DE3342524C2 - - Google Patents
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung der
Enantiomeren von trans-Vinylcyclopropancarbonsäuren der
allgemeinen Formel
worin die Substituenten R zugleich oder unabhängig Methyl
oder Chlor bedeuten, durch Zerlegen des Racemats der
trans-Verbindung oder racemischer cis,trans-Gemische in
die optischen Antipoden durch Herstellung diastereomerer
Salze mit einem optisch aktiven Salzbildungsagens und Gewinnung
der Enantiomeren daraus.
Die Enantiomerentrennung ist erforderlich, um die in ihren
biologischen Eigenschaften voneinander abweichenden Derivate
der Enantiomeren der Säuren der oben angegebenen allgemeinen
Formel herstellen zu können. Die Derivate werden
unter Verwendung der bei der Trennung der verschiedenen
1,3-cis- und -trans-Isomeren in ihre optischen Antipoden
gleichzeitig entstehenden Enantiomeren hergestellt. Bei
den verschiedenen Synthesen entstehen Gemische der cis-
und trans-Isomeren der racemischen Carbonsäuren. In den
Gemischen der cis- und trans-Isomeren überwiegt im allgemeinen
das trans-Isomer. Zur Gewinnung der Enantiomeren
gibt es Verfahren, die von den racemischen trans-Carbonsäuren
ausgehen. In diesem Fall müssen jedoch vorher die
racemischen cis- und trans-Carbonsäuren voneinander getrennt
werden.
Gemäß der GB-PS 12 20 160 wird zur optischen Auftrennung
von (±)-2,2-Dimethyl-3-isobutenyl-1,3-trans-cyclopropan-1-
carbonsäure D-(-)-threo-1-p-Nitrophenyl-2-dimethylaminopropan-
1,3-diol in methanolischem Medium verwendet. Das
erhaltene kristalline diastereomere Salz, das die (+)-
Carbonsäure enthält, wird in Isopropylether suspendiert,
getrocknet und dann aus einem Gemisch von Isopropylether
und Petrolether umkristallisiert. Gemäß der GB-PS
13 00 840 erfolgt die Auftrennung der Carbonsäure in ihre
optischen Antipoden ebenfalls in Methanol, aber mit
L-Lysin; auch auf diese Weise kristallisiert das die
(+)-Carbonsäure enthaltende diastereomere Salz aus dem
Reaktionsgemisch aus. Nach der US-PS 38 42 125 wird die
Trennung der racemischen trans-Carbonsäure in ethanolischer
Lösung mit (-)-α-(1-Naphthyl)-ethylamin vorgenommen,
wobei das die (+)-Carbonsäure enthaltende diastereomere
Salz aus Ethanol umkristallisiert wird. Ein aus der GB-PS
11 78 423 bekanntes Verfahren geht von der racemischen
trans-Carbonsäure aus; als Salzbildungsagens wird Chinin
in ethanolischer Lösung verwendet. Das auskristallisierende
diastereomere Salz enthält die (-)-Carbonsäure und
wird aus Ethanol umkristallisiert; die (+)-Carbonsäure
wird aus der Mutterlauge gewonnen. Nach der GB-PS
13 69 730 kann ferner auch vom racemischen Gemisch der
cis- und trans-Carbonsäuren ausgegangen werden. Als
Salzbildungsagens dient (+)-α-Phenyl-β-p-tolylethylamin in
85-%igem wäßrigem Methanol, wobei das kristallin
ausfallende Salz das Gemisch der (+)-cis- und (+)-trans-
Carbonsäuren enthält.
Mit den bekannten Verfahren können demnach im allgemeinen
reine Enantiomere nur dann hergestellt werden, wenn die
cis- und trans-Isomeren vorher voneinander getrennt wurden.
Optisch reine Enantiomere werden entweder erst nach
dem Umkristallisieren oder überhaupt nicht erhalten. Die
Ausbeuten an Enantiomeren liegen lediglich bei 50 bis
70%; die als Salzbildungsagens verwendeten Verbindungen
sind teuer und lassen sich nicht regenerieren. Die Kosten
der herkömmlichen Verfahren werden ferner durch die Lösungsmittel
noch erhöht. Nachteilig ist auch, daß immer
nur einer der beiden Antipoden gewonnen wird; über die
Verwendung des anderen Antipoden sind in der Literatur
keine Angaben zu finden.
Aus der US-PS 36 46 118 ist ein Verfahren zur Gewinnung
von (+)-trans-Chrysanthemumsäure aus racemischen
cis,trans-Chrysanthemumsäure-Gemischen bekannt, bei dem
als optisch aktives Salzbildungsagens D(-)-threo-1-p-
Nitrophenyl-2-dimethylaminopropan-1,3-diol eingesetzt
wird, das ein schwierig herzustellendes, teures Spaltungsreagens
darstellt. Die Enantiomerentrennung wird
ferner in organischen Lösungsmitteln, wie Ethern,
aromatischen Kohlenwasserstoffen, aliphatischen Alkoholen
oder aliphatischen Estern, und bevorzugt in Isopropylether-
Methanol-Gemischen, also unter sicherheitstechnisch
kritischen Bedingungen durchgeführt.
Der DE-OS 28 26 952 ist ein Verfahren zur Enantiomerentrennung
von chiralen Carbonsäuren, wie etwa Vinylcyclopropancarbonsäuren,
durch Herstellung diastereomerer Salze
mit einem optisch aktiven Salzbildungsagens und Gewinnung
der Enantiomeren daraus zu entnehmen. Als Salzbildungsagentien
sind optisch aktive primäre, sekundäre und tertiäre
Aminsalze und insbesondere (-)-Phenylglycinethylesterhydrochlorid
angegeben.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung,
daß, wenn von in 3-Stellung eine disubstituierte Vinylgruppe
enthaltenden racemischen trans-Dimethylcyclopropancarbonsäuren
oder racemischen Gemischen von cis- und
trans-Isomeren dieser Carbonsäuren ausgegangen wird, das
(+)- oder das (-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-
piperazin als Salzbildungsagens zur Herstellung der entsprechenden
(+)- oder -(-)-Carbonsäuren geeignet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewinnung der Enantiomeren
von trans-Vinylcyclopropancarbonsäuren der Formel
worin die Substituenten R Methyl oder Chlor bedeuten,
beruht auf der Trennung des Racemats der trans-Verbindung
oder racemischer cis,trans-Gemische in die optischen Antipoden
durch Herstellung diastereomerer Salze mit einem
optisch aktiven Salzbildungsagens und der Gewinnung der
Enantiomeren daraus und ist dadurch gekennzeichnet, daß
man
- - als Salzbildungsagens (+)- oder (-)-N-(1-Formamido- 2,2,2-trichlorethyl)-piperazin in einer dem entsprechenden trans-Enantiomer äquivalenten Menge oder einer demgegenüber geringeren Menge in einem wäßrigen Medium als Lösungsmittel bei einem pH-Wert von 7 bis 8,5 oder in Aceton oder Methylethylketon als Lösungsmittel einsetzt,
- - das erhaltene auskristallisierte diastereomere (+)- trans-Carbonsäure-(-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)- piperazin-Salz bzw. das (-)-trans-Carbonsäure- (+)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin-Salz von der Mutterlauge abtrennt,
- - gegebenenfalls die optisch nicht genügend reinen diastereomeren Salze durch Umkristallisieren aus Lösungsmitteln oder durch fraktionierte Freisetzung und Extraktion reinigt,
- - die trans-Enantiomeren durch Ansäuern der wäßrigen Mutterlauge bzw. des kristallin abgetrennten Salzes oder durch Eindampfen der erhaltenen ketonischen Mutterlauge und Versetzen des Rückstands mit Wasser, Extrahieren mit einem Lösungsmittel und anschließendes Eindampfen gewinnt und
- - gegebenenfalls die erhaltenen Enantiomeren durch Wiederholung des Trennverfahrens, wobei man die (+)- und (-)- Enantiomeren des Salzbildungsagens abwechselnd verwenden kann, und
- - gegebenenfalls durch Kristallisation aus der Schmelze reinigt, wobei die sich kristallin abscheidende racemische cis- bzw. racemische trans-Carbonsäure durch Filtration von der Schmelze des (+)- bzw. (-)-trans-Enantiomers abgetrennt wird, und
- - gegebenenfalls das Salzbildungsagens zur erneuten Verwendung regeneriert, indem man die das Salzbildungsagens enthaltende wäßrige Mutterlauge erneut als Salzbildungsagens und Lösungsmittel in einem verwendet oder das Salzbildungsagens mit Lauge aus der wäßrigen Mutterlauge oder mit einer Säure als schwerlösliches Salz ausfällt.
Das erfindungsgemäß verwendete Salzbildungsagens kann zum
Beispiel nach der DE-OS 23 51 707 hergestellt werden, in
der (+)- und (-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-
piperazin ((+)- bzw. (-)-′MONO-Triforine′) als Zwischenprodukte
bei der Herstellung des fungiziden Wirkstoffs
(-),(-)-N,N′-Bis(1-formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin
sowie die Herstellung der Mono-Triforine durch Enantiomerentrennung
mit optisch aktiven Säuren beschrieben
sind.
(+)- und (-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin
sind bisher noch nicht zur Trennung von Racematen in die
optisch aktiven Verbindungen verwendet worden. Mit diesen
Salzbildungsagentien gelingt die Trennung der racemischen
Cyclopropancarbonsäuren in die optisch aktiven Verbindungen
in verschiedenen Lösungsmitteln; vorzugsweise wird als
Lösungsmittel Wasser verwendet.
Bei der erfindungsgemäßen Antipodentrennung fällt mit dem
(+)-Salzbildungsagens immer das Salz der (-)-1S,3S-Carbonsäure
und mit dem (-)-Salzbildungsagens immer das Salz der
(+)-1R,3R-Carbonsäure aus, d. h. das (+)-Salzbildungsagens
bildet mit der (-)-trans-Carbonsäure, das (-)-Salzbildungsagens
hingegen mit der (+)-trans-Carbonsäure ein im
Lösungsmittel schlecht lösliches, gut kristallisierendes
diastereomeres Salz.
Das Salzbildungsagens braucht nicht in dem Racemat äquivalenter
Menge eingesetzt zu werden. Es wird nur in einer
dem im Gemisch vorliegenden trans-Enantiomer äquvalenten
Menge oder in einer noch geringeren Menge verwendet. In
diesem Fall werden, wenn man nicht in wäßrigem Medium arbeitet,
nur das Racement und das Salzbildungsagens umgesetzt.
Im wäßrigen Medium wird die optische Trennung im alkalischen
pH-Bereich bei einem pH-Wert von 7 bis 8,5 und vorzugsweise
bei pH 8 bis 8,5 durchgeführt. Hierbei kann man
die wäßrige Lösung des Racemats mit einer Base und die
wäßrige Lösung des Salzbildungsagens mit einer Säure bereiten
und dann diese beiden Lösungen miteinander vermischen.
Erforderlichenfalls wird der pH-Wert mit einer
Base, vorzugsweise mit Ammoniak, eingestellt.
Das aus dem Reaktionsgemisch kristallisierende diastereomere
Salz kann durch Filtrieren abgetrennt werden. Aus dem erhaltenen
Salz wird die optisch aktive Säure in wäßriger Lösung
oder Suspension mit einer Mineralsäure freigesetzt und mit
einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel extrahiert.
Der Extrakt wird entwässert und dann eingedampft, wobei das
jeweilige Enantiomer erhalten wird.
Die nach dem Abfiltrieren des diastereomeren Salzes
verbleibende organische Mutterlauge wird eingedampft und der
Rückstand mit Wasser versetzt, während wäßrige Mutterlaugen
unmittelbar mit einer Mineralsäure behandelt und zur Abtrennung
ihres Gehaltes an Enantiomer auf die beschriebene
Weise extrahiert werden.
Zwecks weiterer Reinigung können die erhaltenen Enantiomeren
erneut mit dem entsprechenden Salzbildungsagens umgesetzt
und auf die beschriebene Weise aufgearbeitet werden.
Günstiger ist es jedoch, nicht genügend reine Enantiomere
als solche, eventuell durch Kühlung aus der Schmelze, zu
kristallisieren. Dabei kristallisieren die die Verunreinigung
bildenden racemischen cis- bzw. racemischen trans-Carbonsäuren
aus und können durch Filtrieren abgetrennt werden.
Als Mutterlauge bleibt eine Schmelze des wesentlich reineren
(+)- oder (-)-trans-Enantiomers zurück. Man kann die Enantiomeren
auch reinigen, indem man die erhaltenen diastereomeren
Salze aus einem Lösungsmittel umkristallisiert oder aus einer
wäßrigen Lösung oder ggfs. Suspension der Salze durch Zugabe
der berechneten Menge Säure oder Lauge selektiv freisetzt.
In diesem Falle wird das nicht in Lösung gegangene diastereomere
Salz abfiltriert und aus ihm auf die beschriebene Weise
das Enantiomer gewonnen.
Aus den bei den beschriebenen Reinigungsprozessen anfallenden,
annähernd racemische trans-Carbonsäure enthaltenden
Fraktionen kann durch wiederholte Vornahme des beschriebenen
Trennungsganges weiteres (+)- oder (-)-Enantiomer
gewonnen werden. Unter Berücksichtigung auch dieser Schritte
beträgt die Ausbeute an (+)- oder (-)-trans-Enantiomer,
bezogen auf die im Ausgangsstoff enthaltene Menge, etwa
90%, wobei die optische Reinheit des Produkts größer als
90% ist.
Bei den beschriebenen Arbeitsgängen bleibt das Salzbildungsagens
immer in wäßrigen Mutterlaugen zurück und
kann aus diesen durch Alkalischmachen in kristalliner Form
ausgefällt und erneut zur Bildung der diastereomeren Salze
eingesetzt werden. Man kann jedoch für die im wäßrigen
Medium vorgenommene Antipodentrennung die das Salzbildungsagens
enthaltene Mutterlauge auch gleich unmittelbar als
Lösungsmittel und Salzbildungsagens verwenden. Schließlich
ist es auch unmöglich, das Salzbildungsagens durch Zugabe
einer Säure mit der es ein schlecht lösliches Salz bildet,
zum Beispiel Salzsäure, aus der Mutterlauge auszufällen.
Mit den beschriebenen Reinigungsmethoden kann das Salzbildungsagens
zu mehr als 80% in zur erneuten Verwendung geeigneter
Qualität zurückgewonnen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der folgenden
Beispiele näher erläutert.
3,36 g (0,02 mol) racemische 2,2-Dimethyl-3-isobutenyl-
cyclopropancarbonsäure (racemische Chrysanthemumsäure)
(cis/trans = 0/100) werden in 10 ml Wasser suspendiert.
Der pH-Wert wird mit 10%iger Natronlauge auf 7 eingestellt.
Die erhaltene Lösung wird auf 40°C erwärmt und
mit einer wäßrigen, mit 10%iger Salzsäure auf pH 7 eingestellten
Lösung von 1,5 g (0,006 mol) (-)-N-(1-Formamido-
2,2,2-trichlorethyl)-piperazin versetzt. Vorübergehend
bildet sich eine klare Lösung, deren pH-Wert mit konzentriertem
Ammoniak auf 8 eingestellt wird. Die ausgefallenen
Kristalle werden abgenutscht und mit Wasser gewaschen.
Das erhaltene Salz (2,9 g) wird in Wasser suspendiert; die
erhaltene Suspension wird mit konzentrierter Salzsäure auf
pH 1 angesäuert. Daraufhin scheidet sich eine ölige Substanz
aus, die mit 2 × 20 ml Chloroform extrahiert wird.
Nach dem Eindampfen der organischen Phase erhält man 0,9 g
(+)-trans-Chrysanthemumsäure in Form eines Öls; [α]:
+24°C (c = 2, Chloroform); Ausbeute 53,6%, bezogen auf das
im Ausgangsprodukt enthaltene (+)-Isomer, bzw. 89,3%, bezogen
auf das Salzbildungsagens; optische Reinheit 92,3%.
Durch Ansäuern der Mutterlauge und Aufarbeiten auf die beschriebene
Weise werden weitere 2,5 g Produkt ([α]: -5°
(c = 2, Chloroform)) erhalten.
2,1 g (0,01 mol) racemische 2,2-Dimethyl-3-dichlorvinyl-
cyclopropancarbonsäure (racemische Permethrinsäure)
(cis/trans = 46/54), die entsprechend 0,567 g (+)-trans-Permethrinsäure
enthalten, werden in 15 ml Wasser gelöst und
mit 10%iger Natronlauge auf pH 7 eingestellt. Zu der Lösung
wird eine mit Salzsäure auf pH 7 eingestellte Lösung
von 1,05 g (-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin
in 5 ml Wasser bei 40°C zugegeben. Das ausgefallene
diastereomere Salz wird abfiltriert und mit Wasser gewaschen.
Das nasse Salz (2,5 g) wird in 10 ml Wasser suspendiert;
der pH-Wert der Suspension wird mit konzentrierter
Salzsäure auf 1 eingestellt. Das Gemisch wird mit 2 × 10 ml
Chloroform extrahiert; die Extrakte werden nach dem Trocknen
eingedampft. Hierbei werden 0,8 g (+)-Permethrinsäure
(cis/trans = 40/60) in Form eines Öls erhalten; [α]:
+27,5° (c = 2, Chloroform); Ausbeute 85,7%, bezogen auf
das im Ausgangsprodukt enthaltene (+)-Isomer, bzw. 57%,
bezogen auf das Salzbildungsagens; optische Reinheit 90%;
das Gemisch enthält 0,48 g (+)-trans-Permethrinsäure.
Durch Aufarbeiten der Mutterlauge auf die beschriebene
Weise erhält man 1,3 g (-)-Permethrinsäure (cis/trans = 60/40);
[α]: -10° (c = 2, Chloroform).
3,3 g (0,02 mol) racemische 2,2-Dimethyl-3-isobutenyl-
cyclopropancarbonsäure (racemische Chrysanthemumsäure)
(cis/trans = 10/90) werden in 5 ml Methanol gelöst. Zu der
Lösung wird unter Rühren eine mit 10 ml Methanol bereitete
Lösung von 1,6 g (0,006 mol) (-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-
piperazin zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird
auf -2°C gekühlt; die ausgeschiedene Kristallmasse (2,4 g)
wird abfiltriert. Nach Eindampfen des Filtrats im
Vakuum wird der Rückstand mit 10 ml Wasser aufgenommen und
der pH-Wert mit 20%iger Salzsäure auf 1 eingestellt. Das
sich ausscheidende Öl wird mit 15 ml Chloroform extrahiert.
Die organische Phase wird getrocknet und dann eingedampft.
Als Eindampfrückstand erhält man 2,6 g (-)-cis,
trans-Chrysanthemumsäure; [α]: -4° (c = 10, Chloroform).
Das abfiltrierte Salz wird in 10 ml Wasser suspendiert,
der pH-Wert der Suspension wird mit 20%iger Salzsäure auf
1 eingestellt. Nach Extraktion der Lösung mit Chloroform
wird die organische Phase getrocknet und dann eingedampft.
Als Rückstand erhält man 0,5 g (+)-cis,trans-Chrysanthemumsäure;
[α]: +23° (c = 5, Chloroform), Ausbeute 34%,
bezogen auf das (+)-trans-Isomer, bzw. 46,5%, bezogen auf
das Salzbildungsagens, optische Reinheit 88,5%.
Eine mit 5 ml absolutem Ethanol bereitete Lösung von
3,36 g racemischer 2,2-Dimethyl-3-isobutenyl-cyclopropancarbonsäure
(racemischer Chrysanthemumsäure) (cis/trans =
10/90) wird bei 25°C mit einer Suspension von 1,6 g
(-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin in 10 ml
absolutem Ethanol versetzt. Die Lösung wird auf -2°C
abgekühlt. Die ausgefallene Substanz (0,9 g) wird kalt
abfiltriert.
Das Filtrat wird im Vakuum eingedampft, der Eindampfrückstand
mit 10 ml Wasser aufgenommen, der pH-Wert mit
20%iger Salzsäure auf 1 eingestellt und das sich ausscheidende
Öl mit 15 ml Chloroform extrahiert. Die organische
Phase wird nach dem Trocknen eingedampft. Als Rückstand
erhält man 2,6 g (-)-cis,trans-Chrysanthemumsäure;
[α]: -4° (c = 5, Chloroform).
Das vorher abfiltrierte diastereomere Salz (0,9 g) wird
auf ähnliche Weise aufgearbeitet. Nach Eindampfen der
organischen Phase erhält man 0,35 g (+)-trans-Chrysanthemumsäure;
[α]: +26° (c = 3,5, Chloroform); Ausbeute 23%,
bezogen auf das (+)-trans-Isomer, bzw. 32%, bezogen auf
das Salzbildungsagens; optische Reinheit 100%.
In eine mit 15 ml Aceton bereitete Lösung von 3,36 g racemischer
2,2-Dimethyl-3-isobutenylcyclopropancarbonsäure
(racemischer Chrysanthemumsäure) (cis/trans = 10/90) werden
unter Rühren 1,6 g (-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-
piperazin eingestreut. Das Gemisch wird unter Eiskühlung
gerührt, das ausgefallene Salz abfiltriert und mit
kaltem Aceton gewaschen. Das Filtrat wird im Vakuum eingedampft
und der Rückstand auf die im Beispiel 3 beschriebene
Weise aufgearbeitet. Hierbei werden 2,1 g (-)-cis,
trans-Chrysanthemumsäure erhalten; [α]: -5° (c = 5,
Chloroform).
Das vorher abfiltrierte Salz (2,6 g) wird auf die in Beispiel
3 beschriebene Weise aufgearbeitet. Man erhält 0,8 g
(+)-trans-Chrysanthemumsäure; [α]: 22,5° (c = 3,85,
Chloroform); Ausbeute 52,8%, bezogen auf das (+)-trans-
Isomer, bzw. 73%, bezogen auf das Salzbildungsagens;
optische Reinheit 86,5%.
4,5 g (+)-cis,trans-2,2-Dimethyl-3-isobutenylcyclopropancarbonsäure
((+)-cis,trans-Chrysanthemumsäure) ([α]:
+15,5° (c = 2, Chloroform)) werden in 20 ml Wasser gelöst.
Der pH-Wert wird mit 10%iger Natronlauge auf 7 eingestellt.
Zu der Lösung wird bei 40°C eine mit 10 ml Wasser
bereitete und mit Salzsäure auf pH = 7 eingestellte Lösung
von 3,5 g (-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin
zugegeben. Das ausgefallene Salz wird abfiltriert und
mit Wasser gewaschen. Das nasse Salz (7,5 g) wird in 10 ml
Wasser suspendiert, der pH-Wert der Suspension mit konzentrierter
Salzsäure auf 1 eingstellt und das Gemisch dann
auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise aufgearbeitet.
Man erhält 2,3 g (+)-trans-Chrysanthemumsäure; [α]:
+26° (c = 2, Chloroform); Ausbeute 64%, bezogen auf das
(+)-trans-Isomer, bzw. 98%, bezogen auf das Salzbildungsagens;
optische Reinheit 100%.
Aus der Mutterlauge werden 2,1 g Produkt isoliert; [α]:
-1,0° (c = 2, Chloroform).
2,02 g racemische 2,2-Dimethyl-3-isobutenylcyclopropancarbonsäure
(racemische Chrysanthemumsäure) (cis/trans =
30/70) werden in einer Lösung von 0,48 g Natriumhydroxid
in 5 ml Wasser aufgelöst. Gleichzeitig wird aus 0,94 g
(+)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin mit 5 ml
Wasser eine Lösung hergestellt und mit konzentrierter
Salzsäure auf pH 6 bis 7 eingestellt. Die beiden Lösungen
werden vereinigt. Nach 2 h Stehen wird das diastereomere
Salz (1,6 g) abfiltriert und auf die in Beispiel 1 beschriebene
Weise aufgearbeitet. Hierbei werden 0,6 g
(-)-trans-Chrysanthemumsäure erhalten; [α]: -20° (c = 4,
Chloroform); Ausbeute 84%, bezogen auf das (-)-trans-Isomer,
bzw. 95%, bezogen auf das Salzbildungsmittel.
Zu der Mutterlauge des Salzes werden 0,9 g (-)-N-(1-
Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin-hydrochlorid gegeben.
Das auskristallisierende zweite diastereomere Salz
wird nach zweistündigem Stehen abfiltriert (1,5 g) und auf
die in Beispiel 1 beschriebene Weise aufgearbeitet. Man
erhält 0,5 g (+)-trans-Chrysanthemumsäure; [α]: +25,6°
(c = 3, Chloroform). Das Filtrat wird auf die in Beispiel
1 beschriebene Weise aufgearbeitet. Man erhält 0,5 g Eindampfrückstand;
[a]: 0° (c = 5, Chloroform); Ausbeute
70%, bezogen auf das (+)-trans-Isomer, bzw. 83%, bezogen
auf das Salzbildungsagens.
Aus der Mutterlauge werden 0,5 g racemische cis-Chrysanthemumsäure
zurückgewonnen; Ausbeute 83%, bezogen auf die
Ausgangsmenge der racemischen cis-Verbindung.
2,3 g eines (-)-2,2-Dimethyl-3-isobutenylcyclopropancarbonsäure
((-)-cis,trans-Chrysanthemumsäure) enthaltenden
öligen cis,trans-Isomerengemischs ([α]: -5° (c =
2; Chloroform) optische Reinheit 19%) läßt man bei Raumtemperatur
24 h lang stehen, wobei 1,2 g einer kristallinen
Substanz ((-)-cis,trans-Chrysanthemumsäure) ausfallen;
[α]: 1,5° (c = 2, Chloroform); Ausbeute 52%, bezogen
auf das Ausgangsmaterial. Ferner verbleibt 1 g Öl als
Rückstand ((-)-cis,trans-Chrysanthemumsäure) [α]:
-11,0° (c = 2, Chloroform); Ausbeute 43,5%, bezogen auf
das Ausgangsmaterial; optische Reinheit 42%.
2,9 g eines (+)-2,2-Dimethyl-3-isobutenylcyclopropan-carbonsäure
((+)-Chrysanthemumsäure) enthaltenden öligen cis,
trans-Isomerengemischs ([α]: +7° (c = 2, Chloroform),
optische Reinheit 27%) werden bei Raumtemperatur 24 h
lang stehengelassen. Hierbei werden 1,6 g kristalline
(+)-cis,trans-Chrysanthemumsäure erhalten; [α]: +2,0°
(c = 2, Chloroform); Ausbeute 55%, bezogen auf das Ausgangsmaterial;
optische Reinheit 7,7%. Ferner verbleibt 1 g
Öl als Rückstand ((+)-cis,trans-Chrysanthemumsäure);
[α]: +19,0° (c = 2, Chloroform). Ausbeute 34,5%, bezogen
auf das Ausgangsmaterial; optische Reinheit 73%.
6,5 g nahezu racemische 2,2-Dimethyl-3-isobutenylcyclopropancarbonsäure
((+)-trans-Chrysanthemumsäure) ([α]:
+4° (c = 1, Chloroform), optische Reinheit 15,4%) und 2,52 g
(-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin werden
auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise miteinander umgesetzt.
Aus dem diastereomeren Salz werden 1,3 g (35,0%)
(+)-trans-Chrysanthemumsäure erhalten; [α]: +25° (c = 1,
Chloroform). Ausbeute 35%, bezogen auf (+)-trans-Chrysanthemumsäure,
bzw. 77%, bezogen auf das Salzbildungsagens.
Aus der Mutterlauge werden 4,5 g der (-)-trans-Chrysanthemumsäure
isoliert; [α]: -6° (c = 1, Chloroform).
3,0 g diastereomeres Salz (aus dem (+)-trans-2,2-Dimethyl-
3-isobutenylcyclopropancarbonsäure (+)-trans-Chrysanthemumsäure)
mit einem spezifischen Drehvermögen von [α]:
+14° gewonnen werden kann) werden heiß in 18 ml Methylethylketon
gelöst. Die Lösung wird heiß filtriert und dann
allmählich auf 0°C abgekühlt. Die ausgefallenen Kristalle
(2,4 g = 80%) werden abfiltriert und auf die in Beispiel
1 beschriebene Weise aufgearbeitet, wobei man 0,77 g
(+)-trans-Chrysanthemumsäure erhält; [α]: +21,0° (c =
4,5, Chloroform). Ausbeute 64%, bezogen auf die Ausgangsmenge
an (+)-trans-Chrysanthemumsäure; optische Reinheit
80%. Das Filtrat wird eingedampft, der Rückstand in Wasser
aufgenommen, auf pH = 1 angesäuert und das sich ausscheidende
Öl mit 15 ml Chloroform extrahiert. Nach Eindampfen
der organischen Phase erhält man 0,3 g (-)-trans-
Chrysanthemumsäure; [α]: -6,6° (c = 1,5, Chloroform).
1,4 g (+)-(2,2-Dimethyl-3-isobutenylcyclopropancarbonsäure-
(-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl))-piperazin-
Salz werden in 10 ml Wasser suspendiert. Der pH-Wert wird
mit 20%iger Salzsäure auf 1 eingestellt und das ausgeschiedene
Öl mit Chloroform extrahiert. Die zurückbleibende
wäßrige saure Lösung wird unter Kühlen mit 10 M Natronlauge
auf pH 11 alkalisch gemacht, wobei das (-)-N-(1-
Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin langsam ausfällt.
0,6 g (70%) werden zurückgewonnen; [α]: -60° (c = 0,8,
Methanol), optische Reinheit 98%.
2,4 g (+)-2,2-Dimethyl-3-isobutenylcyclopropancarbonsäure-
(-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin-
Salz werden in 15 ml Chloroform suspendiert; zu der Suspension
werden 1 ml Wasser sowie 1 ml 37%ige Salzsäure
zugegeben. Das Gemisch wird dann unter Rühren auf unter
+10°C gekühlt. Dann wird das (-)-N-(1-Formamido-2,2,2-
trichlorethyl)-piperazinhydrochlorid abfiltriert (1,2 g =
70%). Das spezifische Drehvermögen der aus dem Salz zurückgewonnenen
Base beträgt [α]: -59° (c = 1, Methanol), optische
Reinheit 97%.
Die gemäß Beispiel 12 erhaltene wäßrige Lösung wird eingedampft,
bis die Konzentration des (-)-N-(1-Formamido-
2,2,2-trichlorethyl)-piperazins 1,6 g/10 ml beträgt. Der
pH-Wert dieser Lösung wird mit 10 M Natronlauge auf 6 bis
7 eingestellt. Die Lösung wird als Lösungsmittel und
Salzbildungsagens in dem Verfahren gemäß Beispiel 1 verwendet.
Claims (4)
1. Verfahren zur Gewinnung der Enantiomeren von trans-
Vinylcyclopropancarbonsäuren der allgemeinen Formel I
worin die Substituenten R Methyl oder Chlor bedeuten,
durch Trennung des Racemats der trans-Verbindung oder
racemischer cis,trans-Gemische in die optischen Antipoden
durch Herstellung diastereomerer Salze mit einem optisch
aktiven Salzverbindungsagens und Gewinnung der Enantiomeren
daraus, dadurch gekennzeichnet, daß man
- - als Salzbildungsagens (+)- oder (-)-N-(1-Formamido- 2,2,2-trichlorethyl)-piperazin in einer dem entsprechenden trans-Enantiomer äquivalenten Menge oder einer demgegenüber geringeren Menge in einem wäßrigen Medium als Lösungsmittel bei einem pH-Wert von 7 bis 8,5 oder in Aceton oder Methylethylketon als Lösungsmittel einsetzt,
- - das erhaltene auskristallisierte diastereomere (+)- trans-Carbonsäure-(-)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)- piperazin-Salz bzw. das (-)-trans-Carbonsäure- (+)-N-(1-Formamido-2,2,2-trichlorethyl)-piperazin-Salz von der Mutterlauge abtrennt,
- - gegebenenfalls die optisch nicht genügend reinen diastereomeren Salze durch Umkristallisieren aus Lösungsmitteln oder durch fraktionierte Freisetzung und Extraktion reinigt,
- - die trans-Enantiomeren durch Ansäuern der wäßrigen Mutterlauge bzw. des kristallin abgetrennten Salzes oder durch Eindampfen der erhaltenen ketonischen Mutterlauge und Versetzen des Rückstands mit Wasser, Extrahieren mit einem Lösungsmittel und anschließendes Eindampfen gewinnt und
- - gegebenenfalls die erhaltenen Enantiomeren durch Wiederholung des Trennverfahrens, wobei man die (+)- und (-)- Enantiomeren des Salzbildungsagens abwechselnd verwenden kann, und
- - gegebenenfalls durch Kristallisation aus der Schmelze reinigt, wobei die sich kristallin abscheidende racemische cis- bzw. racemische trans-Carbonsäure durch Filtration von der Schmelze des (+)- bzw. (-)-trans-Enantiomers abgetrennt wird, und
- - gegebenenfalls das Salzbildungsagens zur erneuten Verwendung regeneriert, indem man die das Salzbildungsagens enthaltende wäßrige Mutterlauge erneut als Salzbildungsagens und Lösungsmittel in einem verwendet oder das Salzbildungsagens mit Lauge aus der wäßrigen Mutterlauge oder mit einer Säure als schwerlösliches Salz ausfällt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als Ausgangsmaterial das Racemat als wäßrige Lösung
mit einer Base und das Salzbildungsagens als wäßrige Lösung
mit einer Säure einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man die bei der Reinigung der Enantiomeren anfallende,
annähernd racemische trans-Carbonsäure enthaltende
Fraktion erneut dem Trennverfahren unterwirft.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Salzbildungsagens aus der wäßrigen
Mutterlauge mit Salzsäure als schwerlösliches Salz
ausfällt.
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