DE954597C

DE954597C - Process for the production of fungicides and insect repellants of the ª ‰ -Methylcrotonic acid amide series

Info

Publication number: DE954597C
Application number: DEG15853A
Authority: DE
Inventors: Dr Alfred Margot; Dr Henry Martin
Original assignee: JR Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1946-06-28
Filing date: 1948-10-19
Publication date: 1956-12-20

Description

Verfahren zur Herstellung von Fungiziden und Insektenabwehrmitteln der ß-Methylcrotonsäureamidreihe Es wurde gefunden, daß die f-Methylcrotonsäure-N-methyl- und äthyl-toluidide wertvolle fungizide Mittel und Insektenabwehrmittel darstellen.Process for the manufacture of fungicides and insect repellants of the ß-methylcrotonic acid amide series It was found that the f-methylcrotonic acid-N-methyl- and ethyl toluidides are valuable fungicides and insect repellants.

In der USA.-Patentschrift a 368 195 sind Crotonsäureami.de .als Synergisten für Pyrethrumextrakte vorgeschlagen worden. Diese Verbindungen besitzen, allein angewendet, eine ungenügende insektizide Wirkung. Es konnte nicht vorausgesehen werden, daß eine Gruppe von fl-Methylcrotonsäureamiden, die in der USA.-Patentschrift nicht namentlich aufgeführt werden, eine ausgezeichnete fungizide und insektenabstoßende Wirkung besitzen.In the USA. Patent a 368 195 Crotonsäureami.de are .as synergists has been suggested for pyrethrum extracts. Own these compounds, alone applied, an insufficient insecticidal effect. It couldn't be foreseen be that a group of fl-Methylcrotonsäureamiden that in the USA not listed by name, an excellent fungicidal and insect repellent Have an effect.

Zur Herstellung der genannten Amide kommen verschiedene, an sich bekannte Verfahren in Betracht.Various known per se are used to prepare the amides mentioned Procedure under consideration.

Beispielsweise kann man ß-Methylcrotonsäure bzw. ihre reaktionsfähigen funktionellen Derivate, wie Halogenide, Anhydrid, Ester, Amide oder Salze, mit einem N-Methyl- oder N-Äthyl-toluidin umsetzen. Die Umsetzung verläuft im Prinzip nach folgendem Reaktionsschema: In obiger Formel bedeuten X und Y bei der Reaktion sich abspaltende Reste.For example, ß-methylcrotonic acid or its reactive functional derivatives, such as halides, anhydride, esters, amides or salts, can be reacted with an N-methyl- or N-ethyl-toluidine. The implementation proceeds in principle according to the following reaction scheme: In the above formula, X and Y denote radicals which split off during the reaction.

Im einfachsten Fall wird die freie Säure mit dem Amin erhitzt, wobei sich Wasser abspaltet (X = OH, Y = H ; XY = H, 0). Man kann auch beispielsweise ein Alkalisalz der Säure mit einem Salz des Amins durch Erhitzen umsetzen (z. B. X = O Na, Y = H Cl - H ; XY = Na C1 + H2 O) . Säurehalogenide oder Anhydrid können mit dem Amin, gegebenenfalls in Anwesenheit von säurebindenden Mitteln, wozu auch das Amin selbst benutzt werden kann, umgesetzt werden (z. B. X = Cl, Y = H, XY = H Cl). Ferner können Säurehalogenide oder Anhydride auch mit Metallverbindungen der Amine (z. B. x = Cl, Y = Na, XY = Na C1) oder im speziellen Falle Säurehalogenide mit Halogenhydraten der Amine umgesetzt werden (z. B. X = Cl, Y = H Cl # H, XY = 2 H Cl) . Ester reagieren mit den Aminen unter Abspaltung von Alkoholen (z. B. X = O C H3, Y = H ; XY = H O C H.), und schließlich reagieren Amide ebenfalls mit den 1T-Alkyl-arylaminen bzw. deren Salzen unter Austritt von Ammoniak oder Ammoniumsalzen (z. B. X = N H" Y = H, XY=NH3).In the simplest case, the free acid is heated with the amine, whereby water is split off (X = O H, Y = H; XY = H, 0). It is also possible, for example, to react an alkali salt of the acid with a salt of the amine by heating (e.g. X = O Na, Y = H Cl - H; XY = Na C1 + H2 O). Acid halides or anhydride can be reacted with the amine, optionally in the presence of acid-binding agents, for which the amine itself can also be used (e.g. X = Cl, Y = H, XY = H Cl). Furthermore, acid halides or anhydrides can also be reacted with metal compounds of the amines (e.g. x = Cl, Y = Na, XY = Na C1) or, in special cases, acid halides with halogen hydrates of the amines (e.g. X = Cl, Y = H Cl # H, XY = 2 H Cl). Esters react with the amines with elimination of alcohols (e.g. X = OC H3, Y = H; XY = HOC H.), and finally amides also react with the 1T-alkyl-arylamines or their salts, releasing ammonia or ammonium salts (e.g. X = NH "Y = H, XY = NH3).

Die Kondensationsverfahren, welche unter Abspaltung von Halogenwasserstoff vor sich gehen, wie z. B. die Umsetzung von Säurehalogeniden mit den definierten Aminen, führen meist zu halogenhaltigen Endprodukten, die erst durch weitere Reinigung halogenfrei zu machen sind. Eine bevorzugte Ausführungsform, die ebenfalls nach dem obigen; Reaktionsschema verläuft und welche in besonders guter Ausbeute zu halogenfreien Endprodukten führt, ist die Umsetzung von Salzen der ß-Methylcrotonsäure mit reaktionsfähigen Carbaminsäurederivaten, die sich von den oben definierten Aminen ableiten. Beispielsweise lassen sich Carbaminsäurehalogenide, die auch als Chlorameisensäurederivate der definierten Amine aufgefaßt werden können, mit Alkalisalzen der ß-Methylcrotonsäure durch Erhitzen unter Abspaltung von Kohlendioxyd und Alkalihalogenid zu den gewünschten Amiden umsetzen (z. B. X = O Na, Y=CI-CO-; XY=NaC1+C02).The condensation process, which occurs with the elimination of hydrogen halide going on, such as B. the implementation of acid halides with the defined Amines usually lead to end products containing halogens, which only after further purification are to be made halogen-free. A preferred embodiment, also according to the above; Reaction scheme proceeds and which in particularly good yield to halogen-free End products is the conversion of salts of ß-methylcrotonic acid with reactive ones Carbamic acid derivatives derived from the amines defined above. For example can be carbamic acid halides, which are also known as chloroformic acid derivatives defined amines can be understood with alkali salts of ß-methylcrotonic acid by heating with elimination of carbon dioxide and alkali halide to the desired ones React amides (e.g. X = O Na, Y = CI-CO-; XY = NaC1 + C02).

Das Aufzählen dieser Ausführungsformen erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Die Umsetzungen können im übrigen nach den in der Literatur beschriebenen Methoden erfolgen (vgl. z. B. Weygand : Organisch-chemische Experimentierkunst, r. Auflage, 1938, S. 38r).The listing of these embodiments does not make any claim Completeness. The reactions can otherwise be as described in the literature Methods (cf.e.g. Weygand: Organic-chemical experimental art, r. Edition, 1938, p. 38r).

Statt von der ß-Methylcrotonsäure auszugehen, kann man beispielsweise auch von entsprechenden geeignet substituierten, gesättigten Säuren ausgehen, die für die Herstellung der ß-Methylcrotonsäure verwendbar sind, diese z. B. analog der erläuterten Weise in die Säureamide überführen und hernach die Doppelbindung nach den für die Herstellung von a, ß-ungesättigten Säuren gebräuchlichen Methoden ausbilden (vgl. Weygand, S. ¢i6). Dieses Verfahren läßt sich im Prinzip durch folgendes Reaktionsschema veranschaulichen In diesem Reaktionsschema bedeuten X und Y bei der Reaktion sich gemeinsam als X Y abspaltende Reste.Instead of starting from ß-methylcrotonic acid, one can also start, for example, from corresponding, suitably substituted, saturated acids which can be used for the production of ß-methylcrotonic acid, these z. B. analogously to the manner explained in the acid amides and then form the double bond by the methods customary for the preparation of α, ß-unsaturated acids (cf. Weygand, p. ¢ i6). This process can be illustrated in principle by the following reaction scheme In this reaction scheme, X and Y denote radicals which split off together as X Y in the reaction.

Dieses Verfahren sei beispielsweise durch die folgenden Möglichkeiten erläutert: a) Wasserabspaltung aus entsprechenden a- oder ß-Oxyisovaleriansäureamiden, wobei gemäß obigem Reaktionsschema im ersten Fall X = H und Y = O H, im zweiten X = O H und Y = H bedeutet. Die Wasserabspaltung kann durch Erhitzen, gegegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren, wie Jod, oder von wasserentziehenden Mitteln, wie Schwefelsäure, Na-bisulfat, Oxalsäure, Phosphorhalogeniden, Zinkchlorid u. dgl., erfolgen. b) Die Hydroxylgruppe der Oxyisovaleriansäureamide kann auch mit einer Säure verestert sein. In diesem Fall wird die Ausbildung der Doppelbindung durch Abspaltung eines Moleküls Säure bewerkstelligt, sei es durch Erhitzen oder Behandeln mit einem säurebindenden Mittel. So wird beispielsweise aus ß-Benzoyloxy-isovaleriansäure-N-methyl-o-toluidid durch Erhitzen Benzoesäure abgespalten unter Bildung von ß-Methylcrotonsäure-N-methyl-o-toluidid. In diesem Fall ist X=OCOC,HS und Y=H.This method is, for example, through the following possibilities explains: a) elimination of water from corresponding a- or ß-oxyisovaleric acid amides, where according to the above reaction scheme in the first case X = H and Y = O H, in the second X = O means H and Y = H. The elimination of water can optionally be achieved by heating in the presence of catalysts, such as iodine, or of dehydrating agents, such as Sulfuric acid, sodium bisulfate, oxalic acid, phosphorus halides, zinc chloride and the like, take place. b) The hydroxyl group of the Oxyisovaleriansäureamide can also with a Acidic be esterified. In this case, the formation of the double bond is through Cleavage of an acid molecule is accomplished, be it by heating or treating with an acid-binding agent. For example, ß-benzoyloxy-isovaleric acid becomes N-methyl-o-toluidide Benzoic acid is split off by heating to form ß-methylcrotonic acid-N-methyl-o-toluidide. In this case X = OCOC, HS and Y = H.

c) Die Abspaltung von Halogenwasserstoff aus entsprechenden a- oder ß-Halogenisovaleriansäureamiden (z. B. X = H oder Cl; Y = Cl oder H) ist der obenerwähnten Wasserabspaltung aus a- oder ß-Oxysäureamiden ganz analog. Die HaJogenwasserstoffabspaltung wird meistens durch Behandeln, mit säurebindenden Mitteln, wie Alkalien oder tertiären Aminen, z. B. Dimethylanilin oder Chinolin, durchgeführt. Besonders geeignet ist die Halogenwasserstoffabspaltung aus a-Halogenisovaleriansäureamiden, weil diese leicht zugänglich sind. So wird beispielsweise a-Bromisovaleriansäurebromid mit N-Methyl-o-toluidin in der Kälte zum a-Bromisovaleriansäure-N-methyl-o-toluidi,d umgesetzt, welches beim Erhitzen mit Dimethylanilin in das ß-Methylcrotonsäure-N-methylo-toluidid übergeht.c) The elimination of hydrogen halide from corresponding α- or ß-haloisovaleric acid amides (e.g. X = H or Cl; Y = Cl or H) is completely analogous to the above-mentioned elimination of water from α- or ß-oxyamides. The elimination of hydrogen halide is usually achieved by treatment with acid-binding agents such as alkalis or tertiary amines, e.g. B. dimethylaniline or quinoline performed. The elimination of hydrogen halide from α-haloisovaleric acid amides is particularly suitable because they are easily accessible. For example, a-bromoisovaleric acid bromide is reacted with N-methyl-o-toluidine in the cold to give a-bromoisovaleric acid-N-methyl-o-toluidide, d, which converts into ß-methylcrotonic acid-N-methylo-toluidide when heated with dimethylaniline .

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Amide kann man auch von Amiden der Formel in der Z eine durch. Wasserstoff ersetzbare Gruppe bedeutet, ausgehen und in diesen die Gruppe Z durch Wasserstoff ersetzen.The amides according to the invention can also be prepared from amides of the formula in the Z one through. Hydrogen replaceable group means to go out and replace the group Z in these with hydrogen.

Die Gruppe Z kann beispielsweise eine Carboxylgruppe bedeuten, welche beim Erhitzen in Form von Kohlendioxyd leicht abgespalten wird. Ausgangsmaterialien dieser Art kann man beispielsweise herstellen durch Umsatz der definierten Amine mit Isopropyliden-malonsäurederivaten der Formel in der Z eine Carboxylgruppe oder einen durch Verseifung in die Carboxylgruppe überführbaren Rest, wie die Carbalkoxy- oder die CN-Gruppe bedeutet, oder durch Umsetzung mit reaktionsfähigen Derivaten solcher Säuren. Anschließend wird der Rest Z durch Verseifung in die Carboxylgruppe verwandelt und diese gleichzeitig oder nachträglich abgespalten.The group Z can mean, for example, a carboxyl group which is easily split off in the form of carbon dioxide on heating. Starting materials of this type can be prepared, for example, by reacting the defined amines with isopropylidene-malonic acid derivatives of the formula in which Z denotes a carboxyl group or a radical which can be converted into the carboxyl group by saponification, such as the carbalkoxy or CN group, or by reaction with reactive derivatives of such acids. Subsequently, the radical Z is converted into the carboxyl group by saponification and this is split off at the same time or subsequently.

Die Gruppe Z kann auch eine Acetylgruppe bedeuten. Amide der Formel welche beispielsweise aus Isopropyliden-acetessigestern und den definierten Aminen erhältlich sind, geben bei der Hydrolyse die gewünschten Arylide. Man kann auch Amide der Formel z. B. analog einer der oben beschriebenen und erläuterten Methoden herstellen und die erhaltenen Amide am Stickstoff methylieren bzw. äthylieren.The group Z can also mean an acetyl group. Amides of the formula which are obtainable, for example, from isopropylidene acetic acid esters and the defined amines, give the desired arylides on hydrolysis. One can also use amides of the formula z. B. produce analogously to one of the methods described and explained above and methylate or ethylate the amides obtained on nitrogen.

Für die Alkylierung können die an sich bekannten Methoden verwendet werden, z. B. können Dialkylsulfate, Alkylhalogenide oder Arylsulfonsäurealkylester als Alkylierungsmittel benutzt werden (vgl. z. B. T i th e r 1 e y, Journal Chemical Society London, Bd.79, S.391 [19o1]). In den folgenden Beispielen, die zur Illustrierung der beschriebenen Verfahren dienen sollen, bedeuten Teile immer Gewichtsteile. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. Beispiel 1 Das trockene Natriumsalz der ß-Methylcrotonsäure wird zusammen mit der berechneten Menge Chlorameisensäure-N-methyl-o-toluidid in einem geräumigen Kolben auf etwa 18o° erhitzt, bis die unter starkem Schäumen verlaufende Kohlendioxydentwicklung beendet ist. Man läßt auf etwa too° abkühlen, setzt heißes Wasser zu und kocht kurze Zeit auf. Nach Erkalten nimmt man das Produkt in Äther auf, wäscht die Lösung nacheinander mit verdünnter Säure, Wasser, verdünnter Lauge und hierauf wieder mit Wasser. Nach Trocknen mit Natriumsulfat wird der Äther abdestilliert. Hierauf wird das als Rückstand erhaltene ß-Methylcrotonsäure-N-methyl-o-toluidid durch Destillieren im Vakuum gereinigt. Es siedet unter 12 mm Druck bei 145 bis 15o°. Beispiel 2 19 Teile ß-Methylcrotonsäure-p-toluidid in 30 Volumteilen absolutem Toluol werden mit , q. Teilen Natriumamid, das unter Toluol fein pulverisiert wurde, versetzt und unter Rühren erwärmt, bis kein Ammoniak mehr entweicht. Das Natriumsalz des ß-Methylcrotonsäure-p-toluidids scheidet sich hierbei gallertig ab. Bei 5o bis 6o° läßt man 13 Teile Dimethylsulfat zufließen und erhitzt to Stunden unter Rückfluß zum Sieden. Dann verdünnt man mit Wasser, trennt die Schichten im Scheidetrichter und wäscht die Toluollösung nacheinander mit verdünnter Lauge, Säure und Wasser.The methods known per se can be used for the alkylation, e.g. B. dialkyl sulfates, alkyl halides or aryl sulfonic acid alkyl esters can be used as alkylating agents (cf., for example, Tither 1 ey, Journal Chemical Society London, Vol. 79, p. 391 [19o1]). In the following examples, which are intended to illustrate the processes described, parts always mean parts by weight. The temperatures are given in degrees Celsius. EXAMPLE 1 The dry sodium salt of β-methylcrotonic acid is heated together with the calculated amount of chloroformic acid-N-methyl-o-toluidide in a spacious flask to about 180 ° until the evolution of carbon dioxide, which takes place with vigorous foaming, has ended. Allow to cool to about too °, add hot water and boil for a short time. After cooling, the product is taken up in ether, the solution is washed successively with dilute acid, water, dilute alkali and then again with water. After drying with sodium sulfate, the ether is distilled off. The ß-methylcrotonic acid-N-methyl-o-toluidide obtained as residue is then purified by distillation in vacuo. It boils under 12 mm pressure at 145 to 15o °. Example 2 19 parts of β-methylcrotonic acid p-toluidide in 30 parts by volume of absolute toluene are mixed with, q. Parts of sodium amide, which has been finely pulverized under toluene, are added and the mixture is heated with stirring until no more ammonia escapes. The sodium salt of ß-methylcrotonic acid-p-toluidide separates out in gelatinous form. At 50 to 60 °, 13 parts of dimethyl sulfate are allowed to flow in and the mixture is refluxed for hours. Then it is diluted with water, the layers are separated in a separating funnel and the toluene solution is washed successively with dilute alkali, acid and water.

Nach Abdestillieren des Toluols geht das ß-Methylcrotonsäure-N-methyl-p-toluidi,d unter 12 mm Druck bei 152 bis 155° als schwachgelb gefärbtes Öl über.After the toluene has been distilled off, the ß-methylcrotonic acid-N-methyl-p-toluidine, i.e. under 12 mm pressure at 152 to 155 ° over as a pale yellow colored oil.

Als weitere Verbindungen, die nach obigen Beispielen und in der Beschreibung genannten Verfahren hergestellt werden können, seien genannt: Siedepunkt Druck ß-Methylcrotonsäure- N-äthyl-o-toluidid ...... _ 15o bis 152° 13 mm ß-Methylcrotonsäure- N-äthyl-p-toluidid ...... 16o - 163° 11 mm ß-Methylcrotonsäure- N-äthyl-m-toluidid ..... 155 - 158° 11 mm Other compounds that can be prepared according to the above examples and the processes mentioned in the description include: Boiling point pressure ß-methylcrotonic acid N-ethyl-o-toluidid ...... _ 15o to 152 ° 13 mm ß-methylcrotonic acid N-ethyl-p-toluidide ...... 16o - 163 ° 11 mm ß-methylcrotonic acid N-ethyl-m-toluidide ..... 155 - 158 ° 11 mm

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of fungicides and insect repellants of the ß-methylcrotonic acid amide series, characterized in that N-methyl- and N-ethyl-toluidines of the general formula are used or their salts, metal compounds or reactive derivatives with ß-methylcrotonic acid, its reactive functional derivatives such as halides, anhydrides or salts or with saturated aliphatic carboxylic acids or their reactive, functional derivatives that can be converted into ß-methylcrotonic acid, optionally in the presence of Condensation or acid binding agents, in a manner known per se in amides of the general formula convicted.

2. The method according to claim i, characterized in that one reactive Carbamic acid derivatives, such as carbamic acid halides, which are derived from N-methyl and N-ethyl toluidines derive, reacts with salts of ß-methylcrotonic acid.

3. The method according to claim i, characterized in that N-methyl and N-ethyltoluidines or their salts, metal compounds or reactive derivatives with saturated carboxylic acids of the formula in which X and Y together denote radicals which can be split off, or acylated with their reactive functional derivatives and in the saturated amides of the formula obtained the double bond is produced by joint cleavage of the radicals X and Y in a manner known per se. ¢.

Process according to Claim i, characterized in that N-methyl and N-ethyl toluidines or their salts, metal compounds or reactive derivatives with carboxylic acids of the formula in which Z denotes a carbalkoxy, cyano or acyl group, or acylated with their reactive functional derivatives and in the amides of the formula obtained the carbalkoxy or cyano group is replaced by saponification and decarboxylation or the acyl group is replaced by hydrogen by saponification.

5. The method according to claim i, characterized in that acylated a toluidine or its salts, metal compounds or reactive derivatives with ß-methylcrotonic acid or with its reactive functional derivatives and the amides of the formula obtained methylated or ethylated in a manner known per se on nitrogen. References considered: U.S. Patent No. 2,368,195.