JPH09504776A - シクロプロパンエステルの製造 - Google Patents

シクロプロパンエステルの製造

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JPH09504776A JP6525835A JP52583594A JPH09504776A JP H09504776 A JPH09504776 A JP H09504776A JP 6525835 A JP6525835 A JP 6525835A JP 52583594 A JP52583594 A JP 52583594A JP H09504776 A JPH09504776 A JP H09504776A
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Abstract

(57)【要約】 1.3−(2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロプ−1−エン−1−イル)−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボン酸の低級アルキルエステルの製造方法であって、(a)式(I)の化合物:CF3−CXCl−CH(OH)−CH=C(CH3)2(式中のXはクロロまたはブロモである)を、各アルキル基中に最高4個の炭素原子を含むトリ低級アルキルオルトアセテートと、少なくとも触媒量の酸触媒の存在下で反応させて式(III)の化合物:CF3−CXCl−CH=CH−C(CH3)2−CH2CO2R(式中のRは最高4個の炭素原子を有するアルキルである)を得て、(b)式(III)の化合物を少なくとも1モル当量で処理して、3−(2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロプ−1−エン−1−イル)−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボン酸の低級アルキルエステルを得る工程を含む方法が開示される。生成物は殺虫薬の中間体として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 シクロプロパンエステルの製造 本発明は、価値ある農薬の合成に有用な特定のシクロプロパンエステルを製造 するための新規方法に関するものである。 3−(2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロプ−1−エン−1−イル) −2,2−ジメチルシクロプロパンカルボン酸と、たとえば3−フェノキシベン ジルアルコール、α−シアノ−3−フェノキシベンジルアルコール、および2− メチル−3−フェニルベンジルアルコールとのエステルは重要な殺虫用およびダ ニ駆除用生成物であり、この酸の簡単なアルキルエステルがそれらの生成物を製 造する際の重要な中間体である。原料の価格および入手しやすさの変動に対応す る製造業者の柔軟性を高めるために、それらの中間体の新規な製造方法を確立す ることが望ましい。 本発明は前記の酸およびそのエステルを得る際に採用しうる新規方法に関する ものである。 従って本発明は、3−(2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロプ−1− エン−1−イル)−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボン酸の低級アルキル エステル(式中のRは最高4個の炭素原子を有するアルキルである)の製造方法 であって、 (a)式(I)の化合物を、各アルキル基中に最高4個の炭素原子を含むトリ低 級アルキルオルトアセテートと、少なくとも触媒量の酸の存在下で反応させて式 (III)の化合物(式中のRは最高4個の炭素原子を有するアルキルである) を得て、 (b)式(III)の化合物を少なくとも1モル当量の塩基で処理して、3−( 2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロプ−1−エン−1−イル)−2,2 −ジメチルシクロプロパンカルボン酸の低級アルキルエステルを得る 工程を含む方法を提供する。 所望により上記低級アルキルエステルをさらに加水分解処理する工程により、 カルボン酸が得られる。 好ましくはトリ低級アルキルオルトアセテートはトリメチルオルトアセテート およびトリエチルオルトアセテートから選ばれる。 工程(a)に用いられる酸は、好ましくは簡単なカルボン酸、たとえばプロピ オン酸、もしくは酪酸、たとえばイソ酪酸、またはアルカンもしくはアレーンス ルホン酸、たとえばp−トルエンスルホン酸である。あるいは反応は活性クレー 、たとえばモンモリロナイトの存在下で実施しうる。モンモリロナイトKSFは 、本方法に特に適した触媒である。本方法は高温、好ましくは還流温度で、本方 法により生成するアルコール類を反応帯域から除去しうる条件下に実施される。 式(III)の目的生成物を得るのに十分な時間、反応体を加熱する。 工程(b)で用いる塩基は好ましくはアルカリ金属アルコキシドであり、本方 法は適切な溶剤または希釈剤、たとえば極性非プロトン性溶剤、たとえばジメチ ルホルムアミド中、またはアルカリ金属アルコキシドに対応するアルコールの過 剰において実施しうる。ナトリウムまたはカリウムt−ブトキシドが好ましい塩 基であり、反応は好ましくはジメチルホルムアミド中で実施される。他の塩基、 たとえばアルカリ金属アミド、たとえばナトリウムアミド、またはアルカリ金属 ジシリルアジド、たとえばナトリウムジシリルアジドも、好ましくは触媒量のア ルカノール、たとえば−ブタノールの存在下で使用しうる。 上記方法の工程(a)において、式(I)の化合物とトリアルキルオルトアセ テートの反応により、まず式(IV)の化合物(式中のXはクロロまたはブロモ であり、Rは最高4個の炭素原子を有するアルキルである)が生成すると考えら れる。式(IV)の化合物を得るのに十分な時間であって、ただし式(III) の化合物を得るのに十分な時間より短い時間、反応体を加熱することにより式( IV)の化合物を単離することができる。式(IV)の化合物はこれまでに記載 がなく、特に下記の具体的化合物は新規であると考えられる: 5−ブロモ−5−クロロ−4−(1,1−ジエトキシエトキシ)−2−メチ ル−6,6,6−トリフルオロヘキス−2−エン、 5,5−ジクロロ−4−(1,1−ジエトキシエトキシ)−2−メチル−6 ,6,6−トリフルオロヘキス−2−エン、 5−ブロモ−5−クロロ−4−(1,1−ジメトキシエトキシ)−2−メチ ル−6,6,6−トリフルオロヘキス−2−エン、および 5,5−ジクロロ−4−(1,1−ジメトキシエトキシ)−2−メチル−6 ,6,6−トリフルオロヘキス−2−エン。 プロセス条件下で式(IV)の化合物は転位反応を行って、式(III)の化 合物になる。式(III)の化合物もこれまでに記載がなく、特に下記の具体的 化合物は新規であると考えられる: エチル6−ブロモ−6−クロロ−3,3−ジメチル−7,7,7−トリフル オロヘプツ−4−エノエート、 メチル6−ブロモ−6−クロロ−3,3−ジメチル−7,7,7−トリフル オロヘプツ−4−エノエート、 エチル6,6−ジクロロ−3,3−ジメチル−7,7,7−トリフルオロヘ プツ−4−エノエート、および メチル6,6−ジクロロ−3,3−ジメチル−7,7,7−トリフルオロヘ プツ−4−エノエート。 本発明の他の観点においては、式(II)の化合物を強塩基および不活性溶剤 の存在下で3−メチルブツ−2−エン−1−アールと反応させることを含む方法 により式(I)の化合物(式中のXはクロロまたはブロモである)を得る、前記 に定める方法が提供される。 式(I)の化合物が5,5−ジクロロ−4−ヒドロキシ−2−メチル−6,6 ,6−トリフルオロヘキス−2−エンである場合、式(II)の化合物は1,1 −ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタンである。 式(I)の化合物が5−ブロモ−5−クロロ−4−ヒドロキシ−2−メチル− 6,6,6−トリフルオロヘキス−2−エンである場合、式(II)の化合物は 1−ブロモ−1−クロロ−2,2,2−トリフルオロエタンである。5−ブロモ −5−クロロ−4−ヒドロキシ−2−メチル−6,6,6−トリフルオロヘキス −2−エンは、これまでに記載がないと思われる。 本方法は強塩基の存在下で実施され、これはペルハロアルキルイオンを生成さ せることにより作用し、次いでこれがアルデヒドと反応すると考えられる。適切 な強塩基には、アルカリ金属低級アルコキシド、たとえばナトリウムまたはカリ ウムイソプロポキシドまたは−ブトキシドが含まれるが、他の塩基、たとえば アルカリ金属の水素化物およびアミドも使用しうる。 本方法は目的外の副生物の生成を避けるために、好ましくは比較的低温で実施 される。特に極性非プロトン性溶剤が用いられる場合、好ましい温度は−80℃ ないし0℃の範囲である。本方法に使用しうる極性非プロトン性溶剤の具体例に は、アミド、たとえばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドおよびジ− n−ブチルアセトアミド、環状エーテル、たとえばテトラヒドロフラン、テトラ ヒドロピランおよびジオキサン、グリコールエーテル、たとえばエチレングリコ ールジメチルエーテル、およびエチレングリコールジエチルエーテル、ならびに スルホキシド、たとえばジメチルスルホキシドが含まれる。ただし他の不活性溶 剤、たとえば芳香族炭化水素、たとえばトルエンも使用しうる。 本方法は式(I)の化合物を良好な収率および純度で製造するために有用であ り、かつ目的生成物を容易に単離することができる。任意の未反応または過剰の 式(II)の化合物を容易に回収し、再循環することができる。 式(I)の化合物を製造し、3−(2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプ ロプ−1−エン−1−イル)−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボン酸のエ ステルの合成に使用する方法に関する詳細はさらに後記の実施例に示される。 本発明方法を以下の実施例により説明する。 例1 この例は、5,5−ジクロロ−4−ヒドロキシ−2−メチル−6,6,6−ト リフルオロヘキス−2−エンの製造につき説明する。 ナトリウムt−ブトキシド(乾燥ジメチルホルムアミド中の42%溶液2.4 ml)を20分間にわたって、1,1−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエ タン(1.38g)、3−メチルブツ−2−エン−1−アール(0.636g) および乾燥テトラヒドロフラン(30ml)の混合物−−窒素雰囲気下で外部冷 却により−65℃の温度に保持−−に撹拌下に添加し、撹拌された混合物を添加 終了後にその温度にさらに30分間保持した。外部冷却を取り除き、温度が−2 0℃に上昇するまで飽和塩化アンモニウム水溶液を滴加することにより、反応を 停止した。次いで、温度が周囲温度(約20℃)に上昇するまで混合物を撹拌し た。 水相と有機相を分離し、水相をジクロロメタン(20mlで2回)で抽出し、 抽出液を有機相と合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧下での蒸発に より溶剤を除去したのち、残渣をヘキサン(20ml)に溶解し、溶液をブライ ン(5mlで3回)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で溶剤を 除去することにより濃縮した。残渣を酢酸エチルと石油エーテル(沸騰範囲40 −60℃)の混合物(1:6容量部,20ml)に溶解し、短いシリカカラム( 3.75cm)に装填して同一混合物(400ml)で溶離することにより精製 した。連続した画分(3)をクロマトグラフィーにより調べて、目的生成物が最 初の2画分中に存在することを確認した。溶出液を減圧下での溶剤の除去により 濃縮し、残渣(1.33g)が核磁気共鳴スペクトル分析およびガスクロマトグ ラフィー−質量スペクトル分析により5,5−ジクロロ−4−ヒドロキシ−2− メチル−6,6,6−トリフルオロヘキス−2−エンと同定された。 例2 この例は、5−ブロモ−5−クロロ−4−ヒドロキシ−2−メチル−6,6, 6−トリフルオロヘキス−2−エンの製造につき説明する。 ナトリウムt−ブトキシド(乾燥ジメチルホルムアミド中の42%溶液1.3 9g)を5分間にわたって、1−ブロモ−1−クロロ−2,2,2−トリフルオ ロエタン(0.535ml)、3−メチルブツ−2−エン−1−アール(0.5 38ml)および乾燥テトラヒドロフラン(10ml)の混合物−−窒素雰囲気 下で外部冷却により−78℃の温度に保持−−に撹拌下に添加した。次いで混合 物をその温度でさらに40分間撹拌したのち外部冷却を取り除き、飽和塩化アン モニウム水溶液の滴加により反応を停止した。次いで混合物を水とジイソプロピ ルエーテルの間で分配し、水相を分離し、ジイソプロピルエーテル(25mlで 3回)で洗浄し、洗液を有機相と合わせた。有機相をブラインで洗浄し、無水硫 酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下での蒸発により濃縮した。上記実施例に述べた ものと同様な方法で精製したのち、5−ブロモ−5−クロロ−4−ヒドロキシ− 2−メチル−6,6,6−トリフルオロヘキス−2−エン(1.39g)が得ら れ、核磁気共鳴および赤外スペクトル分析により同定された。 例3 この例は、5−ブロモ−5−クロロ−4−ヒドロキシ−2−メチル−6,6, 6−トリフルオロヘキス−2−エンの製造につき説明する。 テトラヒドロフラン(230ml)およびナトリウムt−ブトキシド(57. 6g;乾燥ジメチルホルムアミド中の40%w/v溶液)をスプリットネック( split−neck)反応フラスコに装填し、撹拌しながら−60℃に冷却し た。1−ブロモ−1−クロロ−2,2,2−トリフルオロエタン(47.6g) およびセネシアルデヒド(senecialdehyde)(20.9g)を2 5分間にわたって同時に装填し、次いで混合物を−60℃でさらに30分間撹拌 した。反応終了後、飽和塩化アンモニウム溶液(120ml)を制御下に添加す ることにより反応を停止した。ヘキサン(500ml)を混合物に添加し、次い で水相を分離し、追加量のヘキサン(500mlで2回)で抽出した。有機相を 合わせてブライン(100mlで2回)、次いで水(20mlで3回)で洗浄し た。乾燥(硫酸ナトリウム)および真空中での濃縮により、生成物5−ブロモ− 5−クロロ−4−ヒドロキシ−2−メチル−6,6,6−トリフルオロヘキス− 2−エンを流動性の黄色の油(50.1g,収率70%)として得た。 例4 この例は、5−ブロモ−5−クロロ−4−(1,1−ジメトキシエトキシ)− 2−メチル−6,6,6−トリフルオロヘキス−2−エンの製造につき説明する。 5−ブロモ−5−クロロ−4−ヒドロキシ−2−メチル−6,6,6−トリフ ルオロヘキス−2−エン(10.0g)、オルト酢酸トリメチル(48.0g) およびイソ酪酸(0.29g)を、窒素導入/バブラー、温度計およびディーン ・アンド・スターク(Dean and Stark、5Aモレキューシーブを 充填した状態で入手)を備えた丸底フラスコに装填した。混合物を撹拌しながら 加熱還流し、反応物温度が111℃に上昇するまで(約1時間)、留出物を採取 し た。反応が終了した時点で残留するオルト酢酸トリメチルを真空蒸留(50mm Hgで約50℃)により除去して、生成物5−ブロモ−5−クロロ−4−(1, 1−ジメトキシエトキシ)−2−メチル−6,6,6−トリフルオロヘキス−2 −エンを橙色の油(10.9g,収率85%)として得た。 例5 この例は、メチル6−ブロモ−6−クロロ−3,3−ジメチル−7,7,7− トリフルオロヘプツ−4−エノエートの製造につき説明する。 5−ブロモ−5−クロロ−4−ヒドロキシ−2−メチル−6,6,6−トリフ ルオロヘキス−2−エン(10.0g)、オルト酢酸トリメチル(16.0g) およびモンモリロナイトKSF(0.5g)を、窒素導入/バブラー、温度計お よび蒸留ヘッドを備えた丸底フラスコに装填した。混合物を撹拌しながら加熱し 、反応器温度が111℃に上昇するまで(約1時間)、メタノール−オルト酢酸 トリメチル留出物を採取した。次いで反応物を135℃に加熱し、さらに1時間 保持した。メタノール/オルト酢酸トリメチル留出物を再装填し、蒸留操作を2 回反復した。反応が終了した時点でモンモリロナイトを濾過により除去した。次 いで残留するオルト酢酸トリメチルを真空蒸留(100mmHgで約50℃)に より除去して、生成物メチル6−ブロモ−6−クロロ−3,3−ジメチル−7, 7,7−トリフルオロヘプツ−4−エノエートを褐色の油(7.8g,収率59 %)として得た。 例6 この例は、エチル6,6−ジクロロ−3,3−ジメチル−7,7,7−トリフ ルオロヘプツ−4−エノエートの製造につき説明する。 オルト酢酸トリエチル(25ml)、5,5−ジクロロ−4−ヒドロキシ−2 −メチル−6,6,6−トリフルオロヘキス−2−エン(3.5g)、およびイ ソ酪酸(0.11g)を還流温度に加熱した。還流する揮発性成分を凝縮させ、 モレキューシーブ(4A)を装入したディーン・アンド・スターク装置に採取し て、副生物エタノールを採取し、それをオルトアセテートから分離し、これを混 合物に戻した。30分間後に、より揮発性の成分を減圧下での蒸発により除去し 、残留する油(主として5,5−ジクロロ−4−(1,1−ジメトキシエトキシ )−2−メチル−6,6,6−トリフルオロヘキス−2−エンからなる)を採取 した。次いでこれをイソ酪酸(10μl)と共に還流温度で16時間、モレキュ ーシーブ(4A)を装入した冷却器下に加熱して、エタノールを凝縮物から分離 した。残留する油を溶離剤としてのヘキサン:酢酸エチル15:1(容量)混合 物およびシリカゲルカラム(230−400メッシュ、60Å)を用いるカラム クロマトグラフィーにより精製すると、エチル6,6−ジクロロ−3,3−ジメ チル−7,7,7−トリフルオロヘプツ−4−エノエートが得られ、核磁気共鳴 およびガスクロマトグラフィー−質量スペクトル分析により同定された。 例7 この例は、メチル6,6−ジクロロ−3,3−ジメチル−7,7,7−トリフ ルオロヘプツ−4−エノエートの製造につき説明する。 実施例6に記載のものと同様な方法を用いて、オルト酢酸トリメチル(70m l)、5,5−ジクロロ−4−ヒドロキシ−2−メチル−6,6.6−トリフル オロヘキス−2−エン(10g)およびイソ酪酸(0.37g)の混合物から生 成物を得た。 例8 この例は、エチル3−(2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロプ−1− エン−1−イル)−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボキシレートの製造に つき説明する。 エチル6,6−ジクロロ−3,3−ジメチル−7,7,7−トリクロロヘプツ −4−エノエート(0.1g)の、ジメチルホルムアミド(10ml)中におけ る溶液を撹拌しながら窒素雰囲気下に−25℃に冷却し、ナトリウムt−ブトキ シド(ジメチルホルムアミド中の42%溶液0.1ml)を滴加した。30分後 にさらに5滴のナトリウムt−ブトキシド溶液を添加し、混合物をさらに15分 間撹拌したのち、飽和塩化アンモニウム溶液(2ml)を10分間にわたって添 加することにより反応を停止した。水(40ml)を添加し、混合物をヘキサン (40mlで3回)で抽出し、抽出液を合わせてブライン(20ml)で洗浄し 、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥溶液を濾過し、減圧下での蒸発により 濃縮して、エチル(2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロプ−1−エン− 1−イル)−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボキシレートを異性体混合物 として得た。 例9 この例は、メチル3−(2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロプ−1− エン−1−イル)−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボキシレートの製造に つき説明する。 上記の例に記載のものと同様な方法を用いて、メチル6,6−ジクロロ−3, 3−ジメチル−7,7,7−トリフルオロヘプツ−4−エノエート(0.217 g)の、乾燥ジメチルホルムアミド(10ml)中における溶液を0℃で窒素雰 囲気下にナトリウムt−ブトキシド(ジメチルホルムアミド中の42%溶液0. 2ml)で処理することにより、目的生成物を得た。生成物の同定はガスクロマ トグラフィー−質量スペクトル分析により、主としてメチルcis−3−(Z− 2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロプ−1−エン−1−イル)−2,2 −ジメチルシクロプロパンカルボキシレートからなることが確認された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI C07C 69/65 9279−4H C07C 69/65 // B01J 21/16 9538−4D B01J 21/16 X 31/02 103 9538−4D 31/02 103X 31/04 9538−4D 31/04 X C07B 61/00 300 7419−4H C07B 61/00 300 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AU,BB,BG,BR,BY,CA, CN,CZ,FI,GE,HU,JP,KG,KP,K R,KZ,LK,LV,MD,MG,MN,MW,NO ,NZ,PL,RO,RU,SD,SK,TJ,TT, UA,US,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.3−(2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロプ−1−エン−1−イ ル)−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボン酸の低級アルキルエステルの製 造方法であって、 (a)次式の化合物: CF3−CXCl−CH(OH)−CH=C(CH3)2 (I) (式中のXはクロロまたはブロモである)を、各アルキル基中に最高4個の炭素 原子を含むトリ低級アルキルオルトアセテートと、少なくとも触媒量の酸触媒の 存在下に高温で十分な時間反応させて次式の化合物: CF3−CXCl−CH=CH−C(CH3)2−CH2CO2R (III) (式中のRは最高4個の炭素原子を有するアルキルである)を得て、 (b)式(III)の化合物を少なくとも1モル当量の塩基で処理して、3−( 2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロプ−1−エン−1−イル)−2,2 −ジメチルシクロプロパンカルボン酸の低級アルキルエステルを得る 工程を含む方法。 2.トリ低級アルキルオルトアセテートがトリメチルオルトアセテートまたは トリエチルオルトアセテートである、請求項1に記載の方法。 3.工程(a)で用いる酸が脂肪族カルボン酸、またはアルカンもしくはアレ ーンスルホン酸である、請求項1または2に記載の方法。 4.工程(b)で用いる塩基がアルカリ金属アルコキシドである、請求項1− 3のいずれか1項に記載の方法。 5.式(I)の化合物が次式の化合物: CF3−CHXCl (II) (式中のXはクロロまたはブロモである)を強塩基および不活性溶剤の存在下で 3−メチルブツ−1−エン−1−アールと反応させることにより製造される、請 求項1−4のいずれか1項に記載の方法。 6.式(II)の化合物が1,1−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタ ンである、請求項5に記載の方法。 7.強塩基がアルカリ金属アルコキシドである、請求項5または6に記載の方 法。 8.次式の化合物: CF3−CXCl−CH=CH−C(CH3)2−CH2CO2R (III) (式中のXはクロロまたはブロモであり、Rは最高4個の炭素原子を有するアル キルである)。 9.次式の化合物: (式中のXはクロロまたはブロモであり、Rは最高4個の炭素原子を有するアル キルである)。 10.式(IV)の化合物の製造方法であって、式(I)の化合物とトリ低級 アルキルオルトアセテートを酸触媒の存在下に高温で、式(IV)の化合物を得 るのに十分な時間であって、ただし式(IV)の化合物を式(III)の化合物 に変換するのに必要な時間より短い時間、反応させることを含む方法。 11.工程(a)の酸触媒の代わりに活性クレーを用いる、請求項1に記載の 方法。 12.活性クレーがモンモリロナイトである、請求項11に記載の方法。
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