DE1930024C

DE1930024C - Verfahren zur Gewinnung von Dithiophosphorsäureestern

Info

Publication number: DE1930024C
Authority: DE
Inventors: Romano Mailand Santi (Italien)
Original assignee: Montecatini Edison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Publication date: 1972-11-23

Description

worin R Alkyl rait I bis 5 Kohlenstoffatomen und R' Phenyl oder Carbäthoxymethyl bedeutet, mit geringer Warmblüter-Toxizität, dadurch gekennzeichnet, daß man die unverdünnt oder in Lösung vorliegenden technischen Ester mit einem aliphatischen oder aromatischen Säurebromid oder -jodid behandelt und dann die flüchtigen Substanzen im Vakuum oder im Wasserdampf-Gegenstrom abdestilliert.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Dithiophosphorsäureestern der allgemeinen Formel

CH₃O

P — S — CH — COOR

/Il I

CH₃O S R'

worin R Alkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und R' Phenyl oder Carbäthoxymethyl bedeutet, mit geringer Warmblüter-Toxizität, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die unverdünnt oder in Lösung vorliegenden technischen Ester mit einem aliphatischen oder aromatischen Säurebromid oder -jodid behandelt und dann die flüchtigen Substanzen im Vakuum oder im Wasserdampf-Gegenstrom abdestilliert.

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt einen erheblichen technischen Fortschritt mit sich, da bekanntlich der Wert eines Pestizids nicht nur von seiner Aktivität gegen Schädlinge abhängt, sondern in gleichem Maße auch durch seine Toxizität gegen Warmblüter, die während der Applikation des Pestizids oder beispielsweise nach dessen Ablagerung auf pflanzlichen Substanzen damit in Berührung kommen könnten, bestimmt ist, so daß die Herabsetzung der Toxizität eines Pestizids gegen Warmblüter bei Aufrechterhaltung der Aktivität gegen Schädlinge außerordentlich vorteilhaft ist.

Das erfindungsgemäß erzielte Ergebnis, das ausschließlich bei Verwendung von aliphatischen und aromatischen Acylbromiden uad -jodiden eintritt, war in keiner Weise vorhersehbar, da die entsprechenden Chloride keine Wirkung ausüben.
. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das die Behandlung von technischen Produkten umfaßt, wird das ReaktionsgemiscH in Abhängigkeit von der Temperatur für verschiedene Zeitspannen gerührt, und am Ende wird der Überschuß an Acylhalogeniden und flüchtigen Substanzen entfernt. Es treten praktisch kein Produktverlust und keine Gehaltsvermihderung ein.
In der französischen Patentschrift 1 507 651 ist ein Verfahren zur Herabsetzung der Toxizität für warmblütige Tiere von technischen Dithiophosphorsäureestern beschrieben, das im wesentlichen eine Behandlung mit adsorbierenden Mittein und die Entfernung von flüchtigen Substanzen umfaßt Dieses Verfahren ist gegenüber dem erfindungsgemäßen Verfahren nachteilig, da die Behandlung mit den absorbierenden Mitteln technisch aufwendig ist, während das erfindungsgemäße Verfahren unmittelbar in

■ 5 der Schlußstufe des Herstellungsverfahrens des Pestizids durchgeführt werden kann.

Die Verbindungen der obigen allgemeinen Formel sind als Pestizide bekannt und /um Teil im Gebrauch, beispielsweise 0,O- Dimethyl - S - (carboxyäthyl - phe-

nyl - methyl) - dithiophosphat und O,O - Dimethyl-S-(l,2-dicarbäthoxyäthyl)-dithiophosphat.

Die Toxizität der Verbindungen der vorliegenden Klasse für warmblütige Tiere variiert beträchtlich mit dem Herstellungsverfahren, in manchen Fällen sogar beim gleichen Verfahren.

Dies ist darauf zurückzuführen, daß außerordentlich kleine Mengen an speziellen Substanzen vorhanden sind, die die Toxizität für warmblütige Tiere erhöhen.

Das technische O₁O -Dimethyl -S - (carboxy äthylphenyl-methyl)-dithiophosphat (Verbindung I) hat eine durchschnittliche Toxizität zwischen 200 und 1000 mg/kg:

CH₃O

P — S — CH — COOC₂H₅
CH₃O S QH₅

Technische Produkte des O,O-Dimethyl-S-(l,2-dicarbäthoxyäthyl) - dithiophosphats (Verbindung II) haben eine Toxizität für warmblütige Tiere im Bereich von etwa 1000 bis 2500 mg/kg:

CH₃O

P — S — CH — COOC₂H₅ (II)

'* CH₃O S CH₂-COOC₂H₅

O,O-Dimethyl-S-(carboxyisopropyl-phenyl-methyl)-dithiophosphat (Verbindung III) hat für warmblütige Tiere eine Toxizität zwischen 210 und 1100 mg/kg:

CH₃O

P — S — CH — COO — ISO-C₃H₇ (III)
CH₃O S C₆H₅

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch bei Produkten mit den niedrigsten Toxizitätswerten

möglich, Produkte mit einer Toxizität über 2000 mg/kg zu erhalten.

Wenn das zu behandelnde Produkt eine Toxizität Tür warmblütige Tiere mit sehr hohem Wert aufweist, so ist es am besten, die Behandlung mit den genannten Acylbromiden oder -jodiden an dem in einem Lösungsmittel gelösten Produkt vorzunehmen u.id am Ende das Lösungsmittel und die flüchtigen Substanzen durch Destillation in einem Wasserdampfgegenstrom zu entfernen.

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Die Temperatur ist nicht sehr kritisch. Die Dauer der Behandlung hängt ab von der Temperatur und nimmt ab, wenn letztere zunimmt

Die bei den Behandlungen verwendeten Mengen an Acylhalogeniden sind nicht bedeutend, durchschnittlich sind Mengen im Bereich zwischen 0,5 und 2% ausreichend.

Die nachfolgende Tabelle enthält Ergebnisse, die bei Tests bezüglich der Herabsetzung der Toxizität erhalten worden sind.

	% aktive	An längliche	Gewichtsprozent	Behandlungs	- Tem.	WIaIC L.LJjQ *rv»i Hir RmIIp**	% aktiver
	Substanz	orale LD₅₀ bei	Acylhalogenid	dauer		DCl UCi Ixdl IC	Bestandteil
Produkt	. (± 1%)	der Ratte, mg/kg V 4-1			⁰C	mg/kg	nach Herab
			Acetylbromid, i%	2Std.	80	2650	setzung der Tnifi7ität
	92,9	625	desgl.	4Std.	80	3400	(± 1%)
	92,9	625	desgl.	7Std.	80	2150	92,80
	92,9	625	Acetylbromid, 0,5%	4Std.	80	2040	92,80
	92,9	625	Propionylbromid, 1%	4Std.	80	2280	92,80
	92,9	625	Butyrylbromid, '%	4Std.	80	2000	92,90-
	92,9	625	Benzoylbromid, 1%	4Std.	80	2370	92,70
	92,9	625	2-Brompropionyl-	4Std.	80	2580	92,85
Ver	92,9	625	bromid, 1%				92,50
bindung I			Lauroylbromid, 1%	4Std.	80'	2600	92,90
	92,9	625	Stearoylbromid, 1%	4Std.	80	2530
	92,9	625	Acetyljodid, 1%	4Std. *	80	2360	93,00
	92,9	625	Acetylchlorid, 1%	4Std.	80	400	92,60
	92,9	625				92,90
						92,30

	/ο aktive Substanz (± 1%)	Anfängliche	Gewichtsprozent Acetylhalogenid	Jehandlungs- dauer	Tcmp.	Orale LD₅₀ bei der Ratte	% aktiver	Lösungs mittel
		orale LD₅₀ bei der Ratte mg/kg ( + )			C	mg/kg	Bestandteil
Produkt	92,9		Acetylchlorid,	2Std.	80	400	nach Heratv seti^ing der Toxizität	.—
		625	J%				(± 1%)
	92,8		Acetylbromid,	5 Tage	20-22	1730	92,30	—
		400	2%
	92,0		Acetylbromid,	24 Std.	25	1980	92,50	—
		1020	1%
	92,0		desgl.	48 ,Std.	25	2300	91,20	—
	92,0	1020	desgl.	5 Tage	' 25	2850		—
	92,0	• 1020	desgl.	4 Std.	80	3500	92,00	—
	92	1020	Acetylbromid,	24 Std.	25	2600	91,40	—
Ver		1020	2%
bindung I	92		desgl.	48 Std. ·	25	3000	91,10	—
Vergleich	92	1020	desgl.	5 Tage	25	2080		—
	92,1	1020	Acetylbromid, 1 %	10 Tage_	50	2900	92,80	—
	92,1	500	1 /O desgl.	17 Tage	50	2350	91,60	—
	92,1	500	desgl.	30 Tage	50	2600	' 92,10 ^:	—
	92,1	500	desgl.	30 Min.	90-95	1880	91,80	Dichlor- äthan
	92,1	800	desgl.	1 Std.	90-95	2370	91,70	desgl.
	92,1	800	desgl.	2 Std.	90-95	2000	92,00	desgl.
	92,1	800	desgl.	4 Std.	90-95	1800	92,00	desgl.
		800				91,70
					91,50

	% aktive Substanz (±1%)	5	Gewichtsprozent Acylhalogenid	Behandlungs dauer	Temp. ⁰C	6	% aktiver Bestandteil nach Herab setzung der Toxizitäl (± 1%)	Lösungs mittel
Produkt	92,1 92,1 92,1 92,1	Anfängliche orale LD₃₀ bei der Ratte mß/kg	Acetylbromid, 1% desgl. desgl. desgl.	7 Std. lStd. 2 Std. 4 Std.	90-95 80 80 80	Orale LD₅₃ bei der Ratte mg/kg	91,70 92,00 91,90 91,90	Dichlor- äthan desgl. desgl. desgl.
Verbindung l·	OO OO OO OO 888 8			1800 2500 3600 3000

	Q/ aL} ιιια	Anfängliche	Gewichtsprozent	Behandlungs	Temp.	Orale LD₅₀	% aktiver
	/O dKLlVC QiI Hit ΐΐ Π 7	orale LD₅₀	Acylhalogenid	dauer '		bei der Ratte	Bestandteil nach
Prod π kl	(± 1,5%)	bei der Ratte			⁰C		Herabsetzung der
		mg/kg ( + )	Acetylbromid,	30 Min.	80	mg/kg	Toxizität t -t- I S°/.l
	83,60	• 1170	1%			2630	(± 1,3/0)
			desgl.	lStd.	8'0		83,10
	83,60	1170	desgl.	2Std.	80	2530
	83,60	1170	desgl.	4Std.	80	2300	83,30
	83,60	1170	desgl.	24 Std.	25	2200	83,50
	83,60	1170	desgl.	48 Std.	25	2600	82,50
	83,60	1170	desgl.	5 Tage	25	2100	83,00
	83,60	1170	Acetylbromid,	30 Min.	80	2540	83,60
	83,60	-1170	2%			3200	83,30
			desgl.	lStd.	80		83,00
Verbindung II	83,60	1170	desgl.	2 Std.	80	3100
	83,60	1170	desgl.	4 Std.	80	2670	82,60
	83,60	1170	desgl.	24 Std.	25	2380	83,30
	83,60	1170	desgl.	48 Std.	25	3200	82,40
	83,60	1170	desgl.	5 Tage	25	3800	83,90
	83,60	1170	Acetylbromid,	lStd.	80	3750	83,90
	90	1340	1%			2870	83,70
			desgl.	2 Std.	80
	90	1340	desgl.	4 Std.	80	2380
	90	1340				2040

	% aktive	Anfängliche	Gewichtsprozent Acylhalogenid	Behandlungs dauer	Temp.	Orale LD₅₀	% aktiver
	Substanz (± 1,5%)	orale LD₅₀ bei der Ratte				bei der Ratte	Bestandteil nach
Produkt					⁰C		Herabsetzung der Toxizität
		mg/kg*)	Acetylbromid,	7 Std.	25	mg/kg	(±1 %)
	90	1340	1%			2100
			desgl.	24 Std.	25
	90	1340	Acetylbromid,	7 Std.	25	2300
	90	1340	2%			2700
Verbindung 11·			desgl.	24 Std.	25
	90	1340	Acetylchlorid,	2 Std.	25	3100
	90	1340	2%			1400

	(±1%)		Acetylbromid,	5 Tage	25
(Vergleich)	92,3	650	1%			2670
			desgl.	2 Std.	80		92,10
	92,3	650	desgl..	4 Std.	80	2200
Verbindung III·	92,3	650	desgl.	7 Std.	80	2200	91,40
	92,3	650				2000	92,00
					' 92,50

*) Die LD₅₀-Werte werden erhalten, indem das Produkt unverdünnt über einen Magenschlauch an eine gemischte Population (1/2 0:1/2 O) von erwachsenen Albinorauen mit einem Gewicht von 100 g verabreicht wird.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung. B e i s ρ i e 1 1

Ein geeignetes Reaktionsgefäß mit einem Fassungsvermögen von 40 1 wird mit 29 kg Ο,Ο-Dimethyl- s S-(carboxyäthyl-phenyl-methyl)-dithiophosphat (orale LD₅₀ für.die Ratte = 435 mg/kg), die 88% aktiven Bestandteil enthalten, beschickt. Es wird auf etwa 55°C erhitzt. Unter Rühren werden 310 g Acetylbromid zugegeben. Die Temperatur steigt auf 8O⁰C und wird für 3 Stunden und 45 Minuten bei diesem Wert gehalten. Dann wird bei einem Vakuum von 2 Torr 15 Minuten weitergerührt. Schließlich wird auf Raumtemperatur abgekühlt. Das ohne Gewichtsverlust erhaltene Produkt hat eine orale Toxizität für die Ratte von 2700 mg/kg und einen Gehalt von 88%.

Beispiel 2

105 kg technisches O,O-Dimethyl-S-(carboxyäthylphenyl-methyl)-dithiophosphat werden in 160 kg Dichloräthan gelöst. Diese Lösung wird auf 55° C erhitzt, und es werden 1,05 kg Acetylbromid zugegeben. Die Masse wird auf 8O⁰C erhitzt und unter Rühren 2 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten. Die Lösung wird dann im Wasserdampf-Gegenstrom destilliert. Der Ester wird abdekantiert und dann nach Abtrennung der wässerigen Phase bei 50 bis 60" C im Vakuum getrocknet. Es werden 102 kg Produkt mit 92% aktivem Bestandteil und einer oralen LD₅₀ bei der Ratte von 2500 mg/kg erhalten. Es wird gefunden, daß eine Probe des Produkts, erhalten aus der Dichloräthanlösung durch Vakuumverdampfung bei 4O⁰C vor der Zugabe von Acetylbromid, 91,8% aktiven Bestandteil bei einer oralen LD₅₀ bei der Ratte von 800 mg/kg enthält.

Beispiel 3

Ein Kolben mit einem Fassungsvermögen von 1 1 wird mit 294 g O,O-Dimethyl-S-(carboxyäthyl-phenylmethyij-dithiophosphat mit 88,5% aktivem Bestandteil (orale LD₅₀ bei der Ratte = 250 g/kg), gelöst in 445 g Dichloräthan, beschickt. Es werden 3 g Acetylbromid zugegeben. Die Temperatur wird auf 8O⁰C erhöht, und die Masse wird 2 Stunden lang gerührt. Schließlich werden das Lösungsmittel und die flüchtigen Stoffe durch Destillation in einem Wasserdampf-Gegenstrom entfernt.

Es werden 274 g Produkt mit einer oralen LD₅₀ be der Ratte von 2500 mg/kg und einem Gehalt an ak tivem Bestandteil von 94,5% erhalten.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Gewinnung von Dithiophosphorsäureestern der allgemeinen Formel

CH₃O

/Il

CH,O S

S — CH — COOR
R'