CH647750A5

CH647750A5 - Zweiringige aromatische insektizide.

Info

Publication number: CH647750A5
Application number: CH10766/79A
Authority: CH
Inventors: George Holan; Reimund August Walser
Original assignee: Commw Scient Ind Res Org
Priority date: 1978-12-04
Filing date: 1979-12-04
Publication date: 1985-02-15
Also published as: US4277490A; JPS5585508A; AU525002B2; AU5337279A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neuartige Verbindun-40 gen der nachstehenden Formel IA mit insektizider Wirkung sowie Verfahren zu deren Herstellung und neuartige insektizidwirksame Zusammensetzungen, welche die genannten Verbindungen enthalten.

In der gesamten vorliegenden Beschreibung wird das 45 Wort «Insekt», soweit dies der Zusammenhang es zulässt, in Form seiner breiten allgemeinen Anwendung angewandt und schliesst Spinnen, Milben, Nematoden und andere Schädlinge ein, welche nicht als Insekten im strengen biologischen Sinn klassifiziert werden. Dementsprechend versteht so man unter dem Ausdruck nicht nur derartige kleine wirbellose Tiere, welche hauptsächlich zu der Klasse der Insekta zählen, nämlich sechsbeinige, im allgemeinen geflügelte Formen, wie z.B. Käfer, Hautflügler, Fliegen und ähnliche, sondern auch andere verwandte Klassen von Arthropoden, de-55 ren Mitglieder flügellos sind und im allgemeinen mehr als sechs Beine aufweisen, wie z.B. Spinnen, Holzläuse und ähnliches und insbesonders diejenigen der Ordnung Acaridae, welche die Milben und Zecken einschliesst. Die Worte «Insektizid» und «insektizid wirksam» werden ähnlich ange-60 wandt.

Die erfindungsgemässen Verbindungen weisen die allgemeine Formel IA

O O

- COOR

CIA)

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4

wobei R eine der folgenden Gruppen (a) bis (f) bedeutet:

(a) CH, —e o f m

C-

i c-

c

I

c und A bedeutet eine der Gruppen X und Y

x'

\/ C

/\

/ \

(x)

x-

wobei X1, X2, X3 und X4 gleich oder voneinander verschiedene Gruppen sind und jeweils Wasserstoffatom oder ein 15 Fluoratom, Ghloratom, Bromatom oder eine Methylgruppe bedeuten, wobei gewährleistet ist, dass im Falle, wenn X1 oder X3 ein Fluoratom ist, X2 oder X4 kein Bromaton bedeuten und wobei Y1, Y2, Y3, Y4, Ys und Y6 gleich oder voneinander verschiedene Substituenten sind, und jeder be-20 deutet ein Wasserstoffatom oder ein Fluoratom, Bromatom, Chloratom oder eine Methylgruppe.

Bekannte Verbindungen, welche als verwandt mit den er-findungsgemässen Verbindungen der Formel I betrachtet werden können, sind diejenigen, bei welchen die Gruppen (a) 2s bis (e) in Form von Veresterungsgruppen bei Chrysanthensäure anwesend sind und zwar bei handelsüblichen oder experimentellen Insektenbekämpfungsmitteln auf Basis von Pyrethroiden (Chrysanthemenarten). In der Westdeutschen Offenlegungsschrift DE-OS 2 733 740 werden ähnliche Ver-30 bindungen beschrieben, welche substituierte oder unsubsti-tuierte Phenylgruppen anstelle der Naphthylgruppe aufweisen, und der Substituent A ist die Gruppe Y, wobei Y1 bis Y6 alle Wasserstoff bedeuten, und R bedeutet (a), (c) oder (e). Andere verwandte Phenylderivate werden in unseren 35 australischen Patentanmeldungen Nrn. 19 829/76 (A = X) und PD2818/77 (A = Y) beschrieben.

In der US-Patentschrift Nr. 4 053 631 werden Verbindungen der Formel IA beschrieben, bei welchen A eine Nie-deralkylidengruppe ist, d.h. eine Gruppe der Formel

-CH-R1 bedeutet, wobei R1 eine Alkylgruppe mit 1 bis und mit 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und R die Gruppe (c) bedeutet. Diese Verbindungen werden als synthetische Insektizide beschrieben.

45 Die den Verbindungen (IA) zugrundeliegende Säure (in Formel I bedeutet R ein Wasserstoffatom) und ihre Ester sind neuartig. Die bevorzugten Gruppen mit den Substituenten R sind (a), (c) und (e). Wenn A die Bedeutung des Substituenten X trägt, ist es bevorzugt, dass X1 = X2 ist und so dass die Substituenten Chlor oder Fluor sind, und es ist auch bevorzugt, dassX3 und X4 Wasserstoffatome sind. Wenn A den Substituenten Y bedeutet, ist es bevorzugt, dass Y1 = Y2 = Y3 = Y4 = F ist, und Y5 ist gleich Y6 und beide bedeuten Wasserstoff.

Insbesondere bevorzugte Verbindungen sind die folgenden:

3'-Phenoxybenzyl-l-(2-naphthyl)-2,2,3,3-tetrafluorcyclobu-

tan-carboxylat 3'-Phenoxybenzyl-2,2-difluor-l-(2-naphthyl)-cyclopropan-6o carboxylat a-Cyan-3'-phenoxybenzyl-l-(2-naphthyl)-2,2,3,3-tetrafluor-

cyclobutan-carboxylat a-Cyan-3'-phenoxybenzyl-2,2-difluor-l-(2-naphthyI)-cyclo-propan-carboxylat 65 a-Cyano-3'-phenoxybenzyl-2,2-dichlor-l-(2-naphthyl)-cyclopropan-carboxylat

Die Verbindungen der Formel IA sind äusserst wirksam als Insektizide, und ihre insektizide Wirksamkeit ist eine

5

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Grössenordnung höher als die der meistbekannten Insektizide. Diese Verbindungen besitzen ebenso die Eigenschaft der kontaktabweisenden Wirkung auf Insekten, und sie sind im allgemeinen wirksamer gegenüber Fliegen als die Verbindungen der weiter oben erwähnten eigenen Erfindungen.

Obwohl die erfmdungsgemässen Verbindungen eine hohe insektizide Wirksamkeit aufweisen, besitzen sie eine geringe Toxizität gegenüber Säugetieren und Fischen. Ihre Toxizität ist so gering, dass die Verbindungen therapeutisch bei Tieren angewandt werden können, um blutsaugende Insekten, Zek-ken und ähnliches zu töten. Für diese Verwendung können die Verbindungen oral verabreicht werden (entweder durch direkte Dosierungsformen oder durch Vermischen mit dem Futter) oder durch Injektion. Wenn die Verbindungen mit dem Futter verabreicht werden, werden die vom Tierkörper nicht aufgenommenen erfmdungsgemässen Verbindungen mit den Exkrementen abgegeben, und dadurch wird eine Fliegenbekämpfung und die Bekämpfung anderer in Exkrementen brütenden Spezies ermöglicht. Diese Eigenschaften machen diese erfmdungsgemässen Verbindungen insbesondere nützlich für die Insektenbekämpfung in Situationen, bei welchen die Tiere auf engem Raum gehalten werden, wie z.B. die Batteriehaltung von Hennen oder bei der industriellen Rindermast.

Die niedere Toxizität der Verbindungen gegenüber Fischen bedeutet, dass diese Verbindungen ebenso insbesondere nützlich sind für die Insektenbekämpfung in bewässerten Reisfeldern in Südost-Asien, bei welchen das Bewässerungswasser ebenso für Fischkulturen verwendet wird.

Zusätzlich zur systemischen Anwendung können die erfmdungsgemässen Verbindungen auch gemäss den üblichen Insektizidverfahren und in üblichen Formulierungen angewandt werden.

Die Verbindungen der Formel I, das sind solche der Formel IA, worin R = R' ist und R' ein Wasserstoffatom oder eine Niederalkylgruppe bedeutet, sind nützlich als Zwischenprodukte bei der Herstellung der Ester der Formel IA wie das weiter unten erläutert wird.

Die erfmdungsgemässen Verbindungen der Formel IA sind optisch aktiv und können in ihre optischen Isomeren nach üblichen Verfahrensweisen aufgetrennt werden. Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung die einzelnen optischen Isomeren der Verbindungen, wie auch die razemi-schen Formen.

Es sei festgehalten, dass die insektizide Wirksamkeit der optischen Isomeren der Verbindungen der Formel I um eine Grössenordnung oder mehr verschieden sein können.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel IA.

Die Verbindungen der Formel IA können hergestellt werden, indem man die freie Säure der Formel I, worin R' ein Wasserstoffatom ist, mit einem geeigneten Alkohol der Formel R-OH verestert, wobei R eine der Gruppen (a) bis

(f) bedeutet. Eine derartige Veresterung kann nach an sich bekannten Verfahrensweisen ausgeführt werden, d.h. beispielsweise durch direkte Reaktion oder durch vorgängige Umwandlung der Säure und/oder des Alkoholes in reaktive 5 Derivate, oder durch eine Umesterungsreaktion zwischen dem Alkohol der Formel R-OH mit einem Niederalkylester der Säure).

Die freie Säure und ihre Niederalkylester (in Formel I bedeutet R' ein Wasserstoffatom oder eine Niederalkylgruppe) io werden z. B. hergestellt, indem man die geeigneten 2-Naph-thylacrylsäureester der Formel II

o o

/

c - coor'

II ■

c ii

20

worin bei dieser Formel R' eine Niederalkylgruppe ist und Y5 und Y6, die oben definiert sind, mit einem Carben der 25 Formel: CX1X2 oder einem Olefin Y1Y2C = CY3Y4, wobei X1, X2, Y1, Y2, Y3 und Y4, wie oben definiert sind, umsetzt, um die entsprechenden Verbindungen der Formel IA herzustellen, bei welchen A X oder Y bedeutet, wie es oben definiert ist und R eine Niederalkylgruppe ist und wobei ge-30 währleistet ist, dass Y5 und Y6 in der Formel II immer Wasserstoffatome bedeuten, wenn das Carbenreagens angewandt wird.

Die Ester der Formel II, in welchen Y5 und Y6 Wasserstoffatome bedeuten, können hergestellt werden, gemäss der 35 folgenden allgemeinen Verfahrensweise:

(1) Ein Niederalkylester von 2-Naphthylessigsäure (V) wird mit einem Di(niederalkyl)oxalat in Gegenwart eines basischen Katalysators kondensiert, wodurch man ein Natri-umenolatsalz (IV) erhält.

40 (2) Die Lösung des Enolatsalzes (IV) wird angesäuert, wodurch man das entsprechende Naphthyloxalacetat (III) erhält.

(3) Die Verbindung der Formel III wird mit Formaldehyd unter alkalischen Bedingungen umgesetzt, wodurch man 45 das Naphthylhydroxymethylacetat erhält, welches bei Dehy-dratation (manchmal sogar spontan) den Naphthylacrylsäu-reester (II) ergibt.

Dieser Reaktionsablauf wird im folgenden allgemeinen Reaktionsschema illustriert. Die spezifischen Säuren und so Basen, die angegeben wurden, können durch andere geeignete Verbindungen ersetzt werden. Ebenso können andere Niederalkylester als die gezeigten Äthylester angewandt werden. Die Abkürzung Np bedeutet 2-Naphthyl.

Np-CH2~COOEt (V)

EtO-CO-CO-OEt

NaOEt ch3cooh

^ Np-CH-COOEt ^OEt r

^ONa COOEt

(IV)

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6

ND-CH-COOEt !

co

I

cooEt hcho/k2co3 ^

(III)

Np-C-COOEt

II

ch2

(II, R1 = Et, Y5 = Y6 = H)

Np-CH-COOEt

I

ch9

I

OH

Wenn Ys und Y6 Fluoratome bedeuten, können die Ester der Formel II auf eine Verfahrensweise hergestellt werden, die ähnlich derjenigen ist, wie sie von D.G. Naae und D. J. Burton in Synthetic Communications^, 197-200 (1973) beschrieben wird. Bei diesem Verfahren wird ein 2-Naph-

Np - C - COOR1 + ,CBX_F

Ii 2

O

iv wobei im obigen Reaktionsschema Np eine 2-Naphthylgrup-pe bedeutet und R1 eine Niederalkylgruppe.

Das Carben: CX*X2 kann nach irgend einer der folgenden Reaktionsweisen hergestellt werden:

(a) Wenn X1 ein Chloratom und X2 ein Fluoratom, Chloratom oder Bromaton bedeutet: durch Reaktion des geeigneten Haloformes HCßC1^, HC(X1)2X2 oder HCX1(X2)2 mit Alkalien in Gegenwart eines Phasenübertragungskatalysators wie z.B. Triethylbenzylammoniumchlo-rid. Beispielsweise erfolgen folgende Reaktionen:

HCC13 -► CC12 HCC12F -► CClp HCBr2Cl CBrCl

(b) Im Falle, dass X1 = X2 = Fluor oder Chlor bedeuten, geht man jeweils von CF2Cl-COONa oder CCI3-COO-Na aus.

35

thylglyoxalsäure-niederalkylester der Formel VI mit Di-bromdifluormethan (CBr2F2) in Gegenwart von 2 Molen Tris(dimethylamino)phosphin und einem geeigneten Lösungsmittel, wie z.B. Diglyme oder Triglyme umgesetzt,

40

-4- Np - C - COOR1

II (y5 = y6 = F)

50

(c) Im Falle, dass X1 = X2 = eine Methylgruppe bedeu-

CH3

ten, geht man von (Ph)3P = C=C aus.

CH3

55 Der allgemeine Zugang zur Herstellung der erfmdungsgemässen Ester ist der folgende:

Np-A-COOEt -> NpA-COOH Np-A-COOH ^ NpA-COCl 60 Np-A-COCI + ROH NpA-COOR

wobei in diesen Formeln Np die 2-Naphthylgruppe bedeutet und R ist eine der Gruppen (a) bis (e) wie sie oben definiert wurden.

65 Alternativerweise kann der Äthylester direkt umgewandelt werden, wie dies im folgenden beschrieben ist:

Np-A-COOEt 4- ROH Np-A-COOR

Die erfmdungsgemässen neuartigen Verbindungen, die hier beschrieben werden, können in einem geeigneten organischen Lösungsmittel oder einer Mischung von Lösungsmittel gelöst werden, wodurch man Lösungen erhält, welche in wässrige Suspensionen eingebracht werden können, indem man die organischen Lösungen der erfmdungsgemässen Verbindungen in Wasser dispergiert, wodurch man nützliche flüssige Zusammensetzungen erhält, welche beispielsweise in aerosolartige Dispersionen mittels der üblichen Treibmittel umgewandelt werden können.

Die Verbindungen können ebenso in feste Zusammensetzungen eingebracht werden, welche inerte feste Verdünnungsmittel oder Trägermaterialien enthalten können, um geeignete feste Zusammensetzungen zu ergeben. Derartige Zusammensetzungen können ebenso andere Substanzen enthalten, wie z.B. Netzmittel, Dispergierungsmittel oder Haftmittel, und sie können in granulärer oder anderer Form hergestellt werden, wodurch man eine langsame Abgabe der Verbindungen während einer verlängerten Zeitspanne gewährleisten kann. Die erfmdungsgemässen Verbindungen können ebenso in derartigen Zusammensetzungen angewandt werden, wenn sie als einziges toxisches Mittel vorliegen oder in Kombination mit anderen Insektiziden, wie z.B. Pyrethrum, Rotenon oder zusammen mit fungiziden oder bakteriziden Mitteln, um Zusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die nützlich sind für den Haushalt und für Agrikulturbestäubungen und Sprays, sowie für Textilbe-schichtungen und Imprägnationen und ähnliches.

Für die systemische Anwendung können flüssige Zusammensetzungen formuliert werden, und zwar für die Injektion oder für orale Verabreichung. Feste Zusammensetzungen können ebenso oral verabreicht werden.

Insbesonders können die erfmdungsgemässen Verbindungen vorteilhafterweise mit anderen Substanzen kombiniert werden, welche eine synergistische oder wirkungsver-stärkende Eigenschaft aufweisen. Im allgemeinen gehören derartige Substanzen zur Klasse der Microsomenoxidase-Inhibitoren, d.h. sie verhindern die Entgiftung von Insektiziden in den Insekten, die aufgrund von Oxidationsenzymen auftritt. Typische Substanzen dieser Art sind die Pyrethrin-Synergistika, von welchen die folgenden Beispiele sind:

Freie Kurzbezeichnung Chemischer Name bzw. Handelsname

Piperonylbutoxid a[2-(2-Butoxyäthoxy)äthoxy-4,5-

methylendioxy-2-propyltoluol Piperonyl-cyclonen 3-Hexyl-5(3,4-methylendioxyphenyl)-

2-cyclohexanon «Sesoxan» («Sesa- 2-(3,4-Methylendioxy-phenoxy)-3,6,9-mex») trioxaundecan

«Sulfoxide» 1,2-(Methylendioxy-4-[2-(octylsulfi-

nyl)propyl]-benzol n-Proyl isom Dipropyl-5,6,7,8-tetrahydro-7-methyl-

naphtho-[2,3-d]-l,3-dioxol-5,6-dicarb-oxylat

(«Sesoxane», «Sesamex» und «Sulfoxide» sind eingetragene Markennamen).

Es hat sich herausgestellt, dass «Sesoxane» (hergestellt von Shulton Inc., Clifton, N.J., USA) insbesonders nützlich als Wirkungsverstärkungsmittel ist. Die Menge an «Sesoxane», welche angewandt werden kann, variiert von Viooo bis zum Fünffachen des Gewichtes der Verbindung der Formel IA und der bevorzugte Bereich liegt etwa bei 1/100 bis zu einem etwa gleich grossen Gewichtsteil verglichen mit dem

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Gewicht der Verbindung der Formel IA. Piperonylbutoxid ist ebenso ein nützliches Verstärkungsmittel, das in ähnlichen Mengen angewandt werden kann.

Die Herstellung und die Eigenschaften der erfmdungsgemässen Verbindungen werden anhand der folgenden Beispiele, welche bevorzugte Ausführungsformen betreffen, näher erläutert. Es ist einzusehen, dass diese Beispiele nur zur Illustration der Verfahren hinweisen und Methoden angegeben sind, welche bei der Herstellung der erfmdungsgemässen Verbindungen angewandt werden, ohne den Erfindungsgedanken einzuschränken.

Beispiel 1:

(a) Äthyl-2-(2-naphthyl)-acrylat

21,4 g Äthyl-2-naphthylacetat wurden zu einer Auf-schlämmung aus 2,53 g Natriumäthoxid und Diäthyloxalat (16,08) bei der Temperatur des Eises zugefügt, und man Hess während 18 Stunden reagieren und man liess die Reaktionsmischung während dieser Zeitspanne auf Zimmertemperatur erwärmen. So gebildeter Feststoff wurde abfiltriert mit Äther gewaschen und man setzte eine 50%ige Essigsäurelösung in Eiswasser zu. Das gebildete Öl wurde mit Äther extrahiert und die Ätherschicht wurde mit Natriumdicarbonat-Lösung gewaschen, abgetrocknet und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Zu diesem Öl wurde Formaldehyd (10,2 ml; 38,5%) Äther (50 ml) und Kaliumcarbonat (9,0) zugegeben und die Aufschlämmung wurde über Nacht gerührt. Eine weitere Portion von 5 ml Formaldehyd und 0,5 g Kaliumcarbonat wurde zugegeben und die Suspension wurde während einer weiteren halben Stunde gerührt. Das Öl (18,6 g) wurde durch Chromatographie auf einer Silicagel-kolonne gereinigt, indem man Methylenchlorid als Elutionsmittel anwandte. Die Ausbeute an reinem Acrylat betrug 11,89 g. Das unstabile Produkt wurde durch protonenmagnetische Resonanz- und Infrarot-spektren identifiziert und man verwendete es weiter ohne Reinigung im nächsten Schritt. Das protonenmagnetische Resonanzspektrum zeigte folgende Signale:

Äthyl CH3 (3H) Triplett 8 = 1.2 ppm;

Äthyl CH2(2H) Quartett 8 = 4.3 ppm;

Acrylat-protonen (2H) Dublett 8 = 6.20 ppm;

aromatische Protonen (7H) Multiplett 8 = 7.65 ppm.

(b) Äthyl-l-(2-naphthyl)-2,2,3,3-tetrafluorcyclobutan-

carboxylat

Das Naphthylacrylat wurde zusammen mit 5 ml Tetra-fluoräthylen und Benzol (20 ml) in einen Stahlautoklaven eingefüllt und man erhitzte während 24 Stunden auf 180 °C und 6 Stungen auf 200 °C. Nach Abkühlen wurden die Inhaltsstoffe des Autoklaven in Äther gelöst und man trocknete über wasserfreiem Natriumsulfat. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wurde das zurückbleibende Öl (6.02) auf einer Silicagelkolonne chromatographiert indem man Methy-lenchlorid/Petroläther (Siedepunkt 40-60 °C) als Elutionsmittel anwandte. Die das Produkt enthaltende Fraktion wurde unter Vakuum destilliert. Der Ester (Ausbeute 71,6%) wurde durch protonenmagnetische Resonanz- und IR-Spektren identifiziert und wurde im nächsten Schritt ohne weitere Reinigung weiter verwendet. Das protonenmagnetische Resonanzspektrum zeigte folgende Signale:

Äthyl CH3 (3H) Triplett bei 8 = 1.2 ppm;

Äthyl CH2 (2H) Quartett bei 5 = 4.2 ppm;

Cyclobutan CH2 (2H) Multiplett bei 3.45 ppm;

aromatische Protonen (7H) Multiplett bei 8 = 7.65 ppm.

(c) 1 -(2-Naphthyl)-2,2,3,3-tetrafluorcyclobutancarbonsäure

Der Ester (4,36 g) wurde hydrolisiert indem man in 0,1 N Natriumhydroxidlösung in Äthanol unter Rückfluss erhitz-

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s io

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20

25

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40

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50

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60

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te. Die Reaktionsmischung wurde angesäuert und die feste Säure, die sich bildete wurde abfiltriert und aus Methylen-chlorid/Petroläther (Siedepunkt 60-80 °C) umkristallisiert. Die reine Säure (3,41 g) wurde in Form eines weissen Pulvers mit einem Schmelzpunkt von 131-132 °C erhalten. Die Elementaranalyse ergab die folgenden Werte:

Gefunden:

C 59,92 H 3,44 F 25,2%

Berechnet für Cj 5H10F4O2:

C 60,41 H 3,38 F 25,5%

Das protonenmagnetische Resonanzspektrum zeigte folgende Signale: Cyclobutan CH2(2H) Multiplett bei 8 = 3.4 ppm; aromatische Protonen (7H) Multiplett bei 8 = 7.7 ppm; Säureprotonen (1H) Singlett bei 8 = 10.45 ppm. Das Säureproton tauschte mit D20 aus.

Beispiel 2:

2,3-Difluor-l-(2-naphthyl)-cyclopropancarbonsäure 4,28 g Äthyl-2-(2-naphthyl)-acrylat wurden in 20 ml Sulfolan gelöst. Natriumchlordifluoracetat (9,1 g) wurde in Portionen der Lösung zugesetzt und man erhitzte auf 160 °C während 35 Minuten. Die Reaktionsmischung wurde gekühlt und durch Eingiessen in Eiswasser abgelöscht und sodann extrahierte man mit Äther. Die Ätherschicht wurde mehrmals mit Wasser gewaschen und nach Abtrennung über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach Abdampfen des Äthers wurde das zurückbleibende dunkle Öl auf Silica-gel chromatographiert indem man Petroläther (Siedepunkt 40-60 °C)/Methylenchloridmischungen als Elutionsmittel anwandte. Die Hauptfraktion (4,05 g) wurde in Vakuum destilliert, wodurch man das Produkt in Form eines gelben Öles (3,92 g; 71%) erhielt. Der Ester wurde aufgrund von IR-Spektren und protonenmagnetischen Resonanzspektren identifiziert und man hydrolisierte durch Erhitzen auf Rück-fluss in IN Natriumhydroxid/Äthanollösung. Nach Ansäuern und Extrahieren wurde die feste Säure aus Petrol-äther/Methylenchlorid umkristallisiert, wodurch man die Säure in Form eines weissen Feststoffes mit einem Schmelzpunkt von 190-192 °C erhielt. Die Elementaranalyse ergab die folgenden Werte:

Gefunden:

C 67,19 H 4,01 F 15,6%

Berechnet für C14H10F2O2:

C 67,73 H 4,06 F 15,3%.

Beispiel 3:

2,2-Dichlor-l-(2-naphthyl)-cyclopropan-carbonsäure 3,86 g Äthyl-2-(2-naphthyl)-acrylat wurden in 4,3 g Chloroform gelöst und es wurden 36 mg Tetraäthylbenzyl-ammoniumchlorid zugegeben und 9 ml 50%ige Natriumhydroxidlösung wurde tropfenweise während 10 Minuten bei Zimmertemperatur zugefügt. Die Reaktionsmischung wurde während weiteren 2 Stunden gerührt und sodann löschte man in Eiswasser ab und extrahierte mit Äther. Die Lösungsmittelschicht wurde nacheinander mit Wasser, verdünnter Chlorwasserstoffsäure und schliesslich wieder mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wurde der ölige Rückstand auf Silicagel chromatographiert, indem man Petroläther (Siedepunkt 60-80°)/Methylenchlorid als Elutionsmittel verwendete. Die Hauptfraktion ergab ein gelbes Öl (4,85 g) und es wurde im Vakuum destilliert, wodurch man den Äthylester von 2,2-Dichlor l-(2-naphthyl)-cyclo-propancarbonsäure erhielt, welcher aufgrund seiner IR- und protonenmagnetischen Resonanzspektren identifiziert wurde. Dieser Ester wurde hydrolisiert indem man mit IN Natriumhydroxyd/Äthanollösung unter Rückflussbedingungen erhitzte. Nach Änsäuern wurde die Cyclopropansäure in

Form eines Feststoffes erhalten. Dieser wurde aus Petroläther (Siedepunkt 40-60 °C)/Methylenchlorid umkristallisiert, wodurch man 0,97 g bzw. 31 % Ausbeute an dieser Säure erhielt, welche einen Schmelzpunkt von 154-155 °C zeigte. Die Elementaranalyse ergab die folgenden Werte: Gefunden:

C 59,58 H 3,57 Cl 24,8%

Berechnet für: C14H10Cl2O2:

C 59,81 H 3,59 Cl 25,2%

Beispiel 4:

Herstellung von m-Phenoxybenzylestern und a-Cyano-m-phenoxybenzyiestern Jede der Säuren, die in den Beispielen l(c), 2 und 3.erhalten wurden, (2m ■ mol) wurden mit Thionylchlorid (0,48 g) während einer Stunde unter Rückflussbedingungen erhitzt. Das Thionylchlorid wurde abgedampft und das Säurechlorid wurde in Petroläther (Siedepunkt 40-60 °C; 10 ml) gelöst. Diese Lösung wurde zu einer gekühlten Lösung von Pyridin 0,24 g) und m-Phenoxybenzylalkohol (0,40 g) oder a-Cyano-m-phenoxybenzylalkohol (0,68 g) in Benzol/Petrol-äther (Siedepunkt 40-60 °C) zugefügt. Die Lösung wurde gekühlt und man rührte während 18 Stunden lang bei Zimmertemperatur. Man löschte sodann mit Eiswasser ab und extrahierte mit Äther und nach Waschen mit Wasser, Na-triumbicarbonatlösung und Wasser wurde die Lösungsmittelschicht mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, eingedampft und der ölige Rückstand des Produktes wurde auf Silicagel chromatographiert, indem man Petroläther (Siedepunkt 40-60 °C)/Methylenchlorid als Elutionsmittel anwandte. Die Strukturen der Ester wurden durch die IR- und protonenmagnetischen Resonanzspektren identifiziert. Die protonenmagnetischen Resonanzspektren der Ester enthielten Signale für Cyclobutan und aromatische Protonen wie für die entsprechenden Säuren. Zusätzlich zeigten die m-Phenoxybenzylester folgende Signale: Benzylprotonen (2H) Singlett bei 8 = 5.15 ppm; und aromatische Protonen (9H) Multiplett bei 8 = 7.4 ppm. Die a-Cyano-m-phenoxybenzyl-ester zeigten folgende Signale: Benzylproton (1H) Singlett bei 8 = 6.35 ppm; aromatische Protonen (9H) Multiplett bei 8 = 7.4 ppm.

Beispiel 5:

Insektizide Wirksamkeit: Die erfmdungsgemässen Verbindungen wurden bezüglich ihrer Wirksamkeit gegen einen gegenüber Dieldrin empfindlichen Stamm (LBB) der Australischen Schaffliege (sheep blowfly Lucilia cuprina) getestet, welcher vor der feldmässigen Dieldrinanwendung gesammelt worden war.

Die Testverbindung wurde in Acetonlösung angewandt und 0,5 |xl wurden mit einer Micropipette auf den Rücken des Brustkorbes von 2-3 Tage alten Weibchen aufgebracht. Ausgewachsene Fliegen wurden nur mit Wasser und Zucker gefüttert und bei 25 °C und 60-70% relativer Feuchtigkeit gehalten. Die Mortalität wurde nach 24 Stunden bestimmt. Die im Sterben liegenden Fliegen wurden als Tote betrachtet. Die LD50-Werte in Form von Konzentrationen wurden interpoliert aus einem der probit/log Dosen-graphen (probit sadistische Funktion der einzelnen Experimente) unter Anwendung eines Komputerprogrammes.

Vergleichbare LD50 Zahlen für DDT und Dieldrin sind 0.17 und 0.025 |ig/Insekt.

Die Verstärkung mit «Sesoxane» wurde untersucht, indem man die Insekten mit 1 (ig des Verstärkungsmitteis vorbehandelte, welches in einer Acetonlösung angewandt wurde. Die Mortalitätsraten wurden mit Vergleichsversuchen, in welchen nur Aceton, bzw. Aceton und Verstärkungsmittel allein angewandt wurden, verglichen.

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Die untersuchten Verbindungen waren die folgenden:

A. 3'Phenoxybenzyl l-(2-naphthyl)-2,2,3,3-tetrafluorcyclo-butancarboxylat

B. 3'Phenoxybenzyl-2,2-difluor- l-(2-naphthyl)-cyclopro-pancarboxylat

C. a-Cyano-3'-phenoxybenzyl-l-(2-naphthyl)-2,2,3,3-tetra-fluorcyclobutancyrboxylat

D. a-Cyano-3'-phenoxybenzyl 2,2-difluor-l-(2-naphthyI)-cyclopropancarboxylat

E. a-Cyano-3'-phenoxybenzyl 2,2-dichlor-l-(2-naphthyl)-cyclopropancarboxylat

F. a-Cyano-3'-phenoxybenzyl 3,3-difluor-l-(2-naphthyl)-cyclobutancarboxylat.

Die Resultate der Tests sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle 1

Verbindung A R alleine LD50ng/$ In sekt mit Syner-gistikum

A. I F (a) 0.25 0.028

1 I — c —c—F

I I

H—C—C—F

I I

H F

B. \ / (a) 2.9 0.095

C

/ \

H C

/ \

H F

C. F (c) 0.028 0.0009 I t

—C—C—F

H—C—C—F.

1 I

H F

D. \ / (c) 0.9 0.09

H F

H Cl

F. , H (c) 0.18 0.002

II

C C H

I l

H. C C F

1 l

H F

Beispiel 6:

Bei diesem Beispiel wird die Anwendung der erfmdungsgemässen Verbindungen als systemische Insektizide bei Tieren demonstriert.

Weibliche weisse Mäuse (Gewicht ungefähr 20 g) mit rasiertem Rücken wurden subcutan mit 100 |il Olivenöl, welches eine bekannte Konzentration der zu testenden Verbindung enthielt, injiziert. Etwa 20 gemeine Stechfliegen (Sto-moxys calcitrans) wurden in einen Käfig eingebracht. Eine Stunde später wurde eine gefangene Maus in einem Sieb bedeckten Behälter in den Käfig eingebracht. Dies wurde über den ganzen Konzentrationsbereich wiederholt. Die behandelten Mäuse und die unbehandelten Mäuse des Vergleichsversuches wurden gegenüber den blutsaugenden Fliegen während 18 Stunden exponiert. Nach dieser Zeitspanne wurde der Prozentsatz von toten Fliegen in jedem Käfig gezählt und die LD100 und LD50-Werte wurden aus einer Kurve, in der die Probit gegen die Konzentration in Öl aufgetragen waren, ermittelt.

Resultate:

Verbindung (siehe Beispiel 5) LDioo LD50

A 1000 ppm 800 ppm

B 1000 ppm 800 ppm

C 1000 ppm 400 ppm

Beispiel 7:

Im folgenden sind Beispiele für erfindungsgemässe insektizidwirksame Zusammensetzungen aufgeführt. Alle angegebenen Teile sind Gewichtsteile.

(a) Spray-Formulierung:

Die folgende Zusammensetzung wird für eine Sprühanwendung angewandt:

Verbindung der Formel IA 4,0

«Sesoxane» oder Piperonylbutoxid 1,0

Von Geruch befreites Kerosin 79,4

alkyliertes Naphthalin 16,0

(b) Aerosol:

Die folgenden Materialien wurden in einen geeigneten «Bomben»-Behälter gebracht, der versiegelt wurde und in üblicher Weise mit einem Ventil versehen wurde.

Verbindung der Formel IA 3,0

Verstärkungsmittel 1,0

Methylenchlorid 10,0

«Freon 12» 43,0

«Freon 11» 43,0

(c) In Wasser dispergierbares Pulver:

Folgende pulverförmige Zusammensetzung ist dafür bestimmt in Wasser dispergiert zu werden und dann zur Anwendung versprüht zu werden.

Verbindung der Formel IA 50,0

synthetisches feines Silicium 30,0

Alkylarylnatriumsulfonat 1,5

Methylcellulose (15 cp.) 0,25

Attapulgit 8,25

(d) Lösung für orale Verabreichung:

Folgende Lösung kann oral durch einzelne Gase oder in grösseren Mengen verabreicht werden, um einen systemischen Schutz gegen beissende Insekten zu erreichen.

Verbindung der Formel IA 10,0

Olivenöl (B.P. Qualität) 90,0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

S

Claims

647750 2

PATENTANSPRÜCHE bedeutet und A eine der beiden Gruppen X und Y darstellt:

1. Verbindungen in ihren (+), (—) und (+) Formen der allgemeinen Formel IA

\/

a - coor

)

wobei in dieser Formel R eine der folgenden Gruppen (a) bis

(f):

(f)

A x

— c c x-

/ V

15

(x)

25

30

(y)

worin X1, X2, X3 und X4 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff Fluor, Chlor, Brom oder Methyl stehen, wobei X2 oder X4 keine Bromatome sind, wenn X1 oder X3 für

35 Fluor stehen, und worin Y1, Y2, Y3, Y4, Ys und Y6 gleich oder voneinander verschieden sind und Wasserstoff Fluor, Brom, Chlor oder Methyl bedeuten.
2. Verbindungen gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Substituent R eine der Gruppen (a),

40 (c) und (e), wie sie in Patentanspruch 1 definiert sind, bedeutet.
3. Verbindungen gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn A=X ist, X1 = X2 ist und ein Chloratom oder Fluoratom bedeutet und X3 =X4 ist und

45 ein Wasserstoffatom bedeutet.
4. Verbindungen gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Falle, dass A=Y ist, mindestens zwei der Symbole Y1 bis Y4 Fluoratome bedeuten und die übrigen Gruppen Y1 bis Y4, wenn sie von Fluor verschieden so sind, Wasserstoffatome bedeuten und Ys und Y6 Wasserstoffatome bedeuten.
5. Die (+), (—) und (±) Formen von 3'-Phenoxybenzyl-l-(2-naphthyl)-2,2,3,3-tetrafluorcyclobutan-carboxylat als Verbindungen nach Patentanspruch 1.

55 6. Die (+), (—) und (±) Formen von 3'-Phenoxybenzyl-2,2-difluor-l-(2-naphthyl)-cyclopropan-carboxylat nach Patentanspruch 1.
7. Die (+), (—) und (±) Formen von a-Cyano-3'-phenoxybenzyl-l-(2-naphthyl)-2,2,3,3-tetrafluorcyclobutan-

60 carboxylat nach Patentanspruch 1.
8. Die (+), (—) und (±) Formen von a-Cyan-3'-phen-oxybenzyl-2,2-difluor-l-(2-naphthyl)-cyclopropancarboxy-lat nach Patentanspruch 1.
9. Die (+), (—) und (±) Formen von a-Cyan-3'-phen-

65 oxybenzyl-2,2-dichlor-1 -(2-naphthyl)-cyclopropancarboxy-

lat nach Patentanspruch 1.
10. Die (+), (—) und (+) Formen von a-Cyan-3'-phen-oxybenzyl-3,3-difluor-l-(2-naphthyl)-cyclobutan-carboxylat nach Patentanspruch 1.

647 750
11. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel IA nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die freie Säure der Formel IA, in welcher R ein Wasserstoffatom bedeutet, oder ein reaktionsfähiges Derivat dieser Carbonsäure mit einem Alkohol der Formel R-OH verestert, wobei R eine der bereits erwähnten Gruppen (a) bis (f) bedeutet.
12. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel IA nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen 2-Naphthylacrylsäureester der Formel

C - COOR'

(II)

mit einem Carben der Formel: CX*X2 oder einem Olefin der Formel Y1 Y2C = CY3Y4 umsetzt, wobei in obigen Formeln X1, X2 und Y1 bis Y6 die im Patentanspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben und R' für Wasserstoff oder Niederalkyl steht, und wobei man bei der Umsetzung mit dem genannten Carben eine Verbindung der Formel II wählt, worin Y5 und Y6 beide für Wasserstoff stehen, und das erhaltene Zwischenprodukt der Formel

■COOR'

(I)

dem Verfahren gemäss Patentanspruch 11 unterwirft.
13. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel IA nach Patentanspruch 1, worin die Symbole die dort angegebenen Bedeutungen haben und Y5 und Y6 für Wasserstoff stehen, dadurch gekennzeichnet, dass man

(1) einen Niederalkylester der 2-Naphthylessigsäure mit einem Oxalsäure-di-niederalkylester in Gegenwart eines basischen Katalysators kondensiert, wodurch man eine Lösung eines Enolatsalzes erhält;

(2) die Lösung des Enolatsalzes ansäuert, um das entsprechende Naphthyloxalacetat zu erhalten, und

(3) das Naphthyloxalacetat mit Formaldehyd unter alkalischen Bedingungen umsetzt, um das entsprechende Naph-thylhydroxymethylacetat herzustellen, welches sodann dehy-dratisiert wird, um zum Ester der Formel II zu gelangen, der anschliessend dem Verfahren gemäss Patentanspruch 12 unterworfen wird.
14. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel IA gemäss Patentanspruch 1, worin die Symbole die angegebenen Bedeutungen haben und Y5 und Y6 Fluoratome bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man einen 2-Naphthylglyoxylsäure-niederalkylester mit Dibromdifluor-methan in Gegenwart von Tris-(dimethylamino)-phosphin in einem Lösungsmittel umsetzt und den erhaltenen Ester der Formel II dem Verfahren nach Patentanspruch 12 unterwirft.
15. Verbindung der Formel I

-COOR1

(I)

worin R' für Wasserstoff oder Niederalkyl steht und A die bereits angegebene Bedeutung hat, zur Ausführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch 11.
16. Insektizides Mittel, enthaltend eine oder mehrere s Verbindungen der Formel IA, deren Symbole im Patentanspruch 1 definiert sind, in einem inerten flüssigen oder festen Trägermaterial.
17. Insektizides Mittel gemäss Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich mindestens ein wir-

lo kungsverstärkendes Mittel aus der Klasse der Microsomen-oxidase-Inhibitoren enthält.
18. Insektizides Mittel gemäss Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das wirkungsverstärkende Mittel ein Pyrethrinsynergistor ist.

i5 19. Insektizides Mittel gemäss Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das synergistische Mittel eines der folgenden ist:

a[2-(2-Butoxyäthoxy)äthoxy]-4,5-methylendioxy-2-propyl-toluol; 3-Hexyl-5(3,4-methylendioxyphenyl)-2-cyclohexa-

20 non; 2-(3,4-Methylendioxy-phenoxy)-3,6,9-trioxaundecan; 1,2-(Methylendioxy)-4-[2-(octylsulfinyl)propyl]-benzol; Di-propyl-5,6,7,8-tetrahydro-7-methylnaphtho-[2,3-d]-l,3-dioxol-5,6-dicarboxylat.
20. Insektizides Mittel gemäss Patentanspruch 17, da-

25 durch gekennzeichnet, dass das synergistische Mittel 2-(3,4-Methylendioxy-phenoxy)-3,6,9-trioxaundecan oder a-[2-(2-Butoxyäthoxy)-äthoxy]-4,5-methylendioxy-2-propyltoluoI ist, welches in einem Gewichtsverhältnis von 1: 1000 bis 5:1, bezogen auf die Verbindungen) der Formel IA, anwe-

30 send ist.
21. Insektizides Mittel gemäss Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis des genannten synergistischen Zusatzes zur Verbindung der Formel IA 1: 100 bis 1 : 1 beträgt.

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