DE2858248C2 - - Google Patents
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- C07C29/38—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions with formation of hydroxy groups, which may occur via intermediates being derivatives of hydroxy, e.g. O-metal by reaction with aldehydes or ketones
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- C07F9/02—Phosphorus compounds
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- C07F9/5428—Acyclic unsaturated phosphonium compounds
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- C07F9/5442—Aromatic phosphonium compounds (P-C aromatic linkage)
Description
Das deutsche Patent 28 02 962 betrifft Cyclopropancarbonsäureesterderivate
der allgemeinen Formel
in der einer der Substituenten R¹ und R² für eine Gruppe
der Formel
W(CF₂)
wobei W Wasserstoff, Fluor oder Chlor ist und m den
Wert 1 oder 2 hat, steht und der andere für Fluor, Chlor
oder Brom oder eine Gruppe der Formel
wobei X, Y und Z unabhängig voneinander Wasserstoff,
Fluor oder Chlor sind, steht und R³ Wasserstoff oder eine
Cyan- oder Äthinylgruppe bedeutet.
Diese Verbindungen besitzen sehr gute insektizide Eigenschaften
und eine gute Beständigkeit gegenüber Abbau
durch Licht. Durch letztere Eigenschaft unterscheiden sie
sich von ähnlichen natürlich vorkommenden Cyclopropancarbonsäurederivaten,
von denen seit langem bekannt ist,
daß sie insektizide Eigenschaften besitzen.
Die im vorstehenden Anspruch 1 definierten Verbindungen
der allgemeinen Formel (IV) eignen sich als Zwischenprodukte
zur Herstellung der Verbindungen der obigen allgemeinen
Formel (I). So können beispielsweise die in der
genannten Patentschrift beschriebenen Verbindungen dadurch
hergestellt werden, daß ein Niederalkylester der
allgemeinen Formel
worin R⁴ für Niederalkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise Methyl oder Äthyl, steht und R¹ und R² die
oben angegebenen Bedeutungen besitzen, mit einem Alkohol
der allgemeinen Formel
zur Bewirkung einer Umesterungsreaktion erhitzt wird.
Bevorzugte erfindungsgemäße Zwischenprodukte sind in den
vorstehenden Patentansprüchen 2 bis 10 näher beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können wie die Verbindungen
der allgemeinen Formel (I) in verschiedenen
geometrischen und stereoisomeren Formen existieren. So
gibt es cis- und trans-Isomere, die sich aus dem Substitutionsschema
des Cyclopropanrings ergeben, und E- und
Z-Isomere, die sich aus der substituierten Vinylgruppe
ergeben, wenn R¹ nicht das gleiche wie R² ist. Zusätzlich
können zwei der drei Kohlenstoffatome des Cyclopropans
in entweder der R- oder der S-Konfiguration existieren,
da sie asymmetrisch substituiert sind.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (IV), worin Q für
Hydroxy steht, können durch Hydrolyse der Verbindungen
der allgemeinen Formel (IV), worin Q für Niederalkoxy
steht, erhalten und durch Umsetzung mit beispielsweise
Thionylchlorid oder Thionylbromid in Verbindungen der allgemeinen
Formel (IV), worin Q für Chlor oder Brom steht,
umgewandelt werden. Alle Verbindungen der allgemeinen
Formel (IV) können entweder direkt oder indirekt zur Herstellung
der insektizid aktiven Ester der allgemeinen
Formel (I) gemäß obiger Vorschrift verwendet werden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (IV), worin Q für
Niederalkoxy mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen steht, das
sind also die Verbindungen der obigen allgemeinen Formel
(II), können z. B. durch die in den vorstehenden Ansprüchen
11 bis 19 angegebenen Verfahren erhalten werden.
Beispiele für Metallkatalysatoren bei dem Verfahren der
vorstehenden Ansprüche 11 bis 14 sind pulverisiertes
Kupfer oder pulverisierte Kupferbronze.
Die Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel (V) des
vorstehenden Patentanspruchs 11 kann dadurch erhalten
werden, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel
(VI) des vorstehenden Anspruchs 15 einer Dehydratisierung
mit beispielsweise Phosphorpentoxid unterwirft.
Das Verfahren der vorstehenden Ansprüche 15 und 16 ist
nicht auf die Herstellung von Verbindungen anwendbar, worin
eines der Symbole R¹ und R² für Halogen steht, ist
aber sehr nützlich für die Herstellung von Verbindungen,
worin R¹ und R² beide Trifluoromethyl sind oder worin
eines der Symbole R¹ und R² Trifluoromethyl und das andere
Difluoromethyl ist.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (VI) des vorstehenden
Anspruchs 15 können dadurch erhalten werden,
daß man ein Keton der allgemeinen Formel
mit 3-Methylbut-1-en, vorzugsweise unter Druck, umsetzt.
Geeignete Basen für die Durchführung der Verfahren der
vorstehenden Ansprüche 17 und 18 sind tertiäre Amine,
wie Pyridin, Triäthylamin, Diäthylanilin und N-Methylpiperidin,
und auch Alkalimetall-niederalkoxide, das sind
solche mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Natriummethoxid,
Natriumäthoxid und Natrium- und Kalium-t-butoxid.
Dieses Verfahren wird zweckmäßig in einem Verdünnungs-
oder Lösungsmittel für den Reaktionsteilnehmer und die
Base ausgeführt.
Mindestens 2 Mol Base sind erforderlich, um die Verbindungen
der allgemeinen Formel (VIII) in die Verbindungen
der allgemeinen Formel (IV), worin R für Alkoxy mit 1 bis
6 Kohlenstoffatomen steht, umzuwandeln. Diese Umwandlung
umfaßt zwei Stufen, nämlich Cyclisierung und β-Eliminierung
von Halogenwasserstoff, aber es ist nicht klar, in
welcher Reihenfolge diese beiden Stufen ablaufen, oder ob
sie nicht sogar gemeinsam ablaufen.
Wenn das Verfahren unter Verwendung von nur einem molaren
Äquivalent der Base ausgeführt ist, dann werden drei
verschiedene Produkte erhalten, wie sie im vorstehenden
Anspruch 19 angegeben sind. Jede dieser Verbindungen ergibt
bei Behandlung mit einem weiteren molaren Äquivalent
einer Base eine erfindungsgemäße Verbindung.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (VIII) des vorstehenden
Anspruchs 17 können dadurch hergestellt werden,
daß man eine Verbindung der Formel
worin Q für Alkoxy steht, mit einer Verbindung der Formel
worin R¹, R², W′ und W′′ eine der oben angegebenen Bedeutungen
besitzen, in Gegenwart eines radikalischen Initiators
umsetzt. Hierbei kann es sich um einen physikalischen
Inititator, z. B. Bestrahlung mit einer geeigneten
Lichtquelle, z. B. einer UV-Lichtquelle, oder um einen
herkömmlichen chemischen radikalischen Katalysator,
z. B. Benzoylperoxid oder Azobisisobutyronitril, handeln.
Das Verfahren kann bei Temperaturen im Bereich von 50 bis
150°C, vorzugsweise 80 bis 120°C, während Zeiten von 1
bis 20 h ausgeführt werden, und zwar gegebenenfalls in
einem abgeschlossenen System und unter dem autogenen
Druck der Reaktion.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher
erläutert.
Ein gerührtes Gemisch aus 235 g Hexafluoroaceton und 100 g 3-Methylbut-1-en wurde unter einem Druck
von 16,7 bar (17 at) während eines Zeitraums von 20 h auf 125°C erhitzt. Destillation des Produktgemischs unter vermindertem
Druck ergab 5-Hydroxy-2-methyl-6,6,6-trifluoro-5-trifluoromethylhex-2-en als bewegliche farblose Flüssigkeit,
Kp. 43°C/20 mbar.
NMR (CCl₄) p.p.m. 1,77 (d, 6H); 2,58 bis 3,00 (m, 3H); 5,0 bis 5,4 (m, 1H).
NMR (CCl₄) p.p.m. 1,77 (d, 6H); 2,58 bis 3,00 (m, 3H); 5,0 bis 5,4 (m, 1H).
Eine Lösung von 9,12 g Diazoessigsäure-äthylester in 400 ml Dichloromethan wurde tropfenweise während
eines Zeitraums von 48 h in Gegenwart einer katalytischen Menge von wasserfreiem Kupfer(II)-sulfat bei 110 bis
120°C zu 18,9 g 5-Hydroxy-2-methyl-6,6,6-trifluoro-5-trifluoromethylhex-2-en zugegeben.
Das resultierende Gemisch wurde mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und
destilliert, wobei mehrere Fraktionen innerhalb des Bereichs von 68 bis 90°C bei 20 m bar erhalten wurden.
NMR-, IR- und Massenspektralanalyse zeigte, das diese Fraktionen hauptsächlich aus den (±)-cis- und (±)-
trans-Isomeren von 3-(2-Hydroxy-3,3,3-trifluoro-2-trifluoromethylprop-1-yl)-2,2-dimethy-lcyclopropan-carbonsäure-
äthylester in verschiedenen Verhälnissen bestand.
NMR (CDCl₃) p.p.m. 1,04 bis 1,40 (m, 9H); 1,55 bis 2,43 (m, 4H) 4,00 bis 4,37 (m, 2H).
NMR (CDCl₃) p.p.m. 1,04 bis 1,40 (m, 9H); 1,55 bis 2,43 (m, 4H) 4,00 bis 4,37 (m, 2H).
Ein Gemisch aus 4,62 g (±)-cis/trans-3-(2-Hydroxy-3,3,3-trifluoro-2-trifluoromethylprop-1-y-l)-2,2-dimethyl-
cyclopropan-carbonsäure-äthylester, 2,2 g Phosphoroxychlorid und 5,3 ml trockenem Pyridin wurde während
eines Zeitraums von 65 h auf 110°C erhitzt, worauf es in Eiswasser geschüttet und 5 h gerührt wurde. Das auf
diese Weise erhaltene Gemisch wurde mit Diäthyläther extrahiert, und die Extrakte wurden mit Wasser gewaschen
und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Äthers durch Abdampfen unter
vermindertem Druck wurde das zurückbleibende Öl unter vermindertem Druck destilliert. (±)-cis/trans-3-
(3,3,3-Trifluoro-2-trifluoromethylprop-1-en-1-yl)-2,2-dimethylcyclop-ropan-carbonsäure-äthylester wurde als farbloses
Öl, Kp. 60 bis 65°C/0 m bar, erhalten.
NMR (CDCl₃) p.p.m. 1,15 bis 1,39 (m, 9H); 1,75 bis 2,60 (m, 2H); 4,02 bis 4,34 (m, 2H); 6,36 und 7,36 (dd, 1H).
NMR (CDCl₃) p.p.m. 1,15 bis 1,39 (m, 9H); 1,75 bis 2,60 (m, 2H); 4,02 bis 4,34 (m, 2H); 6,36 und 7,36 (dd, 1H).
Ein Gemisch aus 0,52 g (±)-cis/trans-3-(3,3,3-Trifluoro-2-trifluoromethylprop-1-en-1-yl)-2,-2-dimethylcyclopropan-
carbonsäure-äthylester, 2,52 ml Eisessig, 3,36 ml 48%iger (G/V) Bromwasserstoffsäure und 1,12 ml
Wasser wurde während eines Zeitraums von 10 h auf Rückflußtemperatur erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde
das Gemisch mit 50 ml Wasser verdünnt und mehrere Male mit Diäthyläther extrahiert. Die Extrakte wurden
vereinigt, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und durch Eindampfen des
Äthers unter vermindertem Druck konzentriert. Durch Spektroskopieanalyse wurde gezeigt, daß das zurückbleibende
Öl im wesentlichen aus (±)-cis/trans-3-(3,3,3-Trifluoro-2-trifluoro-methylprop-1-en-1-yl)-2-,2-dimethyl-
cyclopropan-carbonsäure bestand.
Ein Gemisch aus 0,4 g (±)-cis/trans-3-(3,3,3-Trifluoro-2-trifluoromethylprop-1-en-1-yl)-2,-2-dimethylcyclopropan-
carbonsäure und 5,0 ml Thionylchlorid wurde während eines Zeitraums von 2 h auf Rückflußtemperatur
erhitzt, worauf das überschüssige Thionylchlorid durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt wurde.
Es blieb (±)-cis/trans-1-Chlorocarbonyl-3-(3,3,3-trifluoro-2-trifluoromethylp-rop-1-en-1-yl)-2,2-dimethylcyclopropan
zurück.
Ein Gemisch aus 7,0 g 3,3-Dimethylpent-4-ensäure-äthylester, 20,0 g 1,1,1-Trichloro-2,2,2-trifluoroäthan und
0,1 g Benzoylperoxid wurde in einem verschlossenen Glasrohr 5 h auf 100°C erhitzt. Das erhaltene Gemisch
wurde sorgfältig destilliert, und 3,3-Dimethyl-4,6,6-trichloro-7,7,7-trifluoroheptansäure-äthylester wurde als
Fraktion mit einem Siedebereich von 112 bis 114°C/2,7 m bar gesammelt. Seine Identität wurde durch IR- und
NMR-Spektroskopleanalyse bestätigt.
Der 3,3-Dimethyl-4,6,6-trichloro-7,7,7-trifluoroheptansäureäthylester, der in Stufe A erhalten worden war,
wurde in 30 ml trockenem Tetrahydrofuran aufgelöst, und die Lösung wurde tropfenweise zu einer Suspension
von 2,75 g t-Butoxid, das in situ aus Natriumhydrid und t-Butylalkohol hergestellt worden war, in 120 ml trockenem
Tetrahydrofuran bei 0°C zugegeben. Nach beendeter Zugabe wurde das Gemisch 2 h bei 0°C gerührt
und dann mit äthanolischem Chlorwasserstoff angesäuert. Nach Verdünnung des Gemischs mit Diäthyläther
wurde es mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und durch Abdampfen der
Lösungsmittel unter vermindertem Druck konzentriert. Das zurückbleibende gelbe Öl wurde sorgfältig unter
vermindertem Druck destilliert, wobei (±)-cis/trans-3-(2-Chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-en-1-yl)-2,2-dimethy-l-
cyclopropan-carbonsäureäthylester, Kp. 70°C 0,67 mbar, erhalten wurde. NMR-Analyse zeigte, daß das
Produkt aus einem Gemisch von ungefähr 60% des cis-Isomeren und ungefähr 40% des trans-Isomeren (am
Cyclopropanring) bestand, wobei in jedem Fall ungefähr 90 bis 95% des Isomers, bei dem die Trifluoromethylgruppe
sich in trans-Stellung zum Cyclopropanring an der Doppelbindung befindet (des Z-Isomere), und ungefähr
5 bis 10% des Isomers, bei dem sie sich in cis-Stellung befindet (das E-Isomer) erhalten werden.
Ein Gemisch aus 0,52 g (±)-cis/trans-3-(2-Chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-en-1-yl)-2,2-dimethy-lcyclopropan-
carbonsäure, 2,52 ml Eisessig, 3,36 ml 48%iger (G/V) Bromwasserstoffsäure und 1,12 ml Wasser
wurde über einen Zeitraum von 10 h auf Rückflußtemperatur erhitzt. Nach Abkühlung wurde das Gemisch mit
50 ml Wasser verdünnt und mehrere Male mit Diäthyläther extrahiert. Die Extrakte wurden vereinigt, mit
Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und durch Abdampfen des Äthers unter
vermindertem Druck konzentriert. Von dem zurückbleibenden Öl wurde durch Spektroskopieanalyse gezeigt,
daß es hauptsächlich aus (±)-cis/trans-3-(2-Chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-en-1-yl)-2,2-dimethy-lcyclopropan-
carbonsäure bestand.
Ein Gemisch aus 0,4 g (±)-cis/trans-3-(2-Chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-en-1-yl)-2,2-dimethy-lcyclopropan-
carbonsäure und 5,0 ml Thionylchlorid wurde 2 h auf Rückflußtemperatur erhitzt, worauf das überschüssige
Thionylchlorid durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt wurde. Es blieb (±)-cis/trans-1-Chlorocarbonyl-
3-(2-chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-en-1-yl)-2,2-dimethylcyclopropan zurück.
Claims (19)
1. Fluorhaltige Cyclopropancarbonsäuren und
Derivate der allgemeinen Formel
worin eines der Symbole R¹ und R² für eine Gruppe der allgemeinen
FormelW-(CF₂) wobei W Wasserstoff, Fluor oder Chlor ist und m den
Wert 1 oder 2 hat, steht und das andere für Fluor, Chlor
oder Brom oder eine Gruppe der allgemeinen Formel
wobei X, Y und Z jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff,
Fluor oder Chlor sind, steht und Q für Hydroxy,
Niederalkoxy mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen oder Chlor
oder Brom steht.
2. Verbindungen nach Anspruch 1, worin eines der
Symbole R¹ und R² für eine Gruppe der allgemeinen Formel
wobei W Wasserstoff, Fluor oder Chlor ist, steht und
das andere für eine Gruppe der allgemeinen Formel
wobei X, Y und Z jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff,
Fluor oder Chlor sind, steht und Q für Hydroxy,
Niederalkoxy mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, Chlor oder
Brom steht.
3. Verbindungen nach Anspruch 1, worin eines der
Symbole R¹ und R² für eine Gruppe der allgemeinen Formel
wobei W Wasserstoff, Fluor oder Chlor ist, steht und das
andere für Fluor, Chlor oder Brom steht und Q für Hydroxy,
Niederalkoxy mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, Chlor oder
Brom steht.
4. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, worin R¹ und
R² beide für Trifluoromethyl stehen.
5. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 3, worin eines
der Symbole R¹ und R² für Trifluormethyl steht und das
andere für Chlor oder Brom steht.
6. (±)-cis/trans-3-(2-Chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-
en-1-yl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure.
-
-
7. (±)-cis/trans-3-(2-Bromo-3,3,3-trifluoromethyl-
prop-1-en-1-yl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure.
-
-
8. (±)-cis/trans-3-(3,3,3-Trifluoro-2-trifluoromethyl-
prop-1-en-1-yl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure.
-
-
9. (±)-cis/trans-3-(3-Chloro-2,3,3-trifluoroprop-1-
en-1-yl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure.
-
-
10. Äthylester der Säuren gemäß den Ansprüchen 6 bis 9.
11. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach
Anspruch 1, worin Q für Niederalkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen,
steht, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Dien der allgemeinen Formel
mit einem C₁- bis C₆-Niederalkylester von Diazoessigsäure
umsetzt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Niederalkylester der
Diazoessigsäure Diazoessigsäureäthylester einsetzt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Dien im Überschuß
einsetzt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß man es in
Gegenwart eines Metallkatalysators ausführt.
15. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach
Anspruch 1, worin R¹ und R² beide für Trifluoromethyl
stehen oder eines der Symbole R¹ und R² für Trifluoromethyl
und das andere für Difluoromethyl steht und Q
für Niederalkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen steht,
dadurch gekennzeichnet, daß man
- (a) eine Verbindung der allgemeinen Formel mit einem Niederalkylester von Diazoessigsäure behandelt, und
- (b) die erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel mit einem chemischen Dehydratisierungsmittel dehydratisiert.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Dehydratisierungsmittel
Phosphorpentoxid einsetzt.
17. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach
Anspruch 1, worin Q für Niederalkoxy mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen
steht, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel
worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen
besitzen und Q für Niederalkoxy mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen
steht und W′ und W′′ jeweils für Fluor, Chlor oder
Brom stehen, mit der Einschränkung, daß W′ für Brom steht,
wenn R² für Brom steht, mit mindestens 2 molaren Äquivalenten
einer Base behandelt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Base ein Alkalimetallniederalkoxid
mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen verwendet.
19. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man eine Verbindung einer der allgemeinen Formeln
oder
worin R¹, R², Q, W′ und W′′ die in Anspruch 17 angegebenen
Bedeutungen besitzen, mit mindestens 1 Mol einer Base behandelt.
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