PL160117B1

PL160117B1 - Method of obtaining novel compounds of pesticidal properties

Info

Publication number: PL160117B1
Application number: PL1988281393A
Authority: PL
Original assignee: Wellcome Found
Priority date: 1987-07-22
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1993-02-26
Also published as: RU2056107C1; GB8717274D0; ZA885306B; PL281392A1; PL159996B1; PL281393A1; DD290195A5

Abstract

1 S po só b w y tw arzan ia now ych h etero b icy k lo alk a- nów o d zialan iu szk o d n ik o b ó jczy m , o w zorze ogólnym 1, w k tó ry m R o zn acza n iearo m aty czn a g ru pe w eglow odo- ro w a zaw ierajaca 2-10 a to m ó w w egla, R1 i R 2 oznaczaja a to m y w o d o ru , A -X zaw iera 3-8 a to m ó w w egla i A o z n a - cza n iea ro m a ty cz n a g ru p e w eg lo w o d o ro w a zaw ierajaca 2-6 a to m ó w w egla, k tó ra ew en tu aln ie zaw iera 1-6 hete- ro a to m ó w tak ich sam y m lub róznych w y b ranych sp o s- ró d a to m u tle n u , sia rk i, a zo tu , flu o ru lu b ch lo ru i jest ew en tu aln ie p o d sta w io n a je d n a lub d w iem a gru p am i h y d ro k sy lo w y m i, X o z n acza a to m w o d o m lub grupe alk ilo w a zaw ierajaca 1-4 a to m ó w w egla ew entualnie p o d sta w io n a g ru p a h y d ro k sy lo w a, g ru p a alk o k sy lo w a o 1-4 a to m a ch w egla lu b g ru p a acylo k sy lo w a o 1-4 a to - m ach w egla, Y i Y ’ o zn aczaja S, Z o z n ac za gru p e o w zorze C H 2 O lu b C H 2 S, z tym o g ran iczen iem , ze gdy A nie zaw iera frag m en tu C = C , w ów czas X o zn acza trzecio- rzed o w a g ru p e alk ilo w a, znamienny tym , ze zw iazek o w zorze L2A X p o d d a je sie reakcji ze zw iazkiem o w zorze o g ó ln y m 3, w k tó ry ch R , R 1, R 2, Z , A i X m aja wyzej p o d a n e znaczenie, a L 2 jest g ru p a o d szczepialna i ew en- tu aln ie zw iazek o w zorze ogólnym 1 p rzek sztalca sie w inny zw iazek o w zorze ogólnym 1. WZÓR 1 WZÓR 3 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nowych związków o działaniu szkodnikobójczym, z grupy heterobicykloalkanów.

Stosowanie nowych 2,6,7-trioksabicyklo[2.2.2] oktanów jest ujawnione w europejskich zgłoszeniach patentowych nr 152229, 211 598, 216625 i 216624. Obecnie stwierdzono, że pochodne tych związków wykazują interesujące działanie szkodnikobójcze.

W europejskim zgłoszeniu patentowym nr 152229 i w J. Agric. Food Chem. 33,1985, strony 976-980 ujawniono związki o wzorze 7, w którym podstawniki w pozycjach 1- i 4- oznaczają organiczne podstawniki posiadające aktywność szkodnikobójczą. W opisie tym przytacza się przykłady związków, w których podstawnik w pozycji 1- oznacza ewentualnie podstawioną grupę fenylową, C3-7cykloalkilową, Ci-ealkilową, winylową, etylową i cykloheksenylową, a podstawnik w pozycji 4- oznacza grupę C2-4alkilową, Cs-ecykloalkilową lub fenylową.

W europejskich zgłoszeniach patentowych nr 211 598, 216624 i 216625 ujawniono związki o wzorze 8; w którym Y i Y¹ oznaczają atom tlenu lub grupę S/O/_m, w kstórej m oznacza 0,1 lub 2, Z oznacza grupę CH2CH2, CH2O lub CH2S, podstawnik w pozycji 1- oznacza ewentualnie podstawioną grupę fenylową, cykloalkilową lub cykloalkenylową, podstawnik w pozycji 3- oznacza atom wodoru lub chlorowca, ewentualnie podstawioną grupę alkilową, alkenylową, alkilową lub nitrylową, podstawnik w pozycji 4-oznacza ewentualnie podstawioną grupę hydrokarbonylową.

Z analizy cytowanych publikacji wynika, że aby osiągnąć dobrą aktywność szkodnikobójczą, wymaga się podstawienia w pozycji 1 - grup: ewentualnie podstawionej grupy fenylowej, cykloalkilowej lub cykloalkenylowej. Obecnie stwierdzono, że związki posiadające w pozycji 1- specyficzny

160 117 3 łańcuch boczny alkilowy, alkenylowy lub alkinylowy wykazują dobrą aktywność pestycydową. W tablicy przedstawiono aktywności związków w ppm:

a/ wszystkie związki przedstawione w europejskim opisie patentowym nr 300 297 (odpowiednik niniejszego zgłoszenia) wykazują aktywność przeciwko skoczkowi astra (Macrpstiles fascifraus), natomiast żaden ze związków z wcześniejszych patentów EP 211 598, EP 216 624, EP 216 625 nie wykazuje takiej aktywności, b/ wszystkie związki z europejskiego opisu patentowego nr EP 300 297 (odpowiednik niniejszego zgłoszenia) wykazują aktywność przeciwko mszycy czarnej fasoli (Ahpis fabue), natomiast z wcześniejszych opisów taką aktywność wykazują tylko dwa związki, c/ wszystkie związki z europejskiego opisu patentowego nr EP/300 297 (odpowiednik niniejszego zgłoszenia) wykazują aktywność przeciwko robakowi korzeniowemu kukurydzy południowej (Diabrotica undecimpunctata), natomiast z wcześniejszych opisów taką aktywność wykazuje tylko kilka związków.

W dodatkowych testach (Topp.App) związki opisane w europejskim opisie patentowym nr EP 300 297 (odpowiednik niniejszego zgłoszenia) wykazują ogólnie większą aktywność.

Di = Diabrotica undecimpunctata (robak korzeniowy kukurydzy południowej);

Ma = Macrostiles fascifrans (skoczek astra);

Ap = Aphis fabae (Mszyca czarnej fasoli);

Tu = Tetranychus urticae (roztocze dwuplamistego pająka);

Sg = Sitophilus granarius (dorosły wołek zbożowy);

Tc = Tribolium castaneum (dorosły mączniak młynarek);

Px = Plutella xylostella (larwy tantnisia krzyżowiaczka);

Mp = Myzus persicae (dorosła mszyca moreli);

Bg = Blatella germanica (dorosły karaczan wschodni);

Md = Musca domestica (dorosła mucha domowa);

/u/ = niesynergiczny efekt piperonylu butoxide, /ester 6-propylopiperonylo-butylu glikolu dietylenowego/.

Zwykłe testy Blatella wykazują efekt niesynergiczny, a testy Musca efekt synergiczny.

Wyniki badania przedstawiono w tabeli porównawczej.

Sposobem według wynalazku wytwarza się nowe związki o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza niearomatyczną grupę węglowodorową zawierającą 2-10 atomów węgla; R1 i R² oznaczają atomy wodoru; Α-Χ zawiera 3-8 atomów węgla i A oznacza niearomatyczną grupę węglowodorową zawierającą 2-6 atomów węgla, która ewentualnie zawiera 1-6 heteroatomów takich samych lub różnych wybranych spośród atomu tlenu, siarki, azotu, fluoru lub chloru i jest ewentualnie podstawiona jedną lub dwiema grupami hydroksylowymi X oznacza atom wodoru lub grupę alkilową o 1-4 atomach węgla ewentualnie podstawioną grupą hydroksylową, alkoksylową o 1-4 atomach węgla lub acyloksylową o 1-4 atomach węgla; Y i γ1 oznaczają S, a Z oznacza grupę o wzorze CH2O lub CH2S, z tym ograniczeniem, że gdy A nie zawiera fragmentu C=C, wówczas X oznacza trzeciorzędową grupę alkilową.

W definicji podstawnika Z, pierwszy wymieniony atom przylega do pozycji 4 bicyklicznego układu pierścieniowego.

Gdy R oznacza grupę alkilową, alkenylową lub alkinylową, cykloalkilową lub cykloalkenylową, korzystnie zawiera ona do 6 atomów węgla.

Dogodnie R oznacza grupę alifatyczną lub alicykliczną zawierającą 2 do 8 atomów węgla. Szczególnie dogodnie R oznacza grupę propylową, butylową, pentylową, grupę alkenylową zawierającą 2-5 atomów węgla lub grupę alkinylową, grupę cyklopropylometylową, grupę cykloalkilową zawierającą 3-7 atomów węgla.

Dogodnie A oznacza niearomatyczną grupę węglowodorową zawierającą 2-6 atomów węgla, która ewentualnie zawiera jeden do trzech heteroatomów, jak zdefiniowano powyżej. W korzystnej postaci, A oznacza niearomatyczną grupę węglowodorową zawierającą 5 do 8 atomów węgla, która ewentualnie zawiera jeden heteroatom i kończy się fragmentem C^C- przylegającym do X. Korzystnie A oznacza grupę -/CH2/<»C=C-, grupę o wzorze 2, grupę -CH = CH/CH2AC=C-, grupę CH2O/CH2/2C=C-, grupę -CH2CH/CH3//CH2/2C=C-, grupę -/CH2/2CH = CHC=Club grupę -/CH2/3C=C-, a X oznacza atom wodoru lub grupę alkilową zawierającą 1-4 atomów

160 117 węgla ewentualnie podstawioną grupą hydroksylową, grupą alkoksylową o 1-4 atomach węgla lub grupąacyloksylowąo 1-4 atomach węgla. W drugiej korzystnej postaci A oznacza grupę-CHUCEU^gru^pę -CH = CH- ^lu^{b g}ru^pę -C=C-. *

Związki o wzorze ogólnym 1 mogą występować w wielu formach izomerycznych. W zakres wynalazku wchodzą pojedyncze izomery związków o wzorze 1 lub ich mieszaniny, a także związki o wzorze ogólnym 1 zawierające radioizotopy, w szczególności te, w których jeden atom węgla jest Ci* lub jeden do trzech atomów wodoru jest zastąpiony trytem.

Korzystne związki wytwarzane sposobem według wynalazku obejmują:

4-t-butylo-l-[2-/prop-2-ynylotio/-etylo]-2,6,7-trioksabicyklo[2.2.2]oktan, l-/--butylotiometylo/-4-propylo-2,6,7-trioksabicyklo[2.2.2]-oktano-3-karbonitryl. OKreślenie „grupa węglowodorowa oznacza grupę alkilową, alkenylową (włączając cykliczną grupę alkilową i cykliczną grupę alkenylową oraz grupę alkilową i alkenylową podstawioną cykliczną grupą alkilową i alkenylową), grupę arylową, grupę alkinylową i grupę aralkilową. Określenie „grupa hydrokarboksylowa oznacza grupę węglowodorową zdefiniowaną powyżej, gdy związana jest z atomem tlenu.

Określenie „grupa alifatyczna odnosi się do grupy alkilowej, alkenylowej lub alkinylowej.

Określenie „atom chlorowca odnosi się do atomu fluoru, chloru, bromu lub jodu.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania nowych związków o wzorze ogólnym 1, przez reakcję związku o wzorze ogólnym 3 ze związkiem o wzorze ^ΑΧ, w którym R, R\ R2 A i X mają wyżej podane znaczenie, Z oznacza grupę CH^ lub CH2O i jest grupą odszczepialną, na przykład atomem chlorowca. Reakcję dogodnie prowadzi się w obecności mocnej zasady, takiej jak butylolit, w obojętnym rozpuszczalniku takim, jak eter i korzystnie tetrahydrofuran, w nieekstremalnej temperaturze takiej, jak od -70°C do 30°C. Związek o wzorze ogólnym 3 można wytwarzać przez reakcję związku o wzorze 4 ze związkiem o wzorze HC/OAlk/3 i ewentualnie przeprowadza się konwersję związków o wzorze l, w inny związek o wzorze 1,

a) gdy pożądane jest wytwarzanie związku o wzorze ogólnym 1, w którym A zawiera fragment końcowy C=C, a X oznacza grupę inną niż atom wodoru, przez reakcję odpowiedniego związku, w którym X oznacza atom wodoru ze związkiem o wzorze X^al, w którym Hal oznacza atom chlorowca, a X1 oznacza grupę inną niż atom wodoru. Reakcja jest szczególnie dogodna do wytwarzania tych związków, w których X oznacza grupę alkilową o 1-4 atomach węgla lub grupę COR21 , w której R^ oznacza grupę alkoksylową o 1-6 atomach węgla lub X jest podstawioną grupą sililową lub podstawioną grupą cynową. Reakcję zwykle prowadzi się w obecności mocnej zasady, takiej jak alkilolit, korzystnie butylolit, w obojętnym rozpuszczalniku, takim jak eter, na przykład tetrahydrofuran, w nieekstremalnej temperaturze, na przykład od -50°C do 50°C, korzystnie od -10°C do 30°C. Związek wyjściowy, to jest niepodstawiony alkinyloalkilobicykloalkan można wytwarzać w sposób opisany powyżej.

b) gdy pożądane jest wytwarzanie związku o wzorze ogólnym 1, w którym A jest nasycony lub zawiera podwójne wiązanie, przez redukcję odpowiedniego związku zawierającego podwójne lub potrójne wiązanie. Reakcja dogodnie przebiega przez uwodornienie w obecności katalizatora, na przykład palladu na węglu drzewnym, lub gdy redukcji ulega potrójne wiązanie i wymagane jest zatrzymanie redukcji na wiązaniu podwójnym i nie doprowadzenie do zupełnego nasyconego związku, w obecności takiego katalizatora, zatrutego na przykład siarczanem baru. Reakcję dogodnie prowadzi się w odpowiednim rozpuszczalniku dla procesu uwodornienia, takim jak metanol lub octan etylu. Reakcję zwykle prowadzi się w nieekstremalnej temperaturze, na przykład od 5°C do 50°C, zwykle 25°C.

c) gdy A zawiera końcowy fragment C=C, a X oznacza atom wodoru, przez destylację związku o wzorze ogólnym 5, w którym R, R\ r2, R^v, R™, R¹⁹, Y, Y\ Z i A1 mają wyżej podane znaczenie. Reakcję można prowadzić metodami znanymi dla fachowców, na przykład przez reakcję z fluorkiem tetrabutyloamoniowym w eterze, takim jak tetrahydrofuran, w nieekstremalnej temperaturze, na przykład od 0°C do 70°C, korzystnie 25°C.

Związki o wzorze ogólnym 1 mogą być stosowane do zwalczania szkodników, takich jak stawonogi, na przykład owady i roztocza oraz robaki, to jest nicienie. Sposób zwalczania stawonogów i/lub robaków polega na podawaniu stawonogom i/lub robakom lub stosowaniu w ich środowisku skutecznej ilości związku o wzorze ogólnym 1. Sposób zwalczania i/lub wyniszczania inwazji stawonogów i/lub robaków u zwierząt, włącznie z ludźmi i/lub roślin, włącznie z drzewami

160 117 i/lub magazynowanych produktów polega na podawaniu zwierzętom lub w pożądanych miejscach skutecznej ilości związku o wzorze 1. Związek według wynalazku można stosować również w medycynie i weterynarii, w ochronie zdrowia i w rolnictwie do zwalczania stawonogów i/lub robaków.

Związki o wzorze ogólnym 1 są szczególnie cenne do ochrony upraw polowych, roślin pastewnych, plantacji, szklarni, sadów i winnic, drzew ozdobnych, na plantacjach, i w lesie, na przykład roślin zbożowych, takich jak kukurydza, pszenica, ryż sorgo, tytoniu, bawełny, warzyw takich, jak fasola, kapusta, ogórki, sałata, cebula, pomidory i pieprz, upraw polowych, takich jak ziemniaki, buraki cukrowe, orzechy ziemne, soja, rzepak, trzciny cukrowej, użytków zielonych i roślin pastewnych, takich jak kukurydza, sorgo, lucerna, plantacji takich, jak herbata, kawa, kakao, banany, rośliny oleiste, palmy kokosowe, kauczuk, przyprawy, sadów i gajów, takich jak pestkowce, cytrusy, owoce kiwi, awokado, mango, oliwki i orzechy włoskie, winnic, roślin ozdobnych, kwiatów i krzewów pod szkłem i w ogrodach i parkach, drzew leśnych zarówno zrzucających liście, jak i zawsze zielonych, w lasach, na plantacjach i w szkółkach.

Związki o wzorze 1 są również cenne do ochrony drewna rosnącego, zrąbanego, przetworzonego, magazynowanego lub budowlanego przed atakiem błonkówek, na przykład Urocerus lub chrząszczy, na przykład scolytids, platypodids, lyctids, bostrychids, cerambycids, anobiids. Znajdują one zastosowanie do ochrony magazynowanych produktów, takich jak ziarno, owoce, orzechy, przyprawy korzenne i tytoń, całych, mielonych lub zmieszanych w produkty przed atakami moli, chrząszczy i roztoczy. Również chronione są magazynowane produkty zwierzęce, takie jak skóry, futra, wełna i pióra w postaci naturalnej lub przetworzonej, na przykład jako dywany lub tkaniny przed atakami moli i chrząszczy oraz magazynowane mięso i ryby przed atakami chrząszczy, roztoczy i much.

Związki o wzorze ogólnym 1 są w szczególności cenne w zwalczaniu stawonogów lub robaków, które są szkodliwe lub szerzą się lub działają jako nosiciele chorób u ludzi i zwierząt domowych, na przykład tych wymienionych poprzednio, a w szczególności w zwalczaniu kleszczy, roztoczy, wszy, pcheł, komarów i gryzoni oraz muszyc.

Związki o wzorze 1 wykazują aktywność wobec muchy domowej (Musca domestica). Poza tym niektóre związki o wzorze 1 wykazują aktywność wobec innych szkodników stawonogów, takich jak Myzus persicae, Tetranychus urticae, Plutella xylostella, Culex spp., Tribolium castaneum, Sitophilus granarius, Periplaneta amiercana i Blatella germanica. Związki o wzorze 1 są więc użyteczne w zwalczaniu stawonogów, na przykład owadów i roztoczy w środowisku, gdzie te szkodniki występują, na przykład w rolnictwie, w gospodarstwie zwierząt, w lecznictwie i w sytuacjach domowych.

Szkodliwe owady obejmują rząd Coleoptera, na przykład Anobium, Ceutorhynchus, Rhynchophorus, Cosmopolites, Lissorhoptrus, Meligethes, Hypothenemus, Hylesinus, Acalymma, Lema, Psylliodes, Leptinotarsa, Gonocephalum, Agriotes, Dermolepida, Heteronychus, Phaedon, Tribolium, Sitophilus, Diabrotica, Anthonomus lub Anthrenus spp., rząd Lepidoptera, na przykład (Ephestia, Mamestra, Earias, Pectinophora, Ostrinia, Trichoplusia, Pieris, Laphygma, Agrotis, Amathes, Wiseana, Tryporysa, Diatraea, Sporganothis, Cydia, Archips, Plutella, Chilo, Heliothis, Spodoptera lub Tineola spp.; rząd Diptera, na przykład Musca, Aedes, Anopheles, Culex, Glossina, Simulium, Stomoxys, Haematobia, Tabanus, Hydrotaea, Lucilia, Chrysomia, Callitroga, Dermatobia, Gasterophilus, Hypoderma, Hylemyia, Atherigona, Chlorops, Phytomyza, Ceratitis, Liriomyza i Melophagus spp.; rząd Phthiraptera, na przykład Malophaga, Damalina spp i Anoplura na przykład Linognathus i Haematopinus spp.; rząd Hemiptera, na przykład Aphis, Bemisia, Phorodon, Aeneolamia, Empoasca, Parkinsiella, Pyrilla, Aonidiella, Coccus, Pseudococcus, Helopeltis, Lygus, Dysdercus, Oxycarenus, Nezara, Aleurodes, Triatoma, Psylla, Mysus, Megoura, Phylloxera, Adelyes, Niloparvata, Nephrotetix lub Cimex spp.; rząd Orthoptera, na przykład Locusta, Gryllus, Schistorcera lub Acheta spp.; rząd Dictyoptera, na przykład Blatella, Periplaneta lub Blatta spp.; rząd Hymenoptera, na przykład Athalia, Cephus, Atta, Solenopsis lub Monomorium spp.; rząd Isoptera, na przykład Odontotermes i Reticulitermes spp.; rząd Siphonaptera, na przykład Ctenocephalides lub Pulex spp.; rząd Thysanura, na przykład Lepisma

160 117 spp.; rząd Dermaptera, na przykład Forficula spp.; rząd Pscoptera, na przykład Peripsocus spp. i rząd Thysanoptera, na przykład Thrips tabaci.

Szkodliwe roztocza obejmują kleszcze, na przykład z rodzaju Boophilus, Ornithodorus, Rhipicephalus, Amblyomma, Hyalomma, Ixodes, Haemaphysalis, Dermacentor i Anocentor oraz roztocza i parchy, takie jak Acarus, Tetranychus, Psoroptes, Notoednes, Sarcoptes, Psorergates, Chorioptes, Eutrombicula, Demodex, Panonychus, Bryobia, Eriophyes, Blaniulus, Polyphagotarsonemus, Scutigerella i Oniscus spp.

Nicienie, które atakują rośliny i drzewa ważne w rolnictwie, leśnictwie i ogrodnictwie albo bezpośrednio albo przez roznoszenie chorób bakteryjnych, wirusowych, mycoplazmatycznych lub grzybiczych roślin, obejmują nicienie mątwiki, takie jak Meloidogyne spp., na przykład M. incognita, torbiele nicieni, takie jak Globodera spp., na przykład G. rostochiensis; Heterodera spp., na przykład H. avenae; Radopholus spp., na przykład R. similis; nicienie powodujące zmiany patologiczne, takie jak Pratylenchus spp., na przykład P. pratensis; Belonolaimus spp., na przykład B.gracilis; Tylenchulus spp., na przykład T. semipenetrans; Rotylenchulus spp., na przykład R. reniformis; Rotylenchus spp., na przykład R. robustus; Helicotylenchus spp., na przykład H. multicinctus; Hemicycliophora spp., na przykład H. gracilis; Criconemoides spp., na przykład C. similis; Trichodorus spp., na przykład T. primitivus; nicienie sztyletowe, takie jak Xiphinema spp., na przykład X. diversicaudatum; Longidorus spp., na przykład L. elongatus; Hoplolaimus spp., na przykład H. coronatus; Aphelenchoides spp., na przykład A. ritzemabosi, A. besseyi; nicienie łodyg i bulw, takie jak Ditylenchus spp., na przykład D. dipsaci.

Związki wytwarzane sposobem według wynalazku mogą być połączone z jednym lub większą liczbą innych szkodnikobójczo aktywnych składników, na przykład piretroidów, karbaminianów i związków fosforoorganicznych i/lub środków wabiących, środków odstraszających, bakteriocydów, środków grzybobójczych, nicieniobójczych, robakobójczych i podobnych. Ponadto odkryto, że skuteczność zwązków wytwarzanych sposobem według wynalazku można zwiększać przez dodanie środków synergicznych lub środków o wzmożonym działaniu na przykład z grupy inhibitorów oksydazy, takich jak butanolan piperonylu lub 2-propynylofenylofosfonian propylu; drugi to związek wytwarzany sposobem według wynalazku, lub szkodnikobójczy związek piretroidowy. Gdy synergiczny inhibitor oksydazy znajduje się w kompozycji według wynalazku, stosunek tego związku synergicznego do związku o wzorze 1 mieści się w zakresie 25:1 - 1:25, na przykład około 10:1.

Stabilizatory do zapobiegania chemicznej degradacji, która może nastąpić w związkach wytwarzanych sposobem według wynalazku, obejmują na przykład antyutleniacze, takie jak tokoferole, butylohydroksyanizol i butylohydroksytoluen, zmiatacze rodnikowe, takie jak epichlorohydryna i organiczne lub nieorganiczne zasady, na przykład trialkiloaminy, takie jak trietyloamina, które mogą działać jako stabilizatory zasadowe jako zmiatacze rodnikowe.

Następujące przykłady ilustrują w nie ograniczający sposób korzystne aspekty wynalazku. Wszystkie temperatury podane są w stopniach Celsjusza.

Przykład I. Sposób wytwarzania l-heks-5-ynylo-4-n-propylo-2,6,7-tritiabicyklo[2.2.2]oktanu.

Metoda 1. 0,20 ml eteratu trifluorku boru dodano do mieszanego roztworu 0,30 g 2merkaptometylo-2-n-propylopropan-l,3-ditiolu i0,30gottoheks-5-ynokarboksylanu trimetylu w 10 ml suchego dichlorometanu w temperaturze 20° w atmosferze azotu. Mieszaninę mieszano w temperaturze 20° przez 5 godzin i dodano 1,0 ml trietyloaminy. Dodano wodę i wodną mieszaninę ekstrahowano eterem etylowym. Ekstrakty eterowe wysuszono nad bezwodnym siarczanem magnezu i rozpuszczalnik usunięto pod próżnią. Pozostałość chromatografowano na tlenku glinu eluując mieszaniną dichlorometanu i heksanu w stosunku 1:10 nasyconą amoniakiem. Lotne zanieczyszczenia (heks-5-ynokarboksylan metylu) usunięto pod próżnią w temperaturze 130°/13.10¹ kPa. Po krystalizacji pozostałości z heksanu otrzymano 10 mg l-/hieks-5-ynylo/-4-npropylo-2,6,7-tritiabicyklo[2.2.2]oktanu w postaci bezbarwnej stałej substancji.

Metoda 2. Roztwór 6,0 g ortoheks-5-ynokarboksylanu trimetylu w 24 ml suchego metanolu mieszano w temperaturze 0°C w atmosferze azotu. Dodano 3,0 g 2-merkaptometylo-2-npropylopropan-l,3-ditiolu w 10ml suchego metanolu a następnie 1,0ml metanolu nasyconego chlorowodorem. Po 20 minutach mieszania w temperaturze 0°C dodano 3,0 ml suchej trietylo160 117

Ί aminy. Następnie dodano 100 ml wody i mieszaninę ekstrahowano eterem etylowym. Ekstrakty eterowe wysuszono nad bezwodnym siarczanem magnezu i odparowano pod próżnią. Pozostałość chromatografowano na tlenku glinu eluując kolumnę mieszaniną dichlorometanu i heksanu w stosunku 1:10 nasyconą amoniakiem. Lotne składniki usunięto pod próżnią (destylacja Kugelrohr w 13O°/O,65.1O^-1 kPa). Pozostałość krystalizowała z heksanu. Otrzymano 0,90 g l-/heks-5-ynylo/4-n-propylo-2,6,7-tritiabicyklo[2.2.2]okranu w postaci bezbarwnych kryształów.

Postępując analogicznie, jak w Metodzie 2 otrzymano 4-etylo-l-/heks-5-ynylo/-2,6,7-tritiabicyklo[2.2.2]oktan i 4-i-butylo-l-/hieks-5-ynylo/-2,6,7-tritiabicyklo[2.2.2]oktan wychodząc kolejno z ortoheks-5-ynokarboksylanu trimetylu i 2-etylo-2-merkaptometylopropan-1,3-ditiolu i 2-i-butylo2-merkaptometyloqpopan-1,3-ditiolu.

Przykładu. Sposób wytwarzania l-/but-3-ynyloksymetylo/-4-n-propylo-2,6,7-tritiabicyklo[2.2.2]oatanu.

/i/ Ί4,0 g chlorku metanosulfonylu wkroplono przez -0 minut do roztworu 28,0 g 2hydroksymetylo-2-n-propylopropan-l,-tdiolu w 200ml suchej pirydyny w atmosferze azotu w temperaturze 0°C. Mieszaninę pozostawiono do ogrzania do temperatury pokojowej. Po mieszaniu przez 18 godzin, mieszaninę wylano do 200 ml wody i ekstrahowano 2 X 200 ml chloroformu. Ekstrakty chloroformowe przemyto 2 X 100 ml wody, wysuszono nad bezwodnym siarczanem magnezu i odparowano pod próżnią otrzymując brązową stałą substancję. Stałą substancję mieszano w 200 ml suchego eteru etylowego otrzymując Ί0,0 g trimetylosulfonianu t2-hydroksymetylo2-n-propylopropan-l,3-diolu w postaci białej stałej substancji o temperaturze topnienia 103,6°.

/ii/ 18,0g tritiowęglanu sodu (patrz J. Org. Chem. 1968,33, 12Ί5) w 25 ml wody dodano do roztworu 12,0g trimetanosulfonianu 2-hydroksymetylo-2-n-ptopylopropan-l,3tdiolu w 100ml dimetyloformamidu. Mieszaninę ogrzewano pod chłodnicą zwrotną w temperaturze 130°C przez 4 godziny a następnie pozostawiono do ochłodzenia do temperatury pokojowej. Po dalszych 18 godzinach mieszania, dodawano powoli przez 30 minut 50 ml rozcieńczonego roztworu kwasu siarkowego. Mieszaninę ekstrahowano chloroformem. Ekstrakty wysuszono nad bezwodnym siarczanem magnezu i odparowano pod próżnią otrzymując brązowy olej.Dodano 200 ml heksanu mieszaninę przemyto 3 X 50 ml wody. Po wysuszeniu nad bezwodnym siarczanem magnezu i odparowaniu otrzymano 6,8 g bursztynowego oleju. 6,4 g surowego oleju w 10 ml eteru etylowego wkroplono do zawiesiny 3,0 g glinowodorku iitu w 100 ml suchego eteru etylowego z szybkością wystarczającą do utrzymania wrzenia. Mieszaninę mieszano przez dalszą godzinę po zakończeniu dodawania, następnie ostrożnie dodano 3 ml wody. Dodano 3 ml rozcieńczonego kwasu siarkowego, a następnie dodano 3 ml wody. Mieszaninę przesączono, osad przemyto 50 ml eteru etylowego i połączone przesącze wysuszono nad bezwodnym siarczanem magnezu i odparowano pod próżnią otrzymując 5,3 g 2-merkaptometylo-2-n-pΓopylopropantl ,3-ditiolu w postaci jasnożółtego oleju.

/iii/ Gazowy chlorowodór przepuszczano przez zawiesinę 4,3 g paraformaldehydu w 10,0 g but-2-yn-l-olu (firmy Aldrich) i 30 ml suchego dichlorometanu w temperaturze -20°C przez 30 minut. Mieszaninę pozostawiono do ogrzania do temperatury pokojowej, a następnie mieszano przez dalsze 18 godzin. Dodano 30 ml zimnej wody i oddzielono warstwę organiczną, wysuszono nad bezwodnym chlorkiem wapnia i odparowano otrzymując 14,2 g eteru but---ynylo-chlorot metylowego w postaci bursztynowej cieczy.

/iv/ 2,3 g 2-merkaptometylo-2-n-propylopropan-l,3tditiolu i l,74ortomrówczanu trietylu ogrzewano razem w 5 ml suchego toluenu zawierającego 5 mg kwasu p-toluenosulfonowego i oddestylowano tworzący się etanol. Po ochłodzeniu dodano 15 ml toluenu i mieszaninę przemyto

X 10 ml wody. Po wysuszeniu nad bezwodnym siarczanem magnezu i odparowaniu pod próżnią otrzymano jasnożółty olej-. Olej ektrahowano 50 ml eteru etylowego i ekstrakty odparowano pod próżnią otrzymując białą stałą substancję. Po oczyszczeniu przez chromatografię na tlenku glinu stosując eluowanie mieszaniną dichlorometanu i heksanu w stosunku 1:10 nasyconą amoniakiem otrzymano 0,33 g 4-n-propylo-2,6,Ίttritiabicyklo[2.2.2]oktanu w postaci białej stałej substancji o temperaturze topnienia 139°. Widmo masowe (jonizacja chemiczna): Μ + 1 20Ί.

/v/ 0,3 ml n-butylolitu w postaci 1,6 M roztworu w heksanie dodano do roztworu 0,1 g 4-n-propylo-2,6,Ί-tritiabicyklo[2.2.2]oktanu w 5 ml suchego tetrahydrofuranu w temperaturze -Ί0° w atmosferze azotu. Roztwór mieszano przez 30 minut i dodano 0,058 g eteru but-3-ynylo chlorometylowego w 2,0 ml tetrahydrofuranu i mieszaninę reakcyjną pozostawiono do ogrzania do

160 117

20°. Dodano 10 ml wody i mieszaninę ekstrahowano eterem etylowym. Ekstrakty eterowe wysuszono nad bezwodnym siarczanem magnezu i rozpuszczalnik usunięto pod próżnią. Pozostałość oczyszczano przez chromatografię na tlenku glinu eluując mieszaniną dichlorometanu i heksanu w stosunku 1:10, nasyconą amoniakiem. Otrzymano 0,032 g l-/but-3-ynyloksymetylo/-4-n-propylo2,6,7-tritiabicyklo[2.2.2]oktanu w postaci woskowatej stałej substancji.

Przykład III. Działanie biologiczne.

Następujące testy ilustrują w nie ograniczający sposób aktywność szkodnikobójczą związków o wzorze 1.

Testy opryskowe

Aktynowść związków wytwarzanych sposobem według wynalazku testowano przez rozpuszczanie związków w acetonie (5%) a następnie rozcieńczenie mieszaniną wody i „Synperonic“ w stosunku 94,5% do 0,5% do otrzymania emulsji wodnej. Następnie roztwór stosowano do traktowania następujących owadów.

Musca domestica. 20 samic Musca znajdowało się w kartonowym cylindrze zamkniętym gazą z obu końców. Roztworem zawierającym związek opryskano owady tak zamknięte i oceniono śmiertelność po 48 godzinach w temperaturze 25°.

Następujące związki były aktywne przy dawce <1000 ppm: 3 i 4.

Następujące związki były aktywne przy dawce <200 ppm: 1 i 2.

Sitophilus granarius i Tribolium castaneum. 20 dorosłych osobników Sitophilus i Tribolium dodano do 10 g pszenicy, którą uprzednio traktowano 2 ml roztworu zawierającego związki. Śmiertelność oceniano po 6 dniach w temperaturze 25°C.

Następujące związki były aktywne wobec Sitophilus granarius przy dawce <200 ppm: 1 i 2.

Następujące związki były aktywne wobec Tribolium castaneum przy dawce <200 ppm: 1,3 i 4.

Myzus persicae. 10 dorosłych osobników Myzus umieszczono na kawałku liścia kapusty chińskiej. Po 24 godzinach liść opryskano roztworem zawierającym związek. Śmiertelność oceniono 2 dni później w temperaturze 25°.

Następujące związki były aktywne przy dawce <1000 ppm: 1 i 3.

Następujące związki były aktywne przy dawce <200 ppm: 2 i 4.

Plutella xylostella. 7 larw Plutella opryskano roztworem zawierającym związek i dodano do liścia chińskiej kapusty, który podobnie opryskano i pozostawiono do wyschnięcia. Alternatywnie 8-10 larw umieszczono na kawałku liścia i opryskano roztworem zawierającym związek. Śmiertelność oceniono po 2 dniach w temperaturze 25°C.

Następujące związki były aktywne przy dawce <1000 ppm: 3.

Dodatkowe testy opryskowe. Aktywności związków oceniano dalej. Związki rozpuszczono w acetonie (75%) i dodano wodę (25%). Następnie roztwór stosowano do opryskiwania następujących owadów.

Aphis fabae.Mieszaną populację Aphis fabae testowano na liściu Nasturtium.

Następujące związki były aktywne przy dawce <1000 ppm: 1.

Macrosteles fascifrans. Dorosłe osobniki Macrosteles fascifrans testowano na sadzonkach pszenicy.

Następujące związki były aktywne przy dawce <1000 ppm: 1.

Diabrotica undecimpunctata. Diabrotica undecimpunctata w trzecim stadium rozwoju między wylinkami testowano na bibule filtracyjnej. Następujące związki były aktywne przy dawce <1000 ppm: 1. Testy na stosowanie miejscowe.

Aktywność związków wytwarzanych sposobem według wynalazku wobec uśpionych samic Musca domestica (szczep WRL) przedstawiono przez miejscowe stosowanie badanym owadom roztworu związku z butanolanem piperonylu w butanonie. Śmiertelność oceniono po 48 godzinach. Następujące związki były aktywne przy dawce 1 //g: 1:

Aktywność związków wytwarzanych sposobem według wynalazku wobec uśpionych samców Periplaneta americana przedstawiono przez miejscowe stosowanie badanym owadom roztworu związku w butanonie. Śmiertelność oceniono po 6 dniach. Następujący związek był aktywny przy dawce <50pg: 1.

160 117

Aktywność związków wytwarzanych sposobem według wynalazku wobec uśpionych samców Blatella germanica przedstawiono przez miejscowe stosowanie badanym owadom roztworu związku w butanonie. Śmiertelność oceniono po 6 dniach. Następujące związki były aktywne przy dawce <5/g: 1 i 3.

Aktywność nicieniobójcza

Meloidogyne incognita. Wybrane związki wytwarzane sposobem według wynalazku oceniono na świeżo wylęgniętych Meloidogyne incognita J2. Badany roztwór zawierał 1 % acetonu i 100 ppm Triton X 100. Aktywności oceniono po 24 godzinach. Następujący związek był aktywny przy dawce mniejszej niż 100 ppm: 1. Toksyczność wobec ssaków.

Toksyczność związków wytwarzanych sposobem według wynalazku oznaczono przez doustne podawanie myszom Charles River CDI utrzymywanym bez pożywienia przez 3 godziny. Związki podawano jako roztwory w DMSO w dawce 200mg/10ml/kg, 20 mg/lOml/kg i 2mg/10ml/kg. Toksyczność oceniono po 14 dniach po podaniu.

Następujący związek dał LDso>200 mgkg^-! 1.

Tabela I

Bicyklooktany o wzorze ogólnym 6

Związek nr	Α-Χ	R	R²	Y	z	Y'	Synteza wg przykładu
1	heks-5-ynyl	n-Pr	H	S	s	s	I
2	but-3-ynyloksymetyl	n-Pr	H	s	s	s	II
3	heks-5-ynyl	i-Bu	H	s	s	s	I
4	heks-5-ynyl	Et	H	s	s	s	I

Tabela II

Dane charakterystyczne bicyklooktanów

Związek nr	Temperatura topnienia	Widmo masowe jonizacja chemiczna Μ + 1	Widmo magnetycznego rezonansu jądrowego 'H /ppm z TMS w CDCb, integralny, multipletowość, Jm/
1	89-92°	287	3,00,6H,s; 2,20,2H,m, 2,00,3H,m, l,90-l,10,8H,m, 0,95,3H,t,7.
3	37,1°	301	3,10,6H,s, 2,20,2H,m, 2,00,3H,m, l,6O,5H,m; l,40,2H,d, l,00,6H,d
4	Olej	273	3,OO,6H,s; 2,20,2H,m, 2,00.3H,m, l,90-l,50,6H,m, l,00,3H,t

Tablica porównawcza

Związek nr	Di	Ma	Ap	Tu	Md	Sg	Tc	Px	Mp	Bg	Md
1	<100	c.250	<10	>1000	<200	<200	240	<1000		80	5,6
EP152229
25					c 100	100	>1000	c 200	c 40	120	c.10
EP211S98
25					<200	<200	<200	>1000	<200	50/s/	3
29										50/s/	c.2
68	<50	>1000	<100	>1000	<200	<200	<200	c 1000	<200		15
57					<48	c.48	240	>200	c 200		0,5
EP216624
8	c.1000	>1000	>1000	>1000	<200	<200	>1000	>1000	>1000		16
38	<50	>1000	>1000	>1000	<40	80	c 300	<200	<40	80	6
52					<200	<200	<200	<1000	<200	160/s/	0,8
12	>1000	>1000	>1000	>1000	c 200	c 1000	c 1000	>1000	>1000	65	50
2					<200	<200	850	>1000		100	60
EP216625
4	<1000	>1000	>1000	>1000	800	<200	>1000	>1000	>1000	200/S/	200
26	<1000	>1000	<1000	>1000	<200	<200	>1000	1000			10
21	>1000	>1000	>1000	>1000

R¹

160 117

-$T^A'^X

R²

WZÓR 1

R¹

V—YH ^R-<ZH >—Y’H

R^²

-OWZÓR 4

R’ r”

R -/Ź>-A¹-S - Si -R¹⁸ >' R ·

WZÓR 2

WZÓR 5

/—Y

R—rZĄ—Α-Χ

Ύ γΐ

WZÓR 3

WZÓR 6

WZÓR 7

WZÓR Θ

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania nowych heterobicykloalkanów o działaniu szkodnikobójczym, o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza niearomatyczną grupę węglowodorową zawierającą 2-10 atomów węgla, R¹ i R² oznaczają atomy wodoru, Α-Χ zawiera 3-8 atomów węgla i A oznacza niearomatyczną grupę węglowodorową zawierającą 2-6 atomów węgla, która ewentualnie zawiera 1 -6 heteroatomów takich samym lub różnych wybranych spośród atomu tlenu, siarki, azotu, fluoru lub chloru i jest ewentualnie podstawiona jedną lub dwiema grupami hydroksylowymi, X oznacza atom wodoru lub grupę alkilową zawierającą 1-4 atomów węgla ewentualnie podstawioną grupą hydroksylową, grupą alkoksylową o 1-4 atomach węgla lub grupą acyloksylową o 1-4 atomach węgla, Y i Y1 oznaczają S i Z oznacza grupę o wzorze CH2O lub CH2S, z tym ograniczeniem, że gdy A nie zawiera fragmentu C=C, wówczas X oznacza trzeciorzędową grupę alkilową, znamienny tym, że związek o wzorze L2AX poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 3, w których R, R1, R2, Z, A 1 X mają wyżej podane znaczenie, a L2 jest grupą odszczepialną i ewentualnie związek o wzorze ogólnym 1 przekształca się w inny związek o wzorze ogólnym 1.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się związki, w których R oznacza grupę n-propylową, n-butylową, i-butylową, t-butylową, a pozostałe podstawniki mają wyżej podane znaczenia.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się związki, w których A oznacza grupę -/CH2/4C=C-, grupę o wzorze 2, grupę -CH = CH/CH2/2C=C, grupę CH2O/CH2/2C=C, grupę -CH2CH/CH₃//CH2/2C^C-, grupę -/CH2/2CH = CHC^C lub grupę -/CH2/aC=C-, a X oznacza atom wodoru lub grupę alkilową o 1-4 atomach węgla ewentualnie podstawioną grupą hydroksylową, grupą alkoksylową o 1 -4 atomach węgla, grupą acyloksylową o 1-4 atomach węgla, a pozostałe podstawniki mają wyżej podane znaczenie.