-
Verfahren zur Gewinnung von Rotenon und ihm verwandten Insekticiden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Rotenon und ihm verwandten
Insekticiden aus den natürlichen Ausgangsstoffen, wie Derris- oder Cubewurzeln.
Bisher erfolgte die Herstellung der Insekticidstoffe aus den genannten Wurzeln durch
deren Extraktion mit einem flüchtigen Lösungsmittel, worauf dann das Lösungsmittel
verdampft wurde.
-
Gemäß der Erfindung erfolgt die Herstellung von Rotenon und diesem
verwandten Insekticiden aus den erwähnten natürlichen Ausgangsstoffen dadurch, daß
diese getrocknet und gemahlen in einem Vakuum unterhalb Zoo" ohne Sieden destilliert,
und zwar vorzugsweise einer Kurzwegdestillation unterworfen werden, bei der der
Druck zwischen io-2 mm bis io-6 mm O_uecksilbersäule beträgt und die Kondensationsoberfläche
im wesentlichen die gleichen Abmessungen wie die Destillationsoberfläche besitzt
und dicht an dieser angeordnet ist.
-
Durch das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Verfahren
läßt .sich ein Produkt herstellen, das hinsichtlich der insekticid wirksamen Stoffe,
Rotenon u. dgl., in höchstem Maße konzentriert ist und das in guter, technisch brauchbarer
Form anfällt. Es stellt nämlich ein schwachgelbes Pulver dar bzw. einen festen Stoff,
der sich leicht in Pulverform überführen läßt und der nach dem Vermischen mit einem
geeigneten inerten Verdünnungspulver unmittelbar als staubförmiges Insekticid anwendbar
ist. Die Anwendung der Hochvakuumdestillation zur Gewinnung von Rotenon und der
ihm beigeordneten Insekticide durch Destillieren derselben aus beispielsweise Derris-
oder Cubewurzel gemäß der vorliegenden Erfindung ist weit mehr selektiv als das
bekannte Verfahren der Extraktion mit einem flüchtigen Lösungsmittel, denn das Destillationsprodukt
ist viel weniger mit insekticid unwirksamen Verunreinigungen vermischt als ein Produkt,
das mit Hilfe von. Lösungsmitteln hergestellt ist. Der Unterschied ist besonders
merkbar, wenn minderwertige Wurzeln, z. B. Wurzeln mit geringem Gehalt an Rotenon
oder anderen wirksamen Stoffen, als Ausgangsstoffe Anwendung finden. Es kommt noch
hinzu, daß das Anreicherungsverfahren .. durch Anwendung eines flüchtigen Lösungsmittels
verhältnismäßig langsam vonstatten geht. Dies erfordert nämlich eine Behandlung
von mehreren Stunden bis zu mehreren Tagen und führt nur zu einem Produkt, welches
unbefriedigende technische Eigenschaften besitzt, Ein durch Auszug der gemahlenen
Derriswurzel mit Trichloräthylen und nachfolgendem Verdampfen des Lösungsmittels
erhaltenes Produkt ist eine dunkelbraune, klebrige, geleeartige Masse, die ohne
weitere Reinigung, beispielsweise durch wiederholte Extraktionen; nicht gut anderen
Stoffen einverleibt
werden kann, um staubförmige Insekticide zu
liefern. Infolge des höheren Gehalts an insekticid wirkenden Stoffen ist von dem
erfindungsgemäß hergestellten Mittel eine; weit geringere Menge zum Auflösen bzNv.@;
Emulgieren erforderlich, um z. B. eine äst' verspritzende insekticid wirksame Flüssig=,
keit zu liefern. Es kommt noch hinzu, daß die gesättigten Lösungen des gemäß- der
Erfindung hergestellten Produktes in organischen Lösungsmitteln, insbesondere Kohlenwasserstoffölen,
von weit höherer Giftigkeit sind als die gesättigten Lösungen eines Produktes, das
mit Hilfe eines Lösungsmittels hergestellt worden ist.
-
Der natürliche Ausgangsstoff kann entweder unmittelbar in fein gemahlenem
Zustand der Destillation unterworfen werden, wobei beispielsweise eine Vorrichtung
angewandt wird, bei der die Verdampfungs- und Kondensationsoberflächen die Form
von sich bewegenden Bändern aufweisen, so daß der fein gemahlene zu destillierende
Stoff gleichmäßig auf der Verdampfungsoberfläche destilliert werden kann. In der
Praxis ist es jedoch zweckmäßig, den Ausgangsstoff in die Destillationsvorrichtung
als Mischung mit einem flüssigen Stoff einzubringen, z. B. einem Stoff, der bei
der Arbeitstemperatur flüssig ist. In dem letzteren Fall kann eine Flüssigkeit verwendet
werden, die ein Lösungsmittel für die wirksame Substanz darstellt, und vor der Destillation
wird die Lösung durch Filtrieren oder auf andere Weise von unlöslichen Stoffen befreit.
Die angewandte Flüssigkeit wird im allgemeinen eine solche sein, die bei der Arbeitstemperatur
nicht flüchtig ist, beispielsweise ein Leinöl-Standöl oder eine Mineralölfraktion,
die vorher in einem Hochvakuum behandelt wurde, um die flüchtigen Stoffe bei einer
Temperatur zu entfernen, die etwas höher ist als diejenige, welche bei dem vorliegenden
Verfahren notwendig ist. Das bei der Destillation entstehende Kondensat wird in
geeigneter Weise von der Kondensationsoberfläche durch Schmelzen, Abkratzen oder
Bespülen mit einem Lösungsmittel entfernt. In gewissen Fällen kann jedoch eine flüchtige
oder teilweise flüchtige Trägerflüssigkeit angewandt werden, insbesondere wenn es
erwünscht ist, bei der Destillation unmittelbar eine Lösung oder Mischung als Kondensat
zu erhalten, die ohne weiteres, erforderlichenfalls unter weiterer Verdünnung, als
Insektenvertilgungsmittel anwendbar ist. Hierfür kommen z. B. Mineralöle oder deren
Fraktionen in Betracht.
-
Das als Kondensat entstehende Produkt enthält im wesentlichen sämtliches
Rotenon und die ihm verwandten Stoffe des Roh-Materials, die eine insektenvertilgende
Wirkung aufweisen. Durch eine nochmalige Destillation oder durch Auffangen geeigneter
Fraktionen ist es möglich, praktisch reines :@ötenon zu erhalten. Wenn das Produkt
als flektenvertilgungsmittel angewandt wird, t- diese Reinigung jedoch im allgemeinen
nicht wünschenswert, weil die mit dem Rotenon zusammen vorkommenden und ihm vorwandten
Stoffe anscheinend selbst die insektenvernichtenden Eigenschaften des Produktes
günstig beeinflussen.
-
In den folgenden Beispielen sind einige Ausführungsformen der Erfindung
angegeben, worin die Teile Gewichtsteile sind.
-
Beispiel 1 5o Teile der trockenen gemahlenen Derriswurzel werden mit
ioo Teilen Leinöl-Standöl gemischt, das vorher im Hochvakuum bei 220' behandelt
wurde, um flüchtige Stoffe zu entfernen. Die Mischung der Derriswurzel und des Öls
wird einer erhitzten Oberfläche oder Oberflächen zugeleitet, die auf ungefähr 1200
gehalten werden und die sich in der Nähe einer kalten Kondensationsoberfläche befinden.
Die ganze Vorrichtung wird auf ungefähr to-4mm Ouecksilbersäule evakuiert. Es entsteht
so ein schwach gelbes Kondensat, das die Reaktionen des Rotenons aufweist und im
wesentlichen sämtliche aktiven Stoffe enthält, die in dem Ausgangsstoff zugegen
sind.
-
Beispiel a Die hierbei angewandte, unter einem Hochvakuum arbeitendeKurzwegdestillationsanlage
ist eine solche, bei der die Verdampfungs-und Kondensationsoberflächen aus dünnen,
biegsamen, sich kontinuierlich bewegenden Metallbändern bestehen, wobei die wirksamen
Teile dieser Bänder in waagerechten Ebenen liegen und die Verdampfungsfläche unterhalb
der Kondensationsoberfläche liegt. Diese Bänder bewegen sich dicht an entsprechenden
Heiz- bzw. Kühlkörpern vorbei. Die fein gemahlene und getrocknete Derriswurzel wird
auf die Verdampfungsoberfläche aufgebracht, die auf eine Temperatur von 15o bis
16o0 erhitzt wird. Der Druck in der Destillationsvorrichtung überschreitet nicht
io-smm Quecksilbersäule. Das Kondensationsprodukt ist ein glänzender, gelber, wachsartiger,
fester Stoff, der mit einer Messerkante von der sich weiterbewegenden Kondensationsoberfläche
abgekratzt werden kann und den man dann in einen geeigneten Behälter fallen läßt.
-
Beispiel 3 1 Gewichtsteil der trockenen gepulverten Derriswurzel wird
mit 2 Teilen eines inerten Kohlernvasserstofföls gemischt, das bei Temperaturen
bis
zu zoob einen zu vernachlässigenden Dampfdruck besitzt. Die Mischung wird
30 Minuten lang bei 8o° gehalten und dann warm filtriert. Das Filtrat wird
auf die Verdampfungsoberfläche einer mit Hochvakuum arbeitenden Xurzwegdestillationsanlage
aufgebracht und die Temperatur der Verdampfungsoberfläche auf i65° erhöht. Der Druck
innerhalb der Vorrichtung beträgt ungefähr io-4mm Ouecksilbersäule. Rotenon und
die mit ihm verwandten Stoffe kondensieren an der Kondensationsoberfläche als gelber,
fester Stoff, der durch Abkratzen oder Schmelzen entfernt «-erden kann. Die Rückstandsflüssigkeit
an der Verdampfungsoberfläche kann zum Behandeln weiterer Mengen der Derriswurzel
verwendet werden.
-
In jedem der vorhergehenden Beispiele kann auch trockene gepulverte
Cubewurzel an Stelle der dort beschriebenen Derriswurzel angewandt werden, wobei
genau die gleichen Ergebnisse erzielt werden.
-
Als geeignete Trägerflüssigkeiten wurden Leinöl-Standöl und flüchtige
oder nichtflüchtige inerte Kohlenwasserstofföle genannt. Es können auch andere Trägerflüssigkeiten
angewandt werden, wie beispielsweise Triglyceridöle, die vorher von freien Fettsäuren
befreit wurden, beispielsweise Baumwollsamenöl und Olivenöl. Sowohl Baumwollsamenöl
als auch Olivenöl sind Lösungsmittel für Rotenon und die übrigen aktiven Stoffe,
welche in der Cube- und Derriswurzel enthalten sind. Diese Öle können an Stelle
des im Beispiel 3 angegebenen Kohlenwasserstofföles verwendet werden.
-
Wenn eine Lösung der aktiven Stoffe als Destillat erhalten werden
soll, wird die trockene gepulverte Derriswurzel oder Cubewurzel mit einer Trägerflüssigkeit
gemischt, die entweder bei den angewandten Temperaturen und Drucken destillierbar
ist oder einen destillierbaren Teil enthält. So kann beispielsweise eine Mischung
von flüchtigen und nichtflüchtigen inerten Kohlenwasserstoffölen verwendet werden.
Die aktiven Stoffe destillieren zusammen mit dem einen dieser Kohlenwasserstofföle
über und lassen eine Suspension oder Lösung des Rückstandes in dem anderen zurück.
Das Destillat, das eine mehr oder weniger konzentrierte Lösung des Rotenons und
der übrigen aktiven Stoffe in dem Kohlenwasserstofföl darstellt, wobei die Konzentration
durch Änderung der Mengen des flüchtigen Üles geregelt «-erden kann, ist nach Verdünnung
mit Leuchtöl (Leuchtpetroleum) oder einem anderen Mineralöl zum Verspritzen als
insektenvertilgendes Mittel verwendbar. Wenn die Trägerflüssigkeit ein Lösungsmittel
ist, das vollständig destilliert, wird eine älznliclie Lösung des Rotenons und der
anderen aktiven Stoffe als Destillat erhalten, und ein fester Rückstand bleibt auf
der Destillationsoberfläche.