DE1189978B - Process for the preparation of O, O-dialkyldithiophosphorylacetic acid monoalkylamides - Google Patents
Process for the preparation of O, O-dialkyldithiophosphorylacetic acid monoalkylamidesInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von O,O-Dialkyldithiophosphorylessigsäuremonoalkylamiden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von O,O-Dialkyl-dithiophosphorylessigsäuremonoalkylamiden, besonders von O,O-Dimethyl-dithiophosphorylessigsäuremonomethylamid der allgemeinen Formel in der R und R' niedrigmolekulare Alkylreste bedeuten. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet daß man eine O,O-Dialkyl-dithiophosphorylessigsäure der allgemeinen Formel in der R die vorstehende Bedeutung besitzt, mit einem Alkylisocyanat der allgemeinen Formel R'-N=C=O, in der R' die vorstehende Bedeutung hat, unter Erwärmen, gegebenenfalls in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, umsetzt.Process for the preparation of O, O-dialkyldithiophosphorylacetic acid monoalkylamides The invention relates to a process for the preparation of O, O-dialkyl-dithiophosphorylacetic acid monoalkylamides, especially of O, O-dimethyldithiophosphorylacetic acid monoalkylamide of the general formula in which R and R 'mean low molecular weight alkyl radicals. The process is characterized in that an O, O-dialkyl-dithiophosphorylacetic acid of the general formula in which R has the above meaning, is reacted with an alkyl isocyanate of the general formula R'-N =C =O, in which R 'has the above meaning, with heating, optionally in the presence of an inert solvent.
Die Umsetzung verläuft nach dem folgenden Reaktionsschema: Bei dem Verfahren der Erfindung entsteht intermediär also ein gemischtes Anhydrid der O,hDialkyl-dithiophosphorylessigsäure und der N-Alkylcarbaminsäure. Aus dem gemischten Anhydrid wird beim Erwärmen Kohlendioxyd abgespalten.The reaction proceeds according to the following reaction scheme: In the process of the invention, a mixed anhydride of O, h-dialkyl-dithiophosphorylacetic acid and N-alkylcarbamic acid is thus formed as an intermediate. Carbon dioxide is split off from the mixed anhydride when it is heated.
Zur Herstellung derO,O-Dialkyl-dithiophosphoryl- essigsäurealkylamide sind bereits mehrere Verfahren bekannt. Bei einem dieser bekannten Verfahren wird das Alkalisalz der O,O-Dialkyl-dithiophosphorsäure der allgemeinen Formel (1) mit einem Halogenacetamid der allgemeinen Formel (II) nach dem folgenden Reaktionsschema umgesetzt: In den allgemeinen Formeln bedeutet R1 einen Alkylrest, R3 und R4 Wasserstoffatome oder einen Alkylrest, Y ein Alkalimetall und Z ein Halogenatom.Several processes are already known for the preparation of the O, O-dialkyl-dithiophosphoryl-acetic acid alkylamides. In one of these known processes, the alkali salt of O, O-dialkyl-dithiophosphoric acid of the general formula (1) is reacted with a haloacetamide of the general formula (II) according to the following reaction scheme: In the general formulas, R1 is an alkyl radical, R3 and R4 are hydrogen atoms or an alkyl radical, Y is an alkali metal and Z is a halogen atom.
Dieses Verfahren ist in der USA.-Patentschrift 2 494 126 und in der japanischen Patentschrift 17 266/ 1961 beschrieben. Dieses Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß in den Fällen, in denen R3 und R4 Wasserstoffatome oder einen niedrigmolekularen Alkylrest bedeuten, besonders, wenn R1 die Methylgruppe ist oder wenn das Alkalisalz der O,O-Dimethyldithiophosphorsäure als Ausgangsstoff verwendet wird, eine Disproportionierung eintritt, die eine große Menge O,O,S-Trimethyldithiophosphat (Formel III) liefert, während das O,O-Dialkyl-dithio- phosphorylessigsäurealkylamid nur in unbefriedigender Ausbeute entsteht. This method is described in U.S. Patent 2,494,126 and Japanese Patent 4,266/1961. However, this process has the disadvantage that in cases in which R3 and R4 are hydrogen atoms or a low molecular weight alkyl radical, especially if R1 is the methyl group or if the alkali salt of O, O-dimethyldithiophosphoric acid is used as the starting material, disproportionation occurs, which supplies a large amount of O, O, S-trimethyldithiophosphate (formula III), while the O, O-dialkyl-dithiophosphorylacetic acid alkylamide is only produced in unsatisfactory yield.
Es ist auch bekannt, einen O,O-Dialkyl-dithiophosphorylessigsäureester der allgemeinen Formel (IV) mit einem Amin der allgemeinen Formel (V) umzusetzen, um den entsprechenden Ester zu erhalten (vgl. die deutsche Patentschrift 1 076 662 und die belgische Patentschrift 584 817). It is also known that an O, O-dialkyl-dithiophosphorylacetic acid ester of the general formula (IV) can be reacted with an amine of the general formula (V) in order to obtain the corresponding ester (cf. German Patent 1,076,662 and Belgian Patent 584 817).
In den allgemeinen Formeln haben R1, R3 und Rq die gleichen Bedeutungen wie vorstehend angegeben, und Rs ist ein Alkylrest. Dieses Verfahren ist jedoch technisch nachteilig, da es das gewünschte Produkt nicht in reiner Form und guter Ausbeute liefert, wenn R5 ein niedrigmolekularer Alkylrest ist. Außerdem muß bei diesem bekannten Verfahren die Temperatur niedrig gehalten werden. In the general formulas, R1, R3 and Rq have the same meanings as stated above, and Rs is an alkyl radical. However, this procedure is technically disadvantageous as it is not the desired product in pure form and good Yields when R5 is a low molecular weight alkyl radical. In addition, must be this known method, the temperature can be kept low.
Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird ein gemischtes Anhydrid der O,O-Dialkyl-dithiophosphorylessigsäure und der cyclischen Äthylendioxyphosphorigen Säure (cyclischer Athylenglykolester der phosphorigen Säure) der Formel (VI) mit einem Amin zum entsprechenden Amid umgesetzt. According to a further known process, a mixed anhydride of O, O-dialkyl-dithiophosphorylacetic acid and cyclic ethylenedioxyphosphorous acid (cyclic ethylene glycol ester of phosphorous acid) of the formula (VI) is reacted with an amine to form the corresponding amide.
In den allgemeinen Formeln haben R1, R3 und R4 die gleichen Bedeutungen wie vorstehend angegeben. In the general formulas, R1, R3 and R4 have the same meanings as stated above.
Bei diesem Verfahren muß die Zwischenverbindung der allgemeinen Formel
(VI) durch Umsetzen der
O,O-Dialkyl-dithiophosphorylessigsäure mit Phosphorigsäureäthylenesterchlorid
in Gegenwart eines tertiären Amins nach dem folgenden Reaktionsschema hergestellt
werden.
Die bei dem Verfahren der Erfindung als Ausgangsstoff verwendete O,O-Dialkyl-dithiophosphorylessigsäure kann in bekannter Weise durch Umsetzen eines Alkalisalzes der O,0-Dialkyldithiophosphorsäure n it einer Halogenessigsäure erhalten werden. That used as a starting material in the process of the invention O, O-dialkyl-dithiophosphorylacetic acid can in a known manner by reacting a Alkali salt of O, 0-dialkyldithiophosphoric acid obtained n it a haloacetic acid will.
Das A:kylisocyanat wird in bekannter Weise leicht und in gutor Ausbeute durch Umsetzen eines aliphatischen primären Amins mit Phosgen erhalten. The A: kylisocyanat is easily and in good yield in a known manner obtained by reacting an aliphatic primary amine with phosgene.
Nach dem Verfahren der Erfindung werden die 0,0- Dialkyl - dithiophosphorylessigsäuremonoalkylamide in besserer Ausbeute und in besserer Reinheit als bei den bisher bekannten Verfahren erhalten. According to the process of the invention, the 0,0-dialkyl - dithiophosphorylacetic acid monoalkylamides in better yield and in better purity than with the previously known processes obtain.
Aus H 0 u b e n W e yl, Methoden der organischen Chemie, Bd. 8, Sauerstoffverbindungen III, 1952, S.660, Nr.3; Richter-Anschütz, Chemie der Kohlenstoffverbindungen, Bd. 1, 1928, S. 354, Nr. 7, und Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, Bd. 39, 1906, S. 3053, Abs. 1, ist es bereits seit langem bekannt, daß durch Umsetzung von Isocyanaten mit Carbonsäuren, besonders Fettsäuren, in der Wärme die entsprechenden Carbonsäureamide erhalten werden können. Tatsächlich führt jedoch eine Umsetzung einer organischen Carbonsäure, wie Essigsäure, mit Isocyanat im allgemeinen unvermeidbar zur Bildung von Säureanhydrid und dialkylsubstituiertem Harnstoff zusammen mit dem Säureamid, wie sich aus der Veröffentlichung von J. H. S a u n d e r s und Mitarbeiter in Chemical Reviews, Bd. 43, 1948, S. 210 ergibt: RN = C = O t CH3COOH < RNHCOOCOCH3 < RNHCOCH3 t CH3COOCOCH3 t CO2 t (RNH)oCO Uberraschenderweise wurde jedoch bei der Umsetzung von O,O-Dialkyl-dithiophosphorylessigsäure mit einem Alkylisocyanat nach dem Verfahren der Erfindung reines kristallines Amid ohne gleichzeitige Bildung von Säureanhydrid oder Dialkylhamstoff erhalten. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt also einen neuen und fortschrittlichen Weg zur Herstellung von O,O-Dialkyl-dithiophosphorylessigsäuremonoalkylamiden dar. From H 0 u b e n W e yl, Methods of Organic Chemistry, Vol. 8, Oxygen Compounds III, 1952, p.660, no.3; Richter-Anschütz, Chemistry of Carbon Compounds, Vol. 1, 1928, p. 354, no. 7, and reports of the German chemical society, vol. 39, 1906, p. 3053, para. 1, it has long been known that by implementation of isocyanates with carboxylic acids, especially fatty acids, in the heat the corresponding Carboxamides can be obtained. In fact, however, leads a reaction of an organic carboxylic acid, such as acetic acid, with isocyanate in general unavoidable for the formation of acid anhydride and dialkyl-substituted urea together with the acid amide, as can be seen from the publication by J. H. S a n d e r s and Employee in Chemical Reviews, Vol. 43, 1948, p. 210 gives: RN = C = O t CH3COOH <RNHCOOCOCH3 <RNHCOCH3 t CH3COOCOCH3 t CO2 t (RNH) oCO Surprisingly was, however, in the implementation of O, O-dialkyl-dithiophosphorylacetic acid with a Alkyl isocyanate according to the process of the invention pure crystalline amide without simultaneous Formation of acid anhydride or dialkylurea obtained. The inventive method thus represents a new and advanced way of producing O, O-dialkyl-dithiophosphorylacetic acid monoalkylamides represent.
Für das Verfahren der Erfindung geeignete Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzol. Toluol; halogenierte Kohlenwasserstoffe, z. B. Tetrachlorkohlenstoff, Methylenchlorid aliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Hexan. Suitable solvents for the process of the invention are aromatic Hydrocarbons, e.g. B. benzene. Toluene; halogenated hydrocarbons, e.g. B. Carbon tetrachloride, methylene chloride, aliphatic hydrocarbons, e.g. B. hexane.
Wenn die O.O-Dialkyl-dithiophosphorylessigsäure mit dem Alkylisocyanat umgesetzt wird, tritt die Decarboxylierung (Abspaltung von Kohlendioxyd) nicht unterhalb der Raumtemperatur ein, so daß das Reaktionsprodukt in Form eines gemischten Anhydrids der Dialkyl-dithiophosphorylessigsäure und Alkylcarbaminsäure erhalten wird. Beim Erwärmen dieses gemischten Anhydrids tritt die Decarboxylierung ein. When the O.O-dialkyl-dithiophosphorylacetic acid with the alkyl isocyanate is implemented, the decarboxylation (elimination of carbon dioxide) does not occur below room temperature, so that the reaction product is in the form of a mixed anhydride the dialkyl dithiophosphorylacetic acid and alkyl carbamic acid is obtained. At the Decarboxylation occurs when this mixed anhydride is heated.
Wenn man das Alkylisocyanat zugibt, während die Temperatur der Reaktionsmischung oberhalb 400C gehalten wird, bildet sich das O,O-Dialkyldithiophosphorylessigsäuremonoalkylamid unmittelbar unter Entwicklung von Kohlendioxyd. When adding the alkyl isocyanate while the temperature of the reaction mixture is kept above 400C, the O, O-dialkyldithiophosphorylacetic acid monoalkylamide is formed immediately with the development of carbon dioxide.
Da das Nebenprodukt der Umsetzung gasförmiges Kohlendioxyd ist, verläuft sie glatt unter spontaner Entwicklung des Gases. Since the by-product of the reaction is gaseous carbon dioxide, it proceeds they smooth with spontaneous evolution of gas.
Die Beendigung der Umsetzung erkannt man am Aufhören der Gasentwicklung. Um das O,O-Dialkyldithiophosphorylessigsäuremonoalkylamid aus der Reaktionsmischung abzutrennen, wird das Lösungsmittel unmittelbar oder nach dem Entfernen der restlichen O,O-Dialkyl-dithiophosphorylessigsäure durch Waschen mit einer wäßrigen Bicarbonatlösung abdestilliert. The completion of the implementation can be recognized by the cessation of gas evolution. To get the O, O-dialkyldithiophosphorylacetic acid monoalkylamide from the reaction mixture separate the solvent immediately or after removing the remaining O, O-dialkyl-dithiophosphorylacetic acid by washing with an aqueous bicarbonate solution distilled off.
Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Produkte sind wertvoll als Insektizide. Sie besitzen eine geringe Giftigkeit für Menschen. The products that can be made by the process of the invention are valuable as insecticides. They have a low toxicity to humans.
Das folgende Beispiel erläutert das Verfahren der Erfindung. The following example illustrates the method of the invention.
Beispiel 40 g 0,0 - Dimethyl - dithiophosphorylessigsäure werden in 40 ccm trockenem Benzol gelöst und zu der Mischung 12 g Methylisocyanat tropfenweise bei einer Temperatur unter 30"C zugefügt. Nach dem Erwärmen auf 40 bis 45"C tritt eine glatte Decarboxylierung ein. Das Erwärmen wird noch ungefähr 30 Minuten bei einer Temperatur von 50"C fortgesetzt. Example 40 g of 0,0-dimethyl-dithiophosphorylacetic acid become dissolved in 40 cc of dry benzene and added 12 g of methyl isocyanate dropwise to the mixture added at a temperature below 30 "C. After heating to 40 to 45" C occurs a smooth decarboxylation. Warming will take about another 30 minutes a temperature of 50 "C continued.
Die Reaktionsmischung wird mit 70joiger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und dann mit Wasser gewaschen, bis sie alkalifrei ist. Unter vermindertem Druck wird das Benzol abgedampft. The reaction mixture is diluted with 70% aqueous sodium bicarbonate solution and then washed with water until it is alkali free. Under reduced pressure the benzene is evaporated.
Man erhält 30 g eines farblosen, durchsichtigen TTls. Nach dem Abkühlen erhält man ein vollständig kristallines, festes Produkt mit einem Schmelzpunkt von 49,0 bis 50,5°C. Die Ausbeute an O,O-Dimethyl - dithiophosphorylessigsäuremonomethylamid beträgt 7101o. 30 g of a colorless, transparent TTI are obtained. After cooling down a completely crystalline, solid product with a melting point of 49.0 to 50.5 ° C. The yield of O, O-dimethyl - dithiophosphorylacetic acid monomethylamide is 7101o.
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BE624058A (en) |
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