Verfahren zur Herstellung von Phosphonsäureestern
Aus der Literatur sind Phenyl-thionophosphon- säure-alkyl-esterchloride der Zusammensetzung :
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(R3 = Alkylrest) bekannt (vgl. USA-Patentschrift Nr. 2 503390).
Es wurde nun gefunden, dass man zu Phosphonsäureestern der Formel
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worin R für einen unsubstituierten oder substituierten Phenylrest steht, Ri einen Kohlenwasser- stoffrest und R2 einen unsubstituierten oder substituierten Alkylrest bedeutet, gelant, wenn man Thionophosphonsäureesterchloride der Formel
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mit Alkalihydroxyd verseift und anschliessend die erhaltenen Säuren der Formel
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mit entsprechenden Alkylchloridsn kondensiert.
Die Phenylthionophosphonsäureestersäuren der Formel III reagieren in ihrer tautomeren Form (IIla) mit den Alkylchloriden wobei die Phenyl- phosphonsäureester der Formel I, die bisher ebenfalls in der Literatur noch nicht beschrieben sind, entstehen
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Die erfindungsgemäss erhaltenen neuen Ester der Formel I lassen sich zum Teil im Vakuum unzersetzt destillieren. Sie zeichnen sich durch eine hervorragende insektizide Wirkung aus. Ihre Anwendung geschieht in der für andere auf dem Schädlings- bekämpfungsgebiet bekannten Phosphor-und Phos phonsäureester üblichen Weise, bevorzugt also in Verbindung mit geeigneten festen oder flüssigen Streck-oder Verdünnungsmitteln.
Beispiel 1
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56 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid (Kp. 0, 01 mmX75 ) werden in 125 cm3 wasserfreiem Alkohol gelöst. Dazu gibt man unter Rühren 30 g Wasser und tropft dann eine L¯sung aus 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser zu. Unter weiterem Rühren erwärmt man noch eine Stunde auf etwa 70 . Dann tropft man 32 g Monochloressigsäure-äthylester bei einer Innentemperatur von 75 zu. Man hält die Reaktionstemperatur von 75-80" noch 2 Stunden, kühlt dann auf Zimmertemperatur ab und gibt das Reaktionsprodukt in 200 cm3 Wasser. Das ausgefallene Íl wird mit 300 cm3 Benzol aufgenommen.
Die benzolische L¯sung wäscht man zweimal mit je 30 cm3 Wasser. Die benzolische L¯sung wird mit Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Fraktionieren erhält man 41 g des neuen Esters vom Kp. 0, 01 mmlllO . Ausbeute 57 /o der Theorie.
Beispiel 2
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56 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid werden in 130 cm3 wasserfreiem Athylalkohol gelöst. Zu dieser L¯sung gibt man 30 cm3 Wasser und anschliessend eine L¯sung von 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser. Man erwärmt eine Stunde auf 75 und gibt dann bei 75-80 unter starkem Rühren 50 g (4-Chlor-phenyl)-chlormethyl thioäther (Kp. 1 mimi'910) hinzu. Dann erwärmt man noch 2 Stunden auf 80 und arbeitet wie in Beispiel 1 beschrieben auf. Es werden 74 g des neuen Esters als schwachgelbes, wasserunlösliches 01 erhalten.
Ausbeute 83"/o. der Theorie. Der Ester lässt sich auch im Hochvakuum nicht destillieren.
Beispiel 3
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56 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid l¯st man in 130 cm3 wasserfreiem Alkohol. Dazu gibt man 30 cm3 Wasser und anschliessend eine Lösung aus 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser.
Man erwärmt eine Stunde auf 70-75¯ und gibt anschliessend unter Rühren 47 g a-Brom-propionsäure- äthylester hinzu. Unter weiterem Rühren erwärmt man noch 2 Stunden auf 80¯ innen und arbeitet dann wie in Beispiel 1 beschrieben auf. Es werden 56 g des neuen Esters vom Kp. 0, 01 mm 113"erhalten.
Ausbeute 74% der Theorie.
Beispiel 4
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56 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid werden in 130 cm3 wasserfreiem Alkohol gelöst.
Nach Zugabe von 30 cm3 Wasser gibt man unter Rühren eine L¯sung von 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser hinzu. Man erwärmt eine Stunde auf 75 und tropft dann anschliessend 32 g, tí-Athyl- mercapto-äthylchlorid zu. Man hÏlt das Reaktionsgemisch noch 2 Stunden auf 80¯ innen und arbeitet dann wie in Beispiel 1 beschrieben auf. Es werden 52 g des neuen Esters vom Kp. 0, 01mm 110¯ erhalten. Ausbeute 720/o der Theorie.
Beispiel 5
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57 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid werden in 130 cm3 wasserfreiem Alkohol gelöst.
Unter Rühren gibt man 30 cm Wasser und anschliessend eine L¯sung von 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cms Wasser hinzu. Man erwärmt eine Stunde auf 75 innen und tropft dann 50 g 3, 4-Dichlorbenzylchlorid zu. Nachdem das Reaktionsprodukt noch 2 Stunden auf 70-80 (innen) gehalten wurde, arbeitet man wie in Beispiel 1 beschrieben auf. Es werden 42 g des neuen Esters vom Kp. 0, 01 mm 145" erhalten. Ausbeute 47 lo der Theorie.
Beispiel 6
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69 g (0, 3 Mol) Phenyl-thionophosphonsäure-me- thylesterchlorid werden in 250 cm3 Methanol und 250 cm3 Wasser gelöst. Bei 70"gibet man eine L¯sung von 37 g Kaliumhydroxyd (0, 6 Mol) in lOOcmS Wasser hinzu. Man hÏlt eine Stunde bei der angegebenen Temperatur und tropft dann bei 60 41 g (0, 3 Mol) Chloressigsäureäthylester zu. Das Reaktionsprodukt wird noch eine Stunde bei 601, gehalten und dann in üblicher Weise aufgearbeitet. Es werden 32 g des neuen Esters als farbloses, wasserunlösliches 01 vom Kp. 0, 1 mmZll5-1200 erhalten. Aubeute 3511/o, der Theorie.
Beispiel 7
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57 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid werden in 125 cm3 Alkohol gelöst. Dazu gibt man 30 cm3 Wasser und f gt dann bei 60 eine L¯sung aus 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser hinzu. Man hält die Innentemperatur 2 Stunden bei 70¯ und tropft dann unter weiterem Rühren 42 g p-Chlor-benzylchlorid hinzu. Das Reaktionsprodukt wird noch 2 Stunden bei 75 gehalten und dann in üblicher Weise aufgearbeitet. Man erhält 55 g des neuen Esters als farbloses, wasserunlösliches 01, das sich auch im Hochvakuum nur schwer destillieren lässt. Ausbeute 6711/o, der Theorie.
Beispiel 8
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57 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid werden in 125 cm3 wasserfreiem Alkohol gelöst. Man gibt 30 cm3 Wasser hinzu und fügt dann bei 70 eine Lösung von 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser unter Rühren hinzu. Man hält noch 2 Stunden bei einer Temperatur von 700 und tropft dann unter weiterem Rühren 32 g Benzylchlorid hinzu.
Man arbeitet dann in üblicher Weise auf. Es werden 58 g des obigenEsters als schwachgelbes, wasser unlösliches 0l erhalten. Ausbeute 97% der Theorie.
Beispiel 9
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57 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid werden in 125 cm3 Alkohol gelöst. Man gibt 30 cm3 Wasser zu und fügt dann eine L¯sung von 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser bei 70 hinzu. Man hält die Temperatur von 70 2 Stunden und gibt dann 34 g p-Chlor-äthyl-diäthylamid zu.
Man hält die Temperatur noch eine Stunde bei 70 und arbeitet dann in üblicher Weise auf. Es werden 46 g des neuen Esters als wenig wasserlösliches, gelbes 01 erhalten.
Beispiel 10
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57 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid werden in 125 cm3 Alkohol gelöst. Dazu gibt man 30 cm3 Wasser und dann eine L¯sung aus 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser. Man erwärmt 2 Stunden auf 75¯ und f gt dann 75 cm3 Dodecyljodid hinzu. Das Reaktionsprodukt wird noch 2 Stunden bei 75 gehalten und dann in üblicher Weise aufgearbeitet. Man erhält 58 g des neuen Esters als hellgelbes, wasserunlösliches Íl. Ausbeute 630/o der Theorie.
Beispiel 11
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55 g Phenyl-thionophosphonsäure-methylester- chlorid (Kp. oo, 65 ) werden in 130 cm3 Methanol gelöst. Dazu gibt man unter Rühren 30 cm3 Wasser.
Die Temperatur steigt auf etwa 50¯. Dann tropft man bei etwa 70 eine L¯sung aus 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser hinzu und hält die angegebene Temperatur noch 2 Stunden. Unter weiterem Rühren gibt man bei 70 32 g ss-Chlor-äthyl- thioäthyläther hinzu und hält die Temperatur noch 2 Stunden bei 70 . Das Reaktionsprodukt wird auf Zimmertemperatur abgekühlt und in viel Wasser gegeben. Das als Íl ausgefallene Rohprodukt wird in Benzol aufgenommen und wie üblich aufgearbeitet.
Man erhält 41 g des neuen Esters als farbloses, wasserunlösliches 01, das unter einem Druck von 0, 01 mm bei 108 übergeht. Ausbeute 60a/o, der Theorie.
Beispiel 12
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57 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid (Kp. 0, 01 mm/75 ) löst man in 130 cm3 wasserfreiem Alkohol. Dann gibt man 30 cm3 Wasser hinzu und f gt anschliessend eine L¯sung aus 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser hinzu. Man erwärmt 2 Stunden auf eine Innentemperatur von 70 bis 75¯ und tropft dann 60 g N-(¯-Brom-Ïthyl)-N äthyl-anilin (Kp. 106 ) hinzu. Das Reaktionsprodukt wird noch 2 Stunden bei 70 gehalten, dann kühlt man auf Zimmertemperatur ab, gibt das Reaktionsprodukt in 300 cm3 Wasser und nimmt das ausgeschiedene O1 in 200 cm3 Benzol auf.
Nach dem üblichen Aufarbeiten erhält man 55 g des neuen Esters als schwachgelbes, wasserunlösliches 01. Ausbeute 63, 1/o der Theorie.
Beispiel 13
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57 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid werden in 130 cm3 wasserfreiem Alkohol gelöst.
Dazu gibt man 30 cm3 Wasser und anschliessend eine L¯sung aus 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser. Man erwärmt 2 Stunden auf eine Innentemperatur von 70 und gibt dann unter Rühren bei der genannten Temperatur 55 g N- (¯-Brom äthyl)-N-methyl-anilin (Kp., 1100 ) hinzu. Das Reaktionsprodukt wird noch 2 Stunden bei 70a gehal- ten, dann kühlt man auf Zimmertemperatur ab und arbeitet in üblicher Weise auf. Es werden 57 g eines schwachgelben, wasserunlöslichen Ols erhalten. Ausbeute 6811/o der Theorie.
Beispiel 14
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In ähnlicher Weise erhält man aus 57 g Phenyl-chenden Esters als farbloses, wasserunlösliches Öl. thionophosphonsÏure-Ïthylesterchlorid und 40 g N-(¯- Ausbeute 23% der Theorie.
Chlor-äthyl)-piperidin (Kp. 0680) 18 g des entspre Beispiel 15
EMI4.3
57 g Phenyl-thionophosphonsäure-äthylesterchlo- rid werden in 130 cm3 wasserfreiem Alkohol gelöst.
Dazu gibt man unter Rühren 30 cm3 Wasser undanschliessend eine L¯sung aus 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser. Man hält 2 Stunden bei 70 und gibt dann bei der genannten Temperatur 40 g N- (¯ Chlor-äthyl)-morpholin (Kp. 1/47¯) hinzu. Das Reaktionsprodukt wird noch 2 Stunden bei 750 gehalten und dann in üblicher Weise aufgearbeitet. Man erhält 44 g des neuen Esters als schwachgelbes, wasserunlösliches Íl. Ausbeute 56ego der Theorie.
Beispiel 16
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55 g Phenyl-thionophosphonsäure-methylester- chlorid (Kp. 0, 01 mml65@) löst man in 130 cm3 Methanol. Man gibt 30 cm3 Wasser dazu und anschlie ssend 29 g Kaliumhydroxyd, gelöst in 60 cm3 Wasser.
Unter Rühren erwärmt man das Reaktionsprodukt 2 Stunden auf 70 und gibt dann unter weiterem Rühren bei der genannten Temperatur 35 g Diäthyl- aminoäthylchlorid hinzu. Man hält die Temperatur noch 2 Stunden bei 70-75 , verdünnt dann mit 300 cm3 Benzol, kühlt ab und wäscht das Reaktionsprodukt mit 100 cm3 Wasser durch. Die benzolische Schicht wird abgetrennt, mit Natriumsulfat getrocknet, und anschliessend wird das Lösungsmittel im Vakuum verdampft (Badtemperatur 100 , Druck 0, 01 mm). Man erhält 35 g des neuen Esters als gelbes, teilweise in Wasser lösliches öl !. Ausbeute 50% der Theorie.
An der Ratte per os zeigt der neue Ester eine mittlere Toxizität von 100 mg ! kg.
Beispiel 17
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55 g Phenyl-thionophosphonsäure-methylester- chlorid werden in 130 cm3 Methanol gelöst. Man gibt 30 cm3 Wasser hinzu, anschliessend eine L¯sung von 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser. Man erwärmt noch 2 Stunden auf 700 und gibt dann 32 g Benzylchlorid hinzu. Das Reaktionsprodukt wird noch 2 Stunden bei 70-75 gehalten und dann mit 300 cm3 Benzol verdünnt, abgekühlt und mit 100 cmö Wasser durchgewaschen. Man trennt die Benzolschicht ab, trocknet mit Natriumsulfat und fraktioniert. Es werden 48 g des neuen Esters vom Kp. 0, 01 mmll220 als wasserunlösliches, farbloses Íl erhalten. Ausbeute 69% der Theorie.
An der Ratte per os zeigt der neue Ester eine mittlere Toxizität von 500 mglkg.
Beispiel 18
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53 g (0, 25 Mol) Phenyl-thionophosphonsäure- methylesterchlorid (Kp. 0. 01650) werden in 130 cm3 Methanol gelöst. Man gibt 30 cm3 Wasser zu. Die Temperatur steigt auf 70¯ an. Anschlie¯end gibt man eine L¯sung aus 29 g Kaliumhydroxyd in 60 cm3 Wasser hinzu. Man erwärmt 2 Stunden auf 70¯ und tropft dann unter Rühren 51 g (0, 25 Mol) ¯-Brom äthyl-äthylsulfon (Kp.0,01 78¯) hinzu. Man hält noch 2 Stunden bei 70¯ und arbeitet dann in üblicher Weise auf. Es werden 35 g des neuen Esters als schwachgelbes, wasserunlösliches O1 erhalten. Ausbeute 46"/ss der Theorie.
An der Ratte per os zeigt der neue Ester eine mittlere Toxizität von 5 mglkg.
Beispiel 19
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221 g (1 Mol) Phenyl-thionophosphonsäure-äthyl- esterchlorid werden in 500 cm3 Acetonitril gelöst.
Dazu gibt man unter Rühren 50 cm3 Wasser. Anschliessend fügt man eine L¯sung von 120 g Kaliumhydroxyd in 200 cm3 Wasser hinzu. Man lässt die Temperatur auf 70 ansteigen und hÏlt diese Temperatur eine Stunde. Die erhaltene wässrige Lösung wird eingedampft. Der Rückstand wird mit 800 cm3 wasserfreiem Alkohol aufgenommen. Das unlösliche Kaliumchlorid wird abgesaugt. Anschliessend wird die alkoholische L¯sung zur Trockne verdampft. Es hinterbleibt eine weisse kristalline Masse, die auf Ton getrocknet werden kann. Man erhält auf diese Weise 167 g des Kaliumsalzes. Ausbeute 70 /o der Theorie.
Berechnet f r Mol. Gew. 240 :
13, 3 /o S 12, 9% P Gefunden : 13, 0 /o S 12, 90/o P
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60 g des so erhaltenen Kaliumsalzes der Phenyl thionophosphon-äthylestersäure werden in 100 cm3 Acetonitril gelöst. Dazu gibt man unter Rühren bei etwa 50 18 g Chloracetonitril. Man hÏlt die Temperatur von 50 eine Stunde und gibt dann das Reaktionsprodukt in 200 cm3 Eiswasser. Das ausgeschiedene 01 wird mit 200 cm3 Benzol aufgenommen.
Nach dem Trocknen wird das Lösemittel entfernt.
Der Rückstand wird bei einem Druck von 1 mm und bei einer Badtemperatur von 70 kurze Zeit gehalten.
Man bekommt auf diese Weise 35 g des neuen Esters als gelbes, wasserunlösliches 01. Ausbeute 58% der Theorie.
An der Ratte per os zeigt der Ester eine mittlere Toxizität von 25 mglkg.
Beispiel 20
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60 g des gemäss Beispiel 19 erhaltenen Kaliumsalzes der Phenyl-thionophosphon-äthylestersäure werden in 100 cm3 Acetonitril gelöst. Bei 40-50 gibt man unter Rühren 39 g cu-Chlor-acetophenon (gelost in 50 cm3 Acetonitril) hinzu. Man hÏlt eine Stunde bei 50 und arbeitet wie im vorhergehenden Beispiel auf. Es werden 62 g des neuen Esters als farbloses, schwachgelbes O1 erhalten. Ausbeute 78 /o der Theorie.
An der Ratte per os beträgt die mittlere ToxizitÏt 100 mglkg.
Beispiel 21
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60 g des gemϯ Beispiel 19 erhaltenen Kaliumsalzes der Phenyl-thionophosphon-äthylestersäure werden in 100 cm3 Acetonitril gelöst. Bei 40"gibet man unter Rühren 40 g Chlormethyl-thiophenyläther zu. Man erwärmt noch eine Stunde auf 50¯. Das nach dem üblichen Aufarbeiten erhaltene Rohprodukt wird bei einer Badtemperatur von 80 kurze Zeit unter einem Vakuum von 0, 01 mm gehalten. Man bekommt auf diese Weise 72 g des neuen Esters als gelbes, wasserunlösliches Öl. Ausbeute 89 /o der Theorie.
Mittlere Toxizität an der Ratte per os 100 mglkg.
Beispiel 22
EMI6.1
60 g des gemäss Beispiel 19 erhaltenen Kaliumsalzes der Phenyl-thionophosphon-äthylestersäure werden in 100 cm3 Acetonitril gel¯st. Bei 80 gibt man unter Rühren 47 g 2-Chlormethyl-l-methyl- mercapto-4-methyl-benzol hinzu. Man hält das Reaktionsprodukt eine Stunde bei 80 und arbeitet dann in üblicher Weise auf. Es werden 58 g des neuen Esters als viskoses, wasserunlösliche, gelbes 51 erhalten. Ausbeute 66 /o der Theorie.
An der Ratte per os beträgt die mittlere Toxizi- tÏt 250 mgtkg.