AT366360B

AT366360B - Verfahren zur herstellung von nitroalkanolderivaten

Info

Publication number: AT366360B
Application number: AT378379A
Authority: AT
Inventors: Laszlo Ing Levai; Gyula Dr Mikite; Attila Dr Kis-Tamas
Original assignee: Egyt Gyogyszervegyeszeti Gyar
Priority date: 1976-07-06
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1982-04-13
Also published as: ATA378379A

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Nitroalkanolderivaten, die-mit einer Ausnahme - bislang noch nicht beschriebene, neue Verbindungen sind.

Die erfindungsgemäss herstellbaren Nitroalkanolderivate entsprechen der allgemeinen Formel
EMI1.1

EMI1.2
zentrums existieren 4 isomere Modifikationen der Verbindungen der Formel (I), die miteinander im Verhältnis der Diastereomerie bzw. der optischen Isomerie stehen. Die beiden Diastereomeren, das threo-und das erythro-Isomere bilden somit ein Racemat, das in rechts und links drehende optische Isomeren gespaltet werden kann. Die einzige bekannte Verbindung der Formel (I) ist das threo-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandioldiacetat, das Zwischenprodukt einer Chloramphenicol-Synthese, die durch Umsetzung von Zimtalkoholacetat mit Natriumnitrit und die Reaktion des auf diese Weise erhaltenen DL-erythro-1-Phenyl-1-nitroso-2-nitro-3-acetoxypropans mit schwefelsaurem Essig-
EMI1.3
schliesslich die Herstellung des threo-Produktes.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) werden erfindungsgemäss vor allem in der Weise hergestellt, dass das 1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol der Formel
EMI1.4
oder sein Alkalimetallsalz mit einem Acylierungsmittel umgesetzt wird.

Die Acylierung des Diols der Formel (II) ist trotz seiner anscheinenden Einfachheit keine einfache Aufgabe, was sich aus dem"Aldol"-Charakter des Moleküls und aus der Gegenwart der Nitrogruppe ergibt. Infolge der Gegenwart der letzteren Gruppe ist-unter anderem-die Anwendung basischer Säurebindungsmittel bei der Acylierung bereits im voraus ausgeschlossen, da unter ihrer Wirkung die Nitrogruppe zu Nitronsäure tautomerisiert wird und dies führt zu Epimerisation, anderseits entwickelt sich unter Wirkung der basischen Mittel ein Aldogleichgewicht, des- sen"Retroaldol"-Komponente die Dissoziation des Moleküls bewirkt.

Das 1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol ist ansonsten - ähnlich wie die andern Nitroalkohole - dermassen unstabil, dass für die Spaltung (Abspaltung des lockeren Protons des Kohlenstoffatoms C (2)) keine Base notwendig ist, weil die Basizität des Lösungsmittels, z. B. von Alkohol-Wasser, ausreicht, und bereits nach einigen Stunden ist auch bei Zimmertemperatur hochgradige Spaltung nachweisbar. Bei höheren Temperaturen nimmt diese Spaltung stürmisch zu.

So ist es ebenfalls nicht erstaunlich, dass im Laufe der Prüfung der Bildungs-' und Spaltungsreaktionen des diesem Molekül sehr ähnlichen 1-Phenyl-2- - nitroäthan-1-0Is festgestellt wurde, dass diese Nitroalkohole überhaupt nicht acylierbar sind (Gazzetta Chimica Italianaj, 192-201 [1949]).

Auf Grund des Obenangeführten ist es nicht erstaunlich, dass für die Acylierung des Nitroalkohols der Formel (II) bislang kein Verfahren bekannt ist, obwohl dieser als Synthesen-Zwischenprodukt bereits seit langem bekannt ist.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass die Acylderivate der allgemeinen Formel (I) ohne Schwierigkeit und ohne Nebenreaktionen herzustellen sind, wenn das 1-Phenyl-2-nitro- - 1, 3-propandiol der Formel (II) - entweder in der threo-oder in der erythro-Isomerenform-oder ein Alkalimetallsalz davon mit einem Acylierungsmittel unter milden Verhältnissen umgesetzt wird.

EMI2.1

EMI2.2

<tb>
<tb> Alternaria <SEP> tenuis <SEP> Monilia <SEP> fructigena
<tb> Fusarium <SEP> graminearum <SEP> Gladosporium <SEP> herbarum
<tb> Trichotecium <SEP> roseum <SEP> Fusarium <SEP> oxisporum
<tb> Aspergillus <SEP> flavus <SEP> Aspergillus <SEP> oryzae
<tb> Penicillium <SEP> species <SEP> Mucor <SEP> mucedo
<tb> Rhisopus <SEP> nigricans <SEP> Bothrytis <SEP> cinerea
<tb> Phytophtora <SEP> infestans <SEP> Endostigme <SEP> pirina.
<tb>

Bei der Anwendung als Wirkstoffe werden die Verbindungen der Formel (I) in Formulierungen übergeführt, die-dem speziellen Ziel entsprechend-daneben auch andere Pflanzenschutzmittelwirkstoffe enthalten können. Ausserdem kann die Formulierung die üblichen solubilisierenden, Träger-, Verdünnungs- und/oder dispergierenden und/oder oberflächenaktiven und/oder die Wirkungsdauer regelnden und/oder das Anhaften fördernden Substanzen. und/oder einen Stabilisator in der zu 100%'notwendigen Menge enthalten.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können in die üblichen Formulierungen übergeführt werden, wie Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Pulver, Spritzpulver, lösliche Pulver, Stäubemittel, Schäume, Pasten, Granulate, Aerosole, Suspensions-Emulsionskonzentrate, Saatgutpuder usw. Zweckmässige Formen sind z. B. das 50 WP (emulgierbares Pulver mit 50% Wirkstoffgehalt), das EC (emulgierbares Konzentrat), Col. (kolloidales Suspensionskonzentrat), Mikrogranulat, Spray usw.

Diese Formulierungen werden in an sich bekannter Weise hergestellt, z. B. durch Vermischen der Wirkstoffe mit Streckmitteln, also flüssigen Lösungsmitteln, unter Druck stehenden verflüssigten Gasen und/oder Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln, also Emulgiermitteln und/oder Dispergiermitteln und/oder schaumerzeugenden Mitteln. Falls Wasser als Streckmittel benutzt wird, können organische Lösungsmittel als Hilfslösungsmittel verwendet werden.

Als flüssige Lösungsmittel können z. B. die folgenden in Frage kommen : Aromaten, wie Xylol, Toluol oder Alkylnaphthaline, chlorierte Aromaten, wie Chlorbenzole, chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid oder Äthylenchlorid, aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Paraffine, alicyclische Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexan, Alkohole, wie Butanol oder Glykol sowie deren Äther und Ester, Ketone, wie Aceton, Methyl-äthyl-keton oder Cyclohexanon, polare Lösungsmittel, wie Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxyd, sowie Wasser.

Mit verflüssigten gasförmigen Streckmitteln oder Trägerstoffen sind solche Flüssigkeiten ge-
EMI3.1
stoffe können natürliche Gesteinsmehle, wie Kaoline, Tonerden, Talkum, Kreide, Quarz, Montmorillonit oder Diatomeenerde und synthetische Gesteinsmehle, wie hochdisperse Kieselsäure, Aluminiumoxyd und Silikate, angewendet werden. Als feste Trägerstoffe für Granulate kommen im wesentlichen in Frage : gebrochene und fraktionierte natürliche Gesteine, wie Calcit, Marmor, Bims, Sepiolith, Dolomit sowie synthetische Granulate aus anorganischen und organischen Mehlen sowie Granulate aus organischem Material, wie Sägemehle, Kokosnussschalen, Maiskolben und Tabakstengel. Als Emulgier- und/oder schaumerzeugende Mittel können nichtionogene und anionische Emulgatoren, wie Polyoxyäthylenfettsäureester, Polyoxyäthylen-fettalkoholäther, z. B.

Alkylaryl-polyglykoläther, Alkylsulfate, Alkylsulfonate, Arylsulfonate sowie Eiweisshydrolysate angewendet werden. Als Dispergiermittel können z. B. Lignin, Sulfitablaugen und Methylcellulose erwähnt werden, - Es können in den Formulierungen Haftmittel, wie Carboxymethylcellulose, natürliche und synthetische pulverige, körnige oder latexförmige Polymeren verwendet werden, wie Gummiarabicum, Polyvinylalkohol oder Polyvinylacetat.

Es können ferner Farbstoffe, wie anorganische Pigmente und Spurennährstoffe, wie Salze von Bor, Eisen, Kupfer, Kobalt, Mangan, Molybdän und Zink, verwendet werden.

Die Anwendung der Verbindungen der Formel (I) als Wirkstoffe erfolgt in Form ihrer handels- üblichen Formulierungen und/oder den auf diesen Formulierungen bereiteten Anwendungsformen.

Der Wirkstoffgehalt der aus den handelsüblichen Formulierungen bereiteten Anwendungsformen kann in weiten Bereichen variieren. Die Wirkstoffkonzentration der Anwendungsformen kann von 0, 000001 bis zu 100 Gew.-% Wirkstoff, vorzugsweise zwischen 0, 01 und 10 Gew.-% liegen. Die Anwendung geschieht in einer den Anwendungsformen angepassten üblichen Weise.

Die Erfindung wird an Hand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1 : Herstellung von erythro-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol-diacetat.
EMI3.2
in 35 min, bei einer 20 C ebenfalls nicht übersteigenden Temperatur 304 ml Acetylchlorid zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird 14 h lang bei 40 C gerührt, dann wird das ausgeschiedene Natriumchlorid durch Filtrieren entfernt. Dem Filtrat werden. 600 ml Petroläther zugefügt. Das Gemisch wird 2 h lang unter Eiswasserkühlung gerührt, worauf ein kristalliner Niederschlag ausscheidet, der filtriert wird.

Ausbeute : 55 g (25, 6%).

Fp. : 81 bis 82'C.

Die durch wiederholtes Eindampfen der Mutterlauge gewonnenen Kristallfraktionen bestehen aus dem Gemisch der Diacetate der threo-und erythro-Modifikationen.

Ausbeute : 110, 2 g (51%).

Fp. : 55 bis 61 C.

Beispiel 2 : Herstellung von threo-1-Phenyl-2-nitro-1,3-propandiol-diacetat
10 g threo-l-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol werden langsam, bei Zimmertemperatur zu 16 ml Acetylchlorid gemischt. Starke Salzsäureentwicklung ist unter Aufwärmung wahrnehmbar. Die Kühlung wird in der Weise geregelt, dass die Temperatur 40 C nicht übersteigt. Nach dem Nachlassen der starken Salzsäureentwicklung wird das Reaktionsgemisch noch weitere 3 h lang bei 40 C gehalten, sodann wird les bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen.

Nach der Zugabe von viel Petroläther und Abkühlen auf 0 C wird das kristallin ausscheidende Produkt filtriert, sodann wird es mit Petroläther säurefrei gewaschen.

Ausbeute : 10, 4 g (73%).

Fp. : 72 bis 73 C.
EMI4.1
werden bei Zimmertemperatur 16 ml Acetylchlorid zugefügt. Das Reaktionsgemisdh wird 3 h lang bei 40 C gehalten, sodann über Nacht stehen gelassen. Unter Kühlung auf 0 C wird das Produkt mit viel Petroläther gefällt und einige Stunden lang im Kühlschrank stehen gelassen.

Ausbeute : 11, 5 g (80, 5%).

Fp. : 70 bis 72 C.
EMI4.2
der Lösung werden langsam 49 ml Acetylchlorid in der Weise zugefügt, dass die Temperatur nicht über 40 C steigt. Das Gemisch wird 8 h lang bei 400C gehalten, sodann über Nacht stehen gelassen. Das Reaktionsgemisch wird unter Rühren in 200 g Eis gegossen, wobei das Diacetyl-Produkt in der Form eines dichten Öls abscheidet, sodann umwandelt sich dieses binnen kurzer Zeit in Kristalle, die man 2 h lang bei 0 C hält, sodann filtriert und mit destilliertem Wasser säurefrei wäscht.
EMI4.3
: 49, 05Fp. : 71 bis 72 C.

4, 0 g obiges Produkt werden in 72 ml Isopropanol bei etwa 85 bis 90 C gelöst und die Lösung wird- bei Zimmertemperatur stehengelassen. Binnen einiger Stunden scheidet das Produkt aus, das nach Filtrieren mit kaltem Petroläther ausgewaschen wird.

Ausbeute : 22, 19 g (92%).

Fp. : 72 bis 73 C.

Beispiel 5 : Herstellung von threo-1-Phenyl-2-nitro-1,3-propanidiol-diacetat
19, 7 g threo-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol werden in 30 ml Essigsäureanhydrid gelöst, dem 0, 2 ml Borfluoirid-ätherat-Lösung in der Weise zugefügt werden, dass die Temperatur nicht über 200C steigt. Man rührt 1 h lang bei 40 C, giesst sodann auf Eis. Die abscheidenden Kristalle werden filtriert und mit eiskaltem destilliertem Wasser gewaschen.
EMI4.4
: 26, 24, 9 g erythro-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol werden in 14, 7 ml Eisessig gelöst und der Lösung werden bei Zimmertemperatur 7, 85 ml Acetylchlorid zugefügt. Man hält das Gemisch 6 h lang bei 40 C, lässt es sodann über Nacht bei Zimmertemperatur stehen.

Der Lösung wird viel Petroläther zugefügt und man lässt sie 4 h im Kühlschrank stehen. Das ausscheidende kristalline Produkt wird filtriert und mit Petroläther gewaschen.

Ausbeute : 3, 08 g (44%).

Fp. : 81 C.

Beispiel 7 : Herstellung von erythro-1-Phenyl-2-nitro-1,3-propandiol-diacetat 8, 0 g erythro-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol werden in 11, 2 ml Essigsäureanhydridlösung gelöst und der Lösung werden langsam, bei einer 40 C nicht überschreitenden Temperatur

11, 2 ml Acetylchlorid zugetropft. Man hält das Gemisch noch weitere 8 h lang bei 40 C. Das Reaktionsgemisch wird unter Rühren in 30 g Eis gegossen, worauf das Diacetat langsam ausscheidet. Man hält es 2 h lang bei OOC, filtriert sodann und wäscht mit destilliertem Wasser von 0 C säurefrei. Man gewinnt 11, 75 g Rohprodukt, das aus 66 ml Äthanol umkristallisiert wird. Die filtrierten Kristalle werden mit Petroläther gewaschen.

Ausbeute : 4, 7 g (41%).

Fp. : 79 bis 80 C.

Beispiel 8 : Herstellung von threo-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol-dipropionat
In 40 ml Propionsäureanhydrid, das 0, 2 ml Borfluorid-ätherat enthält, werden langsam 19, 7 g threo-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol gemischt. Das Gemisch wird unter Rühren 2 h lang bei 400C gehalten, nachher wird es auf Eis gegossen. Die sich ausscheidenden Kristalle werden filtriert und mit eiskaltem destilliertem Wasser gewaschen.
EMI5.1
: 28, 6Fp. : 48 bis 500C.

Beispiel 9 : Herstellung von threo-l-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol-dibenzoat
19, 7 g threo-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol werden unter Rühren langsam zu 28 g (24, 1 ml) Benzpylchlorid derart gemischt, dass die Temperatur 200C nicht überschreitet, sodann wird die Temperatur auf 85 bis 900C erhöht und das Gemisch wird 7 bis 8 h lang bei dieser Temperatur gehalten. Man lässt über Nacht stehen, fällt sodann das Dibenzoat mit Diäthyläther. Nach dem Filtrieren wird das Produkt mit Petroläther säurefrei gewaschen.

Ausbeute an rohem Dibenzoat : 19, 6 g (48, 5%).

Aus Äthanol-Tetrahydrofuran umkristallisiert : 15, 8 g (80, 5%).

Fp. : 130, 5 bis 132 C.

Beispiel 10 : Herstellung von threo-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol-dipalmitat
Das Gemisch von 10 g threo-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol und 55, 8 g Palmitoylchlorid wird 8 h lang bei 800C gerührt. Nach dem Erkalten wird das Reaktionsgemisch mit Petroläther vermischt, das sich ausscheidende Rohprodukt'wird nach kurzem Stehen filtriert und mit Petroäther gewaschen. Aus Äthanol einmal umkristallisiert beträgt die Ausbeute 9, 95 g (29, 3%).

Fp. : 51 bis 53 C.

Beispiel 11 : Herstellung von threo-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-proDandiol-diphenylacetat
Das Gemisch von 4, 0 g threo-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol und 9, 4 g Phenylacetylchlorid wird 5 h lang bei 70 C, sodann 10 h lang bei 85 C gerührt. Nach Erkalten wird das Reaktionsgemisch mit Eis gespaltet und über Nacht stehen gelassen. Das in Form eines dichten Öls abscheidende Produkt wird vom wässerigen Teil getrennt, in 15 ml Diäthyläther aufgelöst, mit Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Der erhaltenen Lösung werden 25 ml Petroläther zugefügt und nach einigen Tagen Stehen wird das kristallin abgeschiedene Produkt filtriert (5, 6 g) und mit 15 ml Äthanol verrieben im Kühlschrank stehengelassen. Am nächsten Tag wird das Gemisch filtriert und mit kaltem Äthanol gewaschen.

Das auf diese Weise gewonnene Rohprodukt wird aus 12, 5 ml Äthanol umkristallisiert, und das filtrierte Produkt mit kaltem Äthanol und Petroläther gewaschen.

Ausbeute : 4, 1 g (46, 6%).

Fp. : 63 bis 64 C.

Beispiel 12 : Herstellung von threo-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol-di-p-chlorbenzoat
Das Gemisch von 1, 95 g threo-1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol und 5, 35 g p-Ghlorbenzoylchlo- rid wird bei 85 bis 90 C 14 h lang gerührt. Dem abgekühlten Reaktionsgemisch wird Eis zugefügt ; man lässt es über Nacht stehen, sodann wird es filtriert und mit Wasser und Petroläther gewaschen. Das auf diese Weise gewonnene Rohprodukt wird aus 62 ml Äthanol kristallisiert.

Ausbeute : 1, 08 g (23, 4%).

Fp. : 10. 7 bis 109OC.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : : EMI6.1 EMI6.2 EMI6.3 C 1- 20 Alkylgruppe1-Phenyl-2-nitro-1, 3-propandiol der Formel EMI6.4 oder ein Alkalimetallsalz dieser Verbindung mit einem Acylierungsmittel umgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Acylierungsmittel ein Säurehalogenid und/oder Säureanhydrid verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in einem Lösungsmittel durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkalisalz der Verbindung der Formel (II) in einem Lösungsmittel bei etwa 40 C mit einem Säurehalogenid als Acylierungsmittel umgesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion ohne Lösungsmittel, mit einem Säureanhydrid als Acylierungsmittel, in Gegenwart einer katalytischen Menge einer Mineralsäure oder eines dem Säureanhydrid entsprechenden Chlorids durchgeführt wird.