JPS62897B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シクロプロピルカルボキシレートエ
ステル類の製造における有用な中間体である化合
物に関する。本発明はまた、該化合物の製造方法
に関する。

該シクロプロピルカルボキシレートエステル類
は“ピレスロイド類（pyrethroids）”として知ら
れた殺虫活性化合物であり、そしてそれらは格別
良好な殺虫性と非常に低い哺乳動物毒性とを合わ
せもつので、農芸化学工業にかなり興味のあるも
のであり、それら及びそれらの主要中間体への経
済的経路を見い出す努力が多くなされてきた。

これらのピレスロイド化合物の一群の一般式は
次のように表わされ得る。

式中、各星印は不整炭素原子を指し、各Ｘはハ
ロゲン原子であり、そしてＲは該分子に殺虫活性
を与えるための公知の基の一群の一員であり例え
ば３―フエノキシベンジル又はアルフア―シアノ
―３―フエノキシベンジルである。式のエステ
ルの酸部の立体異性型が、最大の殺虫活性にとつ
て（1R，シス）型であるべきであり、即ち炭素
原子１における絶対配置がＲでありかつ炭素原子
１及び３上の２個の水素原子がシスの関係にある
ことが知られている。この命名法は、エリオツト
（Elliott）命名法として知られており、M.
Elliott，A.W.Farnham，N.F.James，P.H.
Needham及びD.A.Pullman，Nature，1974，
248，710に定義されている。

それ故、式のこれらの立体異性エステル類が
製造されるべきである場合、立体特異性化学経路
が所要されるか、あるいは所望の立体異性体が物
理的分離技法によりラセミ型から得られなければ
ならない。後者の方法は、費用がかかりかつ面倒
なものであり、工業的規模で容易には用いられな
い。出発物質として天然に存在する物質（＋）―
３―カレンを用いる立体特異性経路を見い出し
た。（＋）―３―カレンの式は次の通りである。

この化合物は安価で容易に入手可能な天然テル
ペンであり、（＋）―３―カレンから出発して本
発明による新規なシクロプロパン化合物を経る処
理が行なわれて式のピレスロイドエステルの
（1R，シス）―酸部への経路が特開昭54―90151
号公報に記載されている。

本発明は、式 の３―アセトキシメチル―２，２―ジメチルシク
ロプロパンカルボアルデヒドジメチルアセタール
を提供する。好ましくは、式の化合物は（＋）
―３―カレンのシクロプロパン環の立体異性型と
同じ立体異性型にあり、何故ならこの型が
（1R，シス）型の一般式（Ｒ＝Ｈ）の化合物を
もたらし、このような化合物がピレスロイド最終
生成物において最適レベルの殺虫活性をもたらす
からである。

化合物又はその好ましい立体異性型は、それ
自体公知の方法により例えば（＋）―３―カレン
の誘導体からオゾン分解及び生成した過酸化オゾ
ン分解生成物の還元を行なうことにより製造され
得る（例えば、Chemical Reviews 58（1958）
925―995参照）。該化合物は、便宜的には、式 の２―（３―アセトキシメチル―２，２―ジメチ
ルシクロプロピル）ビニルアセテートがオゾン分
解を受け、そのようにして生成したオゾン分解生
成物がメタノール及びアセタール化触媒の存在下
で還元を受けることを特徴とする方法により製造
され得るということを見い出した。好ましくは、
化合物は（＋）―３―カレンのシクロプロパン
環の立体異性型と同じ立体異性型で用いられる。

オゾン分解はメタノールの存在下で好ましくは
行なわれる。生成したオゾン分解生成物の還元は
ジメチルスルフイドで適当には行なわれる。ｐ―
トルエンスルホン酸が良好なアセタール化触媒で
ある。

上記に記載した如く、（＋）―３―カレンから
出発し、本発明による化合物が中間体として用い
られる殺虫活性化合物の多段階製造法は、特開昭
54―90151号公報に記載されている。

本発明の化合物から出発する該多段階製造法を
以下に示す。

この多段階法の詳細を次に示す。

段階 １ 化合物の加水分解は、３―ヒドロキシメチル
―２，２―ジメチルシクロプロパンカルボアルデ
ヒドジメチルアセタール（化合物Ｆ）の立体異性
体を生ずる。化合物Ｆは、特開昭54―90153号公
報に記載されている。エステルの加水分解は、例
えば“メトデン・デア・オルガニツシエン・ヘミ
ー（Methoden der Organischen chemie）”ホウ
ベン―ヴエイル（Houben―Weyl）第
（1952）、418〜423及び638〜639に記載されてい
る。

段階 ２ 化合物Ｆの酸化は、３―ホルミル―２，２―ジ
メチルシクロプロパンカルボアルデヒドジメチル
アセタール（化合物Ｇ）の立体異性体を生ずる。
化合物Ｇは、特開昭54―90154号公報に記載され
ている。第一アルコールのアルデヒドへの酸化
は、例えば“メトデン・デア・オルガニツシエ
ン・ヘミー（Methoden der Organischen
Chemie）”、第巻、第１部（1954）159〜192に
記載されている。酸化は、三酸化クロム―ピリジ
ン錯体により“ジエイ・オルグ・ケム（J.Org.
Chem）”35（1970）第11巻、4000〜4002に記載
されているようにして適当に行われる。

段階 ３ 参考例のｈに記載した方法を経る化合物Ｇから
の３―（２，２―ジクロロビニル）―２，２―ジ
メチルシクロプロパンカルボアルデヒドジメチル
アセタール（化合物Ｈ）の立体異性体の製造。

段階 ４ 例えば酢酸の存在下での化合物Ｈの加水分解、
及びこれに引き続く、生成したアルデヒドのアル
カリ媒体中での例えば過酸化水素による酸化は、
２―（２，２―ジクロロビニル）―３，３―ジメ
チルシクロプロパンカルボン酸の立体異性体を生
じ、このものの構造は、酸の（1R，シス）型と
同じであることが確認された。この酸の或るエス
テルは、非常に活性な殺虫性化合物である。

次の実施例により本発明をさらに説明する。収
率及び純度は、気液クロマトグラフイー及び核磁
気共鳴（NMR）スペクトロスコピーによつて測
定した。記載のNMRデータは、ジユーテロクロ
ロホルムに溶かした化合物の溶液を用いて90MHz
で記録した。

実施例 （＋）―３―カレンから誘導される３―アセト
キシメチル―２，２―ジメチルシクロプロパン
カルボアルデヒドジメチルアセタール（化合物
）の立体異性体の製造 (a) １―（２，２―ジメトキシエチル）―２，２
―ジメチル―３―（２―オキソ―プロピル）シ
クロプロパン（化合物Ａ）の立体異性体の製造 フラスコに（＋）―３―カレン（375ミリモ
ル）及び無水メタノール（150ml）を入れ、温度
−60℃に保つた。次いで、オゾン分と酸素との混
合物を該フラスコ中の液体に速度70／ｈ（１時
間当たりオゾン75ミリモルに相当する）で通じ
て、該（＋）―３―カレンを充分に転換させた
（５時間）。生成した反応混合物を20℃の温度に
し、ジメチルスルフイド（750ミリモル）及びｐ
―トルエンスルホン酸（1.74ミリモル）を加え、
そして生成した混合物を20℃で４日間かくはんし
た。この期間の終わりに、（＋）―３―カレンは
充分に化合物Ａに転換された。メタノール及びジ
メチルスルフイドは圧力24ミリバール（40℃）で
該反応混合物から蒸発され、ジメチルエーテル
（150ml）が得られた残渣に加えられ、生成した溶
液は炭酸水素ナトリウムの５％ｗ水溶液（30
ml）、各30mlの水で４回洗浄し、洗浄された溶液
は無水硫酸マグネシウム上で乾燥され、そして該
溶媒は温度30℃圧力24ミリバールで該乾燥された
液体から蒸発されて残渣（68.9ｇ）を得た。この
残渣は83℃／１ミリバールで蒸留されて収率73.5
％のシス異性体からなる留分を得た。

(b) ２―（２，２―ジメトキシエチル）―３，３
―ジメチルシクロプロピルメチルアセテート
（化合物Ｂ）の立体異性体の製造 この実施例における(a)で製造した化合物Ａ
（200ミリモル）、クロロホルム（300ml）及び３―
クロロ過安息香酸（384ミリモル）を入れたフラ
スコの内容物を20℃で24時間かくはんした。生成
した沈殿物をロ過により分離し、ロ過した沈殿物
をｎ―ペンタン（150ml）と混合し、その混合物
をロ過により分離し、ロ液を一緒にしたものを各
50mlの炭酸ナトリウムの５％水溶液で２回及び各
50mlの水で２回洗浄し、洗浄した液体を無水硫酸
マグネシウム上で乾燥し、そして該溶媒を温度90
℃及び圧力20ミリバールで該乾燥した液体から蒸
発させて化合物Ｂを含む残渣を収率97％で得た。
該残渣中の化合物Ｂの含有率は92％であり、その
シス異性体のみが生成していた。

(c) ２，２―ジメチル―３―（２―ホルミルメチ
ル）―シクロプロピルメチルアセテート（化合
物Ｃ）の立体異性体の製造 化合物Ｂ（上記ｂに記載したようにして製造し
た残渣中において218ミリモル）、酢酸（40ml）及
び水（20ml）を入れたフラスコの内容物を60℃で
2.5時間かくはんした。溶媒を温度45℃圧力24ミ
リバールで該反応混合物から蒸発させ、得られた
残渣をジエチルエーテル（150ml）中に溶解し、
得られた溶液を各50mlの炭酸水素ナトリウム５％
水溶液で２回及び各50mlの水で２回洗浄し、洗浄
した溶液を無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、そ
して該溶媒を温度30℃圧力24ミリバールで該乾燥
した液体から蒸発させて化合物Ｃを含む残渣を80
％の収率で得、該残渣中の化合物Ｃの含有率は85
％であつた。シス異性体のみが生成していた。

(d) ２―（３―アセトキシメチル―２，２―ジメ
チルシクロプロピル）ビニルアセテート（化合
物Ｄ）の立体異性体の製造 化合物Ｃ（上記Ｃに記載したようにして製造し
た残渣中において175ミリモル）、トリエチルアミ
ン（386ミリモル）、及び酢酸無水物（350ml）を
入れたフラスコの内容物を20℃で18時間かくはん
した。該溶媒を温度50℃、圧力20ミリバールで該
反応混合物から蒸発させ、得られた残渣をジエチ
ルエーテル（150ml）に溶解し、得られた溶液を
各40mlの水で５回洗浄し、洗浄した溶液を無水硫
酸マグネシウム上で乾燥し、そしてその溶媒を温
度40℃、圧力20ミリバールで該乾燥した液体から
蒸発させて化合物Ｄを含む残渣を定量的収率で得
た。該残渣中の化合物Ｄの含有率は88.4％であつ
た。

シクロプロパン環に対する配向はやはりシスで
あつた。

(e) 化合物の立体異性体の製造 化合物Ｄ（上記ｄで得た残渣中に存在する175
ミリモル）、無水メタノール（200ml）及びｐ―ト
ルエンスルホン酸（1.16ミリモル）をフラスコに
入れ、−65℃の温度に保つた。次いで、オゾンと
酸素との混合物を速度60／ｈ（１時間当たりオ
ゾン70ミリモルに相当する）で該フラスコ中の液
体に通じて化合物Ｄを充分に転換した（25時
間）。生成した反応混合物を20℃の温度にし、ジ
メチルスルフイド（350ミリモル）を加え、そし
て生成した混合物を20℃で17時間かくはんした。
メタノール及びジメチルスルフイドを圧力16ミリ
バールで該反応混合物から蒸発し、ジエチルエー
テル（50ml）を得られた残渣に加え、重炭酸ナト
リウムの飽和水溶液を該混合物に加えてPHを７の
値にした。次いで各50mlの水で３回洗浄し、洗浄
した液体を無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、そ
してその溶媒を温度40℃圧力24ミリバールで該乾
燥された液体から蒸発させて化合物（収率78
％）を含む残渣（29.6ｇ）を得た。シス異性体の
みが生成していた。

化合物のNMRスペクトルは次の吸収を示し
た： δ＝3.38ppm（単一線，Ｃ―Ｏ―ＣＨ _３） δ＝1.18ppm（単一線，H₃C―Ｃ―ＣＨ _３） δ＝4.2ppm（多重線，Ｈ―Ｃ―Ｏ―CH₃） δ＝1.1ppm（多重線，Ｈ―Ｃ―Ｃ―CH₂） δ＝1.2ppm（多重線，Ｈ―Ｃ―Ｃ―（Ｈ）―
（OCH₃）₂） δ＝4.2ppm（多重線，Ｈ―Ｃ―ＣＨ _２） δ＝1.18ppm（単一線，H₃C―Ｃ―CH₃） δ＝2.1ppm（単一線，H₃C―Ｃ（Ｏ）―Ｏ
―） 化合物の立体異性体は３―（２，２―ジクロ
ロビニル）―２，２―ジメチルシクロプロピルカ
ルボン酸（式：Ｒ＝Ｈ：Ｘ＝Cl）の立体異性
体に転換され、そしてその立体異性型は該酸の
（1R，シス）型と同じであることがわかつた。該
酸はある種のピレスロイドエステル類の公知の活
性酸部である。

これに関して参考例を以下に示す。

参考例 (f) 化合物Ｆの製造 フラスコに上記ｅで得た残渣の全量、水（75
ml）、水酸化ナトリウム（150ミリモル）及びアセ
トン（25ml）を加え、得られた液体を３時間還流
下（60℃）に保持した。次に、アセトン及び水の
一部を圧力16ミリバールで蒸発させ、得られた残
渣をジエチルエーテル各50mlで５回抽出し（最後
の２回の抽出操作では、塩化ナトリウムを加えて
水性相が塩化ナトリウムで飽和されるようにす
る）、５回の抽出物の相を一緒にしてから無水硫
酸マグネシウム上で乾燥し、次に溶媒をこの乾燥
された液体から温度40℃圧力24ミリバールで蒸発
して化合物Ｆを含有する残渣を収率51％（出発化
合物Ｄに基づいて計算した）で得た。残渣中の化
合物Ｆの含有率は80％であつた。化合物Ｆのシス
含有率は70％であつた。化合物Ｆのシス異性体の
NMRスペクトルは、次の吸収を示した： δ＝3.32ppm（単一線、Ｃ―Ｏ―ＣＨ _３） δ＝4.83ppm（単一線、Ｈ―Ｃ―Ｏ―CH₃） δ＝1.53ppm（二重線、Ｈ―Ｃ―Ｃ（Ｈ）―
（OCH₃）₂） δ＝1.05ppm（単一線、Ｈ ₃C―Ｃ―CH₃） δ＝1.05ppm（単一線、H₃C―Ｃ―ＣＨ _３） δ＝1.2ppm（多重線、Ｈ―Ｃ―CH₂） δ＝3.8ppm（二重線、Ｈ ₂C―OH） δ＝4.3ppm（単一線、H₂C―ＯＨ） (g) 化合物Ｇの製造 フラスコにまずピリジン（120ミリモル）と塩
化メチレン（150ml）とからなる混合物を入れ、
次に20℃で三酸化クロム（60ミリモル）を入れ
た。フラスコの内容物を15分間かくはんした。次
に、化合物F6.39ミリモルを含む上記ｆで得られ
た残渣1.74ｇを塩化メチレン（５ml）中に含む溶
液を、フラスコの内容物に加えて、かくはんを20
分間継続した。フラスコ中の沈殿物を沈降させて
から、フラスコ中の液体をデカントし、沈殿物を
ジエチルエーテル各25mlで３回洗浄し、この３回
の洗液を２cmのフロリシル（Florisill）（商標）
の床でロ過して、一緒にした３回のロ液を水酸化
ナトリウムの５重量％水溶液各20mlで２回、次に
水各20mlで２回洗浄し、洗浄したエーテル液を一
緒にしてデカントした液体へ加えた。このように
して得た液体を、無水硫酸マグネシウム上で乾燥
し、この乾燥された液体から溶媒を圧力16ミリバ
ールで蒸発させて化合物Ｇを含有する残渣を出発
化合物Ｆに基づいて計算して収率59％で得た。残
渣中の化合物Ｇの含有率は、46.5％であつた。化
合物Ｇのシス含有率は、70％であつた。

化合物Ｇのシス異性体のNMRスペクトルは、
次の吸収を示した： δ＝3.30ppm（単一線、Ｃ―Ｏ―ＣＨ _３） δ＝4.8ppm（二重線、Ｈ―Ｃ―Ｏ―CH₃） δ＝1.2ppm（多重線、Ｈ―Ｃ―Ｃ（Ｈ）―
（OCH₃）₂） δ＝1.22ppm（単一線、Ｈ ₃C―Ｃ―Ｃ―CH₃） δ＝1.37ppm（単一線、H₃C―Ｃ―ＣＨ _３） δ＝1.8ppm（二重線、Ｈ―Ｃ―Ｃ―（Ｏ）
Ｈ） δ＝9.6ppm（二重線、Ｈ―Ｃ＝Ｏ） (h) 化合物Ｈの製造 トリ（ジメチルアミノ）ホスフイン（48ミリモ
ル）を、ペンタン（100ml）中に四塩化炭素（48
ミリモル）含む溶液に温度３℃で加えた。得られ
た混合物を、10分間、温度３℃ないし５℃でかく
はんした。これで第１段階は終了した。次に、化
合物Ｇ（24ミリモル：上記ｇに記載したようにし
て得た残渣中に存在する）を10分間かけて加えて
から温度を13℃まで上げ、かくはんを15分間継続
した。これで第２段階は終了した。反応混合物を
水（20ml）で洗浄してから、得られた混合物を水
性相と有機相とに分離させ、有機相を分けてとつ
て無水硫酸ナトリム上で乾燥させた。この乾燥さ
れた有機液体から溶媒を蒸発させて化合物Ｈを含
有する残渣を収率77％で得た。残渣中の化合物Ｈ
の含有率は、47％であつた。化合物Ｈのシス含有
率は、70％であつた。化合物ＨのNMRスペクト
ルは、次の吸収を示した： δ＝3.34ppm（単一線、Ｃ―Ｏ―ＣＨ _３） δ＝4.3ppm（二重線、Ｈ―Ｃ―Ｏ―CH₃） δ＝1.2ppm（多重線、Ｈ―Ｃ―Ｃ（Ｈ）―
（OCH₃）₂） δ＝1.7ppm（二重二重線、Ｈ―Ｃ―Ｃ（Ｈ）＝
Ｃ δ＝5.83ppm（二重線、シスＨ―Ｃ＝Ｃ） δ＝5.72ppm（二重線、トランスＨ―Ｃ＝Ｃ） シスδ＝1.14ppm（単一線、Ｈ ₃C―Ｃ―
CH₃）； トランスδ＝1.22ppm シスδ＝1.29ppm（単一線、H₃C―Ｃ―ＣＨ
_３）； トランスδ＝1.22ppm

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ３―アセトキシメチル―２，２―ジメチルシ
   クロプロパンカルボアルデヒドジメチルアセター
   ル。 ２ （＋）―３―カレンのシクロプロパン環の立
   体異性型と同じ立体異性型にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の化合物。 ３ ２―（３―アセトキシメチル―２，２―ジメ
   チルシクロプロピル）ビニルアセテートをオゾン
   分解に付し、そしてそのようにして生成されたオ
   ゾン分解生成物をメタノール及びアセタール化触
   媒の存在下で還元に付すことを特徴とする、３―
   アセトキシメチル―２，２―ジメチルシクロプロ
   パンカルボアルデヒドジメチルアセタールの製造
   法。 ４ ２―（３―アセトキシメチル―２，２―ジメ
   チルシクロプロピル）ビニルアセテートを（＋）
   ―３―カレンのシクロプロパン環の立体異性型と
   同じ立体異性型で用いることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載の方法。 ５ オゾン分解をメタノールの存在下で行うこと
   を特徴とする特許請求の範囲第３項又は第４項記
   載の方法。 ６ 還元をジメチルスルフイドを用いて遂行する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項ないし第
   ５項のいずれかに記載の方法。 ７ アセタール化剤がｐ―トルエンスルホン酸で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第３項ない
   し第６項のいずれかに記載の方法。