DE2727326A1

DE2727326A1 - Verfahren zur herstellung von cyanoestern

Info

Publication number: DE2727326A1
Application number: DE19772727326
Authority: DE
Inventors: Thomas Leigh
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1976-06-16
Filing date: 1977-06-16
Publication date: 1977-12-29
Also published as: JPS6054952B2; US4146554A; US4607119A; FR2354998B1; DE2727326C2; NZ184241A; JPS52153930A; NL7706453A; FR2354998A1

Description

ICI Case PP 28852/28853

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD. London, Großbritannien

Verfahren zur Herstellung von Cyanoestern

Priorität: 16. Juni 1976 - Großbritannien

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung gewisser cyano-substituierter Ester, die als Insektizide brauchbar sind, und auf gewisse neue isomere Formen der dabei erhaltenen Ester·

Elliott et al (Nature (1974·), 24£, 710) berichteten über die Isolation des Insektizids (S)-a-Cyano-3-phenoxybenzyl-(1R, cis)-3-(2,2-dibromovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carboxylat durch Kristallisation aus dem Gemisch der beiden Diastereoisoneren, das durch Veresterung von (1R, cis)-3-(2,2-Dibromovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure mit racemischem ot—Cyano—3-phen—

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oxybenzyl-alkohol erhalten wurde. Das entsprechende Gemisch der Dichlorovinylverbindungen wurde ebenfalls hergestellt (Elliot et al, Pesticide Sei (1975), 6, 537), jedoch wurde der Bestandteil, der der obigen Dibromovinylverbindung entspricht, nicht isoliert. Es konnte angenommen werden, daß dieses Dichlorovinylderivat ebenfalls ein sehr kräftiges Insektizid ist. Es war deshalb erwünscht, die isolierten einzelnen Dichlorovinyldiastereoisomeren, nämlich (S)-a-Cyano- und (R)-a-Cyano-3-phenoxybenzyl-(iR, cis)-3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carboxylat zur Prüfung als Insektizide herzustellen·

Eine Vorprüfung des Gemischs der Diastereoisomeren, nämlich ein öl, ergab, daß die Trennung durch physikalische Methoden schwierig sein würde. Natürlich wäre das direkteste Verfahren zur Herstellung der beiden Isomeren die Veresterung der Cyclopropancarbonsäure mit den beiden Enantiomeren von (X-Cyano-3-phenoxybenzyl-alkohol. Von der letzteren Verbindung wurde die (R)-Form durch Elliott et al (Nature O974), 248, 710) durch asymmetrische Addition von Cyanwasserstoff zu 3-Pb.enoxybenzaldehyd in Gegenwart des Enzyms D-Oxynitrilase hergestellt. Trennung eines Cyanhydrine durch die üblichen Trennungstechniken, beispielsweise über einen diastereoisomeren Vorläufer, wurde nicht erreicht. Es ist wahrscheinlich, daß die für die Freisetzung des Cyanhydrine aus dem diastereoisomeren Vorläufer nötigen Bedingungen auch das Cyanhydrin racemisieren. Beispielsweise ist bekannt, daß optisch aktives Benzaldehydcyanhydrin unter extrem milden Bedingungen bereits racemisiert.

Wenn auch Verfahren, bei denen eine Enzymbehandlung eine Rolle spielt, im kleinen Maßstab wirksam sind, so können sie doch nicht für eine tatsächliche Produktion in Frage kommen· Es wurde deshalb ein neues Verfahren aufgefunden, bei welchem neue Carboxamidoester verwendet werden, wobei nicht auf Enzymbehandlungen zurückgegriffen wird.

Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel:

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(D

worin R entweder (a) für eine Gruppe der Formel:

CX-^CH-CH-CH-

² \/

CH₃' CH₃ (A)

worin X Chlor, Brom oder Methyl ist, oder (b) für eine Gruppe der Formel:

(B)

ρ
worin Y Chlor oder Methyl ist, η 1 oder 2 ist und R eine

Alkylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, steht und R
für eine Phenoxy- oder 2,2-üichlorovinyloxygruppe steht, welches dadurch ausgeführt wird, daß man eine Verbindung der Formel:

Il
R-C-O-CH-

C-NH-

Il ² (H)

O
mit einem Dehydratisierungsmittel behandelt.

Ein brauchbares Dehydratisierungsmittel ist ein Phosphoroxyhalogenid, wie z.B. Phosphoroxychlorid. Diese Verfahrensstufe wird zweckmäßig dadurch ausgeführt, daß man eine Lösung des
Oxyhalogenide in einem geeigneten Lösungsmittel, wie z.B.
einem chlorierten Kohlenwasserstofflösuri^srtittel, beispielsweise Methylendichlorid, während eines Zeitraums von ungefähr 30 min bis ungefähr 30 st mit einer Lösung der Verbindung der Formel II in einem geeigneten lösungsmittel, wie z.B. Pyridin,

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bei einer Temperatur im Bereich von -20 bis +5O⁰C, vorzugsweise im Bereich von -10 bis ungefähr +20⁰C, in Berührung bringt.

Für Fachleute ist es klar, daß in den Verbindungen der Formel I das Kohlenstoffatom, an welches die Cyanogruppe gebunden ist, durch vier verschiedene Gruppen oder Atome substituiert ist und daß deshalb diese Verbindungen optische Isomerie zeigen. Das gleiche gilt für die Verbindungen der Formel II. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dazu verwendet werden, Racemate der Formel II in Racemate der Formel I zu überführen, oder es kann gleich gut dazu verwendet werden, Verbindungen der Formel II in der (R)- oder (S)-Konfiguration in die entsprechenden Isomeren der Verbindungen der Formel I zu überführen, wobei die stereochemische Konfiguration rund um das optisch aktive Zentrum erhalten bleibt. Das heißt also, die Umwandlung von Carboxamido in Cyano verläuft ohne Racemisierung oder Inversion oder Verlust der optischen Reinheit. Deshalb eignet sich das Verfahren extrem gut für die Herstellung individueller stereochemischer Isomerer der Verbindungen der Formel I.

So kann beispielsweise (1R,33)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(3)-a-cyano-3-phenoxybenzylester aus (iR,33)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethyl-cyclopropan-carbonsäure-(S)-ot-carboxamido-3-phenoxybenzylester hergestellt werden.

Andere Verbindungen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren

hergestellt werden können, sind die folgenden:

(1R,3S)-3-(2,2-Dibromovinyl)-2,2-dimethyleyclopropan-carbon-

säure-(S)-tt-cyano-3-phenoxybenzylester,

(1R,3S)-3-(3,3-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-a-cyano-3-(2,2-dichlorovinyloxy)-benzylester_/ (iR,3R)-Chrysanthemsäure-(S)-a-cyano-3-phenoxybenzylester, (i)-2-(4-Chlorophenyl)isovaleriansäure-(S)-a-cyano-3-phenoxybenzylester und

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(+)-2~(4-Chlorophenyl)-i3ovaleriansäure-(S)-Q-cyano-3-(2_t2-

dichlorovinyloxy)-benzylester, sowie die entsprechenden (R)-a-Cyanoverbindungen.

Die Herstellung der Verbindungen der Formel II ist in der GB-PA 24931/76, welche den Titel "Carboxamidoester" trägt, wie auch in der vorliegenden Beschreibung angegeben·

Spezielle Verbindungen, die typische Beispiele für Verbindungen der Formel II sind, sind die foleenöen: (+)cis-trans-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-diinethylcyclopropancarbonsäure-(±)-a-carboxamido-3-phenoxybenzylester, (1R,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-öucarboxamido-3-phenoxybenzylester, (1R,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-a-carboxamido-3-(2,2-dichlorovinyloxy)-benzylester, (±)-(4- Chlorophenyl)-isovaleriansäure-(+)-cUcarboxamido-3-phenoxybenzylester,

(±)-(4—Chlorophenyl)-isovaleriansäure-(S)-oucarboxyamido-3-phenoxybenzylester und

(1R,3S)-3-(2,2-Dibromovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-cucarboxamido-3-phenoxybenzylester.

Die Verbindungen der Formel II können hergestellt werden durch Umsetzung einer Verbindung der Formel:

0 R-C-Q (HD

worin Q für Halogen, vorzugsweise Chlor, steht,mit einem Alkohol der JEosmel:

R¹

HO-CH-—I'

CONH₂ (IV)

ggf. in Anwesenheit einer Base·

Zweckmäßig wird das obige Verfahren dadurch ausgeführt, daß

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man den Alkohol der Formel IV in einem geeigneten Lösungsmittel in Gegenwart einer Ease auflöst, wobei das Lösungsmittel selbst die Base sein kann (wie z.B. Fyridin), und daß man hierauf zu der Lösung eine Lösung des Säurehalogenids der Formel III in einem geeigneten Lösungsmittel, wie z.B. einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, beispielsweise Benzol oder Toluol, bei einer Temperatur im Bereich von -5 bis +30⁰C, vorzugsweise bei Raumtemperatur, zugibt. Zwar kann die Reaktion durch die Anwendung von Wärme beschleunigt oder zu Ende gebracht werden, aber es reicht oftmals aus, lediglich die Reaktion bei Raumtemperatur ablaufen zu lassen. Das Produkt kann durch herkömmliche Techniken isoliert und gereinigt werden.

Alternative Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Ester sind z.B. die Umsetzung der Säure der Formel:

R-C-OH (V)

(ggf. in Form eines Salzes) mit einem Halogenid der Formel:

(VI)

oder die Umsetzung der Säure der Formel V mit dem Alkohol der Formel IV in Gegenwart eines geeigneten sauren Katalysators.

Optisch aktive Verbindungen der Formel II können hergestellt werden durch gemeinsame Umsetzung von optisch aktiven Verbindungen der Formel III oder V mit optisch aktiven Verbindungen der Formel IV oder VI, je nach Zweckmäßigkeit, oder durch Umsetzung einer optisch aktiven Verbindung mit einem Racemat des anderen Reaktanten und anschließende Trennung der diastereoisomeren Isomere durch Ausnutzung des Löslichkeitsunterschieds, beispielsweise durch fraktionierte Kristallisation.

So könnte das (S)-Isomer eines Alkohols der Formel IV mit der

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racemischen Form einer Verbindung der Formel III (beispielsweise die (+)—eis—Form einer Verbindung der Formel III, worin R für eine Gruppe der Formel Λ steht) umgesetzt werden, so daß ein Paar von Diastereoisomeren entsteht, die der Zweckmäßigkeit halber als (+) (S) und (-) (S) bezeichnet werden könnten, und diese könnten dann durch die Verwendung einer fraktionierten Kristallisationstechnik getrennt werden.

Die Alkohole der Formel IV sind selbst neue Verbindungen. Verbindungen der Formel:

CH(OH)COR (VII)

worin H für Hydroxy, Amino oder Alkoxy nit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht, und Ammoniumsalze von solchen Verbindungen, worin R für Hydroxy steht, sind besonders brauchbare Zwischenprodukte bei der Herstellung der Carboxamidoester der Formel II.

Beispiele für spezielle Verbindungen, die als Zwischenprodukte brauchbar sind, sind die folgenden:

racemische 3-Phenoxymandelsäure, (S)-3-Phenoxymandelsäure, (R)-3-Phenoxymandelsäure, racemisches3-Fnenoxymandelsäureamid, (3)-3-Phenoxymandelsäureamid, (R)-3-Phenoxymandelsäureamid, racemischer 3-Fhenoxymandelsäure-nethylester, (3)-3-Phenoxymandelsäure-methylester und (R)-3-Phenoxymandelsäure-methylester.

Beispiele für Ammoniumsalze sind die l-(-)-a-I-fethylbenzylammonium- und die d-(+)-ct-Methylbenzylamaoniumsalze von racemischen (R)- und (S)-3-Phenoxymandelsäuren.

?ie Ye^' ni'T.r¹; der Forael VIT_t wo^in R für OH steht, kann durch Hydrolyse von 3-Fhenoxybenzaldehyd-cyanhydrin herge-

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stellt werden, und sie kann in ihre (R)- und (3)-l3omere dadurch getrennt v/erden, da3 nan sie in das Salz eines optisch aktiven Amins, beispielsweise tt-Methylbenzylanin, überführt. Die Salze können dann aufgrund unterschiedlicher Löslichkeitseigenschaften getrennt werden, beispielsweise durch fraktionierte Kristallisation.

Die Hydrolyse des Cyanhydrine wird vorzugsweise unter Verwendung von sauren Bedingungen ausgeführt, beispielsweise dadurch, daß man das Cyanhydrin mit einer verdünnten Mineralsäure in wäßriger alkoholischer Lösung während eines Zeitraums von ungefähr 30 min bis mehrere Stunden erhitzt. Das Verfahren kann dadurch ausgeführt werden, daß man beispielsweise wäßrige äthanolische Salzsäure innerhalb eines Temperaturbereichs von 65 bis 90⁰C verwendet, und es kann durch eine Periode der Behandlung der Reaktionsteilnehmer mit einer wäßrigen Ätzalkalilösung bei einer ähnlichen Temperatur ergänzt werden. V/enn die Hydrolyse zu Ende ist, dann kann die erhaltene Säure dadurch gereinigt werden, daß man ein geeignetes wasserlösliches Salz, wie z.B. des Natriumsalz, herstellt, um die Säure aus den wasserunlöslichen Material abzutrennen, und daß man unter Verwendung einer Mineralsäure eine Ausfällung bei einem pH von weniger als 7 durchführt.

Die Verbindungen der Formel VTI, worin R für Alkoxy gemäß obiger Definition steht, können beispielsweise dadurch erhalten werden, daß man die 3-Phenoxymandelsäure mit einem geeigneten Alkohol in Gegenwart eines sauren Katalysators behandelt. Dieses Verfahren kann bei Raumtemperatur ausgeführt werden, wobei man beispielsweise einen Überschuß des Alkohols, der aufgelösten Chlorwasserstoff enthält, verwendet. Alternativ können auch andere Verfahren zur Veresterung verwendet werden, wie z.B. Behandlung des Alkohols mit 3-Phenoxymandelsäurehalogenid in Gegenwart einer Base.

Die Verbindungen der Formel VII, worin R für Anino steht, können zweckmäßig dadurch hergestellt werden, daß man den Alkylester von ^-^henoxyr.andelsäure mit Ammoniak unter Druck behan-

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delt, beispielsweise dadurch, daß man den Ester zu flüssigem Ammoniak bei niedriger Temperatur zugibt und dann das Gemisch in einem verschlossenen Behälter auf Raumtemperatur erwärmen läßt.

Das obige Verfahren kann aufeinanderfolgend verwendet werden, um 3-Phenoxybenzaldehyd-cyanhydrin in 3-Phenoxymandelsäureamid zu überführen, worauf dann die letztere Verbindung entweder als Racemat oder als (R)- oder (S)-Isomer beispielsweise bei der Herstellung von 3-(2,2-Dihalogenvinyl)-3,3-dijnethylcyclopropan-carbonsäureoC-carboxainido-3-phenoxybenzyl-estern verwendet werden kann, die selbst Vorläufer für die insektizid aktiven 3-(2,2-Dihalogenvinyl)-3,3-diniethylcyclopropan-carbonsäurea-cyano-3-phenoxybenzylester sind.

Gemäß einer weiteren Erscheinungsform bezieht sich die Erfindung auf isolierte vollständig getrennte isomere Formen eines Esters von 3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarbonsäure.

Die Substanz 3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarbonsäure-e-cyano-3-phenoxybenzylester besitzt drei asymmetrisch substituierte Kohlenstoffatome in ihrer Struktur und kann deshalb theoretisch in acht verschiedenen isomeren Formen existieren. Keine dieser Formen wurde bisher in Isolation beschrieben, obwohl gewisse Gemische in der GB-FS Λ 413 491 beschrieben wurden.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die Vorläufer Carboxamidoester dehydratisiert werden, gestattet die Herstellung jeder dieser isomeren Formen in einem weitgehend optisch reinen Zustand.

Die Erfindung betrifft deshalb weiterhin in Isolation in einem weitgehend optisch reinen Zustand jedes der Isomere der Verbindung 3- ( 2,2-Dichlorovinyl) -2,2-diice thylcyclopropan-carbonsäure-a-cyano-3-phenoxybenzylester, d.h. also

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(1R₁35)-3-(2,2-üichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbon-

säure-(S)-a-cyano-3-phenoxybenzylester (Verbindung IX),

(1R,3^)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbon-

säure-(li)-o-cyano-3-phenoxybenzyle3ter₁

(1G,3H)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-methylcyclopropan-carbon-

säure-(S)-a-cyano-3-phenoxybenzylester,

(1S,3R)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbon-

säure-(R)-e-cyano-3-phenoxybenzylester,

(1R,3R)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbon-

s äure-(S)-a-cyano-3-phenoxyb enzylester,

(1R,3R)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbon-

säure-( R)-a-cyano-3-phenoxybenzyles ter,

(1S,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbon-

säure-(S)-a-cyano-3-phenoxybenzylester und

(1S,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dime thylcyclopropan-carbon-

säure-(R)-Q-cyano-3-phenoxybenzylester.

Wie bereits oben erwähnt, umfaßt das Verfahren der Herstellung der Verbindungen die Dehydratisierung des entsprechenden CL-Carboxaiaidoderivats der Formel II. So kann beispielsweise die Verbindung der Formel I aus der exakt stereochemisch äquivalenten <2—Carboxamidoverbindung hergestellt werden, das ist (iR,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-a-carboxamido-3-phenoxybenzylester.

Der Wert dieses Verfahrens liegt in der Tatsache, daß (a) keine Änderung oder Verlust von optischer Aktivität durch Inversion oder Racemisierung stattfindet und daß (b) die diastereoisoneren Formen der a-Carboxamidozwischenprodukte Feststoffe sind und leicht durch ihre unterschiedlichen Löslichkeitseigenschaften getrennt werden können (was im Gegensatz zu bekennten Gemischen der a-Cyanoisomeren steht, die Flüssigkeiten sind) durch beispielsweise fraktionierte Kristallisationstechniken.

Die einzelnen isolierten erfindungsgemäßen Isomere besitzen insektizide Eigenschaften, jedoch besitzt jedes Isomer sein eigenes Spektrum von Aktivität. Einige Isomere sind von Haus

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aus aktiver als andere und auch aktiver als das nicht-getrennte Material· So ist die Verbindung IX mehrere TIaIe aktiver als der bekannte ( + )-(50:50/cis-trans)-3-(2,2-:Jichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-( + )-^c*-cy8no-3-phenoxybenzylester. Es ist interessant, daß die Aktivität der Isomere in Isolation nicht zwangsläufig direkt proportional zu ihrer Aktivität ist, wenn sie in den nicht-getrennten Material vorliegen. Dies ergibt die Möglichkeit des Mischens zweier oder mehrerer der isolierten Isomere in verschiedenen Verhältnissen, um ein Material mit einer bestimmten Insektiziden Wirkung herzustellen. Dies könnte auch zur Entwicklung von hochspezifischen insektiziden Präparaten führen, die den Wirtsorganismus nicht abträglich beeinflussen.

Wie bereits festgestellt, sind die einzelnen Isomere der Formel I als Insektizide brauchbar, wobei sie am zweckmäßigsten verwendet werden, wenn sie in Zusammensetzungen formuliert worden sind. Die Erfindung betrifft deshalb genäß einer weiteren Erscheinungsform insektizide Zusammensetzungen, die als aktiven Bestandteil ein Isomer der Verbindung 3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-ot-cyano-3-phenoxybenzylester in einem im wesentlichen optisch reinen Zustand gemeinsam mit einem landwirtschaftlich oder gartenbaulich zulässigen Verdünnungsmittel oder Trägermittel enthalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der aktive Bestandteil aus (1R,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-0£-cyano-3-phenoxybenzylester.

Die Zusammensetzungen eignen sich für Landwirtschaft und Gartenbau, jedoch hängt die in einem bestimmten Fall verwendete Zusammensetzung vom jeweilig vorgesehenen Zweck ab.

Die Zusammensetzungen können die Form von Granalien oder Pulvern aufweisen, welche den aktiven Bestandteil und ein festes Verdünnungsmittel oder Trägermittel enthalten. Die Zusammensetzungen können auch die Form von flüssigen Präparaten aufweisen, die als Tauchmittel ocer Π nri+: mittel verwendet werden,

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wobei es sich im allgemeinen um wäßrige Dispersionen oder Emulsionen handelt.

Die als iJpritzmittel zu verwendenden Zusammensetzungen können auch die Form von Aerosolen besitzen, wobei die Formulierung in einem Behälter in Gegenwart eines Treibmittels, wie z.B. Fluorotrichloromethan oder Dichlorodifluoromethan, unter Druck gehalten wird.

Für landwirtschaftliche oder gartenbauliche Zwecke kann ein wäßriges Präparat verwendet werden, das zwischen 0,0001 und 1,0 Gew.-/j des aktiven Bestandteils oder der aktiven Bestandteile enthält.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können ggf. zusätzlich zu einen Isomer gemä3 der Erfindung mindestens einen weiteren biologisch aktiven Bestandteil enthalten, wie z.B. ein Insektizid oder ein Fungizid. Sie können auch einen Synergist solcher Art enthalten, der bei der Synergisierung der Aktivität •von Insektiziden der Pyrethroidtype wirksam ist.

Beim Gebrauch können die erfindungsgemäßen Verbindungen oder Zusammensetzungen zur Bekämpfung von Insekten auf verschiedenen Wegen verwendet werden. So können die Insekten selbst oder der Aufenthaltsort der Insekten oder der Wohnraum der Insekten mit einer Verbindung oder einer Zusammensetzung gemäß der Erfindung behandelt werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Behandlung von Pflanzen, um sie gegen Schädigung durch Insekten weniger empfindlich zu machen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man die Pflanzen, den Samen, den Kormus, den Knollen, das fihizom oder andere Fortpflanzungsteile der Pflanzen oder das Medium, in welchem die Pflanzen wachsen, mit einem Isomer oder mit einer insektiziden Zusammensetzung gemäß der Erfindung behandelt.

So sind die erfindun^sgenäsen Verbindungen gegenüber einer

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großen Reihe von Insekten und anderen wirbellosen Schädlingen wirksam, wie z.B. die folgenden:

Tetranychus telarius Blattella p-errnanica V\ph1 3 fohae Hur; ca do π or. Lica Meroura viceae 3'ieris brassicae Aedes aenypti Plutella maculipennis

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Die Beispiele 1 bis 8 erläutern die Herstellung von Zwischenprodukten, und Beispiel 9 erläutert die Dehydratisierung des Carboxamidoesterzwischenprodukts zu dem entsprechenden Kitril.

BEISPIEL 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von racemischer 3-Phenoxymandelsäure.

Ein Gemisch aus 208 g 3-Phenoxybenzaldehyd-cyanhydrin, 600 ml Äthanol und 400 ml konzentrierter Salzsäure wurde 24- st auf Raumtemperatur gehalten, worauf es durch Eindei^xen unter vermindertem Druck konzentriert wurde. 500 ml 2 η Natriumhydroxidlösung wurden zum Rückstand zugegeben, und das Gemisch wurde 1 st auf 80⁰C erhitzt, abgekühlt und mit 250 ml konzentrierter Salzsäure versetzt, worauf das erhaltene Gemisch eine weitere Stunde auf 80⁰C erhitzt wurde. Der flüchtige Teil wurde durch Abdampfen unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wurde mit einer Lösung von 60 g Natriumbicarbonat in 60 g Wasser gerührt. Die wäßrige Lösung wurde vom ungelösten öl abdekantiert, mit Aktivkohle gerührt und filtriert, und das FiI-trat wurde mit Salzsäure angesäuert. Der ausgefallene Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und getrocknet. Es wurde racemische 3-Pnenoxymandelsäure, Fp 131°C» erhalten.

BEISPIEL 2

Dieses Beispiel erläutert die Trennung von racemischer 3-Hienoxymandelsäure·

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21,0 R l-(-)-Q~Hethylbenzyl8niin wurden zu einer Lösung von 67 »0 g racenischer 3-l^/henoxymandelsäure in 700 ml Isopropylalkohol zubegeben, und das Gemisch wurde 24 st auf Raumtemperatur gehalten. Die feste Ausfällung wurde durch Filtration gesammelt (das Filtrat wurde aufbewahrt - siehe unten) und 2mal aus 200 ml Isopropylalkohol umkristallisiert. Dabei wurde das l-(-)-cuMethylbenzylammoniumsalz von (S)-3-Phenoxymandelsäure, Fp 153°C, erhalten. Dieses wurde dann mit einem Gemisch aus 150 ml Diäthyläther und 25 ml 5 η Salzsäure geschüttelt, die Ätherschicht wurde abgetrennt, mit V/asser gewaschen, über wasserfreiem !•■agnesiumsulfat getrocknet und durch Abdampfen des Äthers unter vermindertem Druck konzentriert. Es wurde ein Rückstand von fester (S)-3-Phenoxymandelsäure, Fp 110-112⁰C, [α] jp + 85° (C 1,5, Methanol), erhalten.

Die als Filtrat im obigen Verfahren erhaltene Isopropylalkohol lösung wurde durch Eindampfen unter vermindertem Druck bis zu einem Volumen von 50 ml konzentriert. Dieses Konzentrat wurde dann mit 150 ml 2 η Salzsäure geschüttelt, und die resultierende feste Ausfällung wurde durch Filtration gesammelt. Dieser Feststoff (unreine (R)-3-Hienoxymandelsäure) wurde in AOO ml Isopropylalkohol aufgelöst, und dann wurden 17,0 g d-(+)-a-Methylbenzylamin zu der Lösung zugegeben. Nachdem das Gemisch 24 st bei Raumtemperatur gehalten worden war, wurde die feste Ausfällung durch Filtration gesammelt und 2mal aus 200 ml Isopropylalkohol umkristallisiert, wobei das d-(+)-arfethylbenzylammoniumsalz von (R)-3-Pnenoxymandelsäure, Fp 15^⁰ erhalten wurde. Freie (R)-3-Rienoxymandelsäure wurde aus diesem Salz durch Behandlung in der oben für die Isolation des (S)-Isomers beschriebenen Weise erhalten. Das (R)-Isomer besaß Pp 112°C, [α] ψ -84° (C 1,0, Methanol).

BEISPIEL 3

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von (S)-3-Phenoxyman delsäureamid.

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13»0 g (S)-3-Fhenoxymanuelsäu.re wurden zu einer Lösung von 15fO 5 trockenem Chlorwasserstoff in 100 ml Methanol zugegeben, und die so erhaltene Lösung wurde 24 st auf Raumtemperatur gehalten, worauf der flüchtige Teil abgedampft wurde. Es wurde (S)-3-Phenoxymandelsäure-methylester als zurückbleibendes Cl erhalten. Dieses wurde dann zu 20 nl flüssigem Ammoniak in einem Druckbehälter zugegeben, der dann verschlossen wurde. Die Temperatur des Gemischs wurde dann wi-iirend 24 st auf Raumtemperatur steigen gelassen. Der Behälter wurde dann geöffnet, und der überschüssige Ammoniak wurde verdampfen gelassen. Das zurückbleibende Material wurde mit V/asser gerührt, und der Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und aus 70 ml Benzol umkristallisiert. Es wurde unreines (S)-3-Fhenoxymandelsäureamid, Fp 93°C, [a] ^p + 25,4° (C 2,0, Methanol) (annähernd 80 % optisch rein) erhalten.

Das optisch reine Material wurde durch das folgende Verfahren erhalten:

Eine Suspension von 7»5 g des unreinen (3)-3-Phenoxymandelsäureamids in einem Gemisch aus I50 ml Benzol und 6 ml n-3utanol wurde 30 min bei 25^CC gerührö. Der ungelöste Feststoff wurde durch Filtration c-bgetrennt, und das Filtrat wurde eingedampft. Der Rückstand wurde aus Benzol umkristallisiert. Dabei wurde optisch reines (S)-3-Phenoxymandelsäureamid, Fp 94°C, [be] ψ + 30° (C, 2,0, Methanol), erhalten.

Weiteres optisch reines (S)-3-Fhenoxymandelat wurde durch Wiederholung des obigen Reinigungsverfahrens erhalten, wobei der ungelöste Feststoff verwendet wurde, der sich aus dem Benzol/ n-Butanol-Gemisch abschied.

BEISPIEL 4

Durch ein ähnliches Verfahren wie dasjenige des vorhergehenden Beispiels wurde (R)-3-Phenoxymandelsäureamid, Fp 94°C, [ex] ^p - 30° (c,2, Methanol), aus (R)-3-Phenoxymandelsäure über den Nethylester und nach abschließender Peinigung des zunächst iso-

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lierten 60 % optisch reinen 0O-3-3henoxymandelsäureamids erhalten, Fp 93°C, [a] ^ - 25,3° (c, 2,0, Methanol).

BEISPIEL 5

Durch Verwendung eines ähnlichen Verfahrens wie in den beiden vorhergehenden Eeispielen wurde racemisches 3-I^Jhenoxymandelsäureamid, Fp 109"C, über racemisehen 3-Phenoxymandelsäuremethylester (Fp 71⁰C) erhalten.

BEISPIiiL 6

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von (1R,35)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-Ct-

carboxamido-3-phenoxybenzylester.

Eine Lösung von 0,45 g (iR,3-0-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäurechlorid in 2,0 ml Benzol wurde bei 5°C zu einer Lösung von 0,5 δ (3)-3-Phenoxymandelsäureamid in 1,0 ml Pyridin zugegeben, und das Gemisch wurde 24- st auf Raumtemperatur gehalten. Nach dieser Zeit wurde das Gemisch mit verdünnter Salzsäure angesäuert, wurde die Benzolschicht abgetrennt, mit Wasser und mit wäßriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen, getrocknet und durch Abdampfen des Benzols unter vermindertem Druck konzentriert. Das zurückbleibende Öl wurde mit 10 ml Cyclohexan behandelt, und der ausgefallene Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und getrocknet. Es wurde (iR,3S)-3-(2,2-DichlorovinyI)-2,2-dimethylcyclopropancarbonsäure-(S)-a-carboxamido-3-phenoxybenzylester, I¹P 131°C» erhalten.

BEISPIEL 7

Dieses Beispiel erläutert ebenfalls die Herstellung von

(1R,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dinethylcyclopropan-carbon-

säure-(3)-a-carboxamido-3-phenoxybenzylester.

Eine Lösung von 0,44 g (iR,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dir.ethylc7clOT>ropan-carbonsäurechlorid in 2,0 ml Benzol wurde

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zu einer Lösung von 0,5 P racemischem 3-Phenoxynandelsäureamid in 1,0 ml Pyridin bei 5°C zubegeben, uns Gemisch wurde 24 st bei liaumtemperatur gehalten und dann mit verdünnter Salzsäure angesäuert. Die Benzolschicht wurde abgetrennt und mit wäßriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Nach Konzentrierung der Benzollösung durch Abdampfen unter vermindertem Druck auf ein Volumen von 1,0 ml wurden 3,0 ml Cyclohexan zugegeben, worauf das Gemisch bei Raumtemperatur stehen gelassen wurde. Dabei fiel ein Feststoff (Pp 124°C) aus. Dieser wurde durch Filtration gesammelt und aus einem Gemisch aus Benzol und Cyclohexan umkristallisiert. Dabei wurde (1R,3o)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-cx-carboxaniido-3-phenoxybenzylester, Pp 131⁰C, erhalten, der mit dem Produkt des vorhergehenden Beispiels identisch war.

Die Benzol/Cyclohexan-Mutterflüssigkeiten enthielten unreinen (1R,33)-3-(2,2-Dichloroviny1)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(R)-a*-carboxamido-3-phenoxybenzylester.

BEISPIEL 8

Das Verfahren des vorhergehenden Beispiels wurde dazu verwendet, (1R,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylc7clopropancarbonsäure-(S)-a-carboxamido-3-phenoxybenzylester, Fp 131⁰C, der mit dem Produkt des vorhergehenden Beispiels identisch war, aus 0,65 g racemischem cis-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäurechlorid und 0,5 g (S)-3-Phenoxy- mandelsäureamid herzustellen. Die Benzol/Cyclohexan-Ilutterflüssigkeiten enthielten unreinen (1S,3R)-3-(2,2-Dichlorovinyl>- 2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S ) -ot-carboxamidophenox ybenzylester.

BEISPIEL 9

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von (1R,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-a-cyano-3-phenoxybenzylester.

Eine Lösung von 0,33 g Phosphoroxychlorid in 1,0 ml Hethylen-

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dichlorid wurde tropfenweise während eines Zeitraums von 5 niin zu einer Lösung von 0,5 g (1R,33)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-<2-carboxamido-3-phenoxybenzylester in 1,5 ml Pyridin zugegeben, währenddessen die Temperatur auf -5°C gehalten wurde. Das Gemisch wurde dann 1 st bei O⁰C gerührt, worauf es mit Benzol verdünnt und in verdünnte Salzsäure geschüttet wurde. Die Benzolschicht wurde abgetrennt, mit Wasser und mit wäßriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen und getrocknet und durch Abdampfen des Benzols konzentriert, wobei ein Rückstand von (1R,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl )-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-a-cyano-3-phenoxybenzylester, Fp 54-⁰C, erhalten wurde, der bei Umkristallisation aus Petroläther ein reines Material, Fp 57°C» ergab.

BEISPIEL 10

Dieses Beispiel erläutert die verbesserten insektiziden Eigenschaften des Isomers (iR,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-(S)-a-cyano-3-phenoxybenzylester (Verbindung IX) im Vergleich zu ungetrenntem (±)cis-trans-3-(2,2-Dichlorovinyl) -2,2-diinethylcyclopropan-carbonsäure- (+) -O-cyano-3-phenoxybenzylester (enthaltend ungefähr 40 % eis- und 60 % trans-Material - Verbindung X).

Senfpflanzen wurden in Topfen gezogen, bis sie den 7- bis 8-Blatt-Zustand erreicht hatten, und d«rm mit wäßrigen Zusammensetzungen der zu testenden Chemikalien bespritzt, wobei eine Handspritze verwendet wurde, die mit einem Druck von 1,05 atü arbeitete. Die Pflanzen wurden bis zur maximalen Festhaltung (bis kurz vor dem Ablaufen) bespritzt, wobei der Spray sowohl auf die Blattoberseite als auch die Blattunterseite gerichtet wurde. Die wäßrigen Zusammensetzungen wurden durch Auflösen des aktiven Bestandteils in einer kleinen Menge Aceton und Mischen der Lösung mit Wasser hergestellt, wobei dem Wasser 0,1 % eines Emulgiermittels ("Lissapol NX", eingetragenes Warenzeichen) zugesetzt worden war.

Nachdem die Pflanzen trocken waren, wurden sie in eine Kammer

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mit konstanter Umgebung eingebracht, in welcher die Temperatur auf 25°C und die relative Feuchte auf 50 % gehalten wurde· Die Tageslänge wurde durch Verwendung von Quecksilberdampflampen auf 16 st eingestellt. Bei jeder Behandlung wurde ein Blatt von der Pflanze abgenonmen und in einer lose zugedeckten Petrischale (9 cm Durchmesser) auf ein Filterpapier gebracht und mit fünf halbwüchsigen Larven von Plutella xylostella oder Fhaedon cochleariae infiziert. Das Abnehmen der Blätter und das Infizieren erfolgten in Intervallen von 0, 1, 2, 3 und 7 Tagen. Die Mortalität der Larven wurde nach 72 st bestimmt. Bei jedem Test wurden drei Replikate verwendet.

Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

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Verbindung	Rate Teile/Million	Tage	0	% Mortalität nach Behandlung	2	3	7	Schädlingsart
		100	1	80	20	53
IX	3,9	53	93	40	13	13
	1,9	67	73	33	0	0
X	3,9	33	80	25	27	7	xylostella
	1,9	93	27	80	87	53
IX	3,9	80	93	60	7	53
	1,9		33				Phaedon
		27		40	7	53	cochleariae
X	3,9	13	27	0	7	13
	1,9	0

Die Resultate zeigen klar, daß bei gleichen Raten das isolierte Isomer IX als Insektizid beträchtlich aktiver ist als das doppelte Racematgemisch aus eis- und trans-Isomeren, das durch die Verbindung X repräsentiert wird.

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Claims

worin R entweder (a) für eine Gruppe der Formel:

CX₀=CH-CH-CH-

² \/

CH₃' CH₃ (A)

worin X Chlor, Brom oder Methyl ist, oder (b) für eine Gruppe der Formel:

(B)

worin Y Chlor oder Kethy 1 ist, η 1 oder 2 ist uni. 2 eine All<ylg;ruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatoien ist, steht und R für eine Phenoxy- oder 2,2-öichlorovinyloxygruppe steht, welches dadurch ausgeführt wird, daß man eine Verbindung der Formel:

C-NH- (II)

Il ²

mit einem Dehydratisierimgsmittel behandelt.

2, Verfahren nach Anspruch "., dadurch gekennzeichnet, daß als .Oehydratisierungsmittel ein 1 hosphoroxyhalogenid verwendet wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aln Phosphoroxyhalogenid Phosphoroxychlorid verwendet wird.

4· Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 3» dadurch Gekennzeichnet, daß es in Gegenwart eines flüssigen Verdünnungsmaterials ausgeführt wird.

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Verdünnungsmaterial Pyridin umfaßt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Verdünnungsmaterial ein chloriertes Kohlenwasserstofflösungsmittel umfaßt.

7. Isoliertes einzelnes Isomer in einem im wesentlichen reinen Zustand der Verbindung 3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure-^c>i-cyano-3-phenoxybenzylester.

8. (1R,3S)-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarbonsäure-(S)-Q:-cyano-3-phenoxybenzylester.

9. Insektizide Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Isomer nach Anspruch 7 oder Anspruch 8 enthält.

Λί.

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