HU202171B - Process for racemization of chrysanthemic acid and its esters, as well as for conversion of the racemic mixture - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás optikailag aktív krizantémsav és észterei racemizálására, és a racém vegyület konverziójára.

A találmány tárgya közelebbről eljárás az (I) általános képletű optikailag aktív krizantémsav és észterei racemizálására, a képletben

R jelentése hidrogénatom, 1 -6 szénatomos alkilcsoport, amely adott esetben fenilcsoporttal szubsztituálva lehet, 5-7 szénatomos cikloalkilcsoport, amely adott esetben 1-5 szénatomos alkilcsoporttal szubsztituálva lehet vagy fenilcsoport, amely adott esetben 1-4 szénatomos alkoxicsoporttal szubsztituálva lehet, a csillag az aszimmetrikus szénatomot jelöli, amelynek során a savat vagy észtert hidrogénbromiddalvagyfoszfor-bromid-vegyülettel reagáltatjuk egy peroxid vagy egy azo-vegyület jelenlétében vagy távollétében.

A krlzantémsav általánosan ismert észterek savkomponense, amelyeket piretroid-inszckticideknek neveznek, ilyen például a piretrin, alletrin, ftáltrin, stb., amelyeket emlősökkel szemben alacsony toxieitású és gyorsan ható inszekticidként alkalmaznak.

Az (I) általános képletű krizantémsav és észter a fenti észterek interjedierje.

Az (I) általános képletű krizantémsav négy izomer formájában fordulhat elő. Ez két geometriai izomer, vagyis cisz és transz izomer, amelyek két optikai izomert képeznek, vagyis a pozitív és negatív formákat. Ismert, hogy a transz izomer savból előállított észterek általában erősebb inszekticid hatással rendelkeznek, mint a megfelelő cisz izomer savból előállított észterek, valamint a (+)formájú sav észterei lényegesen nagyobb hatást mutatnak, mint a megfelelő — formájú sav észterei.

A krizantémsavat ipari termelés során általában cisz és transz vegyületek elegyeként állítják elő, amelyben mindkettő racém elegyként, vagyis (±) formaként fordul elő. Az így szintetizált sav optikaüag aktív szerves bázissal végzett reszolválásával nyerik a (+) konfigurációjú savat, amely a nagyobb aktivitású inszekticid vegyület előállítására használható. A visszamaradó (-) konfigurációjú savat kevésbé alkalmazzák, mivel a belőle előállított észter szinte hatástalan. Ennek megf elelően a (+) konfigurációjú sav főleg nagyipari előállítása során megoldandó feladat a (-) konfigurációjú sav hatékony racemizálása és a fent említett reszolváláshoz történő ismételt felhasználása.

Az (I) általános képletű optikailag aktív krizantémsav racemizálása nehézkes, mivel az 1- és 3-pozícióban két aszimmetrikus szénatommal rendelkezik.

A racemizálásra már néhány eljárást kidolgoztak. A 3 282 984. számú USA-beli szabadalmi leírás szerint a — transz krizantémsavat a 3-helyzetű szénatomhoz kapcsolódó izobutenil-csoportján keto-alkohollá oxidálják és az 1-helyzetű szénatomhoz kapcsolódó csoportján rövidszénláncú alkilészterré alakítják, amit oldószer jelenlétében alkálifém-alkoholáttal reagáltatnak. A 3 657 086. számú USA-beli szabadalmi leírás szerint a — transz krlzantémsavat fotoérzékeny anyag jelenlétében ultraibolyasugárral kezelnek.

Az első eljárás nagyon sok reakciólépést igényel, a második nem eléggé hatékony és főleg ipari méretekben nagymennyiségű elektromos energiát igényel, míg a fényforrás viszonylag rövidéletű. Emiatt az ipari felhasználás során számos probléma merül fel.

Ismertek még a következő eljárások:

Az optikailag aktív krizantémsavat a megfelelő savhalogeniddé alakítják, és ezt Lewis-sawal reagáltatják (3 989 750. és 4 182 906. számú USA-beli szabadalmi leírások), az optikaüag aktív krizantémsavat savanhidriddé alakítják és jóddal reagáltatják (4 485 257. számú USA-beli szabadalmi leírás), a krizantémsavat speciális katalizátorral, bórbromiddal és alumínium-bromiddal kezelik peroxid jelenlétében vagy távollétében (4 644 080. és 4 659 864. számú USA-beli szabadalmi leírások).

Azt találtuk, hogy az (I) általános képletű optikaüag aktív krizantémsav cs észtere egyszerűen és nagy kitermeléssel racemizálható hidrogén-bromid vagy foszfor-bromid vegyület segítségével, előnyösen egy azo-vegyület vagy peroxid jelenlétében. A találmány szerinti eljárás során a közismert és olcsó hidrogénbromidot vagy foszforbromid vegyületeket alkalmazzuk, amelyek az optikailag aktív krizantémsavat és észtereit gyorsan és nagy kitermeléssel racemizálják. A találmány szerinti eljárás tehát ipari méretekben előnyösen megvalósítható. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi az előzetes reszolválás után visszamaradt — krizantémsav és észterei közvetlen felhasználását anélkül, hogy más származékká alakítanák.

A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy az előállított racém elegy transz izomerben gazdag, amely nagyobb hatékonyságú végtermékké alakítható.

A találmány szerinti eljárás felhasználható továbbá racém cisz izomer és cisz és transz izomerek racém clegyenek transz izomerben gazdag racém eleggyé történő átalakítására.

A találmány szerinti eljárás során a krizantémsav és észterei felhasználhatók a négy lehetséges optikai izomer formájában önmagában vagy ezek keverékében. A kiindulási anyag tehát bármüyen optikai tisztasággal rendelkezhet, azonban előnyös, ha a kiindulási anyag tisztán vagy főként — izomerből áll.

A kiindulási anyagként alkalmazható (I) általános képletű optikaüag aktív krizantémsavra vagy észtereire példaként említhető a krizantémsav, metil-krizantémát, etil-krizantémát, propil-krizantémát, butil-krizantémát, ciklohexil-krizantémát, ciklohexil-metil-krizantémát és benzil-krizantémát.

Az eljárás során alkalmazott hidrogénbromid felhasználható gáz halmazállapotban vagy oldat formájában vagy kívánt esetben a megfelelő bromidból, így lítium-bromidból, nátrium-bromidból vagy kálium-bromidból savval, így kénsavval in situ előállítható. A hidrogénbromid oldószere lehet bármely olyan oldószer, amely nem gátolja a racemízálási reakciót. Előnyösen alkalmazhatók a szerves oldószerek, így karbonsavak, telített szénhidrogének, aromás szénhidrogének, halogénezett telített szénhidrogének, halogénezett aromás szénhidrogének és víz.

-2HU 202171 Β

Az eljárás során alkalmazott foszforbromid vegyületre példaként említhető a foszfor-tribromid, foszfor-pentabromid és foszfor-oxi-tribromid.

A hidrogénbromidot vagy a foszforbromid vegyületet általában 1/1000-1/4 mól, előnyösen 1/20— 1/4 mól arányban alkalmazzuk önmagukban vagy 1/200-1/5 mól arányban peroxid vagy azo-vegyület jelenlétében 1 mól krizantémsavra vagy észterre számítva.

Az alkalmazható peroxidokra példaként említhetők a hidroperoxidok, így terc-butü-hidroperoxid, 1,1,3,3-tetrametil-butil-hidroperoxid, kuménhidroperoxid, diizopropil-benzol-hidroperoxid, stb.*, éterek, így tetrahidrofurán, dioxán, stb. oxidálásával kapott hidroperoxidok, diacil-peroxidok, így benzoü-peroxid, lauroil-peroxid, stb.; peroxiészterek, így terc-butil-perbenzoát, terc-butil-peracetát, diizopropil-peroxi-dikarbonát, biciklohexilperoxi-dikarbonát stb.; keton-peroxidok, így metiletil-keton-peroxid, ciklobexanon-peroxid, stb.; dialkil-peroxidok, így di-terc-butil-peroxid, di-kumü-peroxid, stb.; persavak, így perecetsav, stb.; valamint hidrogénperoxid és hasonló vegyületek.

A fenti peroxidok közül előnyösen alkalmazhatók a hidroperoxidok, diacil-peroxidok és peroxiéterek, elsősorban a hidroperoxidok.

A peroxidot általában 1/20-5 mól előnyösen 1/10-2 mól mennyiségben alkalmazzuk, 1 mól hidrogénbromidra vagy foszforbromid vegyületre számítva.

Az alkalmazható azo-vegyületekre példaként említhetők az azo-nitrilek, így azo-bisz-izobutilonitril, 2,2’-azo-bisz-(2,4-dimetil-valero-nitril),

1,1 ’-azo-bisz-(ciklohexán-1 -karbonitril), 4,4’-azobisz-4-ciano-pentánsav, 2-fenil-azo-2,4-dimetil-4metoxi-valero-nitril és 2-ciano-2-propil-azo-formamid; az azo-észterek, így metil-azo-bisz-izobutirát és etil-azo-bisz-izobutirát, valamint alkil-azovegyületek, így azo-terc-bután. Előnyösen alkalmazhatók az azo-nitrilek és azo-észterek.

Azazo-vegyületet általában 1/10-5 mól, előnyösen 1/4-2 mól mennyiségben alkalmazzuk, 1 mól hidrogénbromidra vagy foszforbromid vegyületre számítva.

A találmány szerinti eljárás során előnyösen inért oldószer jelenlétében dolgozunk. Oldószerként előnyösen alkalmazhatók a telített alifás szénhidrogének, aromás szénhidrogének és ezek halogénezett származékai, valamint éterek

A reakcióhőmérséklet az alkalmazott hidrogénbromidtól, foszfor-bromidvegyülettől, peroxidtól és azovegyülettől függ. Általában -30 ’C és a krizantémsav vagy észtere forráspontja vagy az alkalmazott oldószer forráspontja közötti hőmérsékleten, előnyösen -20 ’C és +100 ’C közötti hőmérsékleten dolgozunk

Areakcióidőahidrogénbromid.foszfor-bromidvegyület, valamint peroxid vagy azovegyület mennyiségétől és a reakcióhőmérséklettől függ, értéke általában néhány perc és 10 óra között van.

Peroxidok vagy azovegyületek alkalmazása esetén az eljárás megvalósításához eljárhatunk például úgy, hogy a krizantémsavat a peroxiddal vagy azovegyülettel keverjük az oldószer jelenlétében, majd ehhez adagoljuk a hidrogénbromidot vagy a fosz4 for-bromidvegyületet, vagy a krizantémsavat az oldószerben oldjuk és ehhez párhuzamosan adagoljuk a peroxidot vagy azovegyületet és a hidrogénbromidot vagy foszfor-bromidvegyületet.

Ha hidrogénbromidként vizes hidrogénbromid oldatot és szerves oldószerként vízzel nem elegyedő oldószert, például aromás szénhidrogént alkalmazunk, a reakció akadálymentesen megvalósítható vízben jól oldódó és a reakciót nem gátló szervetlen só jelenlétében. Szervetlen sóként előnyösen alkalmazható például lítiumbromid, lítiumklorid, kálciumbromid, kálciumklorid, magnéziumbromid, magnéziumklorid, magnéziumszulfát, foszforpentoxid és más hasonló vegyületek Megvalósítható a reakció azonban olyan szerves oldószer segítségével is, amely vízben elegyedik és a hidrogénbromiddal szemben inért. Ilyen például az ecetsav, dioxán és más hasonló vegyületek

A reakció előrehaladását bármely ismert módszerrel, például optikai forgatóképesség mérésével, vagy gázkromatográfiásán mérhetjük

A találmány szerinti eljárással előállított racém krizantémsav vagy észter reszolváláshoz vagy inszekticid észter előállításához felhasználható.

A találmány szerinti eljárást közelebbről az alábbi példákkal világítjuk meg.

1. példa ml-es lombikba nitrogénatmoszféra alatt bemérünk 10,0 g krizantémsavat (összetétel: (+)-cisz1,8%, (-)-cisz- 18,3%, (+)-transz- 11,1%, (-)transz- 68,8%), 15,0 g toluolt és 0,13 g terc-butilhidroperoxidot. Cseppenként 0,44 g foszfor-tribromidot adagolunk hozzá kevertetés közben 20 ’C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten további 1 órán keresztül kevertetjük. A reakció befejeződése után a reakcióelegyet vízzel mossuk és akapott szerves fázishoz 28,6 g 101%-os vizes nátrium-hidroxid oldatot adunk, majd 40 ’C hőmérsékleten kevertetjük.

Az elválasztott vizes fázist hígított kénsavval semlegesítjük és toluollal extraháljuk, majd a toluolos fázist vízzel mossuk. A toluolos oldatot koncentráljuk, majd ledesztilláljuk. így 9,6 g desztillátumot kapunk, amelynek forráspontja 110-119 ’C/2,5 Hgmm. A termék IR spektruma azonos a krizantémsav spektrumával. A desztillátum egy részét (+)-2oktil-cszterré alakítjuk, amelyből gázkromatográfiásán az alábbi optikai izomerarányt állapítjuk meg: (+)-cisz— 2,5%, (—)-císz— 2,5%, (+)-transz- 47,0%, (-)-transz-48,0%.

2. példa ml-es lombikba nitrogénatmoszféra alatt bemérünk 5,0 g 1. példában alkalmazott krizantémsavat, 10 g dioxánt és 0,11 g kumán-hidroperoxidot. Ehhez csepegtetünk 0,22 g foszfor-tribromidot kevertetés közben 20 ‘C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten 1 órán keresztül kevertetjük A reakció befejeződése után 4,5 g 40%-os vizes nátriumhidroxid oldatot adunk hozzá és az oldószert csökkentett nyomáson desztilláljuk. A maradékot vízzel és toluollal elegyítjük. A vizes fázist elválasztjuk, hígított kénsavval semlegesítjük, toluollal extraháljuk, majd a szerves fázist vízzel mossuk. A szerves

-3HU202171 Β fázist bepároljuk és desztilláljuk. így 4,8 g desztillátumot kapunk, amelynek forráspontja 1 ΙΟΙ 19 02,5 Hgmm.

A desztillátum egy részében meghatározzuk az optikai izomerek arányát (lásd az 1. példát): (+)cisz- 2,4%, (-)-cisz- 2,5%, (+)-transz- 47,0%, (-)transz-48,1%.

3. példa ml-es lombikban 5,0 g krizantémsav-etilésztert (összetétel: (+)-cisz-1,8%, (-)-cisz-18,3%, (+)transz- 11,1%, (-)-transz- 68,8%), 20 g dioxánt és 0,07 terc-butil-hidroperoxidot mérünk be. Hozzácsepegtetünk 0,21 gfoszfor-tribromidot kevertetés közben 20 ’C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten 0,5 órán keresztül kevertetjük. A reakció után hozzáadunk 21% vizes nátrium-hidroxid oldatot és az oldószert csökkentett nyomáson desztilláljuk. A maradékot hexánnal és 2% vizes nátriumhidroxid oldattal elegyítjük. A szerves fázist elválasztjuk és vízzel mossuk. Ezután csökkentett nyomáson bepároljuk és desztilláljuk. így 4,6 g desztillátumot kapunk, amelynek forráspontja 8588’C/10Hgmm.

A tennék IR spektruma szerint krizantémsavetilészter. A desztillátum egy részét a szokásos módon hidrolizáljuk és a kapott karbonsavat (+)-2-oktanolészterré alakítjuk, amelyen gázkromatográfiásán meghatározzuk az optikai izomerek arányát: (+)-cisz- 2,3%, (-)-cisz- 2,4%, (+)-transz= 47,0%, (-)-transz- 48,3%.

4. példa ml-es lombikba nitrogénatmoszféra alatt bemérünk 1,0 g (-)-cisz-krízantémsavat, 19,0 g dioxánt és 0,034 g 60 t%-os vizes hidrogén-peroxidot. Ehhez csepegtetünk 0,32 g foszfor-tribromidot, kevertetés közben 20 ’C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten 0,5 órán keresztül kevertetjük. A reakció után a reakcióelegy egy részét (+)-2-oktilészterré alakítjuk, amelyben meghatározzuk az optikai izomerek arányát: (+)-cisz- 2,7%, (-)-cisz- 4,0%, (+)-transz- 45,6% és (-)-transz- 47,7%.

5. példa ml-es lombikba nitrogénatmoszféra alatt bemérünk 2,0 g 1. példában alkalmazott krizantcmsavat, 18,0 g toluolt és 0,20 gbenzoil-peroxidot. Ehhez csepegtetünk 0,23 g foszfor-tribromidot kevertetés közben 80 ’C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten kevertetjük 0,5 órán keresztül. A reakció után az optikai izomerek arányát a 4. példában leírt módon határozzuk meg: (+)-cisz= 3,7%, (-)-cisz3,6%, (+)-transz-46,l%, (-)-transz- 46,6%.

6. példa ml-es lombikba nitrogénatmoszféra alatt bemérünk 2,0 g 1. példában alkalmazott krizantémsavat, 18,0 g dioxánt és 0,23 g terc-butil-perbenzoátot. Ehhez csepegtetünk 0,64 g foszfor-tribromidot kevertetés közben 80 ’C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten kevertetjük 0,5 órán keresztül. A re akció után az optikai izomerek arányát a 4. példában leírt módon határozzuk meg: (+)-cisz- 4,6%, ()-cisz- 4,5%, (+)-transz- 43,5%, (-)-transz- 47,4%.

7. példa ml-es lombikba nitrogénatmoszféra alatt bemérünk 2,0 g 3. példában alkalmazott krizantémsav-etilésztert, 18,0 g széntetrakloridot és 0,065 g terc-butil-hidroperoxidot. Ehhez csepegtetünk 0,19 g foszfor-tribromidot kevertetés közben 0 ’C hőmérsékleten és ezen a hőmérsékleten kevertetjük 1 órán keresztül. A reakció után a reakcióelegy egy részét a 3. példában leírt módon kezeljük és az optikai izomerek arányát meghatározzuk: (+)-cisz2,0%, (-)-cisz-1,9%, (+)-transz-47,2%, (-)-transz48,9%.

8. példa ml-es lombikba nitrogénatmoszféra alatt bemérünk 0,5g (-)-cisz-krizantémsavat, 5 g dioxánt és 26 mg terc-butil-hidroperoxidot. Ehhez csepegtetünk 0,12 g foszfor-pentabromidot kevertetés közben 20 ’C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten kevertetjük 0,5 órán keresztül. A reakció után a reakcióelegy egy részét az 1. példában leírt módon kezeljük, és az optikai izomerek arányát meghatározzuk: (+)-cisz= 2,0%, (-)-cisz= 2,6%, (+)-transz= 46,6%, (-)-transz= 48,8%.

9. példa ml-es lombikba nitrogénatmoszféra alatt bemérünk 0,5 g (-)-cisz-krizantémsavat, 5 g dioxánt és 60 mg terc-butü-perbenzoátot. Ehhez csepegtetünk 0,12 g foszfor-oxibromidot kevertetés közben 80 ’C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten kevertetjük 0,5 órán keresztül. A reakció után a reakcióelegy egy részét az 1. példában leírt módon kezeljük és az optikai izomerek arányát meghatározzuk: (+)cisz» 2,6%, (-)-císz» 2,7%, (+)-transz- 46,4%, (-)transz» 48,3%.

10. példa

1,78 g (-)-krizantémsavat (összetétel: (+)-cisz1,8%, (-)-cisz- 17,6%, (+)-transz- 10,1%, (-)transz- 70,5%) 10 ml benzolban oldunk, majd hozzáadunk 43 mg azo-bisz-izobutironitrilt. Ehhez csepegtetünk 114 mg foszfor-tribromid benzolos oldatát kevertetés közben 80 ’C hőmérsékleten 15 perc alatt. A reakció után a reakcióelegy egy részét az 1. példában leírt módon kezelve 1,51 g krizantémsavat kapunk, amelynek forráspontja 110-119 ’C/2,5 Hgmm. A szokásos módon meghatározzuk az optikai izomerek arányát: (+)-cisz- 2,5%, (-)-cisz= 2,5%, (+)-transz- 47,2%, (-)-transz» 47,8%.

11. példa

1,26 g (-)-krizantémsavat (10. példa) 10 ml benzolban oldunk, majd hozzáadunk 50 mg azo-biszizobutironitrilt. Ehhez csepegtetjük 220 mg foszfor-pentabromid benzolos oldatát kevertetés közben 70 ’C hőmérsékleten 15 perc alatt. Ezután az 1. példában leírt módon 1,01 g krizantémsavat kapunk. A termék optikai izomeraránya: (+)-cisz4,1%, (-)-cisz«4,l%,(+)-transz-43,9%, (-)-transz47,9%.

12. példa

2,12 g (-)-krizantémsavat (10. példa) 10 ml benzolban oldunk, és hozzáadunk 92 mg metil-azo-4HU 202171 Β bisz-izobutirátot, végül 70 ’C hőmérsékletre melegítjük. Ezután 171 mg foszfor-tribromid benzolos oldatát csepegtetjük hozzá 15 perc alatt. Ezután az

1. példában leírt módon 1,73 g krizantémsavat nyerünk. Az optikai izomerek aránya: (+)-cisz- 3,6%, ()-cisz- 3,5%, (+)-transz- 45,2%, (-)-transz- 47,7%.

13. példa

3,48 g (-)-etil-krizantemátot (összetétel: (+)cisz- 2,5%, (-)-cisz-14,8%, (+)-transz-11,9%, (-)transz- 70,8%) 20 ml benzolban oldunk, hozzáadunk 100 mg azo-bisz-izobutironitrilt. Ehhez csepegtetjük 540 mg foszfor-pentabromid benzolos oldatát kevertetés közben 80 *C hőmérsékleten 30 perc alatt. A reakció befejeződése után a reakcióelegyet jeges vízzel hígítjuk és a katalizátor elbomlásáig kevertetjük. A vizes fázis eltávolítása után a szerves fázist csökkentett nyomáson desztüláljuk. A maradékot 3 órán keresztül 20 g 10%-osvizes nátrium-hidroxid oldattal visszafolyatás közben forraljuk, majd toluollal hígítjuk és a toluolos fázissal a semleges anyagot eltávolítjuk. A vizes fázist sósavval megsavanyítjuk és toluollal extraháljuk. A szerves fázist vízzel mossuk és vízmentes nátrium-szulfáton szárítjuk Az oldószert csökkentett nyomáson desztüláljuk és a maradékot desztilláljuk. így 2,49 g desztillátumot kapunk, amelynek forráspontja 110-119 ’C/2,5 Hgmm. Az IR spektrum szerint a kapott termék krizantémsav. Az optikai izomerek aránya: (+)-cisz- 3,9%, (-)-cisz- 3,2%, (+)-transz43,3%, (-)-transz- 49,6%.

14. példa ml-es lombikba bemérünk 1,0 g (+)-cisz-krizantémsavat és 9 g toluolt, majd hozzácsepegtetünk 0,24 g foszfor-tribromidot kevertetés közben 20 ’C hőmérsékleten. 1 órán keresztül ezen a hőmérsékleten kevertetjük, majd meghatározzuk az optikai izomerek arányát: (+)-cisz- 6,9%, (-)-cisz- 4,8%, (+)-transz- 44,6%, (-)-transz- 43,7%.

75. példa

25,0 g (-)-krizantémsavat (összetétel: (+)-cisz3,0%, (-)-cisz- 18,8%, (+)-transz- 10,2%, (-)transz- 68,0%) 38 ml toluolban oldunk és kevertetés közben párhuzamosan 3,4 g 25%-os hidrogén-bromid ecetsavas oldatot és 0,23 g terc-butil-hidroperoxid toluolos oldatot adagolunk hozzá szobahőmérsékleten 30 perc alatt. A reakció után a reakcióelegyet az 1. példában leírt módon kezelve 24,0 g krizantémsavat kapunk, amelynek forráspontja 110-119 ’C/2,5 Hgmm. Az optikai izomerek aránya: (+)-cisz- 1,8%, (-)-cisz- 2,4%, (+)-transz46,0%, (-)-transz- 49,8%.

16. példa

25,0gkrizantémsavat (15. példa) 38 ml toluolban oldunk és ebben szuszpendálunk 3,0 g lítiumbromidot. Kevertetés közben hozzácsepegtetünk 0,44 g terc-butil-hidroperoxid toluolos oldatot és 2,23 g 48%-os vizes hidrogénbromid oldatot 20 ’C hőmérsékleten 30 perc alatt. A reakció után a reakcióelegyet az 1. példában leírt módon kezelve 24,0 g krizantémsavat kapunk. Az optikai izomerek aránya: (+)-cisz- 2,0%, (-)-cisz- 2,0%, (+)-transz- 47,1%, (-)-transz-48,9%.

17. példa

25,0 g krizantémsavat (15. példa) 38 ml toluolban oldunk és az oldatban 3,0 g kálcium-ldoridot szuszpendálunk. Kevertetés közben ehhez csepegtetjük 0,38 g terc-butü-hidroperoxid toluolban felvett oldatát és 25,1 g ecetsavat vizes hidrogénbromid oldatot (összetétel: HVr- 38%, ccetsav- 20%, víz41,6%) 20 ’C hőmérsékleten 30 perc alatt. Areakcíó után az 1. példában leírt kezeléssel 24,0 krizantémsavat kapunk. Az optikai izomerek aránya: (+)-cisz« 2,4%, (-)-cisz- 2,4%, (+)-transz- 45,2%, (-)-transz50,0%.

7& példa g (-)-krizantémsavat (15. példa) 38 ml toluolban oldunk, majd hozzáadunk 0,75 g terc-butil-hidroperoxidot. Az oldatba kevertetés közben 2,0 g hidrogénbromid gázt vezetünk szobahőmérsékleten 30 perc alatt. Ezután az 1. példa szerinti kezeléssel

22,4 g krizantémsavat kapunk. Az optikai izomerek aránya: (+)-cisz- 2,3%, (-)-cisz- 2,1%, (+)-transz44,3%, (-)-transz-51,3%.

19. példa

1.04 g (-)-krizantémsavat (15. példa) 5 ml toluolban oldunk, hozzáadunk 131 mg benzoil-peroxidot és 430 mg 25%-os hidrogénbromid ecetsavban felvett oldatát kevertetés közben 80 ’C hőmérsékleten 3 perc alatt. Ezután az 1. példa szerinti kezeléssel 940 mg 1. példa szerinti krizantémsavat kapunk. Az optikai izomerek aránya: (+)-cisz- 4,7%, (-)-cisz4,2%, (+)-transz- 40,9%, (-)-transz- 50,2%.

20. példa

2,00 g (-)-krizantémsavat (15. példa) 20 ml dioxánban oldunk, hozzáadunk 110 mg terc-butil-hidroperoxidot és ehhez csepegtetünk 300 mg 48%-os vizes hidrogénbromid oldatot kevertetés közben szobahőmérsékleten. A 2. példában leírt kezelés után 1,70 g krizantémsavat kapunk. Az optikai izomerek aránya: (+)-cisz- 2,3%, (-)-cisz- 2,4%, (+)transz- 44,7%, (-)-transz- 50,6%.

27. példa

2,23 g (-)-etil-krizantemátot (összetétel: (+)cisz- 2,5%, (-)-cisz-14,8%, (+)-transz-11,9%, (-)transz- 70,8%) 20 ml dioxánban oldunk és hozzáadunk 95 mg azo-bisz-izobutironitrilt. Ehhez csepegtetjük 370 mg 25%-os ecetsavas hidrogénbromid oldat benzolban felvett elegyét kevertetés közben 80 ’C hőmérsékleten 30 perc alatt. A reakció után a reakcióelegyet 2%-os vizes nátrium-hidroxid oldattal semlegesítjük és az oldószert csökkentett nyomáson desztilláljuk. A maradékot hexánnal elegyítjük, 2% vizes nátrium-hidroxid oldattal extraháljuk és a szerves fázist vízzel mossuk. Az így kapott szerves fázist csökkentett nyomáson bepároljuk és desztillálva 2,06 g desztillátumot kapunk, amelynek forráspontja 85-88 ’C/IO Hgmm. Az IR spektrum szerint a termék krizantémsav-etüészter. A termék egy részét a szokásos módon karbonsavvá hidrolizáljuk. Ezt (+)-2-oktanollal észterré alakítjuk, majd gázkromatográfiásán vizsgáljuk: (+)5

-5HU202171 Β cisz- 3,0%, (-)-cisz- 3,1%, (+)-transz- 46,3%, (-)transz-47,6%.

22. példa

2,50 g (-)-etil-krizantemátot (21. példa) 10 ml dioxánban oldunk és hozzáadunk 115 mg terc-butilhidroperoxidot. Kevertetés közben szobahőmérsékleten 410 mg 25%-os ecetsav hidrogénbromidoldattal elegyítjük A 21. példában leírt kezeléssel 2,25 g etil-krizantemá tót kapunk Az optikai izomerek aránya: (+)-cisz- 2,5%, (-)-cisz- 2,5%, (+)transz-47,1%, (-)-transz- 47,9%.

23. példa

2,84 g (-)-krizantémsavat (15. példa) és 0,14 g azo-bisz-izobutironitrilt 25 ml benzolban oldunk Az oldathoz 0,55 g 25%-os ecetsavas hidrogénbromid oldatot adagolunk 70 *C hőmérsékleten és a reakciót 30 percen keresztül folytatjuk A reakcióelegy gázkromatográfiás vizsgálata szerint: (+)-cisz3,8%, (-)-cisz— 3,8%, (+)-transz- 45,3%, (-)-transz47,1%.

24. példa

10,0 g (-)-krizantémsavat (15. példa) 100 g toluolban oldunk Hozzáadunk 4,82 g 25%-os ecetsavas hidrogénbromid oldatot 20 ’C hőmérsékleten és a reakcióelegyet 1 órán keresztül kevertetjük. Gázkromatográfiás vizsgálat szerint: (+)-cisz- 2,7%, (-)cisz- 3,6%, (+)-transz- 46,9%, (-)-transz- 46,8%.

25. példa

320 mg (-)-etil-krizantemátot (21. példa) 4 ml toluolban oldunk. Az oldathoz hozzáadunk 52 ml 25%-os ecetsavas hidrogénbromid oldatot 20 ’C hőmérsékleten és 30 percen keresztül kevertetjük. Az optikai izomerek aránya: (+)-cisz- 3,6%, (-)-cisz3,6%, (+)-transz- 33,0%, (-)-transz- 59,8%.

26. példa

5,0 g cisz-krizantémsavat 15,00 g dioxánban oldunk, hozzácsepegtetünk 68 mg terc-butil-hidroperoxidot és 150mgfoszfor-tribromidot20 ’C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten 30 percen keresztül kevertetjük A reakció után hozzáadunk

4,5 g 40%-os vizes nátrium-hidroxid oldatot, és az oldószert csökkentett nyomáson desztilláljuk A maradékot vízzel és toluollal elegyítjük és a vizes fázist elválasztjuk A vizes fázist hígított kénsavval semlegesítjük és toluollal extraháljuk, majd a szerves fázist vízzel mossuk. A szerves fázist bepároljuk és desztilláljuk így 4,8 g krizantémsavat kapunk, amelynek forráspontja 110-119 ‘C/2,5 Hgmm. A termék gázkromatográfiás vizsgálat szerint 5,0% cisz és 95,0% transz.

27. példa

0,50 g cisz-krizantémsavat és 26 mg terc-butilhidroperoxidot 5 ml dioxánban oldunk. Hozzáadunk 120 mg foszfor-pentabromidot 20 ’C hőmérsékleten és 30 percen keresztül reagáltatjuk. Gázkromatográfiás vizsgálat szerint a reakcióelegy 4,6% cisz és 95,4% transz.

28. példa

0,50 g cisz-krizantémsavat és 30 mg terc-butilhidroperoxidot 5 ml dioxánban oldunk Hozzáadunk 120 mg foszfor-oxibromidot 80 ’C hőmérsékleten és 30 percen keresztül reagáltatjuk Gázkromatográfiás vizsgálat szerint a reakcióelegy 5,2% cisz és 94,8% transz.

29. példa

1,0 g cisz-krizantémsavat és 0,034 g 60%-os vizes hidrogén-peroxidot 19,0 g dioxánban oldunk Kevertetés közben hozzácsepegtetünk 0,32 g foszfortribromidot 20 ’C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten kevertetjük 0,5 órán keresztül. A reakció után a reakció egy részét felvesszük és az izomerarányt megállapítjuk cisz- 6,7%, transz93,3%.

30. példa

5,0 g cisz-krizantémsavat 20 ml dioxánban oldunk, hozzácsepegtetünk 0,03 g terc-butil-hidroperoxidot és 0,34 g 25%-os ecetsavas hidrogénbromidot 20 ’C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten kevertetjük 30 percen keresztül. A reakció után hozzáadunk 4,5 g 40%-os vizes nátrium-hidroxid oldatot és az oldószert csökkentett nyomáson desztilláljuk A maradékot vízzel és toluollal elegyítjük, a vizes fázist elválasztjuk. A vizes fázist hígított kénsavval semlegesítjük és toluollal extraháljuk, majd a szerves fázist vízzel mossuk A szerves fázist bepároljuk, majd desztilláljuk így 4,8 g desztillátumot kapunk, amelynek forráspontja 1 ΙΟΙ 19 ‘C/2,5 Hgmm. IR spektrum szerint a termék krizantémsav. Gázkromatográfiás vizsgálat szerint: cisz- 5,0%, transz- 95,0%.

31. példa

5,0 g cisz-krizantémsavat és 59 mg azo-bisz-izobutironitrilt 20 g toluolban oldunk Hozzácsepegtetünk 0,35 g 25%-os ecetsavas hidrogénbromid oldatot, kevertetés közben 80 ’C hőmérsékleten, majd 30 percen keresztül reagáltatjuk. Gázkromatográfiás vizsgálat szerint cisz- 7,9%, transz- 92,1 %.

32. példa

12,8 g etil-krizantemátot (összetétel: cisz35,0%, transz- 65,0%) 100 g dioxánban oldunk Ehhez csepegtetünk 0,25 g terc-butil-hidroperoxidot és 0,56 g foszfor-tribromidot 20 ’C hőmérsékleten, majd ezen a hőmérsékleten kevertetjük 1 órán keresztül. A reakció után a reakcióelegyet 2%-os vizes nátrium-hidroxid oldattal semlegesítjük és az oldószert csökkentett nyomáson desztilláljuk A maradékot hexánnal és 2%-os vizes nátrium-hidroxid oldattal elegyítjük és a szerves fázist elválasztjuk így

11,7 g desztillá tumot kapunk, amelynek forráspontja 85-88 ’C/IO Hgmm. IR psektrum szerint a termék krizantémsav-etilészter. Gázkromatográfiás vizsgálat szerint cisz- 3,9%, transz- 96,1%.

33. példa

25,0 g etil-krizantemátot (összetétel: cisz- 20%, transz- 80%) 10 ml dioxánban oldunk és hozzáadunk 115 mg terc-butil-hidroperoxidot. Kevertetés közben ehhez csepegtetünk 410 mg 25%-os ecet-6HU202171 Β savas hidrogén-bromid oldatot szobahőmérsékleten. A reakció után a reakcióelegyet 2%-os vizes nátrium-hidroxid oldattal semlegesítjük és az oldószert csökkentett nyomáson desztilláljuk A maradékot hexánnal és 2%-os nátrium-hidroxid oldattal 5 elegyítjük és a szerves fázist elválasztás után vízzel mossuk Akapott szerves fázist csökkentett nyomáson bepároljuk és desztilláljuk így 22,5 g desztillátumot kapunk, amelynek olvadáspontja 85-88 *C/10Hgmm.IR spektrum szerint a termék krizan- 10 témsav-etüészter. Gázkromatográfiás vizsgálat szerint cisz- 5,0%, transz- 95,0%.

34-39. példa

100 ml-es lombikban nitrogénatmoszféra alatt 15 3,0 g krizantemátot és 17,0 g oldószer elegyéhez a krizantemátra vonatkoztatva 8 mól% terc-butilhidroperoxidot és/vagy azo-bisz(2,4-dimetü-valeronitril)-t adunk dioxános oldatban, majd 50 *C hő12 mérsékleten 15 perc alatt 20 mól% hidrogén-bromidot tartalmazó ecetsavas oldatot és/vagy 8 mól% foszfor-tribromidot tartalmazó dioxános oldatot adunkhozzá.Areakcióelegyet 1 órán keresztül ezen a hőmérsékleten kevertetjük, majd 2 tömeg%-os nátrium-hidroxid oldattal semlegesítjük

Ezután a 2. példában leírt módon feldolgozzuk, a krizantemátot racemizáljuk vagy transz izomerré alakítjuk A krizantemát egy részét hidrolizáljuk és gázkromatográfiásán optikai izomer vizsgálatot végzünk

A reakciókörülményeket és az eredményeket az

I. táblázat tartalmazza. A kiindulási krizantemát izomer aránya a 34-38. példában 1,8% (+)-cisz, 18,3% (-)-cisz, 11,1% (+)-transz és 68,8% (-)transz, a 39. példában 100% cisz. A táblázatban Aterc-butil-hidroperoxid, B- azo-bisz(2,4-dimetilvaleronitrü).

I. táblázat

Pél- dása	Krizan: témát	Bromid	Peroxid és/vagy azo vegyület	Oldószer	Optikai Izomer arány a reakció után	Kapott krizantemát forrás- pontja	Kitér melés (8)
ω -cisz	(-) -cisz	W -transz %	(-)- transz
34.	benzilészter	vizes hidrogén-bromid(HBraq.)	A	dioxán	2,5	2,6	46,9	48,0	130-131 ’C (106 Pa)	2,58
35.	p-metoxi- -fenil-észter	foszfor-tribro- mid(PBr3)	B	dioxán	2,6	2,6	46,2	48,6	121-128’C 13,3 Pa	2,52
36.	dl-metilészter	HBraq.	B	dioxán	2,7	2,7	47,0	47,6	105-120’C 20 Pa	2,55
37.	metilészter	PBr3	A	dioxán	2,5	2,6	46,7	48,2	68-73’C 400 Pa	2,63
38.	n-butüészter	PBr3 4 mól% HBraq. 10mól%	A	hexán	2,6	2,7	46,7	48,0	105-106’C 270 Pa	2,55
39.	ciklohexil- észter	PBrí	A4mól% B 4 mól%	hexán	5,1	94,9	110-115’C 40 Pa	2,67

40. példa

A 39. példában leírt módon járunk el, azzal a kü- 45 lönbséggel, hogy 3,0 g cisz-kr izantémsavat és 17,0 g klór-benzolt alkalmazunk a ciklohexil-krizantemát és a dioxán helyett. A termék gázkromatográfiásán meghatározott izomer aránya 4,3% cisz és 55,7% transz. 50

Claims (20)

1. Eljárás (I) általános képletű optikaüag aktív 55 krizantémsav vagy észter racemizálására, a képletben

R jelentése hidrogénatom, 1 -6 szénatomos alkilcsoport, amely adott esetben fenilcsoporttal szubsztituálva lehet, vagy 5-7 szénatomos cikloalkilcso- 60 port, — a csillag az aszimmetrikus szénatomokat jelöli — azzal jellemezve, hogy a savat vagy észtert hidrogén-bromiddal reagáltatjuk egy peroxid vagy egy azo-vegyület és oldószer jelenlétében. (Elsőbbsége: 1986.09.04.) 65

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy peroxidként hidroperoxidot, diacetüperoxidot, peroxidésztert, ketonperoxidot, dialkilperoxidot, persavat vagy hidrogénperoxidot alkalmaznk. (Elsőbbsége: 1986.09.04.)

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy azo-vegyületként azonitrüt, azoésztert vagy alkilazo-vegyületet alkalmazunk (Elsőbbsége: 1986.09.04.)

4. Eljárás (I) általános képletű optikaüag aktív krizantémsav vagy észter racemizálására, a képletben

R jelentése hidrogénatom, 1 -6 szénatomos alkilcsoport, amely adott esetben fenilcsoporttal szubsztituálva lehet vagy 5-7 szénatomos cikloalkilcsoport, — a csillag az aszimmetrikus szénatomokat jelöli—azzal jellemezve, hogy a savat vagy észtert foszfor-bromid vegyülettel reagáltatjuk adott esetben egy peroxid vagy egy azo-vegyület és oldószer jelenlétében. (Elsőbbsége: 1987.02.10.)

5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogyfoszfor-bromid-vegyületként foszfor-trib7

-7HU202171 Β romidot, foszfor-pentabromidot vagy foszfor-oxibromidot alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1987.02.10.)

6. A4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy peroxidként hidroperoxídot, diacilperoxidot, peroxiésztert, ketonperoxidot, dialkilperoxi- 5 dót, persavat vagy hidrogénperoxidot alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1987.02.10.)

7. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy azo-vegyületként azonitrilt, azoésztert vagy alkilazo-vegyületet alkalmazunk. (Elsőbbsége: 10

1987.02.10.)

8. Eljárás az (I) általános képletű optikailag aktív krizantémsav vagy észter racemizálására, a képletben

R jelentése hidrogénatom, 1 -6 szénatomos alkil- 15 csoport, amely adott esetben fenilcsoporttal szubsztituálva lehet vagy 5-7 szénatomos cikloalkilcsoport —a csillag az aszimmetrikus szénatomokat jelöli — azzal jellemezve, hogy a savat vagy észtert oldószer jelenlétében hidrogén-bromiddal 20 reagáltatjuk. (Elsőbbsége: 1987.09.03.)

9. Eljárás az (I’) általános képletű racém krizantémsav vagy észter cisz-izomerjének vagy cisz/transz izomerelegyének konverziójára, a képletben 25

R jelentése hidrogénatom, 1 -6 szénatomos alkilcsoport, amely adott esetben fenilcsoporttal szubsztituálva lehet vagy 5-7 szénatomos cikloalkilcsoport, a megfelelő transz-vegyületben dús krizantémsavá vagy észterré, azzal jellemezve, hogy a 30 savat vagy észtert hidrogénbromiddal vagy foszforbromid-vegyülettel reagáltatjuk, adott esetben egy peroxid vagy egy azo-vegyület és oldószer jelenlétében. (Elsőbbsége: 1987.09.03.)

10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jelle- 35 mezve, hogy foszforbromid-vegyületként foszforbromid-vegyületként foszfor-tribromidot, foszforpentabromidot vagy foszfor-oxibromidot alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1987.09.03.)

11. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jelle- 40 mezve, hogy peroxidként hidrogénperoxidot, diacilperoxidot, peroxiésztert, ketonperoxidot, d i alkil peroxidot, persavat vagy hidrogénperoxidot alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1987.09.03.)

12. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jelle- 45 mezve, hogy azovegyületként azonitrilt, azoésztert vagy alkilazo-vegyületet alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1987.09.03.)

13. Eljárás (I) általános képletű optikailag aktív krizantémsav vagy észter racemizálására, a képlet- 50 ben

R jelentése hidrogénatom, 1 -6 szénatomos alkilcsoport, amely adott esetben fenilcsoporttal szubsztituálva lehet, 5-7 szénatomos cikloalkilcso14 port, amely adott esetben 1-5 szénatomos alkilcsoporttal szubsztituálva lehet vagy fenilcsoport, amely adott esetben 1 -4 szénatomos alkoxicsoporttal szubsztituálva lehet, — a csillag az aszimmetrikus szénatomokat jelöli—azzal jellemezve, hogy a savat vagy észtert hidrogén-bromiddal vagy foszfor-bromid-vegyülettel reagáltatjuk adott esetben egy peroxid vagy egy azo-vegyület és oldószer jelenlétében. (Elsőbbsége: 1990.04.19.)

14. A13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy peroxidként hidroperoxídot, diacetilperoxidot, peroxidésztert, ketonperoxidot, dialkilperoxidot, persavat vagy hidrogén-peroxidot alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1990.04.19.)

15. A13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy azo-vegyületként azonitrilt, azoésztert vagy alkilazo-vegyületet alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1990.04.19.)

16. A13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy foszfor-bromid-vegyületként foszfordibromidot, foszfor-pentabromidot vagy foszforoxibromidot alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1990. 04. 19.)

17. Eljárás az (I’) általános képletű racém krizantémsav vagy észter cisz-izomerjének vagy cisz/transz izomerelegyének konverziójára, a képletben

R jelentése hidrogénatom, 1 -6 szénatomos alkilcsoport, amely adott esetben fenilcsoporttal szubsztituálva lehet, 5-7 szénatomos cikloalkilcsoport, amely adott esetben 1-5 szénatomos alkilcsoporttal szubsztituálva lehet vagy fenilcsoport, amely adott esetben 1 -4 szénatomos alkoxicsoporttal szubsztituálva lehet, a megfelelő transz-vegyületben dús krizaní émsawá vagy észterré, azzal jellemezve, hogy a savat vagy észtert hidrogén-bromiddal vagy foszfor-bromid-vegyülettel reagáltatjuk, adott esetben egy peroxid vagy egy azo-vegyület és oldószer jelenlétében. (Elsőbbsége: 1990.04. 19.)

18. A17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy foszfor-bromid-vegyületként foszfortribromidot, foszfor-pentabromidot vagy foszforoxibromidot alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1990. 04.

19.)

19. A 17. igénypont szerinti el járás, azzal jellemezve, hogy peroxidként hidrogén-peroxidot, aiacil-peroxidot, peroxiésztert, ketonperoxidot, dialkil-peroxidot, persavat vagy hidrogén-peroxidot alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1990.04.19.)

20. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy azovegyületként azonitrilt, azoésztert vagy alkilazo-vegyületet alkalmazunk. (Elsőbbsége: 1990.04.19.)