DE1768147A1 - Phosphor- und Phosphonsaeureacetylhydrazide mit pestizider Wirkung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Phosphor- und Phosphonsaeureacetylhydrazide mit pestizider Wirkung und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
entsprechen. In dieser Formel stellt R eine niedere Alkylgruppe dar, bedeutet R1 eine niedere Alkyl- oder Alkoxygruppe, stellen
die X-Symbole unabhängig voneinander Sauerstoff oder Schwefel dar und bedeuten R und R^ einzeln Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Formyl
oder Acetyl und zusammen Äthyliden oder Methylen. Bei den niederen Alkylresten, die durch R und R1 dargestellt werden, handelt
es sich um gerad- oder verzweigtkettige aliphatische Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen wie Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl,
Amyl, Octyl u.a. Bedeutet R1 niedere Alkoxyreste, so handelt es
sich dabei ebenfalls um gerad- oder verzweigtkettige Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen wie Methoxy, Äthoxy, n-Propoxy, Iso-
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propoxy Amoxy, Octoxy u.a.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind besonders wirksame Pestizide
gegen Insekten wie M. domestica, B. germanica, und 0. fasciatue. Sie
sind auch zur Bekämpfung von Acariden wie fetranychus telariue geelf*
net, wobei sie sowohl als Kontaktgifte als auch als systemisohe Gifte wirken.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, die durch die angegebene Jomel
dargestellt werden können, können als Dialkylthio- bzw.*-dithiophoephor- bzw. -phosphonacetyihydrazide bezeichnet .werden eier ««eil al·
Bialkjlthi·- tour, -dithieffceepker- »β«. -phee9heae4mre-«eet7lhjrteft»44e
Die Herstellung der erfindungsgemäßen als Pestizide wirkenden Terl»indungen läuft nach folgenden formelschema abt
(1; ^P-SCH2OOK* + F " -*
Yr ?
Λϋ \ „ „ , Ά
R, ^ ^ N a^
In den JPormelu haben χι, H1, X, R und R^ die bereits angegebene Bedeutung; R^ bedeutet eine niedere Alkylgruppe. Die Umsetzung wird
vorzugsweise in einem Lösungsmittel durchgeführt; man kann aber auch
ohne Lösungsmittel arbeiten. Als Lösungsmittel sind besondere primäre, sekundäre und tertiäre aliphatische Alkohole wie Methanol,
A'thanol, Propanol, Butanol u.a. geeignet. Alkohole mit mehr als 5
Kohlenstoffatomen sind weniger geeignet als niedere Alkohole, und
zwar wegen ihrer höheren Siedepunkte, die eine Trennung dee Reaktionsgemisches schwierig machen, weil das Produkt sich bei der Destillation bei den erforderlichen höheren Temperaturen leichter «ersetzt.
ist nicht kritisch, soll jedoch nicht so hoch sein, dad die
vou Nebenprodukten begünstigt wird; andererseits darf sie nicht to
niedrig sein, dad die Reaktionsdauer zu lang wird. Voriugsveiee
beitet man bei einer Temperatur zwischen etwa 25 und 350O.
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Man arbeitet mit stöchiometrisehen Mengen der Reaktionsteilnehmer.
Die Reaktion ist aur schwach exotherm und kann leicht unter Kontrolle gehalten werden. Nach Entfernung .dea Nebenproduktes Alkohol
durch Destillation kann das reine Phosphor- oder Phosphonacetyl—
hydrazid durch Waschen des Reaktionsgemisches mit Wasser oder
einer wäßrigen Natriumcarbonatlösung gewonnen werden. Am besten löst man das Reaktionsgemisch zunächst in einem inerten organischen
Lösungsmittel wie Benzol, Äther u.a. und wäscht dann mit
Wasser oder wäßriger Natriumcarbonatlüsung. Bei der Umsetzung
lassen sich im allgemeinen etwa 60 bis 9376 der theoretisch möglichen
Menge an Phoaphoracetylhydrazid oder Phosphonacetylhydrazid
gewinnen.
Die Herstellung der als Zwischenprodukte auftetenden Dialkyl 1Α1ό~
und -dithi©phosphor- und phoaphonooate erfolgt nach folgendem
k^aktionsschema, wobei ii, R1, R. und X die angegebene Bedeutung
haben:
ν " "4. κυ
P-Sl^a + UlGHO-OR^ ^
+ NaCl
Die Herstellung eines typischen Zwischenproduktes, welches der Formel I
PMO S °
°n Ii ti
entspricht, kann wie folgt vorgenommen werden:
In einen Kolben, der mit Thermometer und Rührer ausgerüstet ist, gibt man 41,6 g (u,2 Mol) Natriumdithiophosphorsäurediäihylester
und 30 g (0,2 Mol) ithylchloracetat. Maa rührt die Lösung mehrere Stunden und stellt dann Über Nacht ab, damit sich das Natriumchlorid
absetzen kann. Anschließend" erhitzt man 3 1/2 Stunden auf 53°C. Das vorhandene Natriumchlorid lag in kolloidaler Torrn vor;
man setzte infolgedessen etwa 1 cnr Vaasex zu, um eine Koagulation
des Natriumchlorids zu erreichen. Daa Natriumchlorid wurdt dann abfiltriert und mit 100 cnr Benzol gewaschen. Das Piltrat
wurde bei 800C und 0,5 mm Hg eingeengt; auf diese Weise erhielt
man 34 g Ithyl-diäthyldithiophosphorsäure-acetat, d.h. die Verbindung,
die der oben angegebenen Formel I entspricht. Diese Verbin-
- λ -109847/1064
dung wird im Folgenden mit der Abkürzung ÄDTPA bezeichnet»
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der erf iadungegemädea
Pestizide liegt in folgender Umsetzung:
RO ^ R (2) \ P-SM + 01CH9CNHN £ - .HCl -?§£?. )
IV ά N R^
^ P-S-CH9CNHN C - +MCl
R1 ^ .^ N R^ '.«'
In diesen Formeln bedeutet M ein Alkalimetall wie Natrium oder
2 3
Kalium, während R, R1, X, R und R die bereits angegebene Bedeutung
haben. Die Kondensationsreaktion (2) kann am besten in
einem Lösungsmittel der weiter vorn beschriebenen Art durchgeführt
werden; die Verv/endung eines Lösungsmittels ist aber nicht
unbedingt erforderlich.
Die Herstellung der in Gleichung (2) genannten Ιί,Ν-Dialkylchloracetylhydrazid-Hydrochloride
kann wie folgt vorgenommen werden:
ϊ /R ι /K
ClCHpCCl + NH5Nς „ ^ ClCH-,CJHM C τ · HG1
<L
4L \ ^ N ^
2 3
wobei R und R die bereits angegebene Bedeutung haben und X1
wobei R und R die bereits angegebene Bedeutung haben und X1
_ dieselbe Bedeutung hat wie X.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
C H 0 S ° 2 5 / P-SCH2C-NHNH2
In einen Kolben, der mit Thermometer und Rührer ausgestattet
gibt man 34 g (0,12 Mol) ÄDTPA, welches in 30 ml Ithaaol gelöst ist, und 4 g Hydrazin, welches in 20 ml Äthanol gelöst ist. Die
gibt man 34 g (0,12 Mol) ÄDTPA, welches in 30 ml Ithaaol gelöst ist, und 4 g Hydrazin, welches in 20 ml Äthanol gelöst ist. Die
109847/1864
Reaktion ist schwach, exotherm.Bas Reaktionsgemische läßt man drei
Sage stehen und engt dann "bei 3 mm Hg und 400O ein, um dme Xtbanol
zu entfernen. Danach setzt man 100 oar Benzol zu und wäsoht
d;.e Lösung nacheinander mit je 50 cnr Wasser, 2jfoiger wäßriger
Natriumcarbonatlösung und Wasser. Das Produkt wird dann bei 1 mm Hg und 600O eingeengt, so daß man 28 g (0,10 Mol) Diäthyldithiophosphorsäure-acetylhydrazid
mit einem Brechtfungßindex U^5= 1,5370 erhält. Bei der Stickstoffanalyse des Produktes
ergibt sich ein Durchschnittswert von 8,97/6, was im Vergleich
zum theoretischen Stickstoffwert von 1u,8 J» steht.
^P-SCH2O-NHM2
In einen Kolben, der mit Thermometer und Rührer ausgerüstet
iet, gibt man 42 g (0,14 Mol) XttiyWiisopropyldithiophosphorsäure-acetat,
welches in 60 ml Äthanol gelöst iet. Die Lösung wird dann langsam bei 1OÜO mit einer LÖ3ung von 4»7 ml (O,'14
Mol) Hydrazin behandelt, welches in 10 ml Äthanol gelöst ist. Man läßt das Gemisch Raumtemperatur annehmen und stellt dann
über Nacht ab. Danach erhitzt man 1,5 Stunden auf 400O und engt
sctiließlich bei 1 mm Hg und 600C ein; auf diese Weise erhält
man 3715 g Diisopropyldithiopho3phorsäure--acetylhydraziä mit
2*5
einem Brechungsindex N^ - 1,5220; bei der Stickstoff analyse ergibt sich ein Durchschnittswert von 9ί6^, dem der theoretische Stickstoffwert von 9»8,» gegenübersteht.
einem Brechungsindex N^ - 1,5220; bei der Stickstoff analyse ergibt sich ein Durchschnittswert von 9ί6^, dem der theoretische Stickstoffwert von 9»8,» gegenübersteht.
ΟΗΟ
In einen Kolben, -der 250 ml Methylethylketon enthält, gibt
0,1 Mol N^-Dimethylohloracetylhydrazid-Hyärochloriä und
umäthyl-äthoxydithiophosphonat zusammen mit 0,1 Mol Kaliumoar*-
109847/1864
~ 6 " BAD CRIGtNAL
bonat und 0,5 g Kupferpulver. Die Mischung wurde eine Stunde auf
Rückflußtemperatur erhitzt. Nach dem Erhitzen wurde das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Der Rückstand wurde mit Methylenchlorid
aufgenommen, mit mehreren Teilen Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel wurde abfiltriert; das Lösungsmittel wurde verdampft. Auf diese Weise erhielt man 17 g einer Flüssigkeit, die als die !Eitelverbindung identifiziert werden konnte und einen Brechungsindex n30 1,5406
aufwies.
Die folgenden Verbindungen wurden im wesentlichen mit den in den
Beispielen 1 und 2 beschriebenen Methoden hergestellt.
1-C3H7O χ f S CH3
ζ P-SCH9C-HHH^
25
chungsindex N^ = 1,4860; bei der Analyse ergab sich ein Durchschnittswert von 8,9# Nj der theoretische Stickstoffwert beträgt
O2H5OxS 2
/P-SCH9C-HHH
C2H5O' c
3
der Analyse einen durchschnittlichen Stickstoffwert von 8,2# ergab,
der mit dem theoretischen Stiokstoffwert von 9,8 zu vergleichen ist.
Die folgenden Verbindungen können ebenfalls mit Hilfe der in den
Beispielen 1 und 2 beschriebenen Methoden hergestellt werden.
109847/1864 - 7 -
GH ο s ° ° 3 \ w « μ
\ P-SOH9GHHNHCh
Dimethyläithiophosphorsäure-acetyl-formylhyärazid.
Beispiel 7
CH3° χ ■ 2
CH5O^ 2 * 2
CH5O^ 2 * 2
Dimethylä ithiophosphorsäure-acetyl-methylenhydrazid.
Obwohl sich gezeigt hat, daß die neuen Phosphoracety!hydrazide
allgemein wirksame Pestizide sind, muß ihre MilbenvernJditungsfähigkeit,
insbesondere ihaeWirkung gegen die zwei-gefleckte Milbe,
Tetranychus telarius, als unerwartet hoch bezeichnet werden. Die insektizide Wirkung der Phosphoracetylhydrazide ist in der Tabelle I
erläutert, in welcher die prozentuale Tötung der Insektenart in Abhängigkeit von der Menge der Yersuchsverbindung angegeben ist,
ausgedrückt in Mikrogramm (jxg- hier als Bioversuchsanordnung bezeichnet)
oder als prozentuale Konzentration in wäßriger Dispersion (hier als Netztest bezeichnet). Ein schräger Strich trennt die Angaben
über die prozentuale Tötung der Ungezieferarten, die links angegeben ist, von der Angabe über die prozentuale Konzentration
(Netztest) oder die Gesamtmenge (Bioversuchsanordnung), die rechts angegeben ist.
Hauefliege Musca domestica (Linn.)
deutsche Küchenschabe Blatella germanica (Linn.) gefleckter Wolfsmilchkäfer Oncopeltus fasciatus (Dallas)
zweigefleckte Milbe Tetranychus telarius (Linn.)
1098A7/1864
1768U7
Bei den !letzteste für die Insektenarten der Tabelle I wurden 10
bi3 25 Insekten in Pappröhren mit einem Durchmesser von ungefähr
' cm und einer Höhe von 6,7 cm eingesperrt. Die Käfige erhielten
c-Ilophan-Böden und Netzoberteile. In jeden Käfig wurden Putter
:.::■' ο- - gegeben. Von den zu prüfenden Verbihdungen stellte man
Dispers ...men her, indem man 1/2 g des toxischen Materiales in
10 ml Aceton auflöste. Diese Lösung wurde dann mit Wasser verdünnt,
welches 0,017570 V/V eines Emulgiermittels mit der Handelsbezeichnung
"Spnnto 221" enthielt, wobei die Wassermenge so groß war,daß
die aktiven Bestandteile bis auf eine Konzentration von 0,1$ oder
darunter verdünnt wurden. Die Versuchsinsekten wurden dann mit dieser Dispersion besprüht. Jeweils nach 24 Stunden und nach 72
Stunden wurden die überlebenden und toten Insekten gezählt.
Einige der Verbindungen, die bei Hausfliegen im Netztest eine hohe
Sterblichkeit zeigten, wurden dann in der Bioversuchsanordnung auf Hausfliegen (M. domestica) getestet. Bei dieser Versuchsanordnung
wird eine bekannte Menge des toxisch wirkenden Mittels auf einen begrenzten Bereich aufgebracht. Es wurden dieselben Käfige benutzt,
die auch bei dem Fliegen-Netztest verwendet worden waren. Eine abgewogene Menge des toxischen Mittels wurde zusammen mit 1 ml Aceton
in Pyrex-Petri-Schalen mit einem Oberflächendurchmesser von 18,8
2
cm gegeben. Nachdem das Lösungsmittel durch Trocknen an der Luft
verdampft worden war, wurde ein Käfig, welcher Gruppen von 25
weiblichen Fliegen, die drei bis fünf Tage alt war%"n, T&er' dem
Rückstand angebracht. Die Zählung der lebenden und toten Insekten erfolgte 48 Stunden nach Beginn des Versuches.
L 7/18 6 A
Sterblichkeit | TABELLE I | 0. fasciatus |
Insektenarten | und Milben | Systemisch | |
M. domestica |
representativer Arten gewöhnlicher | i> Tötung/Kon». | T. telarius |
io Tötung/Ebne. | ||
Verbindung (Beispiel-Nr. vgl. oben) |
$> Tötung/Kone oder Menge |
B. germanica |
50/0,1 $> | Postembryonale Formen |
Eier | 50/10 ppm |
50/25 g | io Tötung/KonB. | 50/0,1 | io Tötung/Kone. | io Tötung/Kons. | 50/10 % | |
1 | 50/0,1 io | 50/0,1 io | 50/0,1 | 50/0,03 1> | 50/0,03 io | I 50/10 UB |
2 ο | 50/0,1 io | 50/0,1 | 50/0,1 | 50/0,1 | 50/0,1 | 50/1 |
* ί< | 50/10 g | 50/0,1 | 50/0,05 | 5QO,1 | ||
5 CT CD |
50/0,1 | 50/0,005 | 50/0,008 | |||
OO
1768U7
Besonders brauchbar als pestizide Mittel gegen Insekten und Milben
sind die Verbindungen Dimethyldithiophosphorsäure-acetyl-formyl
bydrazid und Dimethyldithiophosphorsäufe^TOthylenhydrazid. Auch
die Phosphonat-acetylhydrazide gemäß der Erfindung sind brauchbare
Pestizide zur Bekämpfung von Insekten und Milben. Von diesen ist wiederum die Verbindung Äthyl-äthoxydithiophosphonsäure-acetyl'-dimethylhydrazid
zur Bekämpfung von Insekten und Milben besonders geeignet.
Es wurde weiterhin gefunden, daß flle s Verbindungen gemäß der
Erfindung ausgezeichnete systemische Mitizide sind. Zur Prüfung der systemischen Wirkung wurden Pinto-Bohnenpflanzen in Flaschen
gesetzt, die 200 ml der zu prüfenden Lösung enthielten; die Pflanzen v.rden mit Baumwollpfropfen festgehalten. Nur die Wurzeln
te Eliten in die lösung ein. Die Lösungen wurden hergestellt, indem
man das zu prüfende Mitizid in Aceton oder einem anderen geeigneten
Lösungsmittel auflöste und dann die Lösung mit Leitungswasser verdünnte. Die schließliche Acetonkonzentration der Lösung lag in
keinem Fall über 1$; die toxische Verbindung wurde zunächst in
einer Konzentration von 100 ppm geprüft. Sobald die Pflanzen in die Lösung eingesetzt worden waren; wurden sie mit Milben infiziert.
Die Sterblichkeit sowohl der postembryonalen Formen als auch der Eier wurde 7 Tage nach Beginn des Versuches bestimmt.
Die vorstehend beschriebenen Versuche wurden mit wäßrigen Dispersionen
durchgeführt. Wenn die Verbindungen ausreichend wasserlöslich sind, können sich auch in Form von wäßrigen Lösungen verwendet
werden. Auch nicht wäßrige Lösungen, netzbare Pulver, Dämpfe und Stäube können unter geeigneten Bedingungen als Anwendungsformen
in Betracht gezogen werden.In vielen Fällen können Füllmittel mit den toxischen Verbindungen verbunden werden. In speziellen Anwendungs
fällen&ann das Material auch in seiner reinen unverdünnten
Form eingesetzt werden.
Die Pestizide gemäß der Erfindung dienen nur zur Bekämpfung niederer
Lebensformen, die üblicher-weise mit chemischen Mitteln ausgerottet
werden. Die Bekämpfung höherer Tiere wie Wirbeltiere, Nagetiere, Vögel und andere höhere Tierformen ist nicht in Betracht gezogen.
Ί 0 " :; /- rJ /IRP A
ORIGINAL INSPECTED
Claims (14)
- Patentansprüchein welcher R eine niedere Alkylgruppe, R' eine niedere Alkyl- oder Alkoxygruppe, X und X' unabhängig voneinander Sauerstoff2 "*> oder Schwefel und R und R unabhängig voneinander Wasserstoff Methyl-, Äthyl-, I.nnyl- oder Acetylgruppen und zusammen eine Äthyliden- oder Methylengruppe bedeuten.
- 2) Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Reine niedere Alkylgruppe, R' eine niedere Alkoxygruppe, X2 3 Schwefel, X! Sauerstoff und R und R Methylgruppen sind.
- 3) Eine Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Äthylgruppe, R1 eine Äthoxygruppe, X Schwefel, X' Sauerstoff und R und R^ Methylgruppen sind.
- 4) Eine Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Isopropylgruppe, R1 eine Isopropoxygruppe, X Schwefel, X1 Sauerstoff und R und R^ Methylgruppen sind.
- 5) Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rund R1 niedere Alkylgruppen, X Schwefel, X1 Sauerstoff und2 ""> R und R Methylgruppen bedeuten.
- 6) Eine Verbindung nach Anspruch. 5» dadurch gekennzeichnet, daß2 R und R1 Athylgruppen, X Schwefel, X1 Sauerstoff und R undR^ Methylgruppen sind.
- 7) Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Reine niedere Alkylgruppe, R1 eine niedere Alkoxygruppe, X2 "^ Schwefel, X1 Sauerstoff und R und R^ Wasserstoff bedeuten.- 2 1 09847/ 1864Il
- 8) Eine Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daßR eine Äthylgruppe, R1 eine Äthoxygruppe, X Schwefel, X* Sauer-2 ^i
stoff und R und R^ Wasserstoff darstellen. - 9) Eine Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dad R eine Isopropylgruppe, R* eine Isopropoxygruppe, X Schwefel, X1 Sauerstoff und R und R* Wasserstoff darstellen.
- 10) Verfahren zur Bekämpfung von Ungeziefer wie Insekten und Milben, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ungeziefer mit einer ausreichenden Menge einer Verbindung der Formelτ τ· οro ν i i / R^> P-SCH9CNHN ν -R«' ά R5behandelt, in welcher R eine niedere Alkylgruppe, R1 eine niedere Alkyl- oder Alkoxygruppe, X und X1 unabhängig voneinander2 "5 Sauerstoff oder Schwefel und R und R^ unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl-, Äthyl-, Formyl- oder Acetylgruppen und zusammen eine Äthyliden- oder Methylengruppe bedeuten.
- 11) Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Äthylgruppe, R* eine Äthozygruppe, X Schwefel, X* Sauer-2 ^stoff ^nd R und R^ Methylgruppen sind.
- 12) Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Äthylgruppe, R1 eine Äthoxygruppe, X φ Schwefel, X* fiauer-stoff und R und R^ Wasserstoff bedeuten.
- 13) Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß R eine Methylgruppe, R* eine Methoxygruppe, X Schwefel, X* Sauerstoff und R Wasserstoff und R^ eine Pornylgruppe darstellen.
- 14) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Methylgruppe, R1 eine Methoxygruppe, X Schwefel, X* Sauerstoff und R2 und R5 zusammen eine Methylengruppe bedeuten.Pur Stauffer Chemical CompanyBAD ORKSfNAL
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