【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は殺虫剤および更にくわしくはピレトリ
ンタイプの合成殺虫剤、それらの製造方法、それ
らを含有する組成物およびそれら化合物および組
成物の殺虫剤的使用に関する。
多年にわたつて、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ツクダウン性
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ペンテノロンとのエス
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、このエステル分子のア
ルコール部分を変形することに、そして後にはこ
のエ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エステル分子のこ
の両部分を変形することに集中されてきた。この
天然産エステルは、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
ピレトリン酸のエステルである。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ツクダウン性との組合
せが2,2−ジメチル−3−アルケニルシクロプ
ロパンカルボン酸のエステル(式中3−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
のエステルすべてのもののそれとは異なつてい
る)において得ることができることを発見した。
従つて本発明は有効成分が一般式
〔式中、R1は水素を表わし、R2はハロゲンを
表わし、R3は水素または低級アルコキシカルボ
ニル基を表わしそしてRは式
または
または
または
または
(式中、Zは−CH2−を表わし、Yはアルキニ
ル基またはフエニル基を表わし、R7およびR8は
それぞれ水素を表わし、R9は水素またはメチル
基を表わし、R10およびR11はそれぞれ水素を表
わし、R12はR12が結合しているCH2基に対してα
位において炭素−炭素不飽和結合を有するアルケ
ニル基を表わし、Z3は−CH2−または−O−を表
わし、そしてDは水素またはシアノ基を表わす)
の基を表わす〕
の合成ピレトロイドである、殺虫剤を包含する。
Rが式,,,またはBの基を表わし
ている本発明のエステルは、毒性およびノツクダ
ウン性の価値ある組合せを有する殺虫性エステル
である。
Rがアルキルを表わしているエステルは殺虫性
ではないが、しかしこれは例えばトランスエステ
ル化による殺虫性エ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、本発明の
この新規なアルキルエステルは、ウイテイツヒ合
成によりその形で製造することができ、そして本
発明の殺虫性エステルを製造するためにはこのア
ルキルエ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エステ
ルは、例えばエ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
ルボン酸に変換することができる。
Rがアルキルを表わしそしてR3がカルボアル
コキシであるエステルは、殺虫エステルの製造の
有用な中間体であり、このものは酸触媒例えばベ
ンゼン中トルエン−4−スルホン酸を使用してカ
ルボアルコキシ基R3に影響を与えることなく相
当する遊離カルボン酸に変換し得る。以下に更に
詳しく論ぜられているように、この新規なアルキ
ルエステルは、ウイテイツヒ合成によりその形で
製造され、そして本発明の殺虫性エステルを製造
するためにはこのアルキルエステルを遊離カルボ
ン酸に変換することが必要である。このことは第
3級ブチルエステル(R=第3級ブチル)を使用
して選択的に達成される。しかしながら所望によ
り第3級ブチルまたはその他のアルキルエステル
は部分けん化により遊離カルボン酸に変換するこ
とができるが、同時に起るカルボアルコキシ基
R3のけん化を防止することは困難である。
本発明の殺虫性エステルは、構造的には3−置
換された2,2−ジメチルシクロプロパンカルボ
ン酸とアルコール例えばベンジルアルコール、フ
リルメチルアルコール、シクロペンテノロンまた
はα−シアノベンジルまたはα−シアノ−フリル
メチルアルコールとのエステルと見なすことがで
きる。これらのエステルは、構造的にはこのよう
な表現で記載するのが便利であるが、これらのエ
ステルが酸のアルコールによるエステル化以外の
方法で製造し得ることそして実際にしばしばそう
されていることが以下に更に詳しく記載されよ
う。
R3に関する限りは、この基がアルコキシ基を
含む場合には、この基は6個までの炭素原子、特
に3個までの炭素原子を含有していることが好ま
しく、そしてカルボメトキシ、カルボエトキシお
よびカルボプロポキシは特に興味あるものであ
る。R2がハロゲン基を表わしている場合には、
それは好ましくは弗素、塩素または臭素である。
本発明のエステルは、第一義的には置換基R2
およびR3の性質によつて、構造的に種々のサブ
クラスに入れられる。
その他の特に興味あるサブクラスは、R1およ
びR3がそれぞれ水素でありそしてR2が塩素また
は臭素であるようなエステルである。
特に興味あるその他のサブクラスは、R2が水
素を表わしそしてR3がカルボアルコキシ基を表
わしているような化合物である。これらのエステ
ルは、3−置換基のβ−炭素原子にメチル置換基
を欠如しているデメチルピレトリン酸類縁体のエ
ステルである。
更にハロゲン化されている興味あるサブクラス
は、R1が水素を表わしR2がハロゲンを表わしそ
してR3がカルボアルコキシを表わしているこれ
らエステルである。これらエステル中の酸残基
は、3−置換基のβ−炭素上のメチル置換基がハ
ロゲンにより置換されているピレトリン酸類縁
体、またはそのカルボメトキシ基が少なくとも3
個の炭素原子を含有するカルボアルコキシ基によ
り置換されているこれらの酸の同族体である。ハ
ロゲンは好ましくは塩素または臭素であり、そし
てカルボアルコキシ基は好ましくはカルボメトキ
シ、カルボエトキシまたはカルボ−n−プロポキ
シである。
本発明の好ましいエステルとしては、構造的に
は3位置換基が
Cl−CH=CH−
Br−CH=CH−
であるような2,2−ジメチル−3−置換シクロ
プロパンカルボン酸のエステルであるものがあげ
られる。
このエステルが構造的にフリルメチルアルコー
ルから導かれたものである場合には、そのフリル
メチルアルコールは英国特許第1,168,798号明
細書中に記載されている3−フリルメチルアルコ
ールの1種であることが好ましい。これらフリル
メチルアルコールおよび特に3−フリルメチルア
ルコールにおいてはR7およびR8はそれぞれ水素
を表わし、そしてYはフエニル基を表わす。Dが
シアノ基であるこれら化合物の類縁体もまた使用
しうる。興味ある他の化合物は、Yがアルキニル
基(例えばプロパルギル)またはフリル基を表わ
しているものである。
構造的に本発明のエステルをそれから導くこと
のできるこの範疇の特定アルコールとしては、5
−ベンジル−3−フリルメチルアルコール、5−
ベンジルフルフリルアルコール、およびそれらの
α−シアノ誘導体があげられる。
構造的にそれから本発明のエステルを導くこと
のできるシクロペンテノロンは3位が非置換のも
のまたは3位がメチル基で置換されているもの
(R9=HまたはCH3)である。
3位に置換分のないシクロペンテノロンは、英
国特許第1305025号明細書中に記載されている。
これらアルコールのあるものは、それから天然物
ピレトリンが導かれるようなアルコールの3−デ
メチル類縁体である。R12はアルケニル基例えば
ビニル、プロプ−1−エニルまたはブタ−1,3
−ジエニル基を表わす。
本発明のエステルが構造的には3位においてメ
チル置換されているシクロペンテノロン(R9=
メチル)から導くことのできる場合には、このエ
ステルはアレスロロン(R10=R11=H、R12=ビ
ニル)、ピレトロロン(R10=R11=H、R12=ブ
タ−1,3−ジエニル)、シネロロン(R10=R11
−H、R12=プロプ−1−エニル)またはジヤス
モロン(R10=R11=H、R12=ブト−1−エニ
ル)から導くことができる。
本発明のエステルがRが式の基であるフタル
イミドメチルエステルの場合には、これらは3,
4,5,6−テトラヒドロフタルイミドメチルエ
ステルである。
本発明のエステルがRが式の基である場合に
は、これらは3−ベンジルベンジルエステルまた
は3−フエノキシベンジルエステルである。Rが
式の基である場合の特に興味ある他のエステル
は、Z3がOまたはCH2を表わしそしてDが−CN
を表わしているもの、例えばα−シアノ−3−フ
エノキシベンジルアルコールおよびα−シアノ−
3−ベンジル−ベンジルアルコールのエステルで
ある。
本発明の化合物は幾何異性および光学異性を示
す。従つてこれらはその後で一緒に混合すること
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。α−シアノ化合物
(DはCNである)においては更に光学異性の可
能性があり、包含される化合物としては、ラセミ
混合物およびD基を有している炭素原子の不斉性
に由来する別個の異性体の両方のエステルがあげ
られる。本発明のエ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
ツ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環の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、(+)−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。
本発明の殺虫性エステルは、式R−Qのアルコ
ールまたはその誘導体例えば式,またはA
のものと式のシクロプロパンカルボン酸または
その誘導体との反応を包含するエステル化により
製造することができる。
上記式中、QおよびCOQ1は一緒に反応してエ
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,R7,R8,R9,R10,R11,R12
およびD,Z,Z3およびYは前記定義のとおりで
ある。
実際には、酸または酸ハライドをアルコール
(COQ1がCOOHまたはCO−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
(COQ1はCOO
M
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エステル
(COQ1=COOアルキル)の形で入手し得ること
となる。従つてR3がカルボアルコキシである場
合を除いて、本発明の殺虫性エステル製造の特に
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エステル
をトランスエステル化に付することである。この
アルキルエステルが、塩基感受性基例えばR3=
カルボアルコキシを含有している場合には、塩基
触媒によるトランスエステル化は望ましくなく、
そしてこれは第3級ブチルエステルを製造するこ
とにより避けることができ而してこの第3級ブチ
ルエステルは酸触媒分解により遊離酸に変換され
ることができ、次いでこの遊離カルボン酸は直接
かまたは塩またはハライドを経由してエステル化
されうる。
本発明のエステルはまた、式のホスホランま
たはイリドと、式XIの3位にアルデヒド基置換を
有する2,2−ジメチルシクロプロパンカルボン
酸のエステルとの間の反応によつてもまた製造す
ることができる。
これら式およびXIにおいては、R1,R2,R3
は前記定義のとおりでありそしてRはウイテツヒ
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
フエニル基である。その理由は反応物中に副産物
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とアルデヒドXI
との間の反応完結に有利に働くからである。
R1が水素を表わしている本発明のエステルは、
式XIのアルデヒドとの反応により製造することが
できる。このホスホランとアルデヒドXI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
ホキサイ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または
ケトンとの間の反応は通常は極めて速く、そして
所望のエステルは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24時間
までの反応時間が使用されたこともある。所望の
エステルはその反応生成物から例えばジエチルエ
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。
式のホスホランは、相当するホスホニウム塩
から製造することができ、この後者は次の反応式
に従つて、適当に置換されているハロゲン化メチ
ルをトリオルガノホスフインと反応させることに
より製造することができる。
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)CH hal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つた。種種の基
により3位が置換されている2,2−ジメチルシ
クロプロパンカルボ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
リフエニルホスフインと反応させて相当するトリ
フエニルホスホニウムブロミドとし、続いてこの
ホスホニウム塩を前記の式により示されるホスホ
ランまたはイリドに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
スホニウ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イニルメタイド(
CH2・
SO・CH3M
)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、
そして以後のアルデヒドXIとの反応はこの有機溶
媒中で行なうことができる。あるいはまた、ジメ
チルスルホキサイ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イニルメタイドと
し、ホスホニウム塩製造をこの試薬を使つて行な
い、そしてホスホラン生成に続く以後のアルデヒ
ドXIとの反応をこの同一反応媒体中で行なうこと
ができる。
R3=カルボアルコキシの場合には、このホス
ホニウム塩のホスホランへの変換は、液体アンモ
ニアまたはアルカリ金属水酸化物水性溶液例えば
5%NaOH中でこのホスホニウム塩をアルカリ
金属アミドで処理することにより行なうことがで
きる。遊離されたホスホランは溶液からろ過し、
続いて適当な溶媒例えばCH2Cl2中でアルデヒド
XIと反応させることができる。
R3がカルボアルコキシを表わしそしてR2が水
素を表わしている場合のホスホランは、前記方法
により、置換されたメチルハライドとしてハロア
セテートアルキルエステルを使用して製造するこ
とができる。
R2がハロゲンを表わしているホスホランは、
前記合成法の簡単な変形により製造することがで
きる。
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、R2はハロゲンで
ありそしてR3は前記定義のとおりである)に従
つ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XI中のカルボキシル基を低級アルキ
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。このことは本発明のアルキル
エステルが直接製造されることを意味し、そして
塩基感受性基例えばR3=カルボアルコキシ含有
のもの以外は、簡単な塩基触媒トランスエステル
化反応によりこれらアルキルエステルを本発明の
殺虫性エステルに変換することが可能であるか
ら、殺虫性エステルを製造するために本発明のア
ルキルエ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、殺虫性エステルへのアルキ
ルエ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つて操作する場合には式
のエステル中のカルボアルコキシ基は、通常の
加水分解によつて、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
ようにしてエ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に変換
し、そしてこの酸ハライドを前記のようにして式
ROHの適当なアルコールと反応させることによ
りエ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
キルエステルは少量のトルエン−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離すること
なくこのベンゼン溶液中で酸クロリドに変換する
ことができる。
これまでに記載した合成法においては、本発明
のアルキルエステルは、ホスホランとカルボニ
ル化合物XIのアルキルエステルとの間のウイテイ
ツヒ反応により製造され、そして生成した本発明
のアルキルエステルはトランスエステル化反応に
よるかまたは遊離酸および次いで例えば5−ベン
ジル−3−フリルメチルアルコールで再エステル
化される酸クロリドを経て、殺虫性エステルに変
換される。この方法で操作することは通常は最も
便利ではあるが、しかし必ずしも絶対的ではな
く、そしてそれに代る実際的な方法は、ホスホラ
ンをRが前記定義の式,,,または
Bの基を表わすものである式XIのカルボニル化合
物と反応させることにより、直接殺虫性エステル
を製造することにある。
式XIのようなカルボニル化合物は、上述のウイ
テイツヒ反応の後の代りにこのウイテイツヒ反応
の前に、そのR基をアルキル基から式,,
,またはBの基に変換させる以外は前記合
成法により製造することができる。
式XIのカルボニル化合物は、菊酸の相当するエ
ステルを、そのイ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基
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XIは、直接菊酸エステル
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エステルXIをウイテイツヒ
反応に使用して殺虫性エ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。従つて、カロンアルデヒ
ドの5−ベンジル−3−フリルメチルエステル
は、相当する菊酸エステル(これはカロンアルデ
ヒドのアルキルエ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。
式のアルコールおよびハライドは英国特許第
1305025号明細書中に記載されている。
DがCNを表わしている場合の式またはA
のアルコールは、相当するアルデヒドから通常の
方法で製造できる。すなわちフルアルデヒドまた
はベンズアルデヒドを、(a)便利にはその場で
KCNおよび酸から発生されるHCNと反応させる
ことができる(HCNの付加が起つた場合にはシ
アンヒドリンを形成する)。
Rが、D=Hである式の基の場合の式ROH
のアルコールは、相当する酸またはエステルを例
えばハイドライド(水素化物)で還元することに
よるかまたは相当するハライドを例えばハイドラ
イド(水素化物)で還元することによるかまたは
相当するハライドを例えば酢酸ナトリウムと反応
させることによりエステルに変換し次いでこのエ
ステルを加水分解することによるか、またはホル
ムアルデヒドを相当するハライドから由来するグ
リニヤ試薬と反応させることにより製造すること
ができる。RがD=Hの式の基である場合の式
R−ハロゲンのハライドは化合物
のハロメチル化または化合物
の側鎖のハロゲン化により製造することができ
る。
本発明の殺虫性エステルの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)および顆粒状固体、湿潤可能な粉
末(水和剤)、蚊取線香およびその他の固体製剤
の形でかまたは適当な溶剤、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
レーおよびエ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ペロ
ニルブトキサイド、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。本発明の殺虫性エステルのあるもの
は、相乗作用剤に対する応答能力において、構造
的に類似しているエステル例えば菊酸エステルま
たはピレトリンエ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エステルはその他の
合成エ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
かれるエ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エステルはこ
の点に関して特に好ましい。
更にこの殺虫剤組成物は殺虫性および/または
ノツ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
リンの活性を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。
本発明の新規なエ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
することによつて、家庭用または農業用規模で昆
虫を殺滅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。温度は℃で示してあ
り且つ屈折率は20℃で測定した。特に指示しない
限りシクロプロパン環のC1およびC3の水素原子
は互いにトランスの関係にある。
実施例 1
乾燥ジエチルエーテル(15ml)中のクロロメチ
レントリフエニルホスホニウムクロリド(2.1g、
0.006モル)および乾燥ピペリジン(0.51g、
0.006モル)をヘキサン中の8%n−ブチルリチ
ウム(4.8ml〔0.388g、0.006モル〕)を用いて窒
素気流中で処理する。この混合物を室温で1.5時
間撹拌し且つ乾燥ベンゼン(5ml)中の第3級ブ
チルトランス−カロンアルデヒド(1.27g、
0.0064モル)を加える。この混合物を3日間撹拌
し、その溶液を過し、その取物を乾燥ジエチ
ルエーテルで洗浄する。この液を10%H2SO4
および水で洗浄し、乾燥(Na2SO4)した溶媒を
蒸発させ、ついで蒸留すると無色液体b.p.100゜/
20mm(70%)が得られる。これはNMRスペクト
ルにより式(式中R2=Cl、R3=H、R1=Hお
よびR=第3級−C4H9)を有する上記のエステ
ルと同定され且つnD1.4670である。上記の環に対
して二重結合αβのまわりの立体配置は20:80Z:
Eである。
つぎに実施例1に記載の方法で製造される上記
のアルキルエステルは以下実施例2に記載の方法
により、上記の対応する5−ベンジル−3−フリ
ルメチルエステルに変換される。
実施例 2
実施例1に記載の第3級ブチルエステル(410
mg)、トルエン−4−スルホン酸(47.5mg)およ
び乾燥ベンゼン(15ml)の混合物を2時間還流後
冷却すると上記の対応するカルボン酸の溶液が得
られる。つぎにピリジン(163mg)およびチオニ
ルクロリド(213mg)を加え、その混合物を2時
間放置すると上記の酸クロリドが得られる。実質
的に等モル比の上記の酸クロリド、5−ベンジル
−3−フリルメチルアルコールおよびピリジンの
混合物を乾燥ベンゼン中で製造し、この混合物を
冷却し且つ室温で1夜放置する。つぎにこの混合
物を中性のアルミナカラムに注ぎ、ベンゼンで溶
出すると式(式中R2=Cl、R3=H、R1=Hお
よびR=5−ベンジル−3−フリルメチル)の化
合物が得られる。エステルKと命名されたこのエ
ステルはnD1.5418である。
実施例 3
トリフエニルホスフイン(13g)を乾燥ベンゼ
ン(60ml)に溶解し、エチルブロモアセテート
(8.3g)を滴加する。この溶液を2日間70゜に加
熱し、つぎに冷却し過する。その取物をベン
ゼンで洗浄し、乾燥すると約16gの(エトキシカ
ルボニルメチル)トリフエニルホスホニウムブロ
ミドが得られる。このホスホニウム塩(10g)を
水(250ml)に溶解し、5%水酸化ナトリウム水
溶液を撹拌しながらその溶液がリトマスに対しア
ルカリ性になるまで滴加する。その結果生成した
沈殿を取し、水で洗浄し且つ乾燥する。酢酸エ
チル/石油エーテルから結晶化させると(エトキ
シカルボニルメチレン)トリフエニルホスホラン
が約80%の収率で無色固体として得られる。
乾燥ジクロロメタン(30ml)中の上記ホスホラ
ン(3.2g、0.0092モル)を窒素気流中撹拌しな
がらジクロロメタン(30ml)中の第3級ブチル
(+)トランス−カロンアルデヒド(1.5g、
0.0076モル)(このものは第3級ブチル(+)−ト
ランス−菊酸をオゾン分解して得られる)に加
え、且つ2.5日間室温で撹拌を続ける。その溶液
を蒸発させ、その残留物を石油エーテル(60〜80
℃)で抽出する。これを蒸発させ且つ蒸留すると
無色液体b.p.112゜/0.7mm、1.60g(79%)、nD
1.4666が得られる。本品はNMRスペクトルおよ
び気相/液相クロマトグラフイーにより式(式
中R3=カルボエトキシ、R2=HおよびR=第3
級ブチル)の化合物と同定された(化合物P19/
B′)。
実施例 4
上記のブロモ酢酸エチルエステルのかわりに当
量のブロモ酢酸メチルエステルおよびブロモ酢酸
プロピルエステルを用い、且つホスホラン生成の
際に反応時間または反応温度を必要に応じて変
え、実施例3に記載の方法を繰り返し行なえば式
(式中R2=H、R=第3級ブチルおよびR3=
カルボメトキシまたはカルボ−n−プロポキシ)
の化合物、nD1.4677および1.4723(化合物P19/
A′およびP19/C′)がそれぞれ得られる。
実施例 5
実施例4に記載の式(式中R3=n−プロポ
キシカルボニル、R2=HおよびR=第3級ブチ
ル)の化合物(0.393g)をベンゼン(11.5ml)
中でトルエン−4−スルホン酸(47.2mg)ととも
に2時間還流する。この溶液を冷却すると生成し
た酸(R3=n−プロポキシカルボニル、R2=H、
R=H)が析出する。乾燥ピリジン(0.127g、
131μ)およびチオニルクロリド(0.158g、96μ
)を加え、この混合物を約20゜で2時間放置す
ると上記の対応する酸クロリドが生成する。
5−ベンジル−3−フリルメチルアルコール
(2.75mg)およびピリジン(0.105g、108μ)の
ベンゼン(8ml)溶液を加えこの溶液を1夜放置
する。その溶液を中性のアルミナカラムを通過さ
せついで蒸発させると550mgの式(式中R3=n
−プロポキシカルボニル、R2=HおよびR=5
−ベンジル−3−フリルメチル)の化合物、nD
1.5278が得られる(化合物P19/C)。上記エステ
ルの構造が式と一致することはNMRスペクト
ルおよび気相/液相クロマトグラフイーにより確
認された。
次のエステルが同様の方法で製造される。化合物
R2 R3 nD
P19/A H COOCH3 1.5262
P19/B H COOC2H5 1.5298
P19/C H COOo−C3H7 1.5278
P19/AないしP19/Cの化合物はすべて式
(式中R=5−ベンジル−3−フリルメチル)の
化合物である。
実施例 6
トリフエニルホスフイン(13g)を乾燥ベンゼ
ン(60ml)に溶解しメチルブロモアセテート
(8,3g)を滴加する。この溶液を70℃で2日
間加熱し、つぎに冷却し蒸発させる。その残留物
をベンゼンで洗浄し乾燥すると約16gの(メトキ
シカルボニルメチル)トリフエニルホスホニウム
ブロミドが得られる。このホスホニウム塩(10
g)を水(250ml)に溶解し、5%水酸化ナトリ
ウム水溶液をその溶液がリトマスに対してアルカ
リ性になるまで撹拌しながら滴加する。その結果
生成した沈殿を取し水で洗浄し乾燥する。酢酸
エチル/石油エーテルから結晶化すると(メトキ
シカルボニルメチレン)トリフエニルホスホラン
が無色の固体として約80%の収率で得られる。
メチレンクロリド(70ml)中の(メトキシカル
ボニルメチル)トリフエニルホスホラン(3.34
g)を−70℃に冷却し、トリエチルアミン(1.01
g)を撹拌しながら加え、ついでCCl4(11ml)中
の塩素(0.77g)を加える。この温度で30分間撹
拌を続け、さらに1時間撹拌するとその反応混合
物の温度は室温にまで上昇する。この反応混合物
を水(3×50ml)で洗浄し、Na2SO4上で乾燥し
且つ蒸発させると2.8gのクロル化されたホスホ
ラン/Ph3P=C(Cl)COOMeが得られる。
第3級ブチル−(+)トランス−カロンアルデ
ヒド(これは(+)−トランス−菊酸の第3級ブ
チルエステルのオゾン分解により得られる)(0.7
gおよび上記のクロル化されたホスホラン(1.3
g)の混合物を乾燥ベンゼン10ml中で1時間還流
する。ベンゼンを蒸留したのち、得られた生成物
を減圧下に蒸留すると第3級ブチル−2,2−ジ
メチル−3−(2−クロロ−2−カルボメトキシ
ビニル)−シクロプロピルカルボキシレートトb.
p.110℃(0.4mm、n20 D1.4749が得られる。収量0.65
g。
この化合物は化合物P24A′と命名される。
実施例 7
上記のメチルブロモアセテートのかわりにエチ
ルブロモアセテートまたはプロピルブロモアセテ
ートを用いるか、メチルブロモアセテートのかわ
りにエチルブロモアセテートを用い且つホスホラ
ンの段階のハロゲン化において塩素のかわりに臭
素を用いて、実施例6に記載の方法を繰返すと式
を有するつぎの化合物が得られる。
The present invention relates to insecticides and more particularly to synthetic insecticides of the pyrethrin type, processes for their preparation, compositions containing them and the insecticidal use of these compounds and compositions. For many years, research has been conducted in the field of synthetic analogs of pyrethrins to discover synthetic substitutes that have superior properties to these natural products. Ideally, synthetic analogs of natural pyrethrins should be well comparable to or superior to natural products in terms of insect and animal toxicity levels, insecticide spectrum and knock-down properties; It must be easy to manufacture. Since the discovery that naturally occurring pyrethrins are esters of certain substituted cyclopropanecarboxylic acids and substituted cyclopentenolone, research into synthetic analogs has focused primarily on modifying the alcohol moiety of this ester molecule. Later efforts have focused on modifying the acid portion of the ester molecule, or in some cases both portions of the ester molecule. This naturally occurring ester has the formula It is an ester of chrysanthemum acid or pyrethric acid (wherein X represents a methyl group (chrysanthemum acid) or a carbomethoxy group (pyrethric acid)). In these acids, the substituents on the carbon atoms marked * are believed to be involved in the detoxification of pyrethrin insecticides in insects. The inventors have now discovered that a high level of insecticidal activity and a particularly valuable combination of toxicity and knock-down properties provide esters of 2,2-dimethyl-3-alkenylcyclopropanecarboxylic acids (wherein the 3-alkenyl side chain It has been discovered that the above substituents can be obtained in pyrethrin-like esters (which are different from those of all hitherto known pyrethrin-like esters). Therefore, the present invention provides that the active ingredient has the general formula [In the formula, R 1 represents hydrogen, R 2 represents halogen, R 3 represents hydrogen or a lower alkoxycarbonyl group, and R represents the formula or or or or (In the formula, Z represents -CH 2 -, Y represents an alkynyl group or phenyl group, R 7 and R 8 each represent hydrogen, R 9 represents hydrogen or a methyl group, R 10 and R 11 represent Each represents hydrogen, and R 12 is α to the CH 2 group to which R 12 is bonded.
represents an alkenyl group having a carbon-carbon unsaturated bond in the position, Z3 represents -CH2- or -O-, and D represents hydrogen or a cyano group)
The synthetic pyrethroid represented by the group of ] is included as an insecticide. The esters of the invention in which R represents a group of the formula , , or B are insecticidal esters with a valuable combination of toxicity and knockdown properties. Esters in which R represents alkyl are not insecticidal, but they are useful intermediates for the production of insecticidal esters, for example by transesterification. As discussed in more detail hereinafter, this novel alkyl ester of the present invention can be prepared in that form by the Uiteitzg synthesis, and the alkyl ester can be converted to a free carboxylic acid to produce the insecticidal ester of the present invention. There is no need to convert it to . However, if desired, the alkyl ester can be converted to the free carboxylic acid, for example, by hydrolyzing the ester to form a salt and then acidifying the salt. Esters in which R represents alkyl and R 3 is carbalkoxy are useful intermediates in the preparation of insecticidal esters, which can be prepared by converting the carbalkoxy group R using an acid catalyst such as toluene-4-sulfonic acid in benzene. can be converted to the corresponding free carboxylic acid without affecting 3 . As discussed in more detail below, this novel alkyl ester is produced in that form by the Uiteitsig synthesis, and the alkyl ester is converted to the free carboxylic acid to produce the insecticidal ester of the present invention. It is necessary to. This is selectively achieved using tertiary butyl esters (R=tertiary butyl). However, if desired, the tertiary butyl or other alkyl ester can be converted to the free carboxylic acid by partial saponification, but the concomitant carbalkoxy group
It is difficult to prevent saponification of R3 . The insecticidal esters of the invention are structurally comprised of 3-substituted 2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acids and alcohols such as benzyl alcohol, furyl methyl alcohol, cyclopentenolone or α-cyanobenzyl or α-cyano-furyl It can be considered an ester with methyl alcohol. Although it is convenient to describe these esters structurally in this way, it is important to note that these esters can be, and often are, prepared by methods other than esterification of acids with alcohols. will be described in more detail below. As far as R 3 is concerned, if this radical contains an alkoxy group, this radical preferably contains up to 6 carbon atoms, especially up to 3 carbon atoms, and carbomethoxy, carboethoxy and Carbopropoxy is of particular interest. When R 2 represents a halogen group,
It is preferably fluorine, chlorine or bromine. The ester of the present invention primarily has a substituent R 2
Depending on the nature of and R 3 , it is structurally placed into various subclasses. Another subclass of particular interest are esters where R 1 and R 3 are each hydrogen and R 2 is chlorine or bromine. Another subclass of particular interest are those compounds in which R 2 represents hydrogen and R 3 represents a carbalkoxy group. These esters are esters of demethylpyretrinic acid analogs lacking a methyl substituent on the β-carbon atom of the 3-substituent. An interesting subclass that is further halogenated are those esters in which R 1 represents hydrogen, R 2 represents halogen and R 3 represents carbalkoxy. The acid residues in these esters are pyrethric acid analogs in which the methyl substituent on the β-carbon of the 3-substituent is substituted with a halogen, or the carbomethoxy group thereof is
homologues of these acids which are substituted by a carbalkoxy group containing 5 carbon atoms. The halogen is preferably chlorine or bromine and the carbalkoxy group is preferably carbomethoxy, carboethoxy or carbo-n-propoxy. Preferred esters of the present invention have a structure in which the 3-position substituent is Cl-CH=CH- Br-CH=CH- Examples include esters of 2,2-dimethyl-3-substituted cyclopropanecarboxylic acid such as If the ester is structurally derived from furyl methyl alcohol, the furyl methyl alcohol is one of the 3-furyl methyl alcohols described in British Patent No. 1,168,798. It is preferable that In these furyl methyl alcohols and especially 3-furyl methyl alcohols R 7 and R 8 each represent hydrogen and Y represents a phenyl group. Analogs of these compounds in which D is a cyano group may also be used. Other compounds of interest are those in which Y represents an alkynyl group (eg propargyl) or a furyl group. Specific alcohols in this category from which structurally the esters of the invention can be derived include 5
-benzyl-3-furylmethyl alcohol, 5-
Examples include benzylfurfuryl alcohol and α-cyano derivatives thereof. Cyclopentenolones from which structurally the esters of the invention can be derived are those which are unsubstituted in the 3-position or substituted with a methyl group in the 3-position (R 9 =H or CH 3 ). Cyclopentenolones without substitution in the 3-position are described in British Patent No. 1305025.
Some of these alcohols are 3-demethyl analogs of alcohols from which the natural product pyrethrins are derived. R 12 is an alkenyl group such as vinyl, prop-1-enyl or but-1,3
- represents a dienyl group. Structurally, the ester of the present invention is a cyclopentenolone substituted with methyl at the 3-position (R 9 =
methyl), the ester can be derived from arethrolone (R 10 = R 11 = H, R 12 = vinyl), pyrethrolone (R 10 = R 11 = H, R 12 = but-1,3-dienyl). ), cinerolon (R 10 = R 11
-H, R12 = prop-1-enyl) or diasmolone ( R10 = R11 = H, R12 = but-1-enyl). When the esters of the invention are phthalimidomethyl esters in which R is a group of the formula, these are 3,
4,5,6-tetrahydrophthalimidomethyl ester. When the esters of the invention are R a radical of the formula, these are 3-benzylbenzyl esters or 3-phenoxybenzyl esters. Other esters of particular interest when R is a group of formula are those in which Z 3 represents O or CH 2 and D is -CN
such as α-cyano-3-phenoxybenzyl alcohol and α-cyano-3-phenoxybenzyl alcohol.
It is an ester of 3-benzyl-benzyl alcohol. The compounds of the invention exhibit geometric and optical isomerism. They can therefore be prepared either as optically active substances which can then be mixed together or as racemic mixtures which can subsequently be resolved into optically active forms. Furthermore, optically active forms or racemic mixtures can be separated into their respective geometric isomers. Furthermore, in addition to the geometric isomerism derived from the coordination of the substituents on the cyclopropane ring with respect to each other and the ring, R 1 , R 2 and R 3 are such that the unsaturated side chains are asymmetrically substituted. In such cases, there is a possibility of geometric isomerism in the side chain at position 3. Further optical isomerism is possible in α-cyano compounds (D is CN), including racemic mixtures and distinct compounds resulting from the asymmetry of the carbon atom bearing the D group. Both isomeric esters are mentioned. The various optical and geometrical isomers of the esters of this invention usually have different insecticidal toxicity and knockdown activities. One of the cyclopropane rings in a trans relationship with each other
Compounds of the invention having hydrogen atoms in the and 3-positions are steric analogs of (+)-trans-chrysanthemum acid and for this reason represent a preferred group of compounds of the invention, but the present invention The invention also encompasses compounds in which the two hydrogen atoms in question are in a cis relationship. The insecticidal esters of the invention include alcohols of formula R-Q or derivatives thereof such as formula, or A
and a cyclopropanecarboxylic acid of the formula or a derivative thereof. In the above formula, Q and COQ 1 are functional groups or atoms that react together to form an ester bond;
R, R1 , R2 , R3 , R7 , R8 , R9 , R10 , R11 , R12
and D, Z, Z 3 and Y are as defined above. In practice, acids or acid halides are reacted with alcohols (COQ 1 is COOH or CO-halide and Q is OH) or halogen compounds (Q = halogen) are reacted with salts of carboxylic acids (COQ 1 is It is usually convenient to react with COO M in which M is, for example, a silver or triethylammonium cation. For the reasons stated below, the reaction components are usually initially available in the form of lower alkyl esters (COQ 1 =COO alkyl) whose alkyl group contains 1 to 6 carbon atoms. That will happen. Therefore, except when R 3 is carbalkoxy, a particularly convenient method of preparing the insecticidal esters of the invention is to transesterify an alkyl ester of formula using, for example, an alcohol ROH in the presence of a basic catalyst. It is to be attached to This alkyl ester has a base-sensitive group such as R 3 =
When containing carbalkoxy, base-catalyzed transesterification is undesirable;
And this can be avoided by producing a tertiary butyl ester, which can then be converted to the free acid by acid-catalyzed decomposition, and then this free carboxylic acid can be directly or Can be esterified via salt or halide. Esters of the invention may also be prepared by reaction between a phosphorane or ylide of formula and an ester of 2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid having an aldehyde group substitution in the 3-position of formula XI. can. In these formulas and XI, R 1 , R 2 , R 3
is as defined above and R is a group as defined above which does not interfere with the Wittetzg reaction, and Z 4 which can in principle represent any organic group is usually a phenyl group. The reason for this is that the stability of the tri-substituted phosphorus oxide produced as a by-product in the reactant is particularly high, and this
This is because it works favorably to complete the reaction between. Esters of the invention in which R 1 represents hydrogen are:
It can be prepared by reaction with an aldehyde of formula XI. The phosphorane and aldehyde XI are preferably reacted in substantially equimolar ratios, conveniently in the solvent in which the phosphorane itself was prepared. As will be described in more detail below, this may be an aromatic hydrocarbon such as benzene or a polar solvent such as dimethyl sulfoxide or a chlorinated hydrocarbon such as dichloromethane. The product may be improved if the reaction is carried out in an inert atmosphere, for example under nitrogen. The reaction between the phosphorane and the aldehyde or ketone is usually very fast and the desired ester can be recovered from the reaction mixture after a reaction time of up to 1 hour. However, reaction times of up to 24 hours have been used. The desired ester can be recovered from the reaction product by solvent extraction, for example with diethyl ether or petroleum ether. Phosphoranes of the formula can be prepared from the corresponding phosphonium salts, this latter using the following reaction equation Accordingly, it can be prepared by reacting a suitably substituted methyl halide with triorganophosphine. The flexibility of the present synthetic method derives from the fact that the initial starting material is the substituted methyl halide R 3 (R 2 )CH hal, and a whole series of such substituted halides are available. This has hitherto been difficult or impossible to manufacture. This makes it possible to prepare a whole series of 2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acids substituted in the 3-position by various groups. In the synthesis of the phosphoranes described above, one starts from a substituted methyl bromide, which is reacted with triphenylphosphine to give the corresponding triphenylphosphonium bromide, and then this phosphonium salt is converted to the phosphorane or ylide represented by the above formula. It is convenient to do so.
Conversion of this phosphonium salt to phosphorane involves converting the phosphonium salt to an alkali metal amide or an alkali metal methylsulfinyl methide ( CH2 .
This can be done by treatment with SO・CH 3 M). For example, sodaamide can be prepared by reacting sodium in liquid ammonia, but the reaction is carried out in the presence of excess ammonia as the liquid medium. At the end of the reaction the liquid ammonia is evaporated and the phosphorane is taken up in an organic solvent such as benzene,
The subsequent reaction with aldehyde XI can then be carried out in this organic solvent. Alternatively, dimethyl sulfoxide can be reacted with sodium hydride to give sodium methyl sulfinyl methide, phosphonium salt preparation can be carried out using this reagent, and subsequent reactions with aldehyde XI following phospholane formation can be carried out using this same reagent. It can be carried out in the reaction medium. When R 3 =carbalkoxy, the conversion of the phosphonium salt to phosphorane is carried out by treating the phosphonium salt with an alkali metal amide in liquid ammonia or an aqueous alkali metal hydroxide solution such as 5% NaOH. Can be done. The liberated phosphorane is filtered from the solution and
Subsequently the aldehyde is dissolved in a suitable solvent such as CH 2 Cl 2
Can be reacted with XI. Phosphoranes in which R 3 represents carbalkoxy and R 2 represents hydrogen can be prepared by the method described above using haloacetate alkyl esters as substituted methyl halides. Phosphorane in which R 2 represents halogen is
It can be produced by a simple modification of the above synthetic method. Halogenated phosphoranes can also be prepared by halogenating non-halogenated phosphoranes, which themselves can be prepared by the method described above, using the following reaction sequence: (wherein hal is halogen, R 2 is halogen and R 3 is as defined above). The inventors have discovered that in order to achieve the most satisfactory results in the reaction with phosphorane, it is desirable to esterify the carboxyl group in the aldehyde reactant XI as a lower alkyl ester. This means that the alkyl esters of the invention are prepared directly and, except for those containing base-sensitive groups such as R 3 =carbalkoxy, these alkyl esters of the invention can be prepared by a simple base-catalyzed transesterification reaction. It is not necessary to convert the alkyl esters of the invention to the corresponding acids in order to produce insecticidal esters, since they can be converted to insecticidal esters. However, indirect conversion of alkyl esters to insecticidal esters is possible according to the present invention and when operating according to this embodiment the carbalkoxy group in the ester of formula can be converted by conventional hydrolysis. can be converted into the corresponding free carboxylic acid group, for example via an alkali metal or other salt, and this carboxylic acid can be esterified directly as described above, or alternatively first an acid halide, e.g. chloride and this acid halide as described above with the formula
It can be converted into an ester by reacting ROH with a suitable alcohol. When R is a tertiary butyl group, the alkyl ester can be converted to the free acid by heating with a small amount of toluene-4-sulfonic acid. This reaction can be carried out in benzene and the carboxylic acid formed can be converted to the acid chloride in this benzene solution without isolation. In the synthesis method described so far, the alkyl ester of the invention is prepared by a Witteig reaction between phosphorane and the alkyl ester of carbonyl compound XI, and the alkyl ester of the invention produced is prepared by a transesterification reaction. or converted to the insecticidal ester via the free acid and the acid chloride which is then re-esterified with e.g. 5-benzyl-3-furylmethyl alcohol. Although it is usually the most convenient, but not necessarily absolute, to operate in this manner, an alternative practical method is to convert the phosphorane into a phosphorane in which R represents a group of the formula, , or B as defined above. The aim is to directly prepare insecticidal esters by reacting with carbonyl compounds of formula XI. A carbonyl compound such as formula XI can be prepared by converting its R group from an alkyl group to the formula:
, or B can be produced by the above-mentioned synthesis method. Carbonyl compounds of formula XI can be prepared by ozonolysis of the corresponding esters of chrysanthemum acid resulting in oxygenation of the double bond of its isobutyl side chain. That is, if R does not contain any decomposable groups under ozonolysis conditions, the desired carbonyl compound XI for this alternative method can be obtained directly by ozonolysis of chrysanthemum acid esters, and this ozonolysis Tachic acid esters XI can be used in the Uiteitsch reaction to produce insecticidal esters. Certain furan-containing compounds decompose under ozonolytic conditions. Therefore, the 5-benzyl-3-furyl methyl ester of caronaldehyde cannot be obtained from direct ozonolysis of the corresponding chrysanthemum acid ester (which has to be obtained in two steps via the alkyl ester of caronaldehyde). No, but 3-phenoxybenzyl ester can be treated as such. The alcohol and halide formula is covered by British Patent No.
It is described in the specification of No. 1305025. Formula or A when D represents CN
The alcohol can be prepared from the corresponding aldehyde in a conventional manner. i.e. furaldehyde or benzaldehyde, (a) conveniently in situ;
It can be reacted with HCN generated from KCN and acid (forming cyanohydrin if addition of HCN occurs). Formula ROH when R is a group of formula where D=H
The alcohol can be prepared by reducing the corresponding acid or ester with, for example, a hydride or by reducing the corresponding halide with, for example, a hydride or by reacting the corresponding halide with, for example, sodium acetate. esters and then hydrolyzing this ester, or by reacting formaldehyde with a Grignard reagent derived from the corresponding halide. When R is a group of the formula D=H, the halide of the formula R-halogen is a compound Halomethylation of or compounds It can be produced by halogenating the side chain of One or more of the insecticidal esters of the invention can be formulated with an inert carrier or diluent into insecticidal compositions, and these can be used, for example, as powders (dusts) and granular solids, wettable In the form of powders (wettable powders), mosquito coils and other solid preparations or after addition of suitable solvents, diluents and surfactants, emulsions, emulsifiable concentrates, sprays and aerosols and other liquid preparations. It can be prepared as Pyrethrum synergists such as piperonyl butoxide, Sesamex
Or tropital can be added to these compositions. Certain of the insecticidal esters of the present invention exhibit significant superiority in their ability to respond to synergistic agents over structurally similar esters such as chrysanthemum acid esters or pyrethrin esters, and many of the present invention ester has a synergistic factor several times greater than that exhibited by other synthetic esters. Many of the esters derived from the acids of the invention are much more stable to light than those from hitherto known acids, and dihalobinyl esters are particularly preferred in this regard. Additionally, the insecticidal composition may include known synthetic pyrethrins to improve insecticidal and/or knockdown properties or to synergize the activity of known pyrethrins and/or the synthetic pyrethrins of the present invention. . The novel esters of the present invention or insecticidal compositions containing them can be used to kill insects on a domestic or agricultural scale by treating the insects themselves or environments susceptible to insect attack with these compounds or compositions. It can be used to eliminate or control EXAMPLES In order to better understand the present invention, examples will be given and explained below, but the present invention is not limited thereto. Temperatures are given in °C and refractive indices were measured at 20 °C. Unless otherwise specified, the C 1 and C 3 hydrogen atoms of the cyclopropane ring are in a trans relationship with each other. Example 1 Chloromethylenetriphenylphosphonium chloride (2.1 g,
0.006 mol) and dry piperidine (0.51 g,
0.006 mol) is treated with 8% n-butyllithium in hexane (4.8 ml [0.388 g, 0.006 mol]) under a stream of nitrogen. The mixture was stirred at room temperature for 1.5 hours and tertiary-butyltrans-caronaldehyde (1.27 g,
0.0064 mol). The mixture is stirred for 3 days, the solution is filtered and the precipitate is washed with dry diethyl ether. Convert this solution to 10% H2SO4
and water, dried (Na 2 SO 4 ), evaporated the solvent, and then distilled to give a colorless liquid bp 100°/
20mm (70%) is obtained. It is identified by the NMR spectrum as the above ester with the formula where R 2 =Cl, R 3 =H, R 1 =H and R = tertiary-C 4 H 9 and n D 1.4670. The configuration around the double bond αβ for the above ring is 20:80Z:
It is E. Next, the above alkyl ester produced by the method described in Example 1 is converted into the above corresponding 5-benzyl-3-furylmethyl ester by the method described in Example 2 below. Example 2 The tertiary butyl ester described in Example 1 (410
A mixture of toluene-4-sulfonic acid (47.5 mg) and dry benzene (15 ml) is refluxed for 2 hours and then cooled to give a solution of the corresponding carboxylic acid described above. Next, pyridine (163 mg) and thionyl chloride (213 mg) are added and the mixture is left to stand for 2 hours to obtain the above acid chloride. A mixture of the above acid chloride, 5-benzyl-3-furylmethyl alcohol and pyridine in substantially equimolar ratios is prepared in dry benzene, the mixture is cooled and left overnight at room temperature. This mixture was then poured into a neutral alumina column and eluted with benzene to yield a compound of formula (where R 2 = Cl, R 3 = H, R 1 = H and R = 5-benzyl-3-furylmethyl). can get. This ester, named ester K, has n D 1.5418. Example 3 Triphenylphosphine (13 g) is dissolved in dry benzene (60 ml) and ethyl bromoacetate (8.3 g) is added dropwise. The solution is heated to 70° for 2 days, then cooled and filtered. The residue is washed with benzene and dried to yield about 16 g of (ethoxycarbonylmethyl)triphenylphosphonium bromide. This phosphonium salt (10 g) is dissolved in water (250 ml) and a 5% aqueous sodium hydroxide solution is added dropwise with stirring until the solution becomes alkaline to litmus. The resulting precipitate is collected, washed with water and dried. Crystallization from ethyl acetate/petroleum ether gives (ethoxycarbonylmethylene)triphenylphosphorane as a colorless solid in about 80% yield. The above phosphorane (3.2 g, 0.0092 mol) in dry dichloromethane (30 ml) was mixed with tert-butyl (+) trans-calonaldehyde (1.5 g,
0.0076 mol) (obtained by ozonolysis of tertiary-butyl(+)-trans-chrysanthemum acid) and continued stirring at room temperature for 2.5 days. Evaporate the solution and transfer the residue to petroleum ether (60-80
Extract at ℃). When this is evaporated and distilled, it becomes a colorless liquid bp112゜/0.7mm, 1.60g (79%), n D
1.4666 is obtained. This product was determined by NMR spectrum and gas phase/liquid phase chromatography to show the formula (wherein R 3 = carboethoxy, R 2 = H and R = tertiary
was identified as a compound (compound P19/
B′). Example 4 The procedure described in Example 3 was carried out by using equivalent amounts of methyl bromoacetate and propyl bromoacetate in place of the ethyl bromoacetate described above, and changing the reaction time or reaction temperature as necessary during the production of phosphorane. If the process is repeated, the formula (where R 2 = H, R = tertiary butyl and R 3 =
carbomethoxy or carbo-n-propoxy)
compounds, n D 1.4677 and 1.4723 (compound P19/
A' and P19/C') are obtained, respectively. Example 5 The compound (0.393 g) of the formula described in Example 4 (wherein R 3 = n-propoxycarbonyl, R 2 = H and R = tertiary butyl) was added to benzene (11.5 ml).
The mixture was refluxed for 2 hours with toluene-4-sulfonic acid (47.2 mg). When this solution is cooled, the generated acid (R 3 = n-propoxycarbonyl, R 2 = H,
R=H) is precipitated. Dry pyridine (0.127g,
131μ) and thionyl chloride (0.158g, 96μ
) is added and the mixture is left at about 20° for 2 hours to form the corresponding acid chloride described above. A solution of 5-benzyl-3-furyl methyl alcohol (2.75 mg) and pyridine (0.105 g, 108 .mu.) in benzene (8 ml) is added and the solution is left overnight. The solution was passed through a neutral alumina column and evaporated to yield 550 mg of the formula (where R 3 = n
-propoxycarbonyl, R2 =H and R=5
-benzyl-3-furylmethyl) compound, n D
1.5278 is obtained (compound P19/C). It was confirmed by NMR spectrum and gas/liquid phase chromatography that the structure of the above ester corresponds to the formula. The following esters are prepared in a similar manner. Compounds R 2 R 3 n D P19/A H COOCH 3 1.5262 P19/B H COOC 2 H 5 1.5298 P19/C H COO o −C 3 H 7 1.5278 P19/A to P19/C all have the formula (in the formula R=5-benzyl-3-furylmethyl). Example 6 Triphenylphosphine (13 g) is dissolved in dry benzene (60 ml) and methyl bromoacetate (8.3 g) is added dropwise. The solution is heated at 70° C. for 2 days, then cooled and evaporated. The residue is washed with benzene and dried to yield about 16 g of (methoxycarbonylmethyl)triphenylphosphonium bromide. This phosphonium salt (10
g) is dissolved in water (250 ml) and a 5% aqueous sodium hydroxide solution is added dropwise with stirring until the solution becomes alkaline to litmus. The resulting precipitate is collected, washed with water and dried. Crystallization from ethyl acetate/petroleum ether gives (methoxycarbonylmethylene)triphenylphosphorane as a colorless solid in about 80% yield. (Methoxycarbonylmethyl)triphenylphosphorane (3.34 mL) in methylene chloride (70 ml)
g) was cooled to -70°C and diluted with triethylamine (1.01
g) with stirring followed by chlorine (0.77 g) in CCl 4 (11 ml). Stirring is continued at this temperature for 30 minutes, and after stirring for an additional hour, the temperature of the reaction mixture rises to room temperature. The reaction mixture is washed with water (3 x 50 ml), dried over Na 2 SO 4 and evaporated to give 2.8 g of chlorinated phosphorane/Ph 3 P=C(Cl)COOMe. Tertiary-butyl-(+)-trans-calonaldehyde (obtained by ozonolysis of the tertiary-butyl ester of (+)-trans-chrysanthemum acid) (0.7
g and the above chlorinated phosphorane (1.3
The mixture of g) is refluxed for 1 hour in 10 ml of dry benzene. After distilling benzene, the resulting product is distilled under reduced pressure to yield tertiary-butyl-2,2-dimethyl-3-(2-chloro-2-carbomethoxyvinyl)-cyclopropylcarboxylate b.
p.110℃ (0.4mm, n 20 D 1.4749 is obtained. Yield 0.65
g. This compound is named compound P24A'. Example 7 Using ethyl bromoacetate or propyl bromoacetate instead of methyl bromoacetate as described above, or using ethyl bromoacetate instead of methyl bromoacetate and using bromine instead of chlorine in the halogenation of the phosphorane step, Repeating the method described in Example 6 provides the following compound having the formula:
【表】
実施例 8
実施例6の化合物P24A′(320mg)およびトルエ
ン−4−スルホン酸(50mg)の混合物を乾燥ベン
ゼン(10ml)中で約2時間還流後冷却する。2,
2−ジメチル−3−(2−クロロ−2−カルボメ
トキシビニル)シクロプロパンカルボン酸である
ことがNMRによりその溶液中で固定された。ピ
リジン(111mg、114マイクロリツトル)およびチ
オニルクロリド(132mg、80マイクロリツトル)
を上記のカルボン酸の溶液に加え、その混合物を
室温で3時間放置する。この溶液中でのNMRに
より2,2−ジメチル−3−(2−クロロ−2−
カルボメトキシビニル)−シクロプロパンカルボ
ン酸クロリドと同定された。5−ベンジル−3−
フリルメチルアルコール(210mg)およびピリジ
ン(88mg、90マイクロリツトル)の乾燥ベンゼン
(5ml)溶液を加え、その混合物を室温に1夜放
置する。つぎにその溶液を中性のアルミナカラム
に流し込みベンゼンで溶出すると、200mgの2,
2−ジメチル−3−(2−クロロ−2−カルボメ
トキシビニル)−シクロプロパンカルボン酸の5
−ベンジル−3−フリルメチルエステルn20 D
1.5398が得られる。この化合物は化合物P24Aと
命名された。
実施例 9
実施例7に記載の化合物P24B′、P24C′および
P24D′を用いて実施例8に記載の方法を繰返すと
式を有する次の化合物が得られる。化合物
R3 R2 n20 D
P24B COOC2H5 Cl 1.5404
P24C COOo−C3H7 Cl 1.5332
P24D COOC2H5 Br 1.5366
上記3個の化合物は式(式中Rは5−ベンジ
ル−3−フリルメチルである)の化合物である。
本発明の殺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/v
25%ピレトラム抽出液 0.25%
ピペロニルブトキシド 0.5%
酸化防止剤 0.1%
無臭の軽質油溶媒(たとえばキシレン)
100容量にする量
処方例2 蚊を制御するための水をベースにした
液体噴霧濃厚物
活性化合物 0.25%w/v
ピペロニルブトキシド 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
この濃厚物は噴霧する前に水で1:80v/
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%
ピペロニルブトキシド 1.5%
無臭の石油留成物(b.p.200〜265゜) 17.338%
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(除虫菊粕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−ニトロフエノール 0.5%
処方例5 乳化性濃厚原液
活性化合物 1.5%w/w
非イオン性乳化剤 25.0%
キシレン 73.4%
酸化防止剤 0.1%
この濃厚原液は使用前にその30mlを水41/
2リツ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(相乗剤であるピペロニル−ビス
−2−〔2′−n−ブトキシエトキシ〕エチルア
セタール) 0.25%
酸化防止剤(たとえばブチルヒドロキシトルエ
ンまたはヒドロキシアニソール) 0.03%
充填剤 99.67%
本発明のエ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
雌のハエ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匹のハエ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。処理後そのハエを20℃±1゜の温
度に保持し、処理後24時間および48時間経過した
ときの死亡を評価する。LD50の値は1匹のハエ
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LD50値の逆比から計算される
(Bulletin of the World Health Organization
35,893、(1966)およびEntomoIOgia and Exp.
Appl. 10,253(1967)を参照)。
マスタード・ビートル(フアエドン・コクレア
リアエ・フアブ)に対する殺虫試験
試験化合物のアセトン溶液を微量滴投与器を使
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48時間保持したのち
死亡を評価する。2組の40ないし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ないし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LD50値を計算し、相
対的毒性をLD50の逆比に対して計算する〔J.Sci.
Food Agric.20,561(1969)を参照〕。
相対的毒性は(+)−トランス−菊酸5−ベン
ジル−3−フリルメチルエステルとの比較により
計算される。それに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エス
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65倍である。
つぎの相対的毒性が得られた。[Table] Example 8 A mixture of the compound P24A' of Example 6 (320 mg) and toluene-4-sulfonic acid (50 mg) is refluxed in dry benzene (10 ml) for about 2 hours and then cooled. 2,
2-dimethyl-3-(2-chloro-2-carbomethoxyvinyl)cyclopropanecarboxylic acid was identified in the solution by NMR. Pyridine (111 mg, 114 microliters) and thionyl chloride (132 mg, 80 microliters)
is added to the solution of the above carboxylic acid and the mixture is left at room temperature for 3 hours. NMR in this solution revealed that 2,2-dimethyl-3-(2-chloro-2-
It was identified as (carbomethoxyvinyl)-cyclopropanecarboxylic acid chloride. 5-benzyl-3-
A solution of furyl methyl alcohol (210 mg) and pyridine (88 mg, 90 microliters) in dry benzene (5 ml) is added and the mixture is left at room temperature overnight. Next, the solution was poured into a neutral alumina column and eluted with benzene, resulting in 200mg of 2,
5 of 2-dimethyl-3-(2-chloro-2-carbomethoxyvinyl)-cyclopropanecarboxylic acid
-benzyl-3-furyl methyl ester n 20 D
1.5398 is obtained. This compound was named compound P24A. Example 9 Compounds P24B', P24C' and
Repeating the method described in Example 8 using P24D' provides the following compound having the formula: Compound R 3 R 2 n 20 D P24B COOC 2 H 5 Cl 1.5404 P24C COO o −C 3 H 7 Cl 1.5332 P24D COOC 2 H 5 Br 1.5366 The above three compounds have the formula furylmethyl). The following formulation examples are provided to illustrate the application of the insecticidal compounds of the present invention to insects or environments susceptible to insect attack. Formulation example 1 Oil-based liquid spray against household insects Active compounds 0.015% w/v 25% pyrethrum extract 0.25% Piperonyl butoxide 0.5% Antioxidants 0.1% Odorless light oil solvent (e.g. xylene)
Quantity to make 100 volumes Formulation example 2 Water-based liquid spray concentrate for mosquito control Active compounds 0.25% w/v Piperonyl butoxide 1.0% Non-ionic emulsifier 0.25% Antioxidants 0.1% Water Makes total volume 100 Amount This concentrate is 1:80v/1:80v/water with water before spraying.
should be diluted to v. Formulation example 3 Aerosol Active compound 0.05% w/w 25% pyrethrum extract 0.8% Piperonyl butoxide 1.5% Odorless petroleum distillate (bp 200-265°) 17.338% Propellant (e.g. an equal mixture of trichloromonofluoromethane and dichlorodifluoromethane) ) 80.0% Fragrance 0.2% Antioxidant 0.1% Formulation example 4 Mosquito coil Active compound 0.25% w/w Tab powder (also known as pyrethrum meal)
30.0% Fillers (e.g. wood flour, powdered leaves or nut shells) 68.75% Brilliant Green 0.5% p-Nitrophenol 0.5% Formulation Example 5 Emulsifying concentrate Active compound 1.5% w/w Non-ionic emulsifier 25.0 % Xylene 73.4% Antioxidant 0.1% Before use, add 30ml of this concentrated stock solution to 41% water.
May be diluted at a rate of 2 liters. Formulation example 6 Powder for general purposes such as home, garden, livestock or grain storage Active compound 0.05% w/w Tropital (synergist piperonyl-bis-2-[2'-n-butoxyethoxy)] Ethyl acetal) 0.25% Antioxidants (e.g. butylated hydroxytoluene or hydroxyanisole) 0.03% Fillers 99.67% The insecticidal activity of the esters of the invention was evaluated against house fly and mustard beetle by the following method. Insecticide test against house fly (Musca domestica) Female flies are treated on the thorax with 1 drop of 1 microliter of insecticide dissolved in acetone. 2
A set of 15 flies was used at each dose ratio and six dose ratios were used per compound tested. After treatment, the flies are kept at a temperature of 20°C ± 1° and mortality is assessed 24 and 48 hours after treatment. LD 50 values are calculated in micrograms of insecticide per fly and relative toxicity is calculated from the inverse ratio of the LD 50 values (Bulletin of the World Health Organization).
35, 893, (1966) and EntomoIOgia and Exp.
Appl. 10, 253 (1967)). Insecticidal test against the mustard beetle (Huaedon cochleariae faab) A solution of the test compound in acetone is administered to the abdomen of adult mustard beetles using a microdropper. The treated insects are kept for 48 hours before mortality is assessed. Using two sets of 40 to 50 mustard beetles at different dosage levels,
And three to four dosage levels are used for each compound. Calculate the LD 50 value again and calculate the relative toxicity against the inverse ratio of the LD 50 [J.Sci.
See Food Agric.20, 561 (1969)]. Relative toxicity is calculated by comparison with (+)-trans-chrysanthemum acid 5-benzyl-3-furyl methyl ester. And houseflies and mustard.
It is one of the most toxic chrysanthemum esters known to the beetle, being 24 times more toxic than allethrin to the house fly and 65 times more toxic than allethrin to the mustard beetle. The following relative toxicity was obtained.
【表】【table】