Brevet FR2034497A1 — publié le 19701211

La présente invention a pour objet un procédé de préparation du thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2) répondant à la formule I (I) 10 lequel possède une excellente activité insecticide et acaricide. Le brevet français n°l.48l.404 décrit un procédé permet tant de préparer respectivement des phosphates, des phosphonates, des thionophosphates et des thionophosphonates de la 2-hydroxy-quinoxaline. Selon ce procédé, on fait réagir la 2-hydroxy-15 quinoxaline respectivement avec des halogéno-esters de l'acide phosphorique, de l'acide phosphonique, de l'acide thionophospho-rique et de l'acide thionophosphonique, de préférence en présence d'un accepteur d'acides et dans des proportions stoechiométri-ques. Ledit brevet français décrit plus en détail la prépara-20 tion du thionophosphate d'0,0-diéthyle et d'0-(quinoxalyle-2) par réaction, dans 1'acétonitrile, de la 2-hydroxy-quinoxaline avec une quantité équivalente de triéthylamine et de chloro-thionophosphate d'0,0-diéthyle, la préparation du phosphate d'O.O-diéthyle et d'0-(quinoxalyle-2) par réaction, dans l'acéto-25 nitrile, de la 2-hydroxy-quinoxaline avec une quantité équimo-laire de carbonate de potassium et de chlorophosphate d'0,0-diéthyle, ainsi que la préparation du phénylthionophosphonate d'0-éthyle et dfO-(quinoxalyle-2) par réaction du phényl-chloro-thiono/ r , ; /phospnonate d O-ethyle avec un mélangé préalablement concentre et 30 constitué de 2-hydroxy-quinoxaline en solution dans le diméthyl-formamide et d'une quantité équivalente de méthylate de sodium en solution méthanolique. Lorsqu'on désire préparer le thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2) selon le procédé indiqué ci-35 dessus, on n'obtient que des produits huileux inutilisables qui ne contiennent qu'une faible quantité du composé recherché à 70 02800 2 2034497 coté de différents autres produits. Le brevet français n° 1.481.404 indique que les phosphates, les phosphonates, les thionophosphates et les thiono phosphonates de la 2-hydroxy-quinoxaline obtenus sous forme vis-5 queuse, insolubles dans l'eau, ne pouvant pas distiller sans se décomposer, peuvent cependant être débarassés de leurs derniers éléments volatils et ainsi être purifiés, par distillation dite "approximative", c'est-à-dire par chauffage prolongé sous pression réduite à des températures modérément élevées. 10 En opérant selon le procédé exposé dans le brevet fran çais mentionné, on a constaté que le thionophosphate d'0ç0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2).. qui ne se trouve qu'en bien faiblœ quantités dans le produit de la réaction obtenu sous forme d'une huile, ne peut pas être débar-assé par distillation dite 15 "approximative" des produits secondaires présents en quantités largement prépondérantes. A partir de l'huile ainsi obtenue, il n'est pas possible non plus d'obtenir, par distillation ou par cristallisation, le thionophosphate d'Q,Q-diméthyle et d'O-(quinoxalyle-2) à l'état pur ou même seulement sous une forme 20 concentrée. Le procédé décrit dans le brevet français n° 1.481.404 n'offre donc aucune possibilité de préparer pratiquement le thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2) ■ ni de l'utiliser dans l'industrie. 25 tenir le thionophosphate d' 0,0-dirnéthyle et d'0-(quinoxalyle-2) avec d'excellents rendements et un haut degré de pureté, lorsqu'on fait réagir, dans un solvant inerte et miscible à l'eau, un sel de la 2-hydroxy-quinoxaline de formule II dans laquelle Z représente un cation, de préférence le sodium, avec un halogénothionophosphate d!Q,û-diméthyle de formule III La demanderesse a trouvé maintenant que 1'on peut ob- 30 (II) 35 (formule ±il voir page suivante) 70 02800 3 2034497 CH,0 S M-X (ITI>> CH,0 S . 3 5 dans laquelle X représente un atome de brome ou de préférence un atome de chlore, en présence d'une quantité catalytique d'une aminé tertiaire hétérocyclique ou aromatique. L'utilisation d'une aminé tertiaire hétérocyclique ou 10 aromatique comme catalyseur, s'est avérée indispensable pour la préparation du thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2). La quantité d'amine utilisée comme catalyseur est comprise entre 0,01 et 0,8 mole, de préférence entre 0,01 et 0,05 mole, par rapport à la 2-hydroxy-quinoxaline. Comme catalyseur, on 15 peut utiliser des aminés tertiaires hétérocycliques telles que la pyridine, ou des aminés tertiaires aromatiques. On obtient un rendement maximum lorsqu'on utilise une quantité de 0,01 mole de catalyseur rapporté à la quantité de 2-hydroxy-quinoxaline. Le sel de la 2-hydroxy-quinoxaline utilisé est de pré- • 20 férence un sel de métal alcalin, par exemple le sel de sodium. Comme solvants inertes miscibles à l'eàu convenant particulièrement à l'exécution du procédé de l'invention, on peut citer l'acétone et 1'acétonitrile. On peut effectuer la réaction dans Tin large domaine de 25 températures. En général, on opère à une température comprise entre -20° et la- température d'ébullition du mélange réactionnel, de préférence entre -20° et +50°, au mieux entre -10 et 0°. Le thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2), préparé selon le procédé de l'invention, est obtenu sous 30 forme d'une substance cristalline ayant un point de fusion bien déterminé et qui peut être purifiée par cristallisation dans les solvants usuels. Le thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2), obtenu selon le procédé de l'invention, se signale non seule-35 ment par son excellente action contre les insectes et les acariens, mais encore par une toxicité relativement faible à 70 02800 4 2034497 l'égard des homéothermes ainsi que par une faible phytotoxicité. Le nouveau composé peut donc être utilisé comme produit pesticide aussi bien dans les cultures en plein air que dans des pièces habitées, dans des caves, dans des s Silos, dans des stables etc.., 5 pour protéger les êtres vivants du r-ègns végétal et du règne animala à leurs divers stades de développement3' contre les prédateurs, par exemple contre les insectes et las acariens nuisibles. La lutte contre les parasites est menée selon les méthodes usuelles, par exemple par traitement des corps à proté-10 ger au moyen de la substance active. Pour son application comme agent phytoprophylactique ou comme pesticide, le composé de l'invention peut être présenté sous forme d'un agent de poudrage ou d'une bouillie à pulvériser, par exemple sous forme de solution ou de dispersion, avec de l'eau ou des solvants organiques 15 appropriés, tels que les distillats de pétrole, les distillats de goudron etc., ainsi que des émulsionnants* par exemple les étheis polyglycoliques liquides formés par réaction d'addition d'oxydes d'alkylène sur des alcools, des mercaptans ou des alkyl-phénols à haut poids moléculaire .On peut, en outre, ajouter 20 au mélange des solvants organiques appropriés, tels que des cétones, des hydrocarbures aromatiques, éventuellement halogénés, des huiles minérales etc., qui servent d'auxiliaires de dissolution. Les produits à pulvériser et les agents de poudrage 25 peuvent contenir les supports inertes habituels, comme par exemple le talc, la terre d'infusoires, la bentonite, la ponce ou d'autres additifs, tels que des dérivés de la cellulose etc., et également, dans le but d'améliorer l'aptitude au mouillage et l'adhérence, les mouillants et adhésifs usuels. 30 Dans les compositions, la substance active conforme à l'invention peut se trouver en mélange avec d'autres corps actifs connus. Les compositions renferment généralement de 0,02 à 90?ô en poids de substance active, de préférence de 5 à 50^. Outre ses applications comme insecticide et comme acari-35 cide, le thionophosphate d'O,0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2), préparé selon le procédé de l'invention, peut être utilisé avanta 70 Ô2800 5 2034497 geusement en médecine vétérinaire pour combattre les ectoparasites et les endoparasites des animaux à sang chaud. Pour son application en médecine vétérinaire, le thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2) peut être 5 mis sous des formes de présentation connues, par exemple sous des formes de comprimés, de capsules, de liquides destinés à être ajoutés au bain (Dip) ou sous forme d'aérosols. La préparation peut être ajoutée à la nourriture ou à l.'eau destinées aux animaux; elle peut être injectée aux animaux par voie sous-10 cutanée ou par voie intra-musculaire, ou encore elle peut être utilisée sous forme de bains ou d'aérosols. Les exemples d'application suivants illustrent l'excellente activité insecticide et acaricide du composé préparé selon le procédé de l'invention, sans aucunement limiter la portée d* 15 l'invention. Les parties dont il est question dans ces exemples s'entendent en poids. EXEMPLE a: Action insecticide contre Bruchidius (charançon du haricot) - Action par contact 20 Pour préparer un concentré, on mélange 25 parties de thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'O-(quinoxalyle-2), 10 parties d'un mélange d'éther polyglycolique d'alkyl-phénol et d'alkyl-benzène-sulfonate (8 parties de triton X-700 et 2 parties de triton X-800) ainsi que 52 parties de xylène, 10 parties de 25 "Shellsol R" (fraction d'hydrocarbure aromatique ayant une zone d'ébullition de 203-289°) et 3 parties d'isocyanate de butylej on obtient ainsi une solution limpide qui s'émulsionne facilement dans l'eau. On dilue le concentré avec de lreau jusqu'à la concentration voulue. 30 Dans des boîtes de Pétri d'un diamètre de 7 cm, on applique au moyen d'un pulvérisateur de 0,1 à 0,2 ml d'une émulsion renfermant 0,0125$» de la substance active de formule I. Après avoir séché le dépôt pendant environ 4 heures, on pose dans chacune des boîtes 10 imagos de Bruchidius et on recouvre 35 chaque boîte avec un couvercle constitué d'une fine toile en l&.i ;ou. On conserve les charançons à la température 70 02800 6 2034497 ambiante sans leur donner de nourriture. Au bout de 48 heures, on détermine le taux de létalité en $ en comptant les charançons vivants et morts. La valeur 100$ signifie que tous les charançons ont été tués, 0$ veut dire 5 qu'aucun charançon n'a été tué» L1évaluation indique que le taux de létalité au bout de 48 heures est de 100$, EXEMPLE b; Action insecticide contre Aphis fabae (puceron noir du haricot)- Action par contact 10 Pour préparer un concentrés on mélange 25 parties de thionophosphate d'0,0-diméthyle et •!'0-(quinoxalyle-2), 10 parties d'un mélange d'éther polyglycolique d!alkyl-phénol et dsalky1-benzène-sulfonate (8 parties de triton X-700 et 2 parties de triton X-800), 55 parties de xylène et 10 parties de 15 "Shellsol. R"; on obtient une solution limpide qui s'émulsionne facilement dans l'eau. On dilue le concentré avec de l'eau jusqu'à la concentration voulue. On pulvérise sur des plants de fèves des marais (Vicia faba), jusqu'à l'écoulement de gouttes, une émulsion à 0,0125$ 20 du composé de formule I. Les plants de fèves des marais sont fortement infestés par le puceron noir (Aphis fabae) à tous ses stades de développement. Au bout de 48 heures on détermine le taux de létalité en comptant les pucerons vivants e.t morts. Le taux de létalité 25 est exprimé en $. La valeur 100$ signifie que tous les pucerons ont été tués, tandis que la valeur 0$ signifie qu'aucun puceron n'a été tué. L'évaluation indique que le taux de létalité au bout de 48 heures est de 100$. EXEMPLE c: 30 Action_insecticide contre Carausius morosus (sauterelle indienne) - Action par ingestion On prépare un concentré comme celui décrit à l'exemple a) et on le dilue avec de l'eau jusqu'à la concentration voulue. On plonge des rameaux d'éphémère de Virginie (trades-35 cantie) pendant 3 secondes dans une éraulsion renfermant 0,0125;o du composé de formule I. Après séchage du dépôt, on introduit 70 02800 7 2034497 chacune des tiges d'éphémères dans un petit tube de verre contenant de l'eau et on place ce tube dans un récipient en verre. Dans ce dernier, on met 10 larves de Carausius du deuxième stade et on ferme le récipient avec un couvercle en toile métallique. 5 Au bout de cinq jours, on évalue le taux de létalité en comptant les insectes vivants et morts. Le taux de létalité est exprimé en %. La valeur 100?« signifie que toutes les larves sont mortes tandis que 0% veut dire qu'aucune larve n'a été tuée. L'évaluation indique que le taux de létalité est de 100$. 10 EXEMPLE d: Action insecticide contre Ephestia kuehniella (teigne de la farine) - Action par conts.ct On prépare un concentré comme celui décrit à l'exemple a) et on le dilue avec de.l'eau jusqu'à la concentration voulue. 15 Dans des boîtes de Pétri d'un diamètre de 7 cm conte nant chacune 10 chenilles longues de 10 à 12 mm, on applique au moyen d'un pulvérisateur de 0,1 à 0,2 ml d'une émulsion contenant 0,05^ de substance active de formule I. On recouvre ensuite les boîtes avec des couvercles constitués d'une fine toile 20 en laiton. Après séchage du dépôt, on administre comme nourriture aux chenilles une rondelle de pain sans levain que l'on renouvelle suivant les besoins. Au bout de 5 jours, on évalue le taux de létalité en comptant les chenilles vivantes et. mortes. Le taux de létalité 25 est exprimé en $>. La valeur 100$o signifie que toutes les chenilles ont été tuées et 0% indique qu'aucune chenille n'a été tuée. On constate que le taux de létalité au bout de 5 jours est de 100>o. EXEMPLE e: - Action acaricide contre Tetranychus_telarius 30 (tétranyque tisserand) - Action par contact On prépare un concentré comme celui décrit à l'exemple a) et on le dilue avec de l'eau jusqu'à la concentration voulue. On pulvérise des plants de haricots (Phaseolus vulgaris), jusqu'à l'écoulement de gouttes, avec une émulsion contenant 355 0,0125^ de substance active de formule I. Ces plants de haricots sont fortement infestés par le tétranyque tisserand (Tetranychus 70 02800 8 2034497 telarius) à tous ses stades de développement. Au bout de 48 heures, on évalue le taux de létalité en comptant les tétranyques vivants et morts. Le taux de létalité est exprimé en $. La valeur 100$ signifie que tous les tétrany-5 ques ont été tués tandis que 0$ veut dire qu5aucun tétranyque n'a été tué. On constate que le taux de létalité est de 100$ au bout de 48 heures. Les exemples suivants illustrent le procédé de l'invention permettant de préparer le thionophosphate d'0,0-diméthyle 10 et d'0-(quinoxalyle-2) sans aucunement limiter la portée de 1'invention. EXEMPLE 1: Tout en agitant, oh chauffe à l'ébullition au reflux 219 g (1,5 mole) de l,2-dihydro-2-oxoquinoxaline et 60 g (1,5 15 mole) d'hydroxyde de sodium en poudre dans 2000 ml de xylène, jusqu'à déshydratation complète au moyen d'un séparateur d'eau. On refroidit ensuite à la température ambiante, on essore le sel de sodium, on le lave au benzène et on le sèche à 70° sous pression réduite. 20 A un mélange de 51 g du sel de sodium de la 1,2-dihydro- 2-oxo-quinoxaline, de 300 ml d'acétonitrile et de 1,5 ml de pyridine, on ajoute goutte à goutte en l'espace de 30 minutes, tout en agitant à la température ambiante, 48 g de chlorothiono-phosphate d'0,0-diméthyle. On continue d'agiter le mélange réac-25 tionnel pendant encore 3 heures et demie, on refroidit à 0° et on essore. On concentre ensuite sous pression réduite le filtrat au bain-marie à 50° et on verse le résidu huileux sur de l'eau glacée. Au bout de quelques minutes, on essore le produit solide qui a précipité et, pendant qu'il est encore humide, on le dis-30 sout dans 120 ml d'acétone. On agite la solution brièvement avec 12 g de charbon actif, puis on sépare par filtration et, tout en agitant, on verse le filtrat dans un mélange de 500 ml d'eau glacée et de 60 ml d'une lessive de soude à 10$. Après avoir agité pendant 20 minutes, on essore le produit solide, on lave encore 35 une fois à l'eau et on le dissout dans 280 ml de benzène. On sépare une petite phase aqueuse et on évapore la solution benzénique 70 02800 9 2034497 à siccité en opérant au bain-marie, à une température de 50° et sous le vide de la trompe à eau. Le résidu d1 évaporation se solidifie après quelques heures à la température ambiante. On obtient ainsi 61,5 g de thionophosphate d'0,0-diméthyle et deO-(quinoxalyle-5 2) représentant 75$ du rendement théorique; il fond à Analyse: C^qH^^N^O^PS Poids moléculaire : 270**25 calculé: C 44,8$ N 9,8$ P 11,7$ trouvé : 44,5$ 10,4$ 11,5$ EXEMPLE 2: 10 A un mélange de 351 g du sel de sodium de la 1,2- dihydro-2-oxo-quinoxaline, de 1200 ml d'acétonitrile et de 22,5 Kil de pyridine, on ajoute en l'espace de 30 minutes, tout en agitant à une température de -10°, 321 g de chlorothionophosphate d'0,0-diméthyle. On continue d'agiter le mélange réactionnel pendant 15 16 heures à -10° et on filtre. On concentre ensuite le filtrat sous pression réduite à une température du bain de 50° et on verse, sous agitation, le résidu huileux dans un mélange de 2400 ml d'eau glacée, et de 300 ml d'hydroxyde de sodium à 10^. On continue ensuite d'agiter pendant 20 minutes, on sépare le 20 produit solide par filtration et on le dissout dans 900 ml de toluène. On lave la solution toluénique à l'eau et on l'évaporé à siccité à une température du bain de 60° et sous le vide de la trompe à eau. On obtient 486 g de résidu solide à la température ambiante, soit 86,2$ du rendement théorique. Après recris-25 tallisation dans une quantité d'isopropanol représentant le triple de la quantité de produit à recristalliser (avec 10$ de charbon actif), on obtient 376 g de thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2), soit 66,7$ du rendement théorique; le produit fond à 48-49°. 10 70 02800 2034497 REVENDICATIONS 1.- Un procédé de préparation du thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2) répondant à la formule I N -0- ? ,0CH \ OCH- (I) 10 caractérisé en ce qu'on fait réagir, dans un solvant inerte et miscible à l'eau, un sel de la 2-hydroxy-quinaxoline de formule II N^-0Z 15 20 (II) dans laquelle Z représente un cation, avec un halogéno-thionophosphate d'0,0-diméthyle de formule III CH 0 S 5 \ « VP-X (III) / CH.,0 ? dans laquelle X représente un atome de chlore ou de brome, et en présence d'une aminé tertiaire hétérocyclique ou aromatique. 25 2.- Un.procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute de 0,01 à 0,8 mole d'aminé tertiaire, de préférence de 0,01 à 0,05 mole, par rapport à la quantité de 2-hydroxy-quinoxaline . 3-- Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on 30 utilise la pyridine comme aminé tertiaire. 4.- Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le symbole Z dans la formule II signifie le sodium. 5-- Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le symbole X dans la formule III signifie le chlore. 35 6.- Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la réaction à une température comprise entre -20° et le 70 02800 ii 2034497 point d'ébullition du mélange réactionnel, de préférence entre -20° et +50°>au mieux à une température comprise entre -10 et 0°. 7.- Un produit pesticide, plus spécialement un produit insecticide et acaricide, caractérisé èn ce qu'il contient, à titre de 5 substance active, le thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'O- (quinoxalyle-2) obtenu selon le procédé décrit à. l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8.- Un procédé de lutte contre les insectes et les acariens, caractérisé en ce qu'on utilise à cette fin,comme substance acti- 10 ve, le thionophosphate d'0,0-diméthyle et d'0-(quinoxalyle-2) obtenu selon le procédé décrit à l'une quelconque des revendications 1 à 6. 9.- Médicament vétérinaire destiné à combattre les parasites chez les animaux à sang chaud, caractérisé en ce qu'il contient, 15 à titre de principe actif, le thionophosphate d'0,0-diméthyle et d*0-(quinoxalyle-2) obtenu selon le procédé décrit à l'une quelconque des revendications 1 à 6.