DE3425138A1 - Process for the preparation of an optically active phenoxypropionic ester derivative - Google Patents
Process for the preparation of an optically active phenoxypropionic ester derivativeInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung eines optisch aktiven Phen-Process for the production of an optically active phen
oxypropionsäure-ester-Derivates Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung des R-Enantiomeren des 2-/4-(3,5-Dichlor-pyridyl-2-oxy) -phenox7-propionsäure- (trimethylsilyl) -methylesters, welches herbizide Eigenschaften besitzt.oxypropionic acid ester derivatives The invention relates to a new process for the preparation of the R-enantiomer of 2- / 4- (3,5-dichloropyridyl-2-oxy) -phenox7-propionic acid- (Trimethylsilyl) methyl ester, which has herbicidal properties.
Es ist bereits bekannt geworden, daß zahlreiche Pyridyloxy-phenoxy-propionsäure-Derivate durch Umsetzung von Pyridyloxyphenolen mit 2-Tosyloxy-propionsäure-Derivaten zugänglich sind (vgl. EP-OS 0,096,354). Die Synthese des R-Enantiomeren des 2-/4- (3 , 5-Dichlor-pyridyl-2-oxy) -phenoxy7-propionsäure-(trimethylsilyl)-methylesters ist nach dieser Methode jedoch noch nicht beschrieben worden.It is already known that numerous pyridyloxyphenoxypropionic acid derivatives accessible by reacting pyridyloxyphenols with 2-tosyloxypropionic acid derivatives are (see EP-OS 0,096,354). The synthesis of the R-enantiomer of 2- / 4- (3, 5-dichloro-pyridyl-2-oxy) -phenoxy7-propionic acid (trimethylsilyl) methyl ester is after this method has not yet been described.
Weiterhin ist bekannt, daß sich das R-Enantiomere des 2-/4- (3i 5-Dichlor-pyridyl-2-oxy) -phenoxy7-propionsäure-(trimethylsilyl)-methylesters durch Umsetzung des R-Enantiomeren der 2-/4-(3,5-Dichlor-pyridyl-2-oxy)-phenoxy7-propionsäure mit Chlormethyl-trimethylsilan herstellen läßt (vgl. EP-OS 0,096,354). Der entscheidende Nachteil dieses Verfahrens besteht allerdings darin, daß das gewünschte Endprodukt. in einer für praktische Zwecke zu geringen Ausbeute anfällt.It is also known that the R enantiomer of 2- / 4- (3i 5-dichloro-pyridyl-2-oxy) -phenoxy7-propionic acid (trimethylsilyl) methyl ester by converting the R enantiomer of 2- / 4- (3,5-dichloropyridyl-2-oxy) -phenoxy7-propionic acid with chloromethyl-trimethylsilane produce leaves (see. EP-OS 0,096,354). The main disadvantage of this process is there however, in that the desired end product. in one for practical use the yield is too low.
Es wurde nun gefunden, daß man das R-Enantiomere des 2-/4- (3 , 5-Dichlor-pyridyl-2-oxy) -phenox£7-propionsäure-(trimethylsilyl)-methylesters der Formel erhält, indem man 4- (3 ,5-Dichlor-pyridyl-2-oxy) -phenol der Formel mit dem S-Enantiomeren des 2-Tosyloxypropionsäure-(trimethylsilyl)-methylesters der Formel in Gegenwart eines Säurebindemittels und in Gegenwart eines Verdünnungsmittels bei Temperaturen zwischen 500C und 1200C umsetzt.It has now been found that the R enantiomer of 2- / 4- (3, 5-dichloro-pyridyl-2-oxy) -phenox £ 7-propionic acid (trimethylsilyl) methyl ester of the formula obtained by 4- (3, 5-dichloro-pyridyl-2-oxy) -phenol of the formula with the S-enantiomer of 2-tosyloxypropionic acid (trimethylsilyl) methyl ester of the formula in the presence of an acid binder and in the presence of a diluent at temperatures between 500C and 1200C.
In- den obigen Formeln und auch im folgenden Teil der Beschteibung ist das asymmetrisch substituierte Kohlenstoffatom jeweils durch ein (*) gekennzeichnet. Die Angabe "R" oder "S" bezeichnet die absolute Konfiguration am asymmetrisch substituierten Kohlenstoffatom.In the above formulas and also in the following part of the description the asymmetrically substituted carbon atom is marked with a (*). The designation "R" or "S" denotes the absolute configuration on the asymmetrically substituted Carbon atom.
Es ist als äußerst überraschend zu bezeichnen, daß sich das R-Enantiomere des 2-/4-(3,5-Dichlor-pyridyl-2-oxy)-phenox/-propionsäure-(trimethylsilyl)-methylesters der Formel (I) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in höherer Ausbeute und in besserer Reinheit herstellen läßt als nach der bisher bekannten Methode zur Synthese dieses Stoffes. Aufgrund des Standes der Technik konnte vor allem nicht erwartet werden, daß gerade beim Arbeiten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Bildung von unerwünschten Nebenprodukten weitestgehend vermieden wird.It can be described as extremely surprising that the R enantiomer of 2- / 4- (3,5-dichloropyridyl-2-oxy) -phenox / -propionic acid (trimethylsilyl) methyl ester of formula (I) by the process according to the invention in higher yield and in better Can produce purity than by the previously known method for the synthesis of this Substance. Due to the state of the art, it could not be expected, in particular, that especially when working according to the process according to the invention, the formation of undesirable By-products is largely avoided.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt eine Reihe von Vorteilen. So sind die Reaktionskomponenten auch in größeren Mengen zugänglich und auch im technischen Maßstab problemlos zu handhaben. Ferner ist der zur Durchführung des Verfahrens erforderliche apparative Aufwand gering, und die Aufarbeitung des nach beendeter Umsetzung anfallen Reaktionsgemisches bereitet keine Schwierigkeiten. Insbesondere jedoch läßt sich der Stoff der Formel (I) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur in extrem hoher Ausbeute, sondern auch frei von störenden Nebenprodukten herstellen.The method according to the invention has a number of advantages. So the reaction components are also available in larger quantities and also in the technical Easy to use scale. Furthermore, he is responsible for carrying out the procedure The equipment required is low, and the work-up of the after completion Implementation of the reaction mixture does not cause any difficulties. In particular however, the Substance of formula (I) according to the invention Process not only in extremely high yield, but also free of disruptive by-products produce.
Der Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens kann durch das folgende
Formelschema wiedergegeben werden:
Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als Reaktionskomponente benötigte S-Enantiomere des 2-Tosyloxypropionsäure- (trimethylsilyl) -methylesters der Formel (III) ist ebenfalls bekannt (vgl. EP-OS 0,096,354).That which is required as a reaction component in the process according to the invention S-enantiomers of 2-tosyloxypropionic acid (trimethylsilyl) methyl ester of the formula (III) is also known (cf. EP-OS 0,096,354).
Die Verbindung der Formel (III) läßt sich zum Beispiel herstellen, indem man das S-Enantiomere der Milchsäure der Formel mit Chlormethyl-trimethylsilan der Formel Cl-CH2-Si(CH3)3 (V) in Gegenwart eines Säurebindemittels, wie zum Beispiel 1,8-Diaza-bicyclo/5,4,0/-undec-7-en oder Methyl-dicyclohexylamin, und in Gegenwart eines Verdünnungsmittels, wie zum Beispiel Toluol, Acetonitril, Aceton oder Methyl-isobutylketon, bei Temperaturen zwischen 60 und 1200C umsetzt und das dabei entstehende S-Enantiomere des 2-Hydroxypropionsäure- (trimethylsilyl) -methylesters der Formel mit Tosylchlorid in Gegenwart eines Säurebindemittels, wie zum Beispiel Pyridin, und gegebenenfalls in Gegenwart eines zusäztlichen Verdünnungsmittels bei Temperaturen zwischen 0 und 200C umsetzt.The compound of formula (III) can be prepared, for example, by converting the S-enantiomer of lactic acid of the formula with chloromethyl-trimethylsilane of the formula Cl-CH2-Si (CH3) 3 (V) in the presence of an acid binder, such as 1,8-diaza-bicyclo / 5,4,0 / -undec-7-ene or methyl-dicyclohexylamine , and in the presence of a diluent such as toluene, acetonitrile, acetone or methyl isobutyl ketone, at temperatures between 60 and 1200C, and the resulting S-enantiomer of 2-hydroxypropionic acid (trimethylsilyl) methyl ester of the formula with tosyl chloride in the presence of an acid binder, such as pyridine, and optionally in the presence of an additional diluent at temperatures between 0 and 200C.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es erforderlich, das S-Enantiomere der Verbindung der Formel (II) einzusetzen, da im Zuge der Reaktion eine Walden'sche Umkehr am asymmetrisch substituierten Kohlenstoffatom erfolgt.When carrying out the method according to the invention, it is necessary to use the S-enantiomer of the compound of the formula (II), as in the course of the reaction one Walden's inversion occurs at the asymmetrically substituted carbon atom.
Als Säurebindemittel können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Kaliumcarbonat oder Natriumcarbonat verwendet werden.Acid binders that can be used in the process according to the invention are preferred Potassium carbonate or sodium carbonate can be used.
Als Verdünnungsmittel können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise polare, inerte organische Solventien verwendet werden. Besonders bevorzugt sind Ketone, wie Aceton und Methyl-iso-butyl-keton, ferner Acetonitril und Dimethylformamid.Preferred diluents in the process according to the invention are polar, inert organic solvents can be used. Are particularly preferred Ketones, such as acetone and methyl isobutyl ketone, also acetonitrile and dimethylformamide.
Die Reaktionstemperaturen können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren innerhalb eines bestimmten Bereiches variiert werden. Im allgemeinen arbeitet man bei Temperaturen zwischen 50 und 1200C, vorzugsweise zwischen 60 und 100°C.The reaction temperatures can in the process according to the invention can be varied within a certain range. Generally one works at temperatures between 50 and 1200C, preferably between 60 and 100 ° C.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen unter Normaldruck durchgeführt. Es ist jedoch auch möglich, unter erhöhtem oder vermindertem Druck zu arbeiten.The process according to the invention is generally carried out under normal pressure carried out. However, it is also possible under increased or reduced pressure to work.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man auf 1 Mol an 4-(3,5-Dichlor-pyridyl-2-oxy)-phenol der Formel (II) eine äquivalente Menge oder auch einen geringen Überschuß an S-Enantiomeren des 2-Tosyloxy-propionsäure- (trimethylsilyl) -methylesters der Formel (III) sowie 1.,5 bis 2,5 Aquivalente Säurebindemittel und gegebenenfalls wasserfreies Calciumsulfat ein. Die Reaktionskomponenten werden in dem jeweiligen Lösungsmittel mehrere Stunden bei der jeweils erforderlichen Temperatur gerührt. Die Aufarbeitung erfolgt nach üblichen Methoden. Im allgemeinen geht man so vor, daß man das Reaktionsgemisch absaugt und einengt, den verbleibenden Rückstand in einem organischen Lösungsmittel aufnimmt, die entstehende organische Phase nacheinander mit verdünnter wäßriger Alkalilauge und Wasser wäscht, dann trocknet und einengt. Der verbleibende Rückstand wird durch kurzzeitiges Erhitzen im Hochvakuum (Andestillieren) von noch enthaltenen Resten an flüchtigen Anteilen befreit.When carrying out the process according to the invention, one sets up 1 mol of 4- (3,5-dichloro-pyridyl-2-oxy) -phenol of the formula (II) is an equivalent amount or a small excess of S-enantiomers of 2-tosyloxypropionic acid (trimethylsilyl) methyl ester of Formula (III) and 1., 5 to 2.5 equivalents of acid binding agent and optionally anhydrous calcium sulfate. The reaction components are in the respective solvent for several hours stirred at the temperature required in each case. The work-up takes place after usual methods. In general, one proceeds in such a way that the reaction mixture suctioned off and concentrated, the remaining residue in an organic solvent takes up the resulting organic phase successively with dilute aqueous Washes alkali and water, then dries and concentrates. The remaining residue is obtained by briefly heating in a high vacuum (incipient distillation) of still contained Residues of volatile components freed.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbare R-Enantiomere des 2-/4-(3,5-Dichlor-pyridyl-2-oxy)-phenoxy7-propionsäure- (trimethylsilyl) -methylesters der Formel (I) besitzt sehr gute herbizide Eigenschaften (vgl. EP-OS 0,096,354). Es eignet sich insbesondere zur selektiven Unkrautbekämpfung.The R enantiomer which can be prepared by the process according to the invention of 2- / 4- (3,5-dichloro-pyridyl-2-oxy) -phenoxy-7-propionic acid (trimethylsilyl) methyl ester of formula (I) has very good herbicidal properties (cf. EP-OS 0,096,354). It is particularly suitable for selective weed control.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele illustriert.The process of the invention is illustrated by the following examples illustrated.
Herstellungsbeispiele Beispiel 1 Ein Gemisch aus 5,12 g (0,02 Mol) 4-(3,5-Dichlor-pyridyl-2-oxy)-phenol, 6,61 g (0,02 Mol) an S-Enantiomerem des 2-TosylOxy-propionsäure-(trimethylsilyl)-methylesters (S/R-Verhältnis = 98:2) und 5,53 g (0,04 Mol) Kaliumcarbonat in 70 ml Methyl-iso-butyl-keton wurde 18 Stunden bei Temperaturen zwischen 85 und 900C gerührt. Nach dem anschließenden Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch abgesaugt und eingeengt. Der verbleibende Rückstand wurde in Toluol aufgenommen. Die organische Phase wurde viermal mit 5 %-iger wäßriger Natronlauge und viermal mit Wasser gewaschen, dann getrocknet und durch Abziehen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck eingeengt. Der verbleibende Rückstand wurde durch kurzzeitiges Erhitzen auf 800C (Badtemperatur) bei einem Druck von 2 mbar von Resten an flüchtigen Anteilen befreit. Man erhielt auf diese Weise 7,7 g eines Produktes, das zu 94 % aus dem gewünschten Produkt besteht. Die Ausbeute errechnet sich danach zu 87 % der Theorie.Preparation examples Example 1 A mixture of 5.12 g (0.02 mol) 4- (3,5-dichloropyridyl-2-oxy) -phenol, 6.61 g (0.02 mol) of S-enantiomer of 2-tosyl-oxy- Propionic acid (trimethylsilyl) methyl ester (S / R ratio = 98: 2) and 5.53 g (0.04 mol) of potassium carbonate in 70 ml of methyl isobutyl ketone were stirred at temperatures between 85 and 90 ° C. for 18 hours . After the subsequent cooling to room temperature, the reaction mixture was filtered off with suction and concentrated. The remaining residue was taken up in toluene. The organic phase was washed four times with 5% strength aqueous sodium hydroxide solution and four times with water, then dried and concentrated by stripping off the solvent under reduced pressure. The remaining residue was freed from residues of volatile components by brief heating to 80 ° C. (bath temperature) at a pressure of 2 mbar. 7.7 g of a product were obtained in this way, 94% of which consists of the desired product. The calculated yield is then 87% of theory.
Drehwert 0C-7D24 = -(1-molare Lösung in Chloroform; Küvettenlänge 10 cm) R/S-Verhältnis = 92:8.Rotation value 0C-7D24 = - (1 molar solution in chloroform; cuvette length 10 cm) R / S ratio = 92: 8.
Beispiel 2 Herstellung des Ausgangsproduktes: In ein Gemisch aus 48,9 g (0,5 Mol) des S-Enantiomerem der Milchsäure, 78,9 g 1,8-Diaza-bicyclo/5,4,07undec-7-en und 300 ml Methyl-iso-butyl-keton wurden unter Rühren bei 80-900C 61,25 g (0,5 Mol) Chlormethyl-trimethylsilan zugetropft. Man rührte 16 Stunden bei 80-900C nach, ließ dann abkühlen und wusch das Reaktionsgemisch mit Wasser. Die organische Phase wurde abgetrennt, getrocknet und unter vermindertem Druck eingeengt. Der verbleibende Rückstand wurde durch kurzzeitiges Erhitzen auf 500C (Badtemperatur) bei einem Druck von 20 mbar von Resten an flüchtigen Anteilen befreit und dann destilliert. Man erhielt auf diese Weise 52 g eines Produktes (Kp = 80-820C/15 mbar), das zu 94 % aus dem S-Enantiomeren des 2-Hydroxy-propionsäure- (trimethylsilyl) -methylesters bestand. Die Ausbeute erreichnet sich danach zu 55 % der Theorie. Example 2 Production of the starting product: In a mixture of 48.9 g (0.5 mol) of the S-enantiomer of lactic acid, 78.9 g of 1,8-diaza-bicyclo / 5,4.07-undec-7-ene and 300 ml of methyl-isobutyl -ketone were added dropwise with stirring at 80-900C 61.25 g (0.5 mol) of chloromethyl-trimethylsilane. The mixture was stirred for 16 hours at 80-900C, then allowed to cool and the reaction mixture was washed with water. The organic phase was separated off, dried and concentrated under reduced pressure. The remaining residue was freed from residues of volatile components by brief heating to 50 ° C. (bath temperature) at a pressure of 20 mbar and then distilled. In this way, 52 g of a product (boiling point = 80-820 ° C./15 mbar) were obtained which consisted of 94% of the S-enantiomer of 2-hydroxypropionic acid (trimethylsilyl) methyl ester. The yield is then 55% of theory.
Zu 12,3 g (0,07 Mol) des S-Enantiomeren des 2-Hydroxypropionsäure-(trimethylsilyl)-methylesters in 10 ml Pyridin wurden bei 100C unter Kühlung und unter Rühren 16 g (0,084 Mol) Tosylchlorid gegeben. Man rührte 16 Stunden bei 100C nach, gab dann unter Eiskühlung 2 ml Wasser hinzu und rührte weitere 2 Stunden. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen. Das entstehende Gemisch wurde mit Toluol extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mehrfach mit Wasser und dann mit verdünnter wäßriger Salzsäure gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet und eingeengt. Der verbleibende Rückstand wurde durch kurzzeitiges Erhitzen auf 800C (Badtemperatur) bei einem Druck von 2 mbar von Resten an flüchtigen Anteilen befreit und dann unter vermindertem Druck destilliert. Man erhielt auf diese Weise 16,4 g eines Produktes (Kp = 145-155°C/0,05 mbar), das zu 96 % aus einem S-Enantiomeren des 2-Tosyloxypropionsäure- (trimethylsilyl) -methylesters bestand. Die Ausbeute errechnet sich danach zu 68 % der Theorie.To 12.3 g (0.07 mol) of the S-enantiomer of 2-hydroxypropionic acid (trimethylsilyl) methyl ester in 10 ml of pyridine were 16 g (0.084 mol) at 100 ° C. with cooling and stirring Given tosyl chloride. The mixture was stirred for 16 hours at 100 ° C., then added while cooling with ice Add 2 ml of water and stir for a further 2 hours. The reaction mixture was then poured in water. The resulting mixture was extracted with toluene. The United Organic phases were repeatedly washed with water and then with dilute aqueous hydrochloric acid washed. The organic phase was dried and concentrated. The remaining one The residue was removed by brief heating to 80 ° C. (bath temperature) at one pressure freed from residues of volatile components by 2 mbar and then reduced under reduced pressure Distilled pressure. In this way 16.4 g of a product were obtained (boiling point = 145-155 ° C./0.05 mbar), which is 96% from an S-enantiomer of 2-tosyloxypropionic acid (trimethylsilyl) methyl ester. The yield is then calculated to be 68% of theory.
S/R-Verhältnis = 96:4.S / N ratio = 96: 4.
Vergleichsbeispiel Herstellung des R-Enantiomeren des 2-/4-(3,5-Dichlorpyridyl-2-oxy) -phenoxy7-propionsäure- (trimethylsilyl) -methylesters nach bekannten Verfahren: Eine Lösung von 8,2 g (0,025 Mol) 2-/4-(3,5-Dichlorpyridyl-2-oxy)-phenoxy7-propionsäure in 50 ml Aceton wurde bei 200C unter*Rühren mit 4,9 g (0,03 Mol) 1,8-Diaza-bicyclo/5,4,07undec-7-en versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt und dann ebenfalls bei Raumtemperatur mit 3,7 g (0,03 Mol) Chlormethyltrimethylsilan versetzt. Man kochte 23 Stunden unter Rückfluß, versetzte nochmals mit 0,5 g 1,8-Diaza-bicyclo/5,4,07undec-7-en und 0,8 g Chlormethyltrimethylsilan, kochte erneut 23 Stunden unter Rückfluß, ließ dann abkühlen und zog das Lösungsmittel unter vermindertem Druck ab. Der verbleibende Rückstand wurde in Methylenchlorid gelöst, und die entstehende organische Phase wurde nacheinander mit wäßriger Natronlauge, verdünnter wäßriger Salzsäure und mit Wasser gewaschen und nach dem Trocknen eingeengt. Der verbleibende Rückstand wurde durch kurzzeitiges Erhitzen auf 800C (Badtemperatur) bei einem Druck von 2 mbar von Resten an flüchtigen Anteilen befreit. Man erhielt auf diese Weise 2,5 g (24,2 % der Theorie) an dem R-Enantiomeren des 2-/4- (3, 5-Dichlor-pyridyl-2-oxy) -phenoxy7-propi6nsäure-(trimethylsilyl)-methylesters.Comparative example Preparation of the R-enantiomer of 2- / 4- (3,5-dichloropyridyl-2-oxy) -phenoxy-7-propionic acid- (trimethylsilyl) -methyl ester according to known processes: A solution of 8.2 g (0.025 mol) of 2- / 4- (3,5-dichloropyridyl-2-oxy) -phenoxy7-propionic acid in 50 ml of acetone was added at 200 ° C. with stirring with 4.9 g (0.03 Mol) 1,8-diaza-bicyclo / 5,4,07undec-7-ene added. The reaction mixture was stirred for 30 minutes at room temperature and then 3.7 g (0.03 mol) of chloromethyltrimethylsilane were added, likewise at room temperature. The mixture was refluxed for 23 hours, again admixed with 0.5 g of 1,8-diaza-bicyclo / 5,4.07undec-7-ene and 0.8 g of chloromethyltrimethylsilane, refluxed again for 23 hours, then allowed to cool and draw the solvent from under reduced pressure. The residue that remained was dissolved in methylene chloride, and the organic phase formed was washed in succession with aqueous sodium hydroxide solution, dilute aqueous hydrochloric acid and with water and, after drying, concentrated. The remaining residue was freed from residues of volatile components by brief heating to 80 ° C. (bath temperature) at a pressure of 2 mbar. In this way, 2.5 g (24.2% of theory) of the R enantiomer of 2- / 4- (3,5-dichloro-pyridyl-2-oxy) -phenoxy7-propionic acid (trimethylsilyl) - methyl ester.
Brechungsindex: und3'5 = 1,5433.Refractive index: und3'5 = 1.5433.
24D Drehwert: /o(? 24 = + 15,4o (1-molare Lösung in Chloroform; Kuvettenlänge 10 cm). 24D rotation value: / o (? 24 = + 15.4o (1 molar solution in chloroform; cuvette length 10 centimeters).
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