CS264503B1

CS264503B1 - Způsob přípravy enantiomemích párů a-kyanobenzylesterů cyklopropankarboxylových kyselin

Info

Publication number: CS264503B1
Application number: CS867149A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Rndr Csc Kral; Dalimil Ing Csc Dvorak; Jiri Rndr Csc Zavada; Ivan Ing Csc Stibor; Jiri Akademik Mostecky; Vladimir Ing Votava; Vladimir Ing Csc Dolansky; Jan Rndr Drahonovsky; Vladimir Ing Kaderabek; Ivan Ing Csc Vesely
Original assignee: Kral Vladimir; Dvorak Dalimil; Zavada Jiri; Stibor Ivan; Mostecky Jiri; Votava Vladimir; Dolansky Vladimir; Drahonovsky Jan; Kaderabek Vladimir; Vesely Ivan
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1986-10-03
Publication date: 1989-08-14
Also published as: CS714986A1

Abstract

ylesterů cyklopropankarboxylových kyselin (57) Z

Description

Předložený vynález se týká způsobu přípravy enantiomerních párů a-kyanobenzylesterů cyklopropankarboxylových kyselin obecného vzorce I, kde X a Y znamenají atom vodíku nebo atom halogenu a kde Z znamená alkenylovou skupinu s 1 až 5 atomy uhlíku, vždy substituovanou 2 až 4 atomy halogenu. Zejména se vynález týká způsobu přípravy enantiomerních párů obecného vzorce I v konfiguraci [aS,1R,3R; a-R,lS,3S] epimerizací enantiomerního páru téhož vzorce v konfiguraci [a-R,lR,3R; ct-S,lS,3S]. Epimerizací dochází ke změně konfigurace na benzylovém uhlíku označeném ve vzorci I písmenem a. Praktický význam této epimerizace spočívá v rozdílné insekticidní účinnosti zmíněných enantiomerních párů. Je totiž známo (viz např. M. Elliott, A. W. Farnham, N. J. Jones, D. M. Doderlund: Pestic. Sci. 9, 112, 1972), že enantiomerní páry vzorce s konfigurací [a-S,lR,3R; a-R,lS,3S] vykazují v biologických testech řádově vyšší insekticidní účinnost nežli odpovídající enantiomerní páry s konfigurací [a-R,lR,3R; a-S,lS,3S].

Je známo, že epimerizace uvedených enantiomerních párů vyžaduje přítomnost katalyzátoru. Jako katalyzátoru bylo dosud použito bazických činidel ze skupiny amoniaku, aminů, alkalických uhličitanů a hydroxidů (viz např. Fr. pat. 2 481 274, Fr. pat. 2 481 275, Fr. pat.

470 117). Působení těchto katalyzátorů však není vždy zcela uspokojivé. Některé katalyzátory z uvedené skupiny vykazují nízkou účinnost, umožňující práci pouze při neprakticky vysokých teplotách. Při práci s dalšími katalyzátory uvedené skupiny se mnohdy uplatňují vedlejší reakce (hydrolýza, aminolýza atp.). Rovněž se projevují určité obtíže s manipulací a separací těchto katalyzátorů.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob přípravy enantiomerních párů obecného vzorce • I v konfiguraci [ct-S,lR,3R; a-R,lS,3S] podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se na enantiomerní pár obecného vzorce I konfigurace [a-R,lR,3R; a-S,lS,3S], buď samotný nebo ve směsi s odpovídajícím produktem obecného vzorce I konfigurace [a-S,lR,3R; a-R,lS,3S] působí při teplotě —10 °C až 80 °C alkalickým nebo amonným fluoridem, popřípadě fixovaným na anorganický nosič, popřípadě v inertním organickém rozpouštědle.

Reakce probíhá hladce, prakticky v kvantitativním výtěžku. Způsob přípravy podle vynálezu lze uskutečnit dvěma různými postupy. V prvém postupu se epimerizace provádí za podmínek, kdy produkty zůstávají rozpuštěny v reakčním médiu. V takovém případě vzniká směs, obsahující enantiomerní páry [a-S,lR,3R; aR, 1S,3S] a [a-R,lR,3R; a-S,lS,3S] v rovnovážném, thermodynamickém poměru. Tuto směs je třeba rozdělit na jednotlivé enantiomerní páry o sobě známými postupy (např. krystalizací) a nežádoucí enantiomerní pár [a-R,lR,3R; aS, 1S,3S] je třeba vrátit do dalšího epimerizačního cyklu.

V druhém, výhodnějším postupu se epimerizace provádí za podmínek, kdy enantiomerní pár [a-S,lR,3R; a-R,lS,3S] se postupně vylučuje z roztoku nebo z taveniny ve formě krystalů. Při tomto postupu lze při vhodné volbě reakčních parametrů (například množství a povaha rozpouštědla, teplota) a při vhodném uspořádání dospět k prakticky kvantitativnímu výtěžku požadovaného enantiomerního páru v jediném epimerizačním cyklu.

Epimerizací podle vynálezu lze provést v inertním organickém rozpouštědle vybraném ze skupiny alkoholů, etherů, nitrilů, amidů, sulfoxidů a aromatických uhlovodíků, nebo též lze pracovat bez rozpouštědla. Pro zvýšení katalytické aktivity v některých rozpouštědlech je výhodné použít anorganický nosič fluoridového katalyzátoru s velkým povrchem (například kysličník hlinitý).

Při způsobu přípravy podle vynálezu není třeba vycházet z čistého enantiomerního páru [a-R,lR,3R; a-S,lS,3Sj. Je výhodné vycházet ze směsi enantiomerních párů [a-R,lR,3R; aS,1S,3S] a [a-S,lR,3R; a-R,lS,3S],

Způsob přípravy podle vynálezu je blíže objasněn následujícími příklady, jež však nikterak neomezují rozsah vynálezu.

Příklad 1 [lR,3R,ct-S], a [lS,3S,a-R] Ester I (X = Y = H, Z = 2,2-dichlorvinyl).

g směsi isomerů esteru I, majících v polohách 1 a 3 cyklopropanového kruhu konfiguraci cis, sestávající z 20% isomeru [IR,3R,a-Sl, lS,3S,a-R] a 30% isomeru [lR,3R,a-RJ, ’lS,3S,a-S] se rozpustí v 40 ml isopropylalkololu a přidá se 2 g čerstvě přežíhaného fluoridu draselného. Směs se míchá při laboratorní teplotě 20 hodin, načež se ochladí na — 5 °C a v míchání se pokračuje dalších 12 hodin. Chladná směs se odsaje, surová krystalická látka se promyje ledovým isopropylalkoholem a suší na vzduchu. Získá se tak 19,6 g (98 % hmot.) esteru I ve formě enantiomerního páru konfigurace [lR,3R,a-S] a [lS,3S,a-R], t. t. 80 °C.

Příklad 2

Pracuje se podle příkladu 1 pouze s tím rozdílem, že katalyzátoru bylo použito pouze desetina, tedy 0,2 g. Výtěžek po třech dnech za laboratorní teploty byl lepší než 98 % hmot. Příklad 3

Srovnání účinnosti fluoridů různých kationtů pro epimerizací esteru I, směs všech isomerů s cis postavením substituentů v polohách 1 a 3 cyklopropanového kruhu.

Bylo naváženo 0,416 g (1 mmol) esteru I a rozpuštěno v 0,82 ml isopropylalkoholu. Množství a druh katalyzátoru a % epimerizace po 48 hodinách při laboratorní teplotě jsou uvedeny v následující tabulce.

CS 264 503 Bl

kat.	množství	% epimerizace
nBu₄NF	1 mmol roztoku³’	68%
NH₄F	37 mg	80%
NaF	42 mg	70%
KF	58 mg	96%

^a) v tomto případě byl komerčně dostupný roztok fluoridu v tetrahydrofuranu několikrát od><- pařen se suchým toluenem a pak ihned použit do reakce.

Příklad 4

Epimerizace směsi esterů I konfigurace .. [lR,3R,a-S] a [lS,3S,a-R], účinkem různých katalyzátorů zakotvených na pevném nosiči (X = Y = H, Z — 2,2-dichlorvinyl).

Reakce byla prováděna s 0,1 g směsi obou isomerů esteru I v 3 ml absolutního toluenu v přítomnosti 0,1 g aluminy bázické fy. Woelm, popřípadě se zakotveným katalyzátorem. V následující tabulce jsou uvedeny výsledky epimerizace, přičemž se sledovalo dosažení termodynamické rovnováhy, tedy zastoupení všech isomerů s konfigurací cis v polohách 1 a 3 v prakticky stejném poměru 1:1:1:1.

účinný katal. (%) teplota doba epimerizace žádný 25—80 nereaguje

KF (1 %) 25 8 dní

Příklad 5 [lR,3R,a-S] a [lR,3S,a-R] isomery a-kyano-3fenoxybenzyl-3-/Z-2-chlor-3,3,3-trifluorprop-1 en-1 -yl/-2,2-dimethylcyklopropankarboxylát (I, X = Y = H, Z = (Z-2-chlor-3,3,3-trifluor-prop-1 en-l-yl)/.

Směs stereoisomerů vzorce I s konfigurací [lR,3R,ct-S], [lR,3R,ct-R], [lS,3S,a-R] v poměru 1:1:1:1, mající v polohách 1 a 3 cyklopropanového kruhu konfiguraci cis (20 g) se rozpustí v 50 ml isopropylalkoholu. V přítomnosti čerstvě žíhaného fluoridu draselného (1 g) se směs míchá 36 hodin za laboratorní teploty, načež se vyloučené krystaly po ochlazení na -5 °C odsají, promyjí isopropylalkoholem a vysuší na vzduchu. Získá se tak 19 g (95 %) směsi esterů I o konfiguraci [lR,3R,a-S] a [lS3S,a-R], 11.49 až 50 °C.

Příklad 6 [lR,3R,a-S] a [lS,3S,a-R]-a-kyano-3-fenoxy-4fluorbenzyl-2,2-dimethyl-3-(2,2-dichlorvinyl)cyklopropankarboxylát (1, X = 4-F, Y = H,

Z = 2,2-dichlorvinyl).

g isomerní směsi esterů I konfigurací [lR,3R,a-P,S a lS,3S,a-R,S] se rozpustí v 20 ml isopropylalkoholu, přidá se 0,8 g žíhaného fluoridu draselného a směs se míchá 40 hodin při teplotě 20 °C, načež se ochladí na 0 °C a produkt se odsaje, promyje a vysuší. Získaná směs konfigurace [lR,3R,aS] a [lS,3S,a-R] váží 9,86 g (98,6 %)·

Příklad 7 [lR,3R,a-S] a [lS,3S,a-R] Ester I (X = Y = H, Z = 2,2-dichlorvinyl).

g směsi isomerů esteru I o složení 60% enantiomerního páru [lR,3R,cc-S] a [lS,3S,a-Rj a 40% enantiomerního páru [lR,3R,a-R' a [1S,3S,g-S] se rozpustí v 4 ml isopropylalkoholu, přidá se 0,2 g čerstvě přežíhaného KF a postupem podle příkladu l se získá 1,95 g (98 %) esteru I ve formě enantiomerního páru [lR,3R,a-S] a [tS,3S,a-RJ, 1.1. 80 °C.

Claims

1. Způsob přípravy enantiomerního páru konfigurace [a-S,lR,3R: a-R,lS,3S] a-kyano-3fenoxybenzyiesterů cyklopropanových kyselin obecného vzorce 1, kde X a Y znamenají atom vodíku nebo atom halogenu a kde Z znamená alkenylovou skupinu, vždy s 1 až 5 atomy uhlíku a vždy substituovanou 2 až 4 atomy halogenu, vyznačený tím, že se na enantiomerní pár konfigurace [a-R,lR,3R; a-S,lS,3S] obecného vzorce I, popřípadě ve směsi s produktem konfigurace [a-S,lR,3R; a-R,lS,3S] obecného vzorce I, kde X, Y a Z mají pro oba enantiomerní páry stejný význam, působí při teplotě —10 až 80 °C alkalickým nebo amonným fluoridem, popřípadě fixovaným na anorganický nosič, popřípadě v inertním rozpouštědle.

2. Způsob přípravy podle bodu.l, vyznačený tím, že se působí na enantiomerní páry konfigurace [a-R,lR,3R; a-S,lS,3S] a [a-S,lR,3R; aR,1S,3S] obecného vzorce I, které jsou v molárním poměru 4 :6 až 6 :4.

3. Způsob přípravy podle bodu 1 a 2 vyznačený tím, že jako inertní rozpouštědlo se použije alkohol s počtem atomů uhlíku 2 až 6.

4. Způsob přípravy podle bodu 1 až 3, vyznačený tím, že inertní rozpouštědlo je ze skupiny etherů, nitrilů, amidů, sulfoxidů nebo aromatických uhlovodíků.