DE1695714C3 - Verfahren zur Gewinnung von optisch reiner (+)-trans-Chrysanthemummonocarbonsäure - Google Patents

Description

teile.
Zur Gewinnung der (+)-Säure in hoher optischer

Reinheit nach der Bildung des Chininsalzes aer

(-+ )-Säure und des Chininsalzes der (—)-Säure und anas schließender Abtrennung des Salzes der (—)-Säure, soll das an der (+)-Form angereicherte Salz zur an (-l-)-Form angereicherter Säure zersetzt werden und

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung dann in ein (-)-«-Phenyläthylaminsalz verwandelt von optisch reiner (+J-trans-Chrysanthemummono- werden, so daß zweimal die Salzbildung, die Zercarbonsäure. 30 setzung und Rückgewinnungsvorgänge durchgeführt

Bekanntlich ist Chrysan'hemummonocarbonsäure werden müssen. Es ist erforderlich, optisch reines (2,2-Dimethyl-3-isobutenylcyclopropan-l-carbonsäure) (—)-s-PhenyläthyIamin zu verwenden, das kein techder Säurerest des Pyrethrins, Cinerins, Allethrins, nisches Handelsprodukt ist. Die Ausbeute an optisch Cyclethrins und anderer Pyrethrumverbindungen, reiner (-t) - trans - Chrysanthemummonocarbonsäure welcher die insektizid wirksamen Ester mit den cycli- 35 nach diesem Verfahren ist sehr niedrig,
jchen Ketoalkoholen Pyrethrolon, Cinerolon, Alle- Nach dem bekannten Verfahren ist es nicht möglich,

throlon, Cyclethrolon und ihren Analogen bildet. Die allein durch Spaltung der Chininsalze in die optischen Chrasyntheinummonocarbonsäure existiert in geo- Antipoden optisch reine (+ )-trans-Chrysanthemummetrischen Isomeren (eis- und trans-Isomeren) und monocarbonsäure zu erhalten.

optischen Isomeren. Unter den Estern haben die 40 Aufgabe der Erfindung ist es, ein vereinfachtes Ver-(i)-trans-Ester eine höhere insektizide Wirkung als fahren zur Gewinnung von optisch reiner (-i-)-transdie (t)-cis-Ester, insbesondere zeigten die (+)-trans- Chrysanthemummonocarbonsäure in hoher Ausbeute Ester eine weit höhere Wirkung als die anderen Ester. aus dem Chininsalz der (± )-trans-Chrysanthemum-Demgemäß ist es sehr wichtig, die (4-)-trans-Chrysan- monocarbonsäure zu schaffen,
themummonocarbonsäure in wirtschaftlicher Weise 45 Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein herzustellen. Verfahren zur Gewinnung von optisch reiner (+)-trans-

Es ist bekannt, (±)-trans-Chrysanthemummono- Chrysanthemummonocarbonsäure aus (i)-transcarbonsäure unter Verwendung einer optisch aktiven Chrysanthemummonocarbonsäure durch Lösung derorganischen Base, wie Chinin, in die (+)-trans- und selben in Äthanol, Fällung der (— )-trans-Chrysanthe-(— J-trans-Chrysanthemummonocarbonsäure zu spal- 50 mummonocarbonsäure als Chininsalz, wobei die Geten (vgl. Campbell und Harper, Journal of samtmenge an Äthanol zur (±)-trans-Säure 500 bis the Chemical Society, London [1945] S. 283 bis 286). 1000 cm³Je Mol Säure beträgt, Abtrennen der Haupt-Bei diesem Verfahren wird (±)-trans-Chrysanthe- menge des Chininsalzes, Zusatz von Wasser zu der das mummonocarbonsäure in Äthanol mit Chinin ver- Chininsalz der (-f)-Säure enthaltenden Mutterlauge setzt. Das gebildete Chininsalz der (—)-Säure, das aus 55 und Freisetzung der ( f )-Säure aus dem abfiltrierten der Lösung ausfällt, wird zuerst abgetrennt. Die Mut- und gereinigten Chininsalz mit einer Mineralsäure, wie terlauge wird mit Wasser verdünnt, wobei ein Chinin- Sal?säure, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zu der salz ausfällt, das zu einer an (+)-trans-Isomeren Mutterlauge 45 bis 55 Volumprozent Wasser, bezogen reichen Chrysanthemummonocarbonsäure zersetzt auf das eingesetzte Äthanol, zugesetzt werden.
wird. Es ist beschrieben, daß das Chininsalz der 60 Das erfindungsgemäße Verfahren wird in folgender (+)-trans-Säure nicht in reiner Form erhalten werden Weise durchgeführt:

konnte. Die optische Drehung der an rechtsdrehender Chinin wird mit (±)-trans-Chrysanthemummono-

Säure angereicherten Säure, die nach diesem Ver- carbonsäure in einem mit Wasser mischbaren Lösungsfahren erhalten wurde, beträgt nicht mehr als 57 Pro- mittel gelöst, wobei ein Chininsalz der (+)-Säure und zent der optischen Drehung einer reinen (+)-Säure. 65 ein Chininsalz der (—)-Säure gebildet werden. Chinin EJei einem anderen bekannten Verfahren wird ebenso wird in einer wenigstens äquimolaren Menge zur wie im vorstehenden Verfahren Chinin zu (±)-trans- (±)-Säure verwendet. Das Chininsalz der (-)-Säure, Chrysanthemummonocarbonsäure in Äthanol gegeben das wegen des Löslichkeitsunterschiedes zuerst aus-

fällt, wird durch Filtrieren entfernt. Die Mutterlauge (-fJ-tranE-Chrysanthemummonocarbonsäure wird mit

wird mit Wasser bis zu einer solchen Menge versetzt, einer Mineralsäure, wie Salzsäure, zersetzt. Die

daß diese zur Ausfällung des Chininsalzes der (+J-trans-Chrysanthemummonocarbonsäure ist hin-

(+)-Säure ausreicht, aber nicht ausreicht, das Chinin- reichend rein, kann jedoch durch Destillation unter

salz der (—)-Säure auszufällen, das in der Mutterlauge 5 vermindertem Druck weiter gereinigt werden,

zusammen mit dem Chininsalz der (+)-Säure zurück- Das verwendete Chinin kann leicht und in hoher

geblieben ist, worauf man die ganze Mischung stehen Ausbeute zurückgewonnen werden, indem dessen Salz

läßt. Nach dem Abkühlen wird das ausgefällte Mono- mit der Mineralsäure mit einer stärkeren Base, wie

hydrat des Chininsalzes der (-f-^trans-Chrysanthe- wäßriger Ammoniaklösung oder Natronlauge, behan-

mummonocarbonsäure in der Form von farblosen io delt wird.

prismatischen Kristallen durch Filtrieren getrennt. Die Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Ver-

Die optische Reinheit des Chininsalzes der (+)-Säure fahren,
liegt über 98 Prozent.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Chinin Beispiel 1

nur einmal bei der Salzbildungsstufe verwendet, und i_{5 BUd der Chininsalze der {}_)_ ^d

es muß keine andere optisch aktive Base, wie (+^trans-Chrysanthemummonocarbonsäure
(—)-«-Phenylathylanun, verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist also gekenn- 58,8 g (i^trans-Chrysanthemummonocarbonsäure

zeichnet durch die Zugabe einer bestimmten Wasser- werden in 80 ml wasserfreiem Äthanol gelöst. Die

menge zur Mutterlauge, aus der das Chininsalz der ao Lösung wird mit einer Lösung von 113,3 g Chinin in

(—)-Säure entfernt worden ist, zur Ausfällung eines 190 ml Äthanol versetzt und 15 bis 18 Stunden bei

optisch reinen (+Mrans-Chrysanthemummonocar- Raumtemperatur stehengelassen. Sodann werden die

bonsäuresalzes des Chinins. Bei der Verwendung von abgeschiedenen Kristalle abfiltriert und mit 50 ml was-

Äthanol als Lösungsmittel soll die zur Mutterlauge zu- serfreiem Äthanol gewaschen. Ausbeute 56,9 g Kri-

gegebene Wassermenge genau 45 bis 55 Volumprozent. »5 stalle vom F. 157,6 bis 159,O⁰C; [«]? — 111,2°

bezogen auf Äthanol, betragen. Ist die Wassermenge (Äthanol). Die rohen Kristalle werden aus 50prozen-

kleiner als die angegebene Menge, so reicht die Lös- tigern wäßrigem Äthanol umkristallisiert. Ausbeute

lichkeitserniedrigung des Chininsalzes der (4-)-Säure 48,4 g (56 °/₀ der Theorie). Chininsalz der optisch reinen

nicht aus, und die Ausbeute an reinen Kristallen des (—)-trans-Chrysanthemummonocarbonsäure in Form

Chininsalzes der (+)-Säure wird verschlechtert. Ande- 3° farbloser, nadeliger Kristalle vom F. 160,5 bis 16O,8°C;

rerseits wird dann, wenn die Wassermenge größer als [λ]ο° —114,2° (Äthanol).

die angegebene Menge ist, das in der Mutterlauge zu- Die Mutterlauge und die Waschflüssigkeit werden rückgebliebene Chininsalz der (—)-Säure gleichzeitig vereinigt und mit 150 ml Wasser versetzt und stehenausgefällt und erschwert die folgende Reinigung er- gelassen. Die abgeschiedenen farblosen prismatischen heblich. 35 Kristalle werden abnitriert. Ausbeute 52,3 g; F. 108

Bei dem vorstehend zuerst beschriebenen bekannten bis HO⁰C (unter Wasserabspaltung) [a]f —106,2° Verfahren beträgt die bei der Salzbildung zugegebene (Äthanol), die erhaltenen Kristalle werden aus 50pro-Wassermenge 80 Prozent, bezogen auf Äthanol. Es ist zentigem wäßrigem Äthanol umkristallisiert. Ausbeute daher nicht möglich, die (+)-Säure in einer optisch 46,6 g (54% der Theorie) des Chininsalzes (Monoreinen Form über das Chininsalz zu erhalten. 40 hydrat) der optisch reinen ( f )-trans-Chrysanthemum-

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden monocarbonsäure vom F. 103,5 bis 109° C (von Was-

das Chininsalz der (—)-Säure und das Chininsalz der serabspaltung begleitet); [*]? —106,3° (Äthanol).
(+)-Säure im wesentlichen in gleichen Mengen erhalten. Nach ein- oder zweimaliger Umkristallisation

werden in hoher Ausbeute die Chininsalze der optisch 45 Beispiel?,

reinen linksdrehenden und rechtsdrehenden trans- Freisetzung der (-)-und ( +)-trans-Chrysan-

Chrysanthemummonocarbonsauren erhalten themummonocarbonsäuren aus den Chininsalzen

Da die Chininsalze der (—)-Saure und der (-j- )-Saure

in im wesentlichen gleichen Mengen erhalten werden, 40,5 g des nach Beispiel 1 erhaltenen optisch reinen

kann eine im wesentlichen reine razemische Säure 50 Chininsalzes der (—)-Säure werden unter Rühren zu

wiedergewonnen werden, wenn das nach dem Abfil- 400 ml 2n-Salzsäure gegeben. Die freigesetzte, ölige

trieren des Chininsalzes der ( + )-Säure in der Mutter- Säure wird 5mal mit je 250 ml Äther extrahiert. Die

lauge zurückbleibende Chininsalz durch Zugabe einer Extrakte werden einmal mit 2n-Salzsäure und darauf

großen Menge Wasser vollständig abgeschieden wird einmal mit gesättigter Natriumchloridlösung in Wasser

und dann mit einer Mineralsäure zersetzt wird. 55 gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat ge-

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das trocknet. Danach wird der Äther abdestilliert. Es wer-

zurückbleibende Chininsalz der (±)-trans-Chrysan- den 13.5 g einer hellgelben viskosen Flüssigkeit erhal-

themummonocarhonsäure auch wiedergewonnen wer- ten; [\]ü° —25,5° (Chloroform). Dieses öl wird unter den, indem das Lösungsmittel nach der Entfernung vermindertem Druck destilliert, Ausbeute 12,9 g farb-

des Chininsalzes der (+)-Säure aus der Mutterlauge 60 lose Flüssigkeit vom Kp._0>4 80 bis 84°C. Die Flüssig-

durch Destillation entfernt wird. Das erfindungsge- keit wird 15 bis 18 Stunden bei —25°C stehengelassen,

mäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß es bei Es erfolgt Kristallisation: F. 18 bis 20°C; [«]? —25,9°

der Durchführung im großtechnischen Maßstab (Chloroform).

möglich ist, eine optisch reine (+)-Säure in im wesent- 40,8 g des gemäß Beispiel 1 erhaltenen reinen

liehen quantitativer Ausbeute zu erhalten, in dem das 65 Chininsalzes der (+)-Säure werden auf die vorstehend

restliche Razemat in den folgenden Ansatz zurückge- beschriebene Weise behandelt. Ausbeute 12,9 g der

führt wird. (+)-lrans-Chrysanthernumrnonocarbonsäure, [κ]?

Das erhaltene Chininsalz der optisch reinen +25,3° (Chloroform), diese Säure wird unter vermin-

dertem Druck destilliert Ausbeute 12,1 g vom Kp._Olis stehend beschriebene Weise zersetzt. Es werden 21,5 g

81 bis 83° C; F. 17,5 bis 19,0°C, [cc]f -4-25,8° (Chloro- einer Säure erhalten. Da diese Säure keine optische

form). Drehung zeigt und einen Schmelzpunkt von 48 bis

Die Mutterlauge nach dem Abfiltrieren des Chinin- 53° C besitzt, handelt es sich bei dieser Säure um

alzes der (+)-Säure wird eingeengt und auf die vor- 5 (±)-trans-Chrysanthemummonocarbonsäure.

Claims (1)

1. und das ChininsaJz der (+)-Säure und der (—>Säure erhalten. Das Chininsalz der (->Säure wird zuerst

   Patentanspruch: _{aus der LÖS}ung ausgefällt und abgetrennt. Aus der

   restlichen Mutterlauge wird optisch unreines Chinin-Verfahren zur Gewinnung von optisch reiner 5 salz der (+)-Säure gewonnen und durch Zugabe von (+j-trans-Chrysanthemummonocarbonsäure aus verdünnter Salzsäure zersetzt, wobei freie rohe (iJ-trans-Chrysanthemummonocarbonsäuredurch (+)-Säure erhalten wird. Zu dieser rohen (+)-Säure Lösung derselben in Äthanol, Fällung der wird {->«-Phenyläthylamin zugegeben und ein Amm-(—Vtrans-Chrysanthemummonocarbonsäure als salz gebildet, wobei das weniger lösliche Salz der Chininsalz, wobei die Gesamtmenge an Äthanol io (+)-Säure ausgefällt und in Form von Kristallen abzur (i)-trans-Säure 500 bis 1000 cm »je Mol Säure getrennt wird. Das (-)-«-Phenyläthylaminsalz der beträgt, Abtrennen der Hauptmenge des Chinin- (+)- trans -Chrysanthemummonocarbonsäure, das salzes, Zusatz von Wasser zu der das Chininsalz der durch Umkristallisieren gereinigt wurde, wird zersetzt (-f)-Säure enthaltenden Mutterlauge und Frei- und dabei rechtsdrehende trans-Chrysanthemummonosetzung der (+)-Säure aus dem abfiltrierten und 15 carbonsäure in optisch reiner Form erhalten (vgl. gereinigten Chininsalz mit einer Mineralsäure, wie Campbell und Harper, Journal of the Science Salzsäure, dadurch gekennzeichnet, of Foods and Agriculture, Bd. 3 [1952], S. 189).
   daß zu der Mutterlauge 45 bis 55 Volumprozent Dieses Verfahren war die einzige Methode zur Her-

   Wasser, bezogen auf das eingesetzte Äthanol, zu- stellung von reiner (+)- bzw. (—)-trans-Chrysantbegesetzt werden. »o mummonocarbonsäure, hat aber verschiedene Nach