PL191755B1

PL191755B1 - Pochodne mocznika z mostkiem tioeterowym oraz sposób ich wytwarzania

Info

Publication number: PL191755B1
Application number: PL343579A
Authority: PL
Inventors: Jerzy Nowakowski
Original assignee: Univ Mikolaja Kopernika
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2006-06-30
Also published as: PL343579A1

Abstract

1. Pochodne mocznika z mostkiem tioeterowym o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza grupę 4-chloroanilinową 4- -bromoanilinową, 4-metyloanilinową lub 4-metoksyanilinową albo N,N-dimetyloaminową, N,N-dietyloaminową, N,N-dipropyloaminową bądź N,N-dibutyloaminową. 2. Sposób wytwarzania pochodnych mocznika z mostkiem tioeterowym o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza grupę 4-chloroanilinową, 4-bromoanilinową 4-metyloanilinową lub 4- -metoksyanilinową albo N,N-dimetyloaminową N,N-dietyloaminową N,N-dipropyloaminową bądź N,N-dibutyloaminową, znamienny tym, że sulfid bis(izocyjanianometylowy) poddaje się reakcji z aminą aromatyczną o ogólnym wzorze 2, w którym R1 oznacza grupę 4-chloroanilinową 4-bromoanilinową 4-metyloanilinową lub 4-metoksyanilinową albo z N,N-dialkiloaminą alifatyczną o ogólnym wzorze 3, w którym R2 oznacza grupę N,N-dimetyloaminową N,N-dietyloaminową. N,N-dipropyloaminową bądź N,N-dibutyloaminową w roztworze inertnego rozpuszczalnika organicznego, w temperaturze pokojowej w przypadku amin aromatycznych oraz w temperaturze niższej od temperatury wrzenia stosowanej N,N-dialkiloaminy alifatycznej, w atmosferze gazu obojętnego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są nowe pochodne mocznika z mostkiem tioeterowym oraz sposób ich wytwarzania.

Znane są N-fenylodimoczniki i N,N-dialkilodimoczniki z ugrupowaniem dietylenotioeterowym, wykazujące działanie insektycydowe. Związki te uzyskuje się na drodze reakcji sulfidu bis(2-izocyjanianoetylowego) z podstawionymi w pierścieniu pochodnymi aniliny lub z N,N-dialkiloaminami alifatycznymi, w roztworze inertnego rozpuszczalnika organicznego, w atmosferze azotu.

Istotą wynalazku są nowe pochodne mocznika z mostkiem tioeterowym o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza grupę 4-chloroanilinową, 4-bromoanilinową, 4-metyloanilinową lub 4-metoksyanilinową albo N,N-dimetyloaminową, N,N-dietyloaminową, N,N-dipropyloaminową bądź N,N-dibutyloaminową. Związki te stanowiące N-fenylodimoczniki i N,N-dialkilodimoczniki, zawierają w cząsteczce mostek tioeterowy związany z grupami metylenowymi oraz odpowiednio dwie podstawione grupy ureidowe.

Sposób wytwarzania pochodnych mocznika z mostkiem tioeterowym o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza grupę 4-chloroanilinową, 4-bromoanilinową, 4-metyloanilinową lub 4-metoksyanilinową albo N,N-dimetyloaminową, N,N-dietyloaminową, N,N-dipropyloaminową bądź N,N-dibutyloaminową, polega na tym, że sulfid bis(izocyjanianometylowy) poddaje się reakcji z aminą aromatyczną o ogólnym wzorze 2, w którym R¹ oznacza grupę 4-chloroanilinową, 4-bromoanilinową, 4-metyloanilinową lub 4-metoksyanilinową albo z N,N-dialkiloaminą alifatyczną o ogólnym wzorze 3, w którym R² oznacza grupę N,N-dimetyloaminową, N,N-dietyloaminową, N,N-dipropyloaminową bądź N,N-dibutyloaminową, w roztworze inertnego rozpuszczalnika organicznego, w temperaturze pokojowej w przypadku amin aromatycznych oraz w temperaturze niższej od temperatury wrzenia stosowanej N,N-dialkiloaminy alifatycznej, w atmosferze gazu obojętnego. Jako inertny rozpuszczalnik organiczny stosuje się eter dietylowy, a jako gaz obojętny azot.

Wyjściowy sulfid bis(izocyjanianometylowy) otrzymuje się na drodze przegrupowania Curtiusa sulfidu bis(azydokarbonylometylowego) w roztworze toluenu. Sulfid bis(azydokarbonylometylowy) uzyskuje się natomiast przez nitrozowanie sulfidu bis(karbazo-ilometylowego) lub w reakcji wymiany sulfidu bis(chloroformylometylowego) z azydkiem sodu.

Zaletami sposobu według wynalazku są niska cena surowców, prosta technologia oraz duże wydajności produktów. Wytworzone pochodne odznaczają się dużym stopniem czystości. Wyjściowy sulfid bis(izocyjanianometylowy) otrzymuje się metodą bezfosgenową, niestwarzającą zagrożenia dla zdrowia i środowiska naturalnego.

Związki według wynalazku odznaczają się aktywnością insektycydową w testach wstępnych i szczegółowych, przeprowadzonych na pięciodniowym imago samicy muchy domowej.

Sposób według wynalazku, nie ograniczając jego zakresu ochrony, został bliżej przedstawiony w niżej podanych przykładach. Widma IR rejestrowano na spektrofotometrze FT IR 2000, zaś widma ¹H i ¹³C NMR na spektrometrze Varian Gemini 200.

P r z y k ł a d I. Do roztworów 1 g (0,0069 mola) sulfidu bis(izocyjanianometylowego) w 30 ml bezwodnego eteru dietylowego, dodaje się w atmosferze suchego azotu, w trakcie mieszania, 0,017 mola aminy aromatycznej, kolejno: 4-chloroaniliny, 4-bromoaniliny, 4-metyloaniliny (4-toluidyny) lub 4-metoksyaniliny (4-anizydyny). Mieszaniny reakcyjne pozostawia się następnie na kilkanaście godzin w odsącza się, przemywa kilkakrotnie małymi ilościami zimnego temperaturze pokojowej, w atmosferze azotu, w trakcie mieszania. Otrzymane osady N-fenylodimoczników I-IV eteru dietylowego, po czym krystalizuje z mieszaniny metanolu i dimetyloformamidu. Postępując w ten sposób uzyskuje się:

sulfid bis(4-chlorofenyloureidometylowy) (I) o t.t. 226,5-228°C i wzorze sumarycznym C16H16Cl2N4O2S (MC 399,30).

Analiza: IR (KBr, cm^-1): 3310, 1561 (N-H), 2989, 2918 (C-H alif), 1631 (C=O), 1228 (C-N), 631 (C-S); ¹H NMR (TMS, DMSO-D6, 6 ppm): 4,37 (d, 4H, CH2S), 6,86 (t, 2H, CH_?NH), 7,26, 7,43 (AA'BB', 8H, CH arom.), 8,96 (s, 2H, CNH arom.); ¹³C NMR (TMS, DMSO-D6, 8 ppm): 39,67 (2C, CH2S), 118,50, 127,40 (8C, CH arom.), 123,99 (2C, CCI arom.), 138,04 (2C, CN arom.), 153,71 (2C, CO);

sulfid bis(4-bromofenyloureidometylowy) (II) o t.t. 234-235°C i wzorze sumarycznym C16H16Br2N4O2S (MC 488,20).

Analiza: IR (KBr, cm^-1): 3311, 1555 (N-H), 2922 (C-H alif.), 1634 (C-O), 1228 (C-N), 637 (C-S); ¹H NMR (TMS, DMSO-D6,d ppm): 4,38 (d, 4H, CH2S), 6,87 (t, 2H, CH2NH), 7,38 (m, 8H, CH arom.), 8,96 (s, 2H, CNH arom.); ¹³C NMR (TMS, DMSO-D6, d ppm): 40,52 (2C, CH2S), 112,67 (2C, CBr arom.), 119,80, 131,20 (8C, CH arom.), 139,36 (2C, CN arom.), 154,57 (2C, CO);

PL 191 755B1 sulfid bis(4-metylofenyloureidometylowy) (III) o t.t. 218-219,5°C i wzorze sumarycznym C18H22N4O2S (MC 358,47).

Analiza: IR (KBr, cm^-1): 3315, 1562 (N-H), 2920, 2863 (C-H alif.), 1635 (C=O), 1232 (C-N), 634 (C-S); ¹H NMR (TMS, DMSO-D6, 8 ppm): 2,20 (s, 6H, CH3), 4,38 (d, 4H, CH2S), 6,76 (t, 2H, CH2NH), 7,02, 7,28 (AA'BB', 8H, CH arom.), 8,68 (s, 2H, CNH arom.); ^I3C NMR (TMS, DMSO-D6, d ppm): 20,02 (2C, CH3), 40,51 (2C, CH2S), 118,04, 128,77 (8C, CH arom.), 130,06 (2C, CCH3 arom.), 137,31 (2C, CN arom.), 154,74 (2C, CO);

sulfid bis(4-metoksyfenyloureidometylowy) (IV) o t.t. 215-216,5°C i wzorze sumarycznym C18H22N4O4S (MC 390,46).

Analiza: IR (KBr, cm^-1): 3325, 1551 (N-H), 2926, 2839 (C-H alif.), 1636 (C=O), 1236 (C-N), 620 (C-S); ¹HNMR (TMS, DMSO-D6, d ppm): 3,68 (s, 6H, CH3O), 4,37 (d, 4H, CH2S), 6,71 (t, 2H, CH2NH), 6,81, 7,30 (AA'BB', 8H, CH arom.), 8,60 (s, 2H, CNH arom.); ¹³C NMR (TMS, DMSO-D6, d ppm): 40,55 (2C, CH2S), 55,05 (2C, CH3O), 113, 80, 119,76 (8C, CH arom.), 133,01 (2C, CN arom.), 154,19 (2C, COCH3 arom.), 154,93 (2C, CO).

Przykład II. Do roztworów 1g (0,0069 mola) sulfidu bis(izocyjanianometylowego) w 30 ml bezwodnego eteru dietylowego, dodaje się w atmosferze suchego azotu, w trakcie mieszania, 0,028 mola N ,N-dialkiloaminy alifatycznej, kolejno: N,N-dimetyloaminy, N,N-dietyloaminy, N,N-dipropyloaminy lub N,N-dibutyloaminy. W przypadku stosowania N,N-dimetyloaminy, reakcję prowadzi się w temperaturze

-5°C. Uzyskane zawiesiny miesza się przez kilka godzin w temperaturze pokojowej, w atmosferze azotu, za wyjątkiem syntezy dimocznika V, gdzie temperaturę mieszaniny reakcyjnej utrzymuje się w przedziale 0°C do -5°C. Następnie oddestylowuje się rozpuszczalnik i nadmiar N ,N-dialkiloamin alifatycznych na wyparce obrotowej pod zmniejszonym ciśnieniem. Próby krystalizacji otrzymanych pochodnych V-VIII z wody, metanolu, etanolu oraz z mieszanin metanolu lub etanolu z wodą, okazały się nieskuteczne i N , N-dialkilodimoczniki V-VIII uzyskuje się w postaci bezpostaciowego ciała stałego (związek V) lub gęstych, oleistych cieczy (związki VI-VIII). Postępując w ten sposób otrzymuje się:

sulfid bis(N,N-dimetyloureidometylowy) (V) o t.t. 59-61°C i wzorze sumarycznym C8H18N4O2S (MC 234,32).

Analiza IR (KBr, cm^-1): 3331, 1528 (N-H), 2936 (C-H alif,), 1618 (C=O), 1225 (C-N), 669 (C-S); ¹H NMR (TMS, CDCl3, d ppm): 2,91 (s, 12H, CH3), 4,44 (d, 4H, CH2S), 6,13 (szerokie pasmo, 2H, NH); ¹³C NMR (TMS, CDCl3, 5 ppm): 36,16 (4C, CH3), 42,90 (2C, CH2S), 158,23 (2C, CO);

sulfid bis(N,N-dietyloureidometylowy) (VI) w postaci gęstej, oleistej cieczy i wzorze sumarycznym C12H26N4O2S (MC 290,43).

Analiza: IR (film, cm^-1): 3332, 1527 (N-H), 2975, 2933 (C-H alif.), 1633 (C=O), 1272 (C-N), 670 (C-S); ¹H NMR (TMS, CDCh, 5 ppm): 1,12 (t, 12H, CH3), 3,25 (qui, 8H, CH3CH2), 4,45 (d, 4H, CH2S), 6,06 (t, 2H, NH); ¹³C NMR (TMS, CDCh, d ppm): 13,71 (4C, CH3), 41,03 (4C, CH3CH2), 42,26 (2C, CH₂S), 157,10 (2C, CO); sulfid bis(N,N-dipropyloureidometylowy) (VII) w postaci gęstej, oleistej cieczy i wzorze sumarycznym C16H34N4O2S (MC 346,54).

Analiza: IR (film, cm^-1): 3328, 1526 (N-H), 2961, 2877 (C-H alif.), 1634 (C=O), 1247 (C-N), 673 (C-S); ¹H NMR (TMS, CDCh, d ppm): 0,90 (t, 12H, CH3), 1,55 (m, 8H, CH3CH2), 3,13 (m, 8H, CH3CH2CH2), 4,45 (d, 4H, CH2S), 5,88 (t, 2H, NH); ¹³C NMR (TMS, CDC13, 8 ppm): 11,14 (4C, CH3), 21,66 (4C, CH3CH2), 41,51 (2C, CH2S), 48,87 (4C, CH3CH2CH2), 157,44 (2C, CO);

sulfid bis(N,N-dibutyloureidometylowy) (VIII) w postaci gęstej, oleistej cieczy i wzorze sumarycznym C20H42N4O2S (MC 402,65).

Analiza: IR (film, cm^-1): 3332, 1527 (N-H), 2956, 2935, 2870 (C-H alif.), 1635 (C=O), 1231 (C-N), 673 (C-S); ¹H NMR (TMS, CDCh, d ppm): 0,90 (t, 12H, CH3), 1,30 (sxt, 8H, CH3CH2), 1,32 (m, 8H, CH3CH2CH2), 3,16 (qui, 8H, CH3CH9CH2CH2), 4,44 (d, 4H, CH2S), 5,91 (t, 2H, NH); ¹³C NMR (TMS, CDCl3, d ppm): 13,77 (4C, CH3), 20,07 (4C, CH3CH2), 30,67 (4C, CH3CH9CH2CH2), 41,34 (2C, CH2S), 46,95 (4C, CH3CH2CH2CH2), 157,36 (2C, CO).

Ocenę działania insektycydowego nowych pochodnych mocznika I-VIII przeprowadzono na podstawie testu wstępnego, wykonanego w warunkach laboratoryjnych. Jako bioindykator zastosowano pięciodniowe imago samicy muchy domowej - Musca domestica L. Każdy z badanych związków użyto w roztworze, w następujących stężeniach: 0,1%, 0,01% oraz 0,001%. N-Fenylodimoczniki I-IV zastosowano w postaci roztworów w dimetyloformamidzie, zaś N,N-dialkilodimoczniki V-VIII w postaci roztworów w etanolu.

Na powierzchnie szalek Petriego o średnicy 10 cm naniesiono pipetą, ruchem spiralnym, na każdą dolną i górną szalkę po 1ml przygotowanych roztworów. Dla obiektu kontrolnego zastosowano

PL 191 755B1 sam rozpuszczalnik. W trakcie kontroli wyeliminowano wszystkie niepożądane czynniki, które mogły mieć wpływ na wyniki testu, w tym naturalną śmiertelność owadów. Owady kontrolne poddawane były tym samym zabiegom, co owady z badanymi preparatami. Po odparowaniu rozpuszczalnika, na każdą z dolnych szalek wyłożono po 10 sztuk pięciodniowego imago samicy muchy domowej. Owady były uśpione za pomocą dwutlenku węgla. Następnie szalki zakryto i przetrzymywano w klimatyzowanym pomieszczeniu, w temperaturze 25°C.

Ocenę aktywności insektycydowej badanych związków wykonano po 24 godzinach, a następnie po 29 godzinach od założenia doświadczenia, określając po upływie tych okresów procent śmiertelności owadów, stanowiący o skuteczności preparatów. Owady poddane działaniu poszczególnych związków, porównywano każdorazowo z owadami pochodzącymi z obiektu kontrolnego. Ocenę przeprowadzono według pięciostopniowej skali, w której na podstawie stwierdzonego procentu śmiertelności owadów przyjęto:

powyżej 90% - bardzo dobre działanie preparatu,

-90% - dobre działanie preparatu,

- 70% - średnie działanie preparatu,

-40% - słabe działanie preparatu, poniżej

20% - bardzo słabe działanie preparatu.

Doświadczenie przeprowadzono w trzech powtórzeniach dla każdego z podanych stężeń, zaś przedstawione wyniki stanowią średnią z trzech powtórzeń. Uzyskane wyniki zestawione są w tabeli.

Tabe la

Nr dimocznika	Śmiertelność owadów, [%]
po 24 godz.	po 29 godz.
I II	-	-
III	40-45	56-60
IV	46	65
V	38-48	54
VI	45-50	70
VII	40-45	55-65
VIII	50	60-64

Jedynie N-fenylodimoczniki III i IV, nie zawierające atomu chloru lub bromu w pierścieniach aromatycznych, wykazały średnie działanie insektycydowe. Preparaty I i II z atomem chloru lub bromu w pierścieniach aromatycznych nie wykazały natomiast aktywności owadobójcze wobec muchy domowej. Wszystkie N,N-dialkiIodimoczniki V-VIII odznaczały się średnią aktywnością insektycydową.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Pochodne mocznika z mostkiem tioeterowym o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza grupę 4-chloroanilinową 4-bromoanilinową, 4-metyloanilinową lub 4-metoksyanilinową albo N,N-dimetyloaminową, N,N-dietyloaminową, N,N-dipropyloaminową bądź N,N-dibutyloaminową.
2. Sposób wytwarzania pochodnych mocznika z mostkiem tioeterowym o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza grupę 4-chloroanilinową, 4-bromoanilinową 4-metyloanilinową lub 4-metoksyanilinową albo N,N-dimetyloaminową N,N-dietyloaminową N,N-dipropyloaminową bądź N,N-dibutyloaminową, znamienny tym, że sulfid bis(izocyjanianometylowy) poddaje się reakcji z aminą aromatyczną o ogólnym wzorze 2, w którym R¹ oznacza grupę 4-chloroanilinową 4-bromoanilinową 4-metyloanilinową lub 4-metoksyanilinową albo z N,N-dialkiloaminą alifatyczną o ogólnym wzorze 3, w którym R² oznacza grupę N,N-dimetyloaminową N,N-dietyloaminową. N,N-dipropyloaminową bądź N,N-dibutyloaminową w roztworze inertnego rozpuszczalnika organicznego, w temperaturze pokojowej

PL 191 755B1 przypadku amin aromatycznych oraz w temperaturze niższej od temperatury wrzenia stosowanej ,N-dialkiloaminy alifatycznej, w atmosferze gazu obojętnego.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako inertny rozpuszczalnik organiczny stosuje się eter dietylowy, a jako gaz obojętny azot.