Eine Lösung von Kohlensäureäthylesterhydrazon
hergestellt aus Kohlensäureäthylesterhydrazid und Aceton) vom Schmelzpunkt 70°C
in 500 ml Aethanol wird mit lo g eines 5%igen Platin-Kohle-Katalysators unter Hochdruck
bei 60°C hydriert. Anschließend wird die Reaktionsmischung filtriert, das Lösungsmittel
abgedampft und der Rückstand bei 870C/6 Torr destilliert. Man erhält llo g (76 %
der Theorie) N-iso-Propylkohlensäureäthylesterhydrazid
mit dem
Brechungsindex n2°:1,4562.
-
Zu 73 g (o,5 Mol) des unter B 1) beschriebenen gewonnenen Produktes
in 200 ml Wasser gibt man 45 ml konzentrierte Salzsäure und anschließend 50 g Kaliumrhodanid.
Man kocht die Reaktionsmischung kurz auf, dampft im Vakuum von 30 mm ein und erhitzt
dann 2 Stunden auf looOC. Anschließend wird abgekühlt und aus Wasser umkristallisiert.
Das Produkt wird in 68 zeiger Ausbeute mit einem Schmelzpunkt von 1680C erhalten.
-
Zu 205 g (1 Mol) des unter B 2) beschriebenen gewonnenen Produktes
in 400 ml Methanol gibt man 1 Mol Natriummethylatlösung und kocht 8 Stunden am Rückfluß.
Anschließend dampft man die Reaktionslösung ein und schlämmt den Rückstand in wenig
Wasser an. Es wird mit 80 ml reiner konzentrierter Salzsäure angesäuert, der Niederschlag
abgesaugt, gewaschen und aus Methanol umkristallisiert. Man erhält 96 g (60 % der
Theorie) l-iso-Propyl-3-oxo-5-thio-triazolidin(\2,4) mit einem Schmelzpunkt von
2280C.
-
Analog A 2) kann das l-iso-Propyl-3-hydroxy-5-buten(2)ylthio-1,2,4-triazol
in 59,'iger Ausbeute mit einem Schmelzpunkt von 9o°C hergestellt werden.