Brevet FR2355843A1 — publié le 19780120

Une classe bien connue d'insecticides est celle des hydrocarbures cycliques polychlorés présentant des structures à pont endométhylène. Ces composés se préparent par la réaction bien connue due 4 + 20 cyclo-addition de Diels-Alder. Certains de ces insecticides sont vendus sous les marques Chlordane, Heptachlor, Heptachlor expoxide, Betadihydro heptechlor, Teodrin, Aldrin, Dieldrin, Endrin, Endosulfan (Thiodan), Aldodan, Mirex et Nonachlor. Ces insecticides sont classiquement utilisés pour la lutte contre les cafards, les fourmis, les termites et autres parasites domestiques, les insectes du sol et divers parasites des végOtaux et des cultures. Ce sont de bons insecticides de contact dont les symptômes d'empoisonnement comprennent a perturbation des ganglions du système nerveux central lors de l'absorption par l'insecte. La présente invention se rapporte à une nouvelle classe de composés possédant une activité analogue à celle des hydrocarbures cycliques polychlorés. Les composés de l'invention sont essentiellement les composés à tête de pont azote analogues aux insecticides du commerce ci-dessus ; mais ils présentent l'avant3g autre plus facilement dégradés après avoir rempli leur office, ce qui réduit leur effet nuisible sur l'environnement. Les amines polycycliques chlorées de l'invention peuvent se préparer en faisant réagir la pentachloro--pyrolénine sur le norhornadiène , le cyclopentadiène ou autre oléfine adéquat dans une réaction de cyclo-addition du type Diels-Adler, suivie éventuellement d'autres traitements en vue d'obtenir le dérivé recherché. Les schémas réactionnels suivants constituent un exemple des réactions qui se produisent : L'inventîon a pour objet un composé ayant uns formule choisie dans le groupe suivant : 1) et leur dérivés hydrogénés, chlorés et bromés L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une amine polycyclique utilisable comme insecticide consistant essentiellement à faire réagir une pentachloro-a pyrrolénine sur le norbornadiène ou le cyclopentadiène dans une réaction de cyclo-addition du type Diels-Alder. Les amines polycycliques chlorées de l'invêntion sont des insecticides très actifs.. Elles sont supérieures aux insec ticidea chlorés décrits ci-dessus en ce quelles sont aisément dégradables, tandis que les insecticides chlorés du commerce ne le sont pas. On a trouvé que ces derniers présentaient l'incon vénient de l'accumulation de leurs résidus dans ltenvironnement constituant une menace pour la santé. En conséquence, leur utilisatinn a été rigoureusement réglementée aux U.S.A., tant à l'éche- lon fédéral qu'à l'échelon national. En outre, les colonies de parasites ont développé en de nombreux endroits une résistance au > insecticides à base d'hydrocarbures chlorés décrits ci-dessus. Les amines polycycliques de l'invention se prêtent relativement bien à l'hydrolyse sur la tête de-pont azote par suite de la présence de la partie N - CCl2, donnant un amino acide dont la biodégradation peut se poursuivre. Ce processus de dégradation est impossible avec les insecticides du commerce décrits ci-dessus et il est très intéressant car il résout le problème de résidus bien connu que posent ces produits. La présence de la partie amino en tête de pont augmente aussi les effets pharmacologiques de l'insecticide sur le système nervaux des insectes. Cette augmentation de l'efficacité insecti cide réduit considérablement le problème de la résistance des parasites. Exemple 1. On introduit dans un tube scellé un mélange de I g (4,2 mmoles) de pentachloro-1-azacyclopentadiène (Mazzara, Gazzetta Chemica Italiana, 32 Il, 30, 1902) et 0,425 cm (4,2 mmoles) de - norbornadiène et on les chauffe à 80 C pendant 4 jours. On dissout le produit de la réaction dans un mélange à parties égales d'acétone et de méthanol et on le filtre sur charbon de bois. On évapore le filtrat et on le fait recristalliser cinq fois dans l'acatone-méthanol, ce qui donne 1,10 g *80 %) de 1-aze-2, 3, 4, tO, 10-pentachloronol, ce qui donne 1,10 g (80 %) de 1-aza-2, 3, 4, 10, l0-pentachloro 1, 4, 4a, 5, 8, 8a-hexahydro-1,4 : 5,8 diméthano-naphtaiène, Pf = 97 - 990 C.Composition : maculé pour C11H8N Cl5 : C 39,81 ; H 2,41 ; N 4,22. @rouvé : C 39,99, H 2,22 ; N 4,06. Le composé peut être représenté par la formule Exemple 2. On laisse reposer une nuit à la température ambiante un mélange de 2 g (8,4 mmoles) de pentachloro-1-azacyclopantadièn et 0,556 g (8,4 mmoles) de cyclopentadiène. On dissout le mélange réactionnel dans de l'éthanol aqueux à 50 % et on le refroidit. On recueille le précipité et on le sublime à 55 C, sous 0,1 mm de mercure, ce qui donne 1,9 g (74 %) de 2-aza-3,3,4,5,6,-penta chloro-tricyclo [5,2,1,02,6 3-- déca-4,8-diène, Pf = 173-174 C. Composition : calculé pour C9H6N C15 C 35,35 ; H 1,96 ; N, 4,58 Trouva : C 35,36 ; H 1,94 ; N 4,46. Le composé peut être représenté par la, formule Exe:nls 3. On agite à la température ambiante pendant 14 jours un mélange de 3,0 g (9,05 mmoles) du composé de l'exemple t et 1,725 (10 mmoles) diacide m-chloroperbenzoïque dans 20 cm de chloroforn 3 On extrait successivement le mélange réactionnel par 3 fois 3 cm d'une solution aqueuse de bisulfite de sodium à 5 % et trois fois 3 3 cm dtune solution aqueuse de bicarbonate de sodium à S g. Dn sèche la couche organique, on ltévapore, et on fait recristallisez le résidu trois fois dans de l'éther, puis on le sublime à 60 C sous 0,1 mm de mercure, ce qui donne 2,3 g de 1-aza-2, 3, 4, 10, 10-pantachioro-6,7-époxy-1, 4, 4a, 5, 6, 7, 8, 8a-octahydro-1, 4-ando-exo-5,0-diméthanonaphtalène. Composition : calculé pour C11H8N 0 Cl5 : C 37,98 ; H 2,30 ; N 4,02.Trouvé : C 38,24 ; H 2,21 ; N 3,82. Le composé de l'exemple 3 peut etre représenté par la formule Exemple 4. On agite à la température ambiante pendant 14 jours un mélange de 5,0 g (16,37 mmoles) du composé de 11 exemple 2 et de 3 02 g (17,5 mmoles)- d'acide m-chloroperbenzolque dans 25 cm3 de chloroforme. On extrait successivement le mélange réactionnel par trois fois 3 cm3 d'une solution aqueuse de bisulfite de sodium 3 fois et trois fois 3 cm d'une solution aqueuse de bicarbonate de sodium à 5 %. On sèche la couche organique, on la fait évaporer, et on recristallise le résidu trois fois dans l'éther, ce qui donne 3,40 g de 2-aza-8,9-epoxy-3,3,4,5,6-penta-chlor0tr ,O2,67 déc-4-ne. Composition : calculé pour CgH6N O C15 : C 33,63 ; H 1,88 ; N 4,36. Trouvé : C 34,07 ; H 2,33 ; N 4,12. Le composé de l'exemple 4 peut etre représenté par la formule Exemple 5. On agite à la température ambiante pendant 4 jours ur mélange de 175 mg (0,574 mmole) du composé de l'exemple 2 et 92 mg (0,574 mmole) de brome dans 15 cm de chlorure de méthylèn On fait évaporer la solution et on sublima le résidu, ce qui don 230 mg de 2 aze-8,9-dibromo-3,3,4,5,6-penta-chlorotricyclo [9,2,1 ,02,6]déc-4-ène. Le composé peut être représenté par la formule Exemple 6. On effectue une évaluation des composés des exemples 1 et 2 en tant que larvicides et toxiques du pou du corps par leC procédés suivants Toxique du pou du corps On sélectionne les composés en tant que toxiques du pou du corps (Pediculus humanus L.) en exposant de jeunes poux dL corps adultes sur des pièces de tissu de laine traitées de 3,8 ctt de diamètre. On épingle les pièces par groupes de deux sur des 3 planches, et on dépose sur celles-ci, avec une pipette, 0,7 cm de solution à 1 % des composés dans l'acétone ou un autre solvant volatil. Dn sèche les pièces, on expose à celles-ci 10 poux femel les ans des béchers de verre de 50 cm3 pendant 24 heures.Les piècea sur lesquelles tous les poux sont morts ou inanimés sont essayées à nouveau à des intervalles de 1 à 7 jours jusqu'3 ce qu'un ou plusieurs poux restent indemnes. Au bout de 31 jours, on arrête les essais, même si les pièces sont encore efficaces. On effectue des essais, à titre de comparaison sur des étalons de DDT et de malathion. Les étalons sont ordinairement efficaces pendant plus de 30 jours dans ces conditions. Larvicides. On sélectionne des composés comme produits tuant les larves de moustiques en exposant des larves au 4ème degré d'Anophèles quadrimadulatus .Say à des solutions ou à des suspensions des composés. dans l'eau (essais en double). On dissout les composéa dans de l'acétone et on les ajoute à liteau ; les composés solzibles dans l'eau restent en solution-et les autres passent à l'état de suspensions finement divisées. On ajoute les larves de moustiques à l'eau traitéeet on détermine la mortalité au bout de 24 heures d'exposition.Si la mortalité est de 95 % à 100 % à la concentration initiale de 10 parties par million, on effectue des essais supplémentaires pour déterminer la concentration minima efficace. flans ces conditions, la Cl90 du larvicide étalon "Abats" est de 0,005 ppm. En tant que toxique résiduel, le composé de l'exemple I reste efficace à 100 % pendant plus de 31 jours1 tandis que le composé de l'exemple 2 est efficace à 100 % pendant 17 jours En En ce qui concerne la rapidité d'action, le compose de l'exemple 1 exige 1 heure pour produire 100 % de poux inanimés parmi des poux exposés au traitement par le produit frais. Pour le même résultat, le composé de l'exemple 2 exige plus de 3 heures, mais moins de 24 heures. En tant que larvicide, le composé de l'exemple 1 donne des mortalités de 100 % et 96 % aux concentrations de 10 et 1 ppm; respectivement. Le composé est efficace à 20 % pour une concentration de 0,1 ppm. Exemple 7. On compare l'efficacité comme insecticides des composés des exemples 1 et 2 avec leurs analogues commerciaux, l'Aldrin et le -Chiordene. Les conditions d'essai sont les suivantes Hôte : cafard, env. lg véhicule : éthanol à 95 %. Mode d'application : faire tomber environ 50 tl de solution sur le dos du cafard au moyen d'une microseringue. Essai à blanc : éthanol à 95 %. Les résultats sont les suivants : dose Observation Composé (mole/q d'hute) début de troubles mort au nerveux au bout de bout de Aldrin 3,10-6 3 (h) 36 (h) Composé de l'Ex. 1 3.10-@ 2 24 Chlorene 7,10-6 24 48 Compasé de l'Ex. 2 7,10-6 1 36 Essoi à blanc 75 l aucun effet aucun eff REVENDICATIONS 1. Un composé ayant une formule choisie dans le groupe suivant et leur dérivés hydrogénés, chlorés et bromés ; 2. Procédé de fabrication d'une aminepolycyclique utilisable comme insecticide consistant essentiellement à faire réagir une psntachloro-&alpha;-pyrrolénins sur le norbornadiène ou le cyclopentadiène dans une reaction de cyclo-addition du type Diels-Alder. 3. Le produit obtenu par la réaction de cyclo-addition entre la pentachloro-a-pyrrolénine et le norbornadiène. 4. 4. Le produit obtenu par la réaction du pentachloro-a pyrrolénine et le cyclopentadiène. 5. Le produit obtenu par la bromuration du produit selon la revendication 4.