DK157749B - Fremgangsmaade til fremstilling af chrysantheminsyreestere - Google Patents

Description

- i -

DK 157749B

Opfindelsen angår en særlig fremgangsmåde til fremstilling af alkylestere af 2,2-dimethyl-3RS-(21-methyl-11-propenyl)-cyclopropan-lRS-carboxylsyre (d,1-trans-chrysantheminsyre), hvilke estere har den i krav l's indledning angivne almene formel, og denne fremgangsmåde er ejendommelig ved det i 5 krav l's kendetegnende del anførte.

Det synes på forhånd mere fordelagtigt at benytte et overskud snarere end et underskud af triphenylisopropylphospho-niumhalogenid.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen benytter man mindst 2 10 ækvivalenter triphenylisopropylphosphoniumhalogenid.

Man må antage, at det ene ækvivalent triphenylisopropyl-phosphoniumhalogenid i nærværelse af base reagerer med aldehydgruppen og det andet ækvivalent med den ethyleniske dobbeltbinding i 4-oxo-2E-butensyrealkylesteren.

15 Erfaringen viser, at benyttelsen af en mængde phosphonium-halogenid over 2 ækvivalenter, fx 3 ækvivalenter, fører til et tilfredsstillende resultat.

Blandt de stærke baser, som benyttes til udførelse af den ovenfor beskrevne reaktion, skal især nævnes alkalimetalhy-20 driderne, alkalimetalamiderne, alkalimetalalkoholaterne og alkyllithiumderivaterne, især n-butyllithium.

Kondensationen af 4-oxo-2E-butensyrealkylester med triphe-nylisopropylphosphoniumhalogenid udføres med fordel i et organisk opløsningsmiddel såsom tetrahydrofuran, dimethyl-25 sulfoxid, dimethoxyethan, monoethyletheren af diethylengly-col, diethyletheren af diethylenglycol og ethylether.

Det til udførelse af kondensationen benyttede phosphorrea-gens kan være triphenylisopropylphosphoniumiodid, -chlorid

DK 157749 B

- 2 - eller -bromid.

En i øjeblikket foretrukket udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen består i at benytte triphenylisopro-pylphosphoniumiodid og butyllithium i tetrahydrofuran.

5 i formlen for forbindelserne ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen betegner R især methyl, ethyl, ligekædet eller forgrenet propyl, ligekædet eller forgrenet butyl, ligekædet eller forgrenet pentyl eller ligekædet eller forgrenet hexyl.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen har interesse derved, at 10 den i et eneste trin muliggør totalsyntese af d,l-trans- chrysantheminsyreestere ud fra let tilgængelige forbindelser.

Ud fra d,1-trans-chrysantheminsyreestere kan man let ved gængse metoder såsom hydrolyse opnå d,l-trans-chrysanthe-15 minsyren selv, hvilken syre har stor industriel interesse, fordi fx dens esterificering med visse alkoholer muliggør fremstillingen af meget nyttige og meget effektive insekti-cide produkter.

Der kendes allerede i litteraturen eksempler på kondensa-20 tion af alkylidentriarylphosphoraner på umættede estere, hvilket fører til dannelsen af gem-dimethylerede cyclopro-panderivater (P.A. Grieco og R.S.. Finkelhor,- Tet. Letters 3781, 1972, og W.G. Dauben og A.P. Kozikowski, Tet. Letters 3711, 1966).

25 Men når gem-dimethylcyclopropanringen først er dannet, støder man på vanskeligheden med på simpel måde at fiksere 2-methyl-propen-l-ylkæden, som er karakteristisk for chrysan-theminsyren, på cyclopropanringen.

DK 157749B

- 3 -

Det er netop fortjenesten ved den foreliggende opfindelse at have gjort det muligt i et eneste trin at gennemføre syntesen af chrysantheminstrukturen takket være det hensigtsmæssige valg af udgangsreagenset, en 4-oxo-2E-butensy-5 realkylester. Dette valg var slet ikke indlysende på forhånd. Disse butensyreestere har den fordel på samme tid at muliggøre dannelsen af dimethylcyclopropanringen ved virkning af isopropylphosphoniumhalogenidet, i nærværelse af base, på dobbeltbindingen i butensyreesteren og dannelsen 10 af isopropylidenkæden, som er karakteristisk for chrysan-theminsyren, ved indvirkning af samme halogenid på aldehydets carbonylgruppe.

Reaktionen, som tjener som basis for fremgangsmåden ifølge opfindelsen, frembyder ligeleledes i henseende til sin me-15 kanisme en uventet karakter. Man har i virkeligheden konstateret, at når man på 4-oxo-2E-butensyrealkylesteren først kun lader indvirke et eneste molekyle isopropyltri-phenylphosphoniumhalogenid i nærværelse af base, reagerer dette første molekyle med aldehydets carbonylgruppe; efter 20 isolering af den dannede dien fører den senere indvirkning af et andet molekyle af phosphoniumsaltet da ikke længere til opnåelsen af chrysantheminstrukturen. Skønt dette fænomen endnu ikke er helt oplyst, viser det klart den overraskende karakter af den reaktion, der tjener som basis for 25 fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

4-oxo-2E-butensyremethyl-, ethyl- og propylesterne kan fremstilles ifølge R. Rambaud m.fl., Bull. Soc. Chim. 1567 (1961) ved oxidation af l-hydroxy-2-butensyremethyl-, ethyl- og propylesterne ved hjælp af chromsyreanhydrid.

30 De øvrige 4-oxo~2E-butensyrealkylestere kan fås på analog måde.

Nedenstående eksempler illustrerer opfindelsen.

- 4 -

DK 157749B

Eksempel 1 2,2-dimethyl-3RS-(21-methyl-11-propenyl)-cyclopropan-lRS-carboxylsyremethylester

Til en opløsning af 1,9 g isopropyltriphenylphosphonium-5 iodid i 30 ml tetrahydrofuran sætter man ved 0°C 2 ml af en 1,75 N opløsning af n-butyllithium i hexan, omrører i 30 minutter ved 25°C, afkøler til -78°C, tilsætter 0,230 g 4-oxo-2E-butensyremethylester opløst i 1 ml tetrahydrofuran, omrører i 5 minutter ved -78°C, lader tempe-10 raturen stige til 20°C, omrører i 15 timer, tilsætter vand, ekstraherer med ether, tørrer, inddamper ether-ekstrakterne til tørhed, chromatograferer på silicagel under eluering med en blanding af ether og pentan i forholdet 1:1 og får 0,190 g 2,2-dimethyl-3RS-(21-methyl-1'-pro-15 penyl)-cyclopropan-lRS-carboxylsyremethylester.

Denne rå ester kan omdannes til den tilsvarende syre på følgende måde: På den ovenfor opnåede methylester lader man indvirke 7,5 ml methanol og 75 ml 20%'s methanolisk kaliumhydroxidopløs-20 ning, og man omrører i 15 timer ved 20°C, eliminerer metha-nolet ved destillation under formindsket tryk, tilsætter vand, ekstraherer med ether, syrner den vandige fase ved tilsætning af koncentreret saltsyre, ekstraherer med ether, tørrer, inddamper til tørhed og får 0,030 g 2,2-di-25 methyl-3RS-(2'-methyl-1'-propenyl)-cyclopropan-lRS-carbox- ylsyre.

Eksempel 2 - 2,2-dimethyl-3RS-(21-methyl-11-propenyl)-cyclopropan- IRS-'carboxylsyremethy lester 30 X 100 ml tetrahydrofuran indfører man 14,26 g isopropyl-triphenylphosphoniumiodid, tilsætter 14,1 ml 1,75 N opløsning af n-butyllithium i hexan, afkøler til -78°C, tilsætter 1,14 g 4-oxo-2E-butensyremethylester, omrører i 5 minutter, lader temperaturen stige til 20°C, omrører i 60 ti- - 5 -

DK 157749 B

mer, tilsætter vand, ekstraherer med ether, tørrer, inddamper etherekstrakterne til tørhed ved destillation, sætter pentan til resten, filtrerer til fjernelse af et uopløseligt materiale, nemlig triphenylphosphin, eliminerer pen-5 tanet ved destillation, inddamper til tørhed ved destillation under formindsket tryk, rektificerer under et tryk på 15 mm Hg og får 0,88 g af et produkt med kp. 95-110°C og 0,2 g af et produkt med kp. 120-180°C.

Disse to forenede fraktioner udgør 2,2-dimethyl-3RS-(2'-me-10 thyl-1'-propenyl)-cyclopropan-lRS-carboxylsyremethylester.

Denne rå ester kan omdannes til ren syre svarende dertil på følgende måde:

Efter hydrolyse med methanolisk kaliumhydroxid syrner man ekstrakten med ether, tørrer, inddamper til tørhed og får 0,8 g produkt, som man omkrystalliserer 5 gange af pentan.

15 Man får 0,230 g 2,2-dimethyl-3RS-(2'-methyl-1'-propenyl)-cyclopropan-IRS-carboxylsyre med smp. 54°C.

Claims (5)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af alkylestere af 2,2-dimethyl-3RS-(2'-methyl-1'-propeny1)-cyclopropan-lRS-carb-oxylsyre (d,l-trans-chysantheminsyre), hvilke estere har formlen H3C\ ^ C « C' /C-QR H>c ηΛΓΛ” H3cVh3 5 hvor R betegner en alkylgruppe med 1-6 carbonatomer, kendetegnet ved, at man i nærværelse af en stærk base i et opløsningsmiddel omsætter en 4-oxo-2E-butensyrealkyl-ester med formlen 0 II H-C H / ? S /°R w C' & med mindst 2 ækvivalenter af et triphenylisopropylphospho-10 niumhalogenid.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegne t ved, at den benyttede stærke base er n-butyllithium.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 4-oxo-2E-butensyrealkylesteren er 4-oxo-2E-butensy- 15 remethylester. - 7 - DK 157749 B

4. Fremgangsmåde ifølge krav lf kendetegnet ved, at triphenylisopropylphosphoniumhalogenidet er triphe-nylisopropylphosphoniumiodid.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegn e t 5 ved, at man i tetrahydrofuran og i nærværelse af n-butyllithium omsætter 4-oxo-2E-butensyremethylester med 3 ækvivalenter triphenylisopropylphosphoniumiodid og får 2,2-dime-thyl-3RS-(2'-methyl-1'-propenyl)-cyclopropan-lRS-carboxyl-syremethylester.