JPS6011018B2 - シクロプロパン誘導体の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は殺虫剤更にくわしくはピレトリンタィプの合成
殺虫剤の製造方法に関する。

多年にわたって、ピレトリンの合成類縁体（アナローグ
）の分野においては、これら天然物よりも秀れた性質を
有する合成代替物を発見するための研究がなされてきた
。

理想的には、天然ピレトリンの合成類縁体は昆虫および
動物に対する毒性レベル、殺虫剤スペクトルおよびノッ
クダウン性に関して天然物に充分比肩し得るかまたはこ
れらより秀れたものであるべきであり「更にこれは製造
容易なものでなければならない。天然産ピレトリンがあ
る種の置換シクロプロパンカルボン酸と置換シクロベン
テノロンとのェステルであることが発見されて以来、合
成類縁体に対する研究は、主として、このェステル分子
のアルコール部分を変形することに、そして後にはこの
ェステル分子の酸部分を変形することに集中され、ある
いはある場合にはこのェステル分子のこの両部分を変形
することに集中されてきた。

この天然産ェステルは、式（式中Ｘはメチル基（菊酸）
またはカルボメトキシ基（ピレトリン酸）を表わす）の
菊酸またはピレトリン酸のェステルである。

これらの酸においては、＊印をつけた炭素原子の置換基
は、昆虫におけるピレトリン殺虫剤の解毒作用に包含さ
れると信じられている。本発明者等は、ここに、高水準
の殺虫剤活性および特に価値ある毒性とノックダウン性
との組合せが２・２ージメチル−３−アルケニルシクロ
プロパンカルボン酸のェステル（式中３ーアルケニル側
鎖上の置換基はこれまで既知のピレトリン様のェステル
すべてのもののそれとは異なっている）において得るこ
とができることを発見した。

従って、本発明は式のシクロプロパンカルボン酸または
そのェステル化可能な誘導体を式ＲＱ（これらの式中Ｒ
１、Ｒ２、Ｒ３およびＲは後記の意味をあらわし、ＱＩ
およびＱは互いに反応してェステル結合を生成する官能
基である）のアルコールまたはそのェステル化可能な誘
導体と反応させることにより、一般式（式中ＲＩは水素
を表わし、Ｒ２およびＲ３は同じかまたは異なっていて
もよくそれぞれハロゲンを表わし、そしてＲは式の基を
表わす） のシクロプロパンカルボン酸ェステルを製造することを
特徴とするシクロプロパン議導体の製造法を提供する。

Ｒがァルキルを表わしている式０のェステルは毅虫性で
はないが、しかしこれは例えばトランスェステル化によ
る殺虫性ェステル製造の有用な中間体である。以後に更
に詳しく論ずるように、この新規なアルキルェステルは
、ウィティツヒ合成によりその形で製造することができ
、そして本発明の殺虫性ェステルを製造するためにはこ
のアルキルェステルを遊離カルボン酸に変換する必要は
ない。しかし、所望によりこのアルキルェステルは、例
えばェステルを加水分解して塩を生成させ次いでその塩
を酸性にすることにより、遊離カルポン酸に変換するこ
とができる。Ｒ２およびＲ３は好ましくは発素、塩素ま
たは臭素であり、さらに好ましくは、同一ハロゲンであ
るが、しかし必ずしもこのことは必要ではない。

本発明の好ましいェステルとしては、構造的には３位置
換基がであるような２・２−ジメチルー３−置換シクロ
プロパンカルボン酸のヱステルであるものがあげられる
。

中間体として製造されるェステルがアルキルェステルで
ある場合には、そのアルキル基が６個までの炭素原子を
含有するものであることが好ましく、そして本発明者等
は、メチル、エチルおよび第３級ブチルェステルが本発
明の合成方法により容易に製造し得るものであることを
発見した。

本発明の化合物は幾何異性および光学異性を示す。従っ
てこれらはその後で−緒に混合することのできる光学活
性体としてかまたは後で光学活性形に分割し得るラセミ
混合物として製造することができる。更に光学活性体ま
たはラセミ混合物は各々の幾何異性体に分離することが
できる。更に、このシクロプロパン環上の置換基の相互
および環に関しての配位に由来する幾何異性に加えて、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３が不飽和側鎖が非対称的に置換さ
れているような場合には、３位の側鎖中にも幾何異性の
可能性がある。本発明のェステルの種々の光学的および
幾何学的異性体は通常は異なる殺虫毒性およびノックダ
ウン活性を有している。

互いにトランスの関係にシクロプロパン残の１位および
３位に水素原子を有している本発明の化合物は、（十）
ートランス−菊酸の立体類縁体であり、この理由から、
本発明の好ましい化合物群を代表するが、しかし本発明
はまた問題の２個の水素原子がシス関係にある化合物を
も包含している。

本発明の殺虫性ェステルは、式Ｒ一Ｑのアルコールまた
はその誘導体と式Ｋのシクロプロパンカルボン酸または
そのェステル化可能な誘導体との反応を包含するェステ
ル化により製造することができる。

（式中ＱおよびＣＯＱＩは一緒に反応してェステル結合
を生成する官能基または原子であり、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、
Ｒ３、ＱおよびＱＩは前記定義のとおりである）実際に
は、酸または酸ハラィドをアルコール（ＣＯＱＩがＣＯ
Ｏ日またはＣＯーハライドであり且つＱはＯＨである）
と反応させるか、またはハロゲン化合物（Ｑ＝ハロゲン
）をカルボン酸の塩（Ｃ。

Ｑ・はＣ○○ｅＭ＄でそのＭが例えば銀またはトリエチ
ルアンモニウムカチオンであるもの）と反応させるのが
通常便利である。次に記載されている理由の故に、反応
成分瓜は通常は最初にはそのアルキル基が１〜６個の炭
素原子を含有している低級アルキルェステル（ＣＯＱＩ
＝ＣＯＯアルキル）の形で入手し得ることとなる。

従って本発明の殺虫性ェステル製造の特に便利な方法は
、例えば塩基性触媒の存在下にアルコールＲＯＨを使用
して式×のアルキルェステルをトランスェステル化に付
することである。本発明のェステルはまた、式×のホス
ホランまたはィリドと、式幻の３位にアセチル基または
アルデヒド基置換を有する２１２−ジメチルシクロプロ
パンカルボン酸のェステルとの間の反応によってもまた
製造することができる。これら式×および幻においては
、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は前記定義のとおりでありそしてＲ
はゥィテッヒ反応を妨害しない前記定義の基であり、そ
して原則的にはすべての有機基を表わし得るＺ４は通常
はフェニル基である。

その理由は反応物中の副産物として生成するトリ置換の
燐酸化物の安定性が特に高くそしてこれがホスホランＸ
とアルデヒドまたはケトン幻との間の反応完結に有利に
働くからである。ＲＩが水素を表わしている本発明のェ
ステルは、式Ｍのアルデヒドとの反応により製造するこ
とができる。

このホスホランＸとアルデヒド紅とは好ましくは実質上
等モル比で、便利にはホスホラン自体を製造した溶媒中
で反応させる。以後に更に詳細に記載するように、これ
は芳香族炭化水素例えばベンゼンまたは極性溶媒例えば
ジメチルスルホキサィドまたは塩素化炭化水素例えばジ
クロロメタンであり得る。生成物は、その反応が不活性
雰囲気中で例えば窒素下に行なわれる場合には改善され
得る。このホスホランとアルデヒドとの間の反応は通常
は極めて速く、そして所望のェステルは１時間以下の反
応時間後に反応混合物から回収することができる。ただ
し２独時間までの反応時間が使用されたこともある。所
望のェステルはその反応生成物から例えばジェチルヱー
テルまたは石油エーテルによる溶媒抽出により回収する
ことができる。本合成法の融通性は、最初の出発物質が
置換メチルハロゲン化物Ｒ３（Ｒ２）ＣＨｈａｌである
という事実から由来するものであり、そのような置換ハ
ライドの全系列が入手可能であるということがこれまで
製造困難または不可能であった、種種の基により３位が
置換されている２・２ージメチルシクロブロパンカルポ
ン酸の全系列を製造することを可能ならしめる。

前記のホスホランの合成においては、置換メチル臭化物
から出発し、これをトリフェニルホスフインと反応させ
て相当するトリフェニルホスホニウムプロミドとし、続
いてこのホスホニウム塩に前記の式により示されるホス
ホランまたはィリド‘こ変換することが便利である。こ
のホスホニウム塩のホスホランへの変換は、ホスホニゥ
ム塩をアルカリ金属アミドまたはアルカリ金属メチルス
ルフィニルメタィド（ｅＣＨ２．Ｓ○．ＣＨ３Ｍ由）で
処理することにより行なうことができる。例えばソーダ
アミドは液体アンモニア中でナトリウムを反応させるこ
とにより製造することができるが、この反応は液体媒体
としての過剰のアンモニアの存在下に行なわれる。反応
の終りにこの液体アンモニアを蒸発させそして有機溶媒
例えばベンゼン中にこのホスホランをとり、そして以後
のァルデヒドまたはケトンＭとの反応はこの有機溶媒中
で行なうことができる。あるし、はまた、ジメチルスル
ホキサィドを水素化ナトリウムと反応させてナトリウム
メチルスルフィニルメタイドとし、ホスホニウム塩製造
をこの試薬を使って行ない、．そしてホスホラン生成に
続く以後のアルデヒドまたはケトンＭとの反応をこの同
一反応媒体中で行なうことができる。Ｒ２およびＲ３が
それぞれハロゲンを表わしている場合には、テトラハロ
ゲン化炭素を置換メチルハラィドの代りに使用すること
ができ、そしてこの反応は次の方程式に従って進行する
。

この第４級ホスホニウムハライドの脱ハロゲン化水素は
、自動的に進行する。ハロゲン化ホスホランはまた、ハ
ロゲン化されていないホスホランをハロゲン化すること
により製造できるが、それ自体は前記の方法により、次
の反応順序（式中ｈａｌはハロゲンであり、Ｒ３はハロ
ゲンでありそしてＲ２は前記定義のとおりである）に従
って得ることのできるものである。

本発明者等は、ホスホランＸとの反応において最も満足
すべき結果を達成するためには、アルデヒド反応成分幻
中のカルボキシル基を低級ァルキルエステルとしてエス
テル化しておくのが望ましいことを発見した。

このことは式０のアルキルェステルが直接製造されるこ
とを意味し、簡単な塩基触媒トランスェステル化反応に
よりこれらアルキルェステルを本発明の殺虫性ェステル
に変換することが可能であるから、殺虫性ェステルを製
造するために本発明のアルキルェステルを相当する酸に
変換することは必要ではない。しかし、殺虫性ェステル
へのァルキルェステルの間接的変換は本発明によれば可
能でありそして本具体例に従って操作する場合には式ロ
のェステル中のカルボアルコキシ基は、通常の加水分解
によって、例えばアルカリ金属または他の塩を経て相当
する遊離カルボン酸基に変換することができ、そしてこ
のカルボン酸は直接前記のようにしてェステル化するこ
とができるし、あるいはまた最初に酸ハライド例えばク
ロリド‘こ変換し、そしてこの酸ハライドを前記のよう
にして式舷ＯＨの適当なアルコールと反応させることに
よりェステルに変換させることができる。Ｒが第３級ブ
チル基である場合には、このアルキルェステルは少量の
トルェンー４−スルホン酸と加熱することにより遊離酸
に変換することができる。

この反応はベンゼン中で行なうことができるし、そして
生成したカルボン酸は単機することなくこのベンゼン溶
液中で酸クロリド‘こ変換することができる。式幻のカ
ルボニル化合物は、菊酸の相当するェステルを、そのィ
ソブチル側鎖の二重結合の酸素化を起すオゾン分解によ
り製造することができる。

すなわちＲがオゾン分解条件下に分解性の塩を含有して
いない場合には、この代替法に対する所望のカルボニル
化合物幻は、直接菊酸ェステルのオゾン分解により得る
ことができ、そしてこのオゾン分解された菊酸ヱステル
Ｍをウイテイツヒ反応に使用して殺虫性ェステルを生成
させることができる。ある種のフラン含有化合物はオゾ
ン分解条件下には分解する。従って、カロンアルデヒド
の５ーベンジルー３一フリルメチルエステルは、相当す
る菊酸ェステル（これはカロンアルデヒドのアルキルヱ
ステルを経て二段階で得なくてはならない）の直接オゾ
ン分解からは得ることができないが、しかし３−フエノ
キシベンジルエステルはそのように処理することができ
る。本発明の殺虫性ェステルの１種または数種を不活性
担体または希釈剤とともに処方して殺虫剤組成物とする
ことができ、そしてこれらは、例えば粉末（ダスト）お
よび類粒状固体、湿潤可能な粉末（水和剤）、蚊取線香
およびその他の固定製剤の形でかまた適当な溶媒、希釈
剤および表面活性剤添加後には、乳剤、乳化可能な濃厚
剤、スプレーおよびェアロゾルおよびその他の液体製剤
として調製することができる。

ピレトラム（除虫菊）相乗作用剤例えばピベロニルブト
キシサイド、セサメツクス（Ｓｅｓａｍｅｘ）またはト
ロピタールをこれら組成物に加えることができる。

本発明の殺虫性ェステルのあるものは、相乗作用剤に対
する応答能力において、構造的に類似しているェステル
例えば菊酸ヱステルまたはピレトリンェステルに比して
有意な卓越性を示し、そして本発明の多くのェステルは
その他の合成ェステルにより示されるものよりも数倍大
きな相乗作用因子を有している。本発明の酸から導かれ
るェステルの多くのものは光に対してこれまで知られて
いる酸からのものよりもはるかに一層安定であり、そし
てジハロビニルェステルはこの点に関して特に好ましい
。更にこの殺虫剤組成物は毅虫性および／またはノック
ダウン性を改善するためまたは既知のピレトリンの活性
および／または本発明の合成ピレトリンの活性と相乗化
させるために既知の合成ピレトリンを包含することがで
きる。

本発明の新規なェステルまたはそれらを含有する殺虫剤
組成物は昆虫自体または昆虫の攻撃を受けやすい環境を
これら化合物または組成物で処理することによって、家
庭用または農業用規模で昆虫を毅減または制御するため
に使用することができる。

本発明をさらによく理解せしめるために以下に実施例を
あげて説明するが、本発明はこれらにより限定されるも
のではない。

温度を℃で示してあり且つ屈折率は２０ｑ０で測定した
。特に指示しない限りシクロプロパン環のＣ，およびＣ
３の水素原子は互いにトランスの関係にある。実施例
１ 以下に記載のエチルェステル（２８０雌）を乾燥ベンゼ
ン（１０叫）中でトルェン−４ースルホン酸（５５雌）
とともに１．虫時間還流下に加熱し、冷却すると上記の
対応する酸の溶液が得られる。

ピリジン（１０８．取り）およびチオニルクロリド（１
２軌９）を加え、この混合物を室温に２時間放置する。
ピリジン（８３．５爪９）および当量の４−フェニルー
２−プチ−２−ニィルアルコールの乾燥ベンゼン（５の
上）の溶液を加え、その混合物を１夜放置する。中性の
アルミナクロマトグラフィーに対したのち、その溶液を
蒸発させると式Ｄ（式中Ｒ３＝ＣＩ、Ｒ２＝ＣＩ、ＲＩ
＝日およびＲ；４−フエニル−２−プチ−４−ニィル）
の化合物が得られる。このェステルはェステルＭＥ５と
命名され、ｎ。１．５３６２である。

上記の出発物質である酸は別法によりすなわちエチルジ
アゾーアセテートを使用する普通の菊酸合成により製造
される。

この場合１・１ージクロロ−４−メチル−１０３−ペン
タジェンを銅触媒の存在下にエチルジアゾアセテートと
反応させ、その生成したエチル（±）ーシスートランス
ー２・２−ジメチル−３−（２１２−ジクロロビニル）
−シクロプロパンカルボキシレートを加水分解してその
遊離酸にする。上記のシスーおよびトランス異性体はｎ
−へキサンから分別結晶法により互いに分離することが
でき、上記のシス異性体の方がｎ−へキサンへの溶解性
が大きい。上記の異性体混合物をへキサンに室温で溶解
し、００または−２０ｏに冷却すると上記のトランス異
性体が沈殿する。この沈殿を粉末にし、室温で少量のへ
キサンを用いて洗浄し、その残留物を再びへキサンから
００または−２０００で結晶化させると残留物として上
記のトランス異性体が得られる。上記のシス異性体はへ
キサン溶液から回収される。実施例 ２メチル（十）−
シスークリサンテメートのオゾン分解によってメチル−
（十）−シスーカロンアルデヒドを得た後、実施例１６
に記載の方法をトリフエニルホスフイン５．３夕、カー
ボンテトラブロミド３．３６夕および乾燥ジクロロメタ
ン６０の【ならびにメチル一（十）−シスーカロンアル
デヒド１．５夕を用いて行なう。

次に反応生成物を酢酸９机、濃ＨＢｒ６叫および水３の
‘と共に３時間還流し、水で希釈した後エーテルで抽出
する。前記の有機溶液を希水酸化ナトリウムで抽出し、
抽出液を酸性化しさらにエーテルで抽出し、蒸発を行な
うことにより〔ＩＲ、シス〕一２・２−ジメチル−３一
（２・２−ジブロモビニル）ーシクロプロパンカルボン
酸が残留物として得られる。実施例１のェステル化を上
記酸と４−フェノキシブチン−２−オールを使用して行
なうことにより４−フエノキシブチ−２−ニル（ＩＲ、
シス）一３−（２・２−ジブロモビニル）一２・２−ジ
メチルシクロプロパンカルボキシレートｎき０１．５７
３０（化合物ＭＥ６）が得られた。

出発物質酸として（ＩＲ・シス）−３−（２・２−ジフ
ルオロビニル）−２・２ージメチルシクロプロパンカル
ボン酸（特顔昭４９−１２０４３８号（特関昭５０−７
０５１８号）例２により調製）を使用する以外は上記の
操作をくり返して４−フェノキシブチ−２−イル（ＩＲ
、シス）−３−（２・２−ジフルオロビニル）−２０２
ージメチルシクロプロパンカルボキシレートｎ色。１．
５１２１（化合物ＭＥ４）を得た。

本発明の毅虫性化合物を昆虫または昆虫の攻撃を受けや
すい環境に適用する態様を説明するためにつぎの処方例
が示される。

処方例 １ 家庭に棲息する昆虫に対する油をベースにした液体噴霧
剤活性化合物 ０．０１５％ｗ／
ｖ２５％ピレトラム抽出液 ０．２５
％ピベロニルブトキシド ０．５％
酸化防止剤 ０．１％無臭
の竪質油溶媒（たとえばキシレン）ｉｏ舷容量に対する
量 処方例 ２ 蚊を制御するための水をベースにした液体階霧濃厚物活
性化合物 ０．２５％ｗ／ｖピ
ベロニルプトキシド １．０％非イ
オン性乳化剤 ０．２５％酸化防
止剤 ０．１％水
全容量１００にする量この濃厚物は
頃霧する前に水で１：８仇／ｖに希釈すべきである。

処方例 ３エアロゾル 活性化合物 ０．０５％ｗ／ｗ
２５％ピレトラム抽出液 ０．８％ピ
ベロニルブトキシド １．５％無臭
の石油留成物（ｂ．ｐ．２００〜２６５ｏ） １７．３
３８％プロペラント（たとえばトリクロロモノフルオロ
メタンおよびジクロロジフルオロメタンの等量混合物）
８０．０％香料
０．２％酸化防止剤
０．１％処方例 ４蚊取
り線香 活性化合物 ０．２５％ｗ／ｗタ
ブ粉末（除虫菊柏としても知られている）３０．０％充
填剤（たとえば木材の粉、粉末状の葉または木の実の殻
） ６８．７５％ブリリアン
トグリーン ０．５％ｐーニトロフ
エノール ０．５％処方例 ５乳
化性濃厚液活性化合物 １．５
％ｗ／ｗ非イオン性乳化剤 ２５
．０％キシレン ７
３．４％酸化防止剤 ０．
１％この濃厚原液は使用前にその３０の‘を水４妄りッ
トルの割合で希釈してよい。

処方例 ６ 家庭、庭園、家畜または穀物貯蔵用など一般的な目的で
使用される粉末活性化合物 ０
．０５％ｗ／ｗトロピタール（相乗剤であるピベロニル
ービスー２−〔２−ｎ−ブトキシヱトキシ〕エチルアセ
タール〉 〇．２５％酸
化防止剤（たとえばプチルヒドロキシトルェンまたはヒ
ドロキシアニソール） ０．０３％充填剤
９９．６７％本発明のェス
テルの殺虫活性はつぎの方法によりイエバエおよびマス
タードビートル（ｍｕｓｔａｒｄＰｅｔｌｅ、ハムシの
１種）に対して評価された。

イエバエ（ムスカ・ドメスチカ）に対する殺虫試験雌の
／・ェをアセトンに溶解した殺虫剤１マイクロリツトル
１滴を用いてその胸部を処理する。

２組の１５匹のノ・ェをそれぞれの薬量比において使用
し且つ試験される１個の化合物につき６種類の薬量比を
使用した。

処理後そのハヱを２０ｏｏ±１０の温度に保持し、処理
後２４時間および４報時間経過したときの死亡を評価す
る。ＬＤ５ｏの値はハェあたりの殺虫剤マイクログラム
数で計算され且つ相対的毒性はそのＬＤ５。値の逆数か
ら計算される（Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ ｔｈｅ
Ｗｏｒｌｄ Ｈｅａｌｔｈ仇餌ｎｉＺａｔｉｏ
ｎ３５、８９３（ １９６６）お よ びＥｎｔｏｍｏ
ｌｏｇｉａａｎｄＥｘｐ．Ａｐｐｌ．１０、２５３（１
９６７）を参照）。マスタードビートル（フアエドン・
コクレアリアェ・フアプ）に対する殺虫試験試験化合物
のアセトン溶液を徴量滴投与器を使用してマスタードビ
ートルの成虫の腹部に投与する。

この処理された昆虫を４斑時間保持したのち死亡を評価
する。２組の４０なし、し５０匹のマスタードビートル
をそれぞれの薬量レベルで使用し、且つ３なし・し４種
の薬量レベルをそれぞれの化合物に対して使用する。

再びＬＤ５。値を計算し、相対的毒性をＬＤ５ｏの逆数
に対して計算する（Ｊ．Ｓｃｉ．ＦｏｏｄＡｇｒｉｏ．
２０、５６１（１９６９）を参照）。相対的毒性は（十
）−トランス−菊酸５−ペンジルー３−フリルメチルェ
ステルとの比較により計算される。それはイエバエおよ
びマスタードビートルに対して最も毒性の強い既知の菊
酸ェステルの１つであり、その毒性はイエバエに対しア
レスリンの毒性の２４倍、マスタードビートルに対しア
レスリンの毒性の６封音である。つぎの相対的毒性が得
られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 式 ▲数式、化学式、表等があります▼ のシクロプロパンカルボン酸またはそのエステル化可能
   な誘導体を式ＲＱ （これらの式中Ｒ＾１、Ｒ＾２、Ｒ＾３およびＲは後記
   の意味を表わし、Ｑ＾１およびＱは互いに反応してエス
   テル結合を生成する官能基である）のアルコールまたは
   そのエステル化可能な誘導体と反応させることにより一
   般式▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｒ＾１は水素を表わし、Ｒ＾２およびＲ＾３は同
   じかまたは異なっていてもよくそれぞれハロゲンを表わ
   し、そしてＲは式▲数式、化学式、表等があります▼ の基を表わす） のシクロプロパンカルボン酸エステルを製造することを
   特徴とするシクロプロパン誘導体の製造法。