KR820000803B1 - 2,2-디메틸-시클로프로판 카복실산의 에스테르의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

2,2-디메틸-시클로프로판 카복실산의 에스테르의 제조방법

본 발명은 새로운 종류의 피레트린제(濟), 특히 시클로프로필 고리의 3위치가 3개의 탄소 원자의 포화 또는 불포화 폴리할로겐화된 사슬로 치환된 새로운 2,2-디메틸-시클로로프로판 카복실산의 에스 테르에 관한 것이다. 아울러 본 발명에서는 전술한 새로운 시클로프로판카복실산과 저급알킬의 에스테르 및 그의 합성방법을 다루고 있다. 레트로놀론(2-알케닐-3-메틸-시클로펜-2-텐4-올른)과 크리산테민산(2,2-디메틸-3-이소부테닐-시클로프로판카복실산)의 에스테르인 피레트린(또는 피레드룸)은 천연의 살충제로서 신속하고 높은 살충활성과 포유동물에 대한 독성이 낮은 것이 특징이다.

그러나 피레드룸은 대기중에서 쉽게 분해되기 때문에 농작물 보호를 위해서는 부적합했으며 실내에서의 사용만이 가능했을 뿐이다. 또한 추출공정의 복잡성과 적절한 상승효과제가 결여되어 있어 생산비가 높다. 이러한 문제점들을 해결하고 또한 살충 작용을 유지시키면서 포유류에 대하여 낮은 독성을 지니고 공기중에서의 저항성이 큰 분자를 얻기 위하여 피레트룸(피레트린제)과 유사한 구조의 많은 물질들이 제조되어 왔다.

(예 : “피레트로이드합성”, (M.Ellott편) ACS심포지움 시리즈 No.42,1977).

또한 새로운 2,2-디메틸-시클로프로판카복실산 유도체와 유사한 물질의 합성에 관한 연구 및 시클로펜테톨론과 같은 알콜의 합성, 2-2-디메틸-시클로프로판카복실산의 유도체나 그 유사물과 에스테르화 할 수 있는 알콜기를 가진 새로운 그룹에 관한 연구가 수행되어 왔다. 위치 3에 치환된 2,2-디메틸-시클로프로판카복실산 유도체는 대단히 많다. 이 중에서 안정성에 있어 가장 우수한 것은 3의 위치에 β,β-디 할로비닐기가 있는 것이다. (J.Farkas등의 Chem. Listy 52, 688(1958); M.Elliott등이 Nature (London) 246, 169(1973); M. Elliott등의 J.Chem. Soc., Perkin 1, 1974,2470 참조).

다음의 표 I에 몇 가지의 합성 피레트린제 화합물이 나타나 있다.

[표 1]

본 발명에 따른 새로운 피레트린제 화합물은 다음과 같은 일반식을 갖는다.

여기에서 A는

(X=수소, 불소, 염소, 브롬; Y=염소, 브롬)

그리고 R은

(

기는 헤테로고리의 위치 2 또는 3에 결합됨)

를 나타낸다.

위에서 R¹=H, CN, C≡CH

R₂=3-페녹시, 3-벤질, 4-알릴, 4-프로파길

R₃=H, 헤테로고리의 위치 3 또는 2에 결합된 알킬

R₄=(헤테로고리의 위치 4나 5)=벤질, 벤조일, 페녹시, 알릴, 프로파길

Y¹=산소, 황

R⁵와 R⁶=알킬 C₁-C₃, 또는 R⁵와 R⁶이 함께 오르조 축합된 방향족, 헤테로방향족, 또는 지방족(포화 또는 불포화)고리를 형성한다.

R⁷과 R⁸(같거나 다른것)=수소, 할로겐, CH₃R⁹=페닐, 비닐 치환된 비닐, 페녹시이다.

구조식 (I)의 화합물은 살충활성 및 살비활성이 높다. 또한 본 발명에 따른 새로운 2,2-디메틸-시클로프로판카복실산의 유도체는 다음의 일반식(II)으로 표시된다.

여기에서 R¹=수소, 저급알킬 ;

그리고

(여기서 X=수소, 플루오르, 염소, 브롬 Y=염소, 브롬)이다.

일반식(II)의 화합물은 일반식(I)의 새로운 피레트린제의 합성을 위해 유용한 중간체이다.

일반식(II)의 유도체의 제조공정에서는 다음의 구조식을 갖는 폴리플루오로할로겐화에탄이 출발물질로 이용된다.

여기서 X와 Y는 일반식(I)에서와 동일한 의미를 지니며 도식 1에 나타낸 단계에 따라 진행된다.

도식(1(R,X와 Y는 전술한 의미를 지닌다).

1) CF₃-C(X)Y₂화합물을 라디칼반응촉진제존재하에 3,3-디메틸-4-펜테논산의 에스테르의 이중결합에 부가시키는 것은 다음의 반응식에 따른다.

2) 얻어진 내전체의 사이클화는 염기의 존재하에서 이루어진다.

3) 염기로 더 처리하여 이 하이드로할로겐화 시킨다.

최종의 두 반응이 진행되는 조건과 할로겐 Y의 성질에 따라서 3)의 단계는 2)의 단계가 진행된 다음에 수행되거나 다음의 절차에 따라서 미리 행해질 수도 있다.

일반식(IV)의 화합물에서 X가 할로겐을 나타내는 경우에는 다음의 식에 따라 디하이트로 할로겐화 반응이 진행된다.

또한 원한다면 나중의 반응은 일반식(IV)의 화합물을 분리하지 않고 2) 단계 및 3) 단계와 함께 진행 될 수 있다.

CF₃-C(X)Y₂형태의 출발물질은 모두 공지의 것으로서 할로겐화된 폴리플루오르에탄으로부터 공지의 방법으로 얻을 수 있다.

CF₃-C(X)Y₂형태의 화합물의 예로는 다음과 같은 것들이 있다.

CF₃-CFBr₂, CF₃-CBr₂, CF₃-CClBr₂, CF₃-CHClBr, CF₃-CCl₃,

부가반응 1)에 적절한 촉진제로는 3급-부틸페녹사이드, 벤조일페록사이드, 디아세틸페록사이드와 같은 유기페록사이드 4-아조-비스-이소부티로니트릴과 같은 아조-화합물, 철이나 구리의 염과 지방족아민으로 형성된 천이금속을 함유하는 착화합물, 또는 레독스-전이게등이 있다.

반응 1)은 전술한 라디칼반응촉진제 가운데 어느 한 가지의 촉매존재하에서 폴리할로겐에탄올 3,3-디메틸-펜테논산의 에스테르와 반응시켜 진행되는데 이때 폴리할로겐에탄/에스테르의 몰비는 1보다 크고 온도는 50°-200℃가 좋다. 반응은 자생압력하에서 고압반응기속에서 진행시킬 수 있으며 또는 상압하, 환류온도하에 불활성용매 중에서 진행될 수 있다. 사이클화반응 2)는 알칼리 알콜산염이나 가성소다와 같은 강염기의 작용하에 극석용매중에서 진행되는데 이때 온도는 -20℃~+50℃이다.

동일한 염기로 오랜시간 동안 처리하거나 다소 높은 온도조건하에서는 반응식 3에 의해 디하이드로할로겐화가 더 일어나며 X가 할로겐 원자일 경우에는 반응식 4) 따른다.

또는 HY산의 제거반응은 사이클화 단계전이나 후에 무기염이나 산수용체아민의 작용에 의해 행해진다. 전술한 방법에 의해 제조되는 화합물은 일반적으로 에틸에스테르나 메틸에스테르로서 이에 상응하는 산이 통상적인 가수분해 반응에 의해 용이하게 얻어진다.

HY산과 HX산의 제거반응이 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 무기염기의 존재하에서 행해질 때에는 동시에 에스테르기의 가수분해가 일어나게 되어 산성화가 계속됨에 따라 화합물들은 유리산의 형태로 얻어진다.

일반식(II)의 화합물들은 본 발명에 따른 공정에 의해서도 제조될 수 있는데 그 첫단계는 일반식 CF₃CXY₂의 화합물을 다음의 구조식을 갖는 2-알콕시-카보닐-3,3-디메탈-4-펜타논산의 에스테르에 부가시키는 것이다.

이 반응은 시클로프로필 고리의 3위치에 치환시키려는기 A에 따라 다른 방법으로도 진행된다. 출불물질인 (2-알콕시카보닐-3,3-디메틸-4-펜테논 에스테르)는 3-클로로-3메틸-부텐(1)과 말톤 에스테르를 반응시켜 용이하게 얻을 수 있다(벨기에 특허 제851,524호).

이하에서 이 두 번째의 공정에 따라서 일반식(II)의 화합물을 얻는 과정을 요약 정리하였다.

도식2 (R1,X,Y는 전술한 의미를 지닌다)

도식2에 요약된 여러 단계를 상세히 설명하면 다음과 같다.

반응 1(도식 2);

반응 1은 예컨대 3급-부틸페록사이드 벤조일사이드나 디 아세틸 페록사이드와 같은 유기 페록사이드, 아조-비스-이소부티로니트릴과 같은 아조-유도체화합물, 철이나 구리염봐 지방족 아민으로 형성되는 천이금속의 염을 함유하는 착화합물이나 레독스-전이계와 같은 라디칼 반응 촉진제 존재하에서 진행한다.

반응(1)은 전술한 라디칼 반응촉진제 가운데 하나가 촉매량만큼 존재하는 가운데 구조식 CF₃-CXY₂의 폴리할로겐 에탄이 2-알콕 시카르보닐 0-3,3-디메틸-4-펜테논산의 에스테르와 반응되어 수행되는데 이때 폴리할로겐에탄-에스테르의 몰비는 1보다 크고 온도는 50°-200℃가 좋다. 반응은 자생 압력하에서 고압반응기내에서 일어나거나 상압, 불활성용매 존재하에 환류온도에서 진행될 수 있다.

CF₃-C(X)Y₂화합물의 예로는 다음과 같은 것들이 있다:

CF₃-CFBr₂, CF₃-CBr₂, CF₃-CCClBr₂, CF₃, CHClBr, CF₃-CCl₂,

반응2(도식 2)

반응 1(B)에 의해 얻어진 내전체를 동가(同價)의 알칼리염기(NaHCO₃, Na₂CO₃, K₂CO₂, KOH, NaOH, C₂H₅ONa)와 유기용매중에서 처리하여 이루어진다. 이로부터 도식 2의(C)로 표시된 1,1-시클로프로판의 카복실산의 이에스테르가 얻어진다. 화합물(C)를 출발물질로하여 시클로프로판 고리의 3위치에 있는 폴리할로겐화 사슬을 변형시키고 탈카복실화를 수행할 수 있는 몇가지 방법도 있다.

반응 3(도식 2)

단계 2에서 얻어진 시클로프로판유도체를 동가의 알칼리 염기(나트륨 알콜산염이 좋음)로 처리하여 디하이드로할로겐화 한다. 또는 동일한 형태의 중간체를 단계1에서 설명한 내전체를 출발물질로 하고 2개의 동가의 알칼리염기와 처리하여 얻을 수 있으며 이와 같이 하여(D)로 표시된 시클로프로판 디카복실레이트를 얻는다.

반응 4(도식 2)

화합물를 과량의 염기(알칼리 알콜산염이 좋음)로 처리하거나 유기용매 중에서 NaNH₂로 처리하면 디하이드로할로겐화가 더 진행된다. (X가 염소, 브롬인 경우). 이와같이 하여 중간체(E)가 얻어진다.

반응 5(도식 2)

시클로프로판디카복실레이트(C)를 염산이나 초산 또는 메틸이나 에틸 알콜중에서 아연분말을 작용시켜 수소화시키면 중간체(F)가 생명된다. 반응은 X가 Cl이거나 Br일때 진행되는데 할로겐대신 수소를 도입하는 결과가 된다(X=H).

반응 6(도식 2)

중간체(F)를 반응 3과 동일한 반응조건하에서 디하이드로할로겐화 시키면 중간체(G)가 얻어지는데 이것은 또한 중간체(E)의 시클로 프로필고리의 3위치에 있는 3중 결합을 촉매수소화시켜서 얻기도 한다. (도식 2의 반응 7). 반응 7에서 사용되는 촉매계는 3중결합을 이중결합으로 선택적으로 감소시키기 위하여 사용되는 화합물들 중에서 되는데 예를들면 다음과 같다.

피독된 팔라듐촉매사의 수소;

Na/NH₃액체;

하이드로보론화한 후에 지방산으로 가수분해한다(테트라헤드론 1977,33,P,1845)

전술한 반응에 의하여 시클로프로판디카실레이트(C,D,E,F,G)가 얻어지는데 이들은 이미 위치 3에 일반식중의 치환제 A에 대응하는 각개의 폴리할로겐화된 사슬을 가지고 있다.

이들로부터 탈카복실화에 의해(반응 8) 일반식의 화합물들이 얻어진다.

반응 8(도식 2)

중간체(C,D,E,F,G)를 다음의 어느의 어느 한가지 조건하에서 탈카복실화시킨다.

8a) 산 또는 알칼리와 알콜 중에서 전체 또는 부분적으로 가수분해한 다음 중성 또는 염기성 유기용매 중에서 상승하는 산을 100°-250℃의 온도로 가열한다.

8b)는 8a)에서와 같이 가수분해한 후 구리 존재하에 퀴놀린중에서 가열하며 이때 온도는 100°-250℃이다.

8c) 알칼리할라이드나 시안화물 및 해당량의 물 존재하에 디메틸 술폭사이드와 같은 극성용매중에서 가열한다. 이와 같이하면 일반식의 화합물이 카복실산(R=H)의 형태로 얻어지는데 원한다면 이로부터 통상적인 에스테르화 반응에 의해 대응하는 에스테르를 제조할 수 있다. 또는 에스테르의 형태로도 얻어지는데 원한다면 이로부터 통상적인 가수분해 반응에 의하여 대응하는 산을 제조할 수 있다.

다음의 표 2에는 도식 2의 공정에 의하여 제조되는 일반식(II)의 상이한 화합물들을 요약 정리하였다.

[표 2]

상술한 방법에 의하여 표3에 나타낸 일반식(II)의 화합물들을 제조하였다.

[표 3]

표 3에서;

(a) MS=질량분광 분석데이타(주요 이온만을 기록하였음)

(b) R.I.=굴정율

(c) NMR=¹H 핵자기공명분광 분석데이타

NMR스펙트럼은 CDCl₃을 용매로 하고 TMS를 내부표준시료로 하여 기록하였음.

s=단일, d=이중, t=3중, g=4종 m=다중; J=커플링 상수

(d) IR=적외선 분광분석데이타(중요한 띠만을 기록했음)

(e)¹⁹F MNR스펙트럼 CDCl₃을 용매로 하고 CFCl₃를 내부 내부표준시료로하여 기록하였음, d=이중

(f) 융점은 보정하지 않았음.

일반식(I)의 피레트린제는 유기화학에 따른 통상적인 방법에 의하여 시클로프로판카복실산과 구조식(II)의 에스테르로부터 용이하게 얻을 수 있다. 예를들면 일반식(II)의 산과 에스테르를 그에 대응하는 아실할라이드로 전환시키는 것이 가능한데 이를 구조식 R-OH(여기서 R은 일반식(I)의 경우와 동일함)의 알콜과 반응시키면 구조식(I)의 화합물이 얻어진다.

일반식(II)의 산과 에스테르의 특이한 구조는 여러 가지의 기하학적 및 입체구조적 이성체의 존재를 가능케하는데 이는 다음과 같은 인자들이 존재하기 때문이다.

-시클로프로필고리의 1위치 및 3위치에 있는 탄소원자의 비대칭적성질,

-시클로프로필 고리옆에 있는 평면에 대한 COOR′기와 치환제 A의 상대적 공간배위(시스 또는 트랜스),

- A가

인 경우에 이중결합에 존재하는 치환제의 시스 또는 트랜스 이성체.

여러 가지 입체 이성체와 그 광학 이성체중의 여러 가지 이성체 혼합물의 분리는 크로마토그래피, 광학 활성염의 침전등과 같은 공지의 화학적 기술을 적용하여 행할 수 있다.

본 발명에서는 전술한 공정에 의하여 제조되는 일반식(II)의 화합물의 혼합물로부터 얻을 수 있는 모든업체 및 구조 이성체의 일반식(I)의 의화합물을 얻기 위한 방법과 혼합물자체의 이용 및 입체이성체로터 부분적 또는 완전한 분리에 의해 얻어지는 혼합물을 이용할 수 있다.

마찬가지로 일반식(I)의 새로운 피레트린제는 비대칭중심의 존재와 시스-트랜스 이성체의 존재가능성으로 인하여 이성체의 혼합물일 수도 있다. 이들 화합물의 특징은 각 성분의 분리를 컬럼크로마토그래피나 박층크로마로그래피와 같은 간단한 화학기술에 의하여 수행할 수 있다는 점이다.

본 발명에 의하면 각각의 입체 또는 구조이성질체르르 분리하여 살충재로 사용하고 또한 합성이나 불완전한 이성체의 분리에 의해 얻어지는 혼합물을 직접 사용할 수 있다.

본 발명에 의한 일반식(I)의 화합물은 농경분야에서 문제가 되는 매우 중요한 종류, 예컨대 반시류(flemiptera), 인시류, 초시류, 디프테라, 블라토이데아와 같은 것에 대하여 매우 높은 활성을 가지며 이외에도 공지의 다른 피레트린제에 비하여 월등한 살비활성을 나타내고 있다.

본 발명의 화합물에 대한 관심은 높은 살충활성과 낮은 독성으로부터 자명한 것인데 표 4와 실시예 30으로부터 공지의 2가지 합성피레트린제를 비교할 수 있을 것이다. 본 발명의 피레트린제는 또한 좋은 안정성을 보이는데 이는 실시예 31에서 입증되었다.

이하의 실시예들은 본 발명을 보다 구체적으로 예시하기 위한 것이다.

[실시예 1]

3,3-디메틸-4,6-디브로모-6,7,7,7-테트라플루오로-헵타논산의 에틸에스테르 중간체의 제조.

200ml 용량의 고압반응기 속에 질소 분위기하에서 3,3-디메틸-4-펜테논산의 에스테르 17g(0.105몰), 1,1,1,2-테트라플루오로 디브로모에탄 55g(0.21몰), 3급-부틸페톡사이드 0.5ml를 넣는다.

이 고압반응기를 오일중량에 담근 다음 120℃의 온도에서 5시간동안 교반한다. 냉각후 내용물을 100ml의 CH₂Cl로 희석한 다음 이 용액을 소량의 FeSO₄가 함유된 물(3x50ml)로 세척하고 무수염화칼슘으로 탈수시킨 다음 진공하에서 용매를 증발시켰다. 얻어진 43.3g의 조(組) 생성물을 진공하에서 증류시켜 0.25mmHg에서 97°-99℃ 사이의 비등점을 갖는 것들을 포집하였다. 그 결과 39g의 에틸 3,3-디메틸-4,6-디브로모-6,7,7,7-테트라플루오로헵타논산염이 얻어졌다.

원소분석 :

브 롬 : 이론치 = 38.41%, 실측지=37.83%

[실시예 2]

2,2-디메틸-3-(β-플루오로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산의 에틸에스테르와 유리산의 제조.

실시예 1에 의해 얻어진 에틸 3,3-디메틸-4,6-디브로모-6,7,7,7-테트라플루오로헵타논산염(25g,0.06몰)의 에탄을 용액에 23°-32℃의 온도하에서 교반하면서 나트륨 에틸레이트(0.132몰)의 에탄올용액(150ml)를 가하고 이를 실온에서 3시간동안 방치하였다. 농축되어 부피가 감소된 용액중에서 50ml을 따르고 이것을 물과 얼음에 부었다. 다음에 이 용액을 CH₂Cl₂, (50ml)로 추출하고 유기상을 수세하여 중성의 pH가 되도록 한다음 염화칼슘을 써서 탈수시키고 진공하에서 용매를 증발시켰다.

이와 같이 하여 3.6g의 조생성물이 얻어지는데 이것을 가스크로마토그래피와 분광 분석에 의해 분석한 결과 대부분 2,2-디메틸-3-(β-플루오로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산의 에틸에스테르(표 3의 화합물 a)와 2,2-디메틸-3-(β-브로모-β,γ,γ,γ-테트라플루오로프로필)시클로프로판 카복실산의 에틸에스테르(조생성물의 20%)(표 3의 화합물 b)로 구성되어 있음이 밝혀졌다. 전자의 화합물은 컬럼크로마토그래피에 의해 분리할 수 있다.

50ml를 따르고 난 나머지 에탄올용액을 30ml의 에탄올에 녹인 85%농도의 KOH 6g으로 처리하였다.

반응혼합물을 환류온도에서 2시간동안 가열하여 에스테르의 가수분해를 하고 β-브로모-β,γ,γ,γ-테트라플루오로프로필 그룹의 탈브롬수소화를 완결시켰다. 반응 혼합물을 농축시켜 용량을 감소시키고 물과 얼음에 부은 다음 묽은 H₂SO₄로 산성화시킨후 CH₂CH₂(3x50ml)로 추출하여 유기상을 NaCl(2x100ml) 수용액으로 수세하고 무수 염화칼슘으로 탈수 시켰다. 용매를 진공하에서 제거하면 점성의 담황색 유형태인 2,2-디메틸-3-(β-플루오로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산 8g이 얻어진다(표 3의 화합물(C)).

[실시예 3]

3,3-디메틸-4,6,6-트리브로로-7,7,7-트리플루오로-헵타닌산 에틸에스테르 중간체의 제조.

200ml 용량의 고압반응기 속에 질소 분위기하에서 3,3-디메틸-4-펜테논산의 에틸에스테르 13g(0.083몰), 1,1,1-트리플루오로-2,2,2-트리브로모에탄 53g(0.166몰), 3급-부틸페록사이드 0.5ml를 넣었다.

이 고압반응기를 오일중량에 담근 다음 120℃에서 5시간, 130℃에서 1시간동안 교반하였으며, 냉각후 내용물을 10ml의 염화메틸렌으로 희석시켰다. 이 용액을 소량의 황화철이 함유된 물(3x50ml)로 수세한 다음 무수염화칼슘으로 탈수시켰다.

증발에 의하여 용매를 제거한 다음 진공하에서 조생성물을 증발시켜 비등점이 117°-118℃(0.15mmHg에서)인 것을 모아 이로부터 3,3-디메틸-4,6,6-트리브로모-7,7,7-트리플루오로헵타논산 에틸에스테르 31.3g을 얻었다.

원소분석 :

브 롬 : 이론치=50.26%, 실측치=48.57%

[실시예 4]

3,3-디메틸-4,6,6-트리브로모-7,7,7-트리플루오로-헵타논산 에틸에스테르(실시예 3에서 제조된 4.7g)의 에탄올용액(10ml)에 나트륨에틸레이트(0.022몰)의 에탄올용액(60ml)을 가하고 온도를 19°-23℃로 유지하면서 교반하였다. 이 용액을 실온에서 3시간동안 방치하여 가스크로마토그래피 분석결과 출발에 스테르가 완전히 없어질 때까지 그대로 유지시켰다. 용액을 농축시키고 물과 얼음에 부은 다음 CH₂Cl₂(3x40ml)로 추출하여 유기상이 중성의 pH에 도달할때까지 수세하고 무수염화칼슘으로 탈수시켰다.

진공하에서 용매를 증발시켜 2.6g의 조생성물을 얻었는데 이것은 컬럼크로마토그래피에 의해 4개의 분류로 분리할 수 있다. 그 중의 3가지는 가스크로마토그래피 분석과 가스크로마토그래피-질량 분광분석기에 의한 확인결과 다음의 조성을 가지고 있었다.

분류 I (0.3g)=2,2-디메틸-3-(β-브로모, β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산의 에틸에스테르(표 3의 화합물 d).

분류 II (0.5g)=55%의 화합물 d와 20%의 화합물 f 및 25%의 2,2-디메틸-3-(β,β-디브로모-γ,γ,γ-트리블루오로-프로필)-시클로프로판 카복실산의 에틸에스테르(표 3의 화합물 e)로 구성된 혼합물.

분류 III (0.6g)-2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸-에티닐)-시클로프로판 카복실산의 에틸에스테르(표 3의 화합물 g), (트랜스 이성체).

[실시예 5]

3,3-디메틸-4,6,6-트리클로로-7,7,7-트리플루오로-헵타논산 에틸에스테르 중간체의 제조.

100ml 용량의 플라스크에 질소하에서 다음의 반응물을 넣었다 :

7.8g의 3,3-디메틸-4-펜테논산의 에틸에스테르(0.05몰),

18.75g의 1,1,1-트리플루오로-트리클로로에탄(0.1몰),

0.25g, 염화구리, 3.5ml의 에탄올아민, 50ml의 3급-부틸알코올.

이들 반응 혼합물을 환류온도에서 10시간동안 가열하고 냉각한 다음 3급-부틸 알콜을 증발제거시켰다.

50ml의 디에틸에테르로 희석된 잔사를 묽은 염산으로 처리하여 산성의 pH에 도달하도록 하였다.

에스테르상(相)을 수세하고 NaHCO₃으로 중화시킨 다음 Na₂SO₄로 탈수하고 용매를 증발시키면 17.2g의 오일이 얻어지는데 진공하에서 이를 증류하면 비등점이 105-110℃(0.6mmHg에서)인 분류 13.2g을 얻는다. 이것은 3,3-디메틸-4,6,6-트리클로로-7,7,7-트리플루오로 헵타논산 에틸에스테르이다(가스크로마토그래피 순도=93%).

원소분석 :

염 소 : 이론치=30.96%, 실측치=30.36%

IR과 N.M.R 스펙트럼의 결과 그 구조가 확인되었다.

[실시예 6]

(±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-클로로-, β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판 카복실산의 에틸에스테르(이성체의 혼합물)(화합물 g)의 제조.

0.06몰의 나트륨에틸에이트의 에탄올용액 30ml에 20℃의 온도에서 실시예 5에 의해 제조된 중간체 11g(0.03몰)의 10ml 에탄올 용액을 가하였다. 반응혼합물을 0℃에서 1시간동안 교반하고 밤새 방치한 다음 50°-60℃에서 2시간동안 교반을 재개하였으며 냉각한 후 생성된 염화나트륨(3.8g)을 여과하고 용액을 물과 얼음에 부었다. 이것을 디에틸에테르(3x30ml)로 추출하고 유기 추출액을 수세한 다음 무수 Na₂SO₄로 탈수시키고 용매를 증발시켜 8.1g의 오일을 얻었는데 이것은 가스크로마토그래프와 질량 분석기에 의한 분석결과 주로 화합물 g의 이성체(약 83%)와 소량의 화합물 f(약 12%)로 구성되어 있음이 밝혀졌다. 이 혼합물의 I.R. 스펙트럼은 이중결합 C=C(N=1650cm^-1)과 3중 결합 C≡C(N=2250cm^-1) 및 C=0 에스테르기(N=1720cm^-1)의 특성을 나타내는 흡수대를 보였다.

[실시예 7]

(±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸-에티닐)-시클로프로판 카복실산의 에틸에스테르(이성체의 혼합물) 제조.

잘 건조된 250ml 용량의 밑이 둥근 플라스크에 환류냉각기를 부착하고 50ml의 무수벤젠하에 25%의 나트륨-아미드 데기사 오일(Degussa oil)의 현탁액 8g을 넣은 다음 0℃에서 질소하에 다음의 반응물들을 넣었다 :

13.5g의 2,2-디메틸-3-(β-클로로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로로프로판 카복실산의 에틸에스테르(이성체의 혼합물),

5ml의 3급 부탄올, 5ml의 무수벤젠.

이들 반응혼합물을 외부의 얼음-물 항온조에서 15-20℃로 냉각 유지시켜 더 이상 열이 발생하지 않을때까지 두었다(약 1시간).

반응혼합물을 환류온도에서 6시간동안 가열하고 실온에서 냉각시킨 다음 100ml의 2N 염화수소 수용액에 부었다. 유기상을 분리한 다음 중성의 pH가 될 때까지 수세하고 무수 Na₂SO₄로 탈수시킨 후 여과하였다.

진공하에서 유기용매를 제거하면 12.5g의 조생성물이 얻어지는데 이것을 비그렉스(Vigreux)컬럼(높이 10cm)에서 증류시켜 비등점이 93-99℃(35mmHg)인 분류를 포집하면 원하는 생성물(표 3의 화합물 h)이 얻어진다. 화합물 H와 화합물 f의 NMR 데이타(표 3 참조)를 비교하면 후자가 트랜스 이성체임을 알 수 있다.

[실시예 8]

(±)-트랜스-2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸(Z)-비닐)-시클로프로판 카복실산의 에틸에스테르(표 3의 화합물 i) 및 대응하는 유리산(표 3의 화합물 j)의 제조.

500ml 용량의 밑이 둥근 플라스크에 질소하에서 11.5g의 2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸)-에티닐)-시클로프로판카복실산의 에틸에스테르(화합물 f), 200ml의 n-헥산, 납으로 피독된 탄산칼슘에 입힌 팔라듐(pd/CaCO₃) 2g을 넣었다.

플라스크를 수소화장치에 연결하고 플라스크의 내용물을 수시간동안 격렬히 교반하여 더 이상 수소가 흡수되지 않을 때까지 계속하였다.

반응혼합물을 셀라이트로 여과하고 용매를 증발시키면 10.5g의 조생성물이 얻어지는데 이것을 감압하에서 증류하였다. 88℃(16mmHg에서)의 비등점을 갖는 분류를 포집하여 I.R.과 NMR 분광분석한 결과 화합물 I가 생성되었음을 확인하였다(순도: ≥90%(GLC 분석): 가스-액체크로마토그래피).

화합물 i 7g에 4g의 KOH(농도 85%)와 50ml의 에탄올(95%)을 가하고 혼합물을 4시간동안 환류 가열하여 대부분의 용매를 증발시키고 50ml의 물을 첨가하였다. 이 용액에 10g의 황산(1 : 1) 수용액을 넣고 염화메틸렌으로 추출하였다. 유기상을 무수 Na₂SO₄로 탈수시킨 다음 여과하고 진공하에서 용매를 제거하면 5.9g의 오일이 얻어지는데 이것을 n-펜탄으로 결정화시키면 백색고체의 화합물 j(융점 49-50℃)가 얻어진다.

[실시예 9]

2,2-디메틸-3-(2-클로로-3,3,3-트리플루오로-프로필)시클로프로판 카복실산의 에틸에스테르의 제조.

파이렉스로 된 초자관에 질소하에서 다음의 반응물들을 넣었다.

-3,3-디메틸-4-펜테논산의 에틸에스테르(15.9g, 0.1몰)

-1,1,1-트리플루오로-클로로브로모(59.2g, 0.3몰)

-에탄올아민(3ml)

-CuCl (0.6g)

초자관을 화염으로 봉하고 흔들어서 균일한 혼합물을 얻은 다음 이것을 그 안이 2/3만큼 물로 채워져 있는 고압 반응기내에 넣었다.

고압 반응기를 밀폐시키고 120-140℃에서 20시간 동안 가열하여 냉각한 다음 초자관을 열고 과잉의 1,1,1-트리플루오로-클로로브로모 에탄을 진공하에서 증류하였다. 잔사를 디에틸-에테르와 함께 포집하여 염산용액(2N)으로 세척한 다음 중성의 pH가 될 때까지 수세하고 여과했다.

유기상을 무수 Na₂SO₄로 탈수시키고 진공하에서 용매를 제거시켰으며, 잔사를 감압하에서 증류하여 비등점이 70-75℃(0.mmHg)인 분류를 포집하였는데(20g), 이것은 3,3-디메틸-4-브로모-6-클로로-7,7,7-트리플루오로 헵타논산의 에틸에스테르(n_D ²⁴=1.4415)로서 원소분석과 IR 및 NMR 스펙트럼 분석결과 그 구조를 확인하였다.

이 중간체 10g을 10ml의 무수 알콜에 용해시키고 그 용액을 실온에서 1.5g의 나트륨을 55ml의 무수에탄올에 용해시킨 용액에 첨가하였다. 반응혼합물을 1.5시간동안 환류가열하고 진공하에서 용매를 증발시킨 다음 잔사에 100ml의 물을 가하였다.

유기상을 디에틸에테르(3x75ml)로 추출한 다음 중성 pH가 될 때까지 수세하고 무수 Na₂SO₄로 탈수시켰으며 진공하에서 용매를 증발시켰다. 그 결과 2,2-디메틸-3-(2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로필)-시클로프로판카르복실산의 에틸에스테르가 시스 및 트랜스 이성체의 혼합물(약 1 : 1)로 6.3g이 얻어졌다(표 3의 화합물 K).

[실시예 10]

(±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸-E-비닐)-시클로프로판카복실산의 에틸에스테르의 제조.

2.5g의 C₂H₅ONa를 -15℃에서 80ml의 디메틸포름아미드에 용해시키고 이 용액에 (±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로필)-시클로프로판카복실산의 에틸에스테를 20ml의 디메틸포름아미드에 녹인 용액 6.3을 첨가하였다. 반응혼합물을 3시간동안 -15℃에서 0℃로 서서히 가열한 다음 0℃의 물 100ml을 여기에 가하였다. 유기물질을 디에틸 에테르(3x100ml)로 추출하고 중성 pH가 될 때까지 수세한 다음 무수 염화칼슘으로 탈수시켰으며 진공하에서 용매를 제거하였다.

이와 같이 하여 (±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸-E-비닐)-시클로프로판카복실산의 에틸에스테르가 시스-트랜스 이성체의 혼합물(비=1 : 1)로 5g이 얻어졌다(표 3의 화합물 ℓ).

동일한 반응을 0℃에서 15시간동안 진행시켜 90%의 트랜스 이성체로 구성된 생성물이 얻어졌는데, 이것은 NMR 스펙트럼에서 시스-이성체의 수소 H_B에 해당하는 1.85ppm에서의 신호가 사라지는 것으로 확인되었다.

[실시예 11]

CF₃-CFBr-CH₂-CH₂-CHBr-C(CH₃)₂-CH(CO₂C₂H₅)₂의 제조

균형로커가 부착된 250ml 용량의 하스텔로이(Hastelloy) C 고압 반응기내에 질소 분위기하에서 다음의 반응물들을 넣었다.

208g의 CF₃-CFBr₂(0.8몰)

91.2g의 CH₂=CH-C(CH₃)₂-CH(COEt)₂(0.4몰)

6ml의 디터부틸페록사이프

고압반응기를 140℃까지 가열하고 이 온도로 2시간동안 유지시켰다. 냉각후 내용물을 따라내고 증발에 의하여 과잉의 CF₃-CFBr₂를 제거한 다음 고압 반응기의 내용물을 분자 증류하여 비등점이 90℃(10^-3mmHg)인 분류를 포집하였는데 이것은 120g의 에틸(1,1-디메틸-2,4-디브로모-4,5,5,5-테트라플루오로)펜틸-말론산염으로 구성되어 있었다.

n_D ²²= 1.4513

I.R. 분석결과 구조를 확인하였다.

[실시예 12]

의 제조

48.8g(0.1몰)의 에틸(1,1-디메틸-2,4-디브로모-4,5,5,5-테트라플루오로)-펜틸-말론산염(실시예 11에서 제조된 것)을 100ml의 무수에탄놀에 가한 것에 교반하면서 나트륨 에틸레이트(2.4g의 나트륨과 100ml의 무수 에탄올로 제조한 것)의 에탄올 용액을 한방울씩 떨어뜨렸다.

첨가를 환료한 후 혼합물로부터 시료를 위하여 질량분석해본 결과 사이클화 반응이 이미 완결되어 다음의 생성물이 형성되었음을 확인하였다.

질량분석 ;

(C₁₄H₁₉F₄BrO₄) : 406(M⁺), 327(M⁺-Br), 361(M⁺-C₂H₅O), 213(M⁺-C₃F₄BrH₂), 315, 314, 185, 167, 43).

여기서 나트륨에틸레이트의 에탄용액을 더 가하고(앞서와 같은 양) 반응혼합물을 교반하면서 40℃에서 5시간 방치하였다.

염산으로 중화한후(1 : 1)여과하고 용액을 농축시켜 200ml의 물을 가하였으며 이것을 CHCl₃(2×150ml)으로 추출하였다. 클로로포름 추출액을 염화칼슘으로 탈수시키고 증발시킨 결과 31.4g의 디에틸에스테르가 얻어졌다 : n_D ²²= 1.4303

질량분석 :

(C₁₄H₁₈F₄O₄) : 326(M⁺), 281(M⁺-C₂H₅O₂), 225(253-C₂H₄), 235, 207, 179, 160, 115).

[실시예 13]

오일중탕에 넣은 환류냉각기가 부착된 플라스크에 질소 분위기하에서 다음의 반응물들을 넣었다.

1g의 염화나트륨

12ml의 디메틸슬폭사이드

0.6ml의 물.

반응혼합물을 165°-167℃에서 9시간동안 환류 가열하였다.

냉각후 가스크로마토그래피 분석결과 생성된 화합물의 전화율은 75%, 고리에 있는 시스/트랜스의 비가 1 : 1이었다.

[실시예 14]

CF₂-CCl₂-CH₂-CHCl-C(CH₃)₂-CH(CO₂H₅)₂의 제조

하스텔로이-C 고압반응기에 교반하면서 다음의 반응물들을 질소분위기하에서 넣었다.

23의 CH₂=CH-C(CH₃)₂-CH(CO₂H₅)₂(0.1몰)

82.5g의 CF₃-CCl₃(0.4몰)

0.16g의 CnCl

3.5g의 에탄올 아민

115ml의 3급 부틸알콜.

고압 반응기를 100℃에서 2시간동안 가열하고 110℃에서 7시간동안 더 가열하였다. 냉각후 반응혼합물을 여과하고 증발에 의해 과잉의 CF₃CCl₃을 제거한 다음 감압하에서 이 용액을 증류하였다.

비등점이 105℃(0.05mmHg)인 분류 20g을 포집하였는데 이것은 에틸(1,1-디메틸-2,4,4-트리클로로-5,5,5-트리플루오로)-펜틸말론산염으로 구성되어 있다.

I.R. (순수한 시료) : 1720과 1740cm^-1(C=O) ;

다른 흡수피는 1460, 1362, 1362, 1300, 1255, 1277, 1205, 1175, ,1040cm-1

[실시예 15]

(±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-플루오로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판 카복실산의 m-페녹시 벤질에스테르의 제조 및 기타 이성체의 부분분리.

9.5g의 2,2-디메틸-3-(β-플루오로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판 카복실산을 23°-4°에서 200ml 의 사염화탄소에 용해시킨 9.7g의 PCl₅로 처리하여 상기 산의 염화물로 전환시켰다. 이를 진공하에서 증류하여 6.2g의 산염화물을 얻었다. 원소분석 : Cl ; 실측치=14.29%, 이론치=14.49%).

이와 같이 하여 얻어진 산회염화물 2.2g을 18°-24℃의 온도에서 2ml의 피리딘을 함유하고 있는 2.2g의 3-페녹시벤질알코올의 무수벤젠용액 100ml로 처리하여 에스테르화하였다. 피로디늄염을 여과한후 용액을 80ml의 염산용액으로 세척하고 중성의 pH가 될 때까지 0℃의 물을 가하였다.

이를 탈수시킨 후 진공하에서 용매를 증발시킨 결과 4.1g의 (±)시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-플루오로, β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산의 3-페녹시-벤질에스테르 조(組) 생성물이 얻어졌다. 기하이성체를 부분적으로 분리하기 위하여 얻어진 생성물을 실리카겔 펄럼을 써서 크로마토 그래피를 이용하였다. (충전제; 실리카겔키젤겔 G(Type 60), Merk사제와 C.에르바의 코드 453332에 의한 생성물(무게비=1 ; 2), 컬럼의 길이=20cm, 컬럼의 직경 2.4cm, 용리액=n-헥산-벤젠(2 : 1), 실온).

그 결과 다음의 분류들이 얻어졌다.

핵자기공명분석(NMR)에 의하면 시료 1-A는 주로(적어도 90%) (±)-시스-2,2-디메틸-3-(β-플루오로, β-트리플루오로메틸(E)-비닐)-시클로프로판카복실산의 3-페녹시벤질-에스테르 이성체로 구성되어 있다. 시료 1-B는 주로(적어도 80%) (±)-트랜스-2,2-디메틸-3-(β-플루오로, β-트리플루오로메틸(E)-비닐)-시클로프로판카복실산의 3-페녹시벤질에스테르의 이성체이고 시료 1-M은 상기 이성체(시스 : 트랜스 = 1 : 3)의 혼합물로 구성되어 있으며 이들 시료들의 특성을 다음에 나타내었다.

[실시예 16]

(±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-플루오로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로로프로판 카복실산의 2-메틸-5-벤질-3-퓨릴-메틸에스테르의 제조와 기하 이성체의 분리.

상기의 화합물 은실시예 15에서 기술한 방법과 유사한 방법에 의하여 제조되는 것으로 2,2-디메틸-3-(β-플루오로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산의 염화물 2,2g과 2-메틸-5-벤질-3-퓨릴메틸알콜 2.3g으로 시작한다. 동일한 방법에 의하여 (±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-플루오로, β-트리플루오로메틸(E)-비닐)-시클로프로판카복리산의 2-메틸-5-벤질-3-퓨릴-메틸에스테르의 조생성물 4.2g의 얻으며 NMR 분석에 의하여 구조가 확인되었다.

실시예 15에서와 마찬가지로 실리카겔 컬럼을 사용하는 크로마토 그래피에 의하여 조생성물 에스테르는 두 개의 기하 이성체로 구분된다 :

분류 I : 시료 2A(0.7g)(시스)

분류 II : 시료 2B(1.9g)(트랜스)

핵자기공명분석(NMR)에 의하면 시료 2A는 주로(최소 90%) (±)-시스-2,2-디메틸-3-(β-플루오로-β-트리플루오로메틸(E)비닐)-시클로프로판카복실산의 2-메틸-5--벤질-3-퓨릴-메틸에스테르의 이성체로 구성되어 있으며 시료 2는 주로 (최소 90%) (±)-트랜스-2,2-디메틸-3-(β-플루오로-β-트리플루오로메틸(E)비닐)-시클로프로판카복실산의 2-메틸-5-벤질-3-퓨릴-메틸에스테르의 이성체로 구성되어 있음이 입증되었다. 시료 2A와 2B의 NMR 데이타를 다음에 수록하였다.

[실시예 17]

실시예 15의 방법과 마찬가지로 하여 출발물질로 하여 2,2-디메틸-3-(β-플루오로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산과-시아노-2-페녹시벤질알콜을 출발물질로 하여 (±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-플루오로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판 카복실산의 α-시아노-3-페녹시-벤질에스테르를 제조하였다. 실시예 15에서와 마찬가지로 실리카겔 컬럼을 써서 크로마토그래피에 의해 기타 이성체를 일부 분리하여 다음과 같은 시료들을 얻었다.

3-A : 시스-이성체, 순도≥90%(NMR)

3-B : 트랜스-이성체, 순도≥90%(NMR)

3-M : 이성처 3-A와 3-B의 혼합물로서 그 비율은 약 3 : 5; 귤절을 n_D ^25.5=1.5097

시료 3-A와 3-B의 NMR-데이타를 이하에 수록하였다.

[실시예 18]

실시예 15에서와 마찬가지 방법으로 2,2-디메틸-3-트리플루오로 메텔에티닐-시클로프로판카복실산과 α-시아노-3-페녹시-벤질알콜을 출발물질로하여 (±)-트랜스-2,2-디메틸-3-트리플루오로메틸에티닐-시클로프로판카복실산의 α-시아노-3-페녹시-벤질 에스테르를 제조하였으며 MNR 데이타는 다음과 같다.

[실시예 19]

실시예 15에서와 마찬가지 방법으로 2,2-디메틸-3-(β-클로로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산과 3-페녹시-벤질알콜을 출발물질로하여 (±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-틀로로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판 카복실산의 3-페녹시-벤질 에스테르를 제조하였다

실시예 15에서와 같이 실리카겔 컬럼을 이용하여 크로마토그래피에 의해 기하 이성체를 일부 분리하였으며 얻어진 시료는 다음과 같다.

5-A : 시스-이성체, 순도≥90%(NMR)

5-B : 트랜스-이성체, 순도≥90%(NMR)

5-M : 이성체 5-A와 5-B의 혼합물로서 그 비율은 약 3 : 7 ; 굴절율 n_D ²⁶=1.5266.

시료 5-A와 5-B의 NMR-데이타를 이하에 수록하였다.

[실시예 20]

실시예 15에서와 마찬가지 방법으로 2,2-디메틸-3-(β-클로로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산과 α-시아노-3-페녹시벤질알콜을 출발물질로하여 (t)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-틀로로-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산의 α-시아노-3-페녹시-벤질 에스테르를 얻었다. 실시예 15에서와 같이 실리카겔컬럼을 사용하여 크로마토그래피에 의해 기하 이성체를 일부 분리하였으며 그 결과 얻어진 시료는 다음과 같다.

6-A : 시스-이성체, 순도≥90%(NMR)

6-B : E, 트랜스-이성체, 순도≥90%(NMR)

6-M : 이성체 6-A와 6-B의 혼합물로서 그 비율은 약 3 : 7 ; 굴절율 n_D ²⁶=1.5256.

유사한 제조방법에 의하여 (E+Z)-트랜스 이성체의 혼합물을 분리하였다(화합물 6c).

시료 6-A와 6-B의 NMR-데이타는 다음과 같다.

[실시예 21]

실시예 15에서와 마찬가지 방법으로 2,2-디메틸-3-(β-브로모-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산과 3-페녹시-벤질 알콜을 출발물질로 하여 (±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-브로모-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로 프로판카복실산의 3-페녹시-벤질에스테르를 제조하였다

실시예 15에서와 마찬가지로 실리카겔컬럼을 사용하여 크로마토그래피에 의하여 기하 이성체를 일부 분리하였으며 이때 얻어진 시료는 다음과 같다.

7-B : 트랜스-이성체, 순도

90%(NMR)

7-M : 시스-트랜스 이성체 혼합물로서 그 비율은 약

1 : 1, 2;

=1.5326

시료 7-A와 7-B의 NMR-데이타를 이하에 수록하였다.

[실시예 22]

실시예 15에서와 마찬가지 방법으로 2,2-디메틸-3-(β-브로모-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산과 α-시아노-3-페녹시벤질 알콜을 출발물질로 하여 (±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(β-브로모-β-트리플루오로메틸-비닐)-시클로프로판카복실산의 α-시아노-3-페녹시-벤질 에스테르를 제조하였다

실시예 15에서와 마찬가지로 실리카겔 컬럼을 사용하여 크로마토 그래피에 의해 기하 이성체를 일부 분리하였으며 그 결과 다음과 같은 시료를 얻었다.

8-B : 트랜스-이성체, 순도≥90%(NMR)

8-M : 시스-트랜스 이성체의 혼합물로서 그 비율은 약 1 : 1.2

굴절율

=1.5310

[실시예 23]

실시예 15에서와 마찬가지 방법으로 (±)-트랜스-2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸-Z-비닐)-시클로프로판카복실산과 3-페녹시-벤질 알콜을 출발물질로 하여 (±)-트랜스-2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸-Z-비닐)-시클로프로판 카복실산의 3-페녹시-벤질 에스테르를 제조하였다 (화합물 9-B)

[실시예 24]

실시예 15에서와 마찬가지 방법으로 (±)-트랜스-2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸-Z-비닐)-시클로프로판카복실산과 α-과아노-3-페녹시벤질-알콜을 출발물질로 하여 (±)-트랜스-2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸-Z-비닐)-시클로프로판카복실산의 α-시아노-3-페녹시벤질에스테르를 제조하였다 (화합물 10-B)

[실시예 25]

실시예 15에서와 마찬가지 방법으로 (±)-트랜스-2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸-E-비닐)-시클로프로판카복실산과 α-시아노-3-페녹시-벤질알콜을 출발물질로 하여 (±)-트랜스-2,2-디메틸-3-(β-트리플루오로메틸-E-비닐)-시클로프로판카복실산의 α-시아노-3-페녹시-벤질 에스테르를 제조하였다.

(화합물 11-B) (

1.5224)

[실시예 26]

(±)-시스, 트랜스, 2,2-디메틸-3-(2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로필)-시클로프로판카복실산의 α-시아노-3-페녹시벤질에스테르(화합물 12)의 제조.

(±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로필)-시클로프로판카복실산 염화물(대응하는 에틸에스테르를 가수분해하고 SOCl₂와 반응시켜 얻은 것) 3g의 50ml 무수벤젠용액에 α-시아노-3-페녹시벤질알콜 2.9g의 무수벤젠 50ml 용액을 가하였다. 여기에 2ml의 피리딘을 첨가하고 실온에서 24시간동안 방치하였다. 이 용액을 중성의 pH가 될 때까지 수세하고 유기상을 분리시킨 다음 탈수시켰으며 진공하에서 용매를 증발시켰다.

이와 같이 하여 황색검성유의 원하는 생성물 5.1g을 얻었다(굴절율 n_D ²⁴=1.5125, 원소분석 및 IR 분광분석 데이타로부터 구조가 확인됨).

화합물 12)

[실시예 27]

(±)-시스, 트랜스, 2,2-디메틸-3-(2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로필)-시클로프로판카복실산의 3-페녹시벤질에스테르(화합물 13)의 제조.

실시예 26에서 상술한 방법 및 3g의 (±)-시스, 트랜스, 2,2-디메틸-3-(2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로필)-시클로프로판카복실산 염화물과 3페녹시벤질알콜을 반응시켜 5g의 원하는 생성물이 점성무색유의 형태로 얻어졌다(굴절율 n_D ²³1.5160, IR 분광분석 데이타로부터 구조를 확인).

생성물은 실리카겔 컬럼을 사용하는 크로마토그래피에 의해 얻어졌으며 이때 n-헥산-디메틸에테르의 혼합물(95 : 5)을 용리액으로 사용하였다.

이로부터 두개의 시료가 포집되었다.

13-A, 시스-이성체, nn_D ²⁴= 1.5169

13-B, 트랜스-이성체, nn_D ²⁴=1.5171

[실시예 28]

(±)-시스, 트랜스, 2,2-디메틸-3-(2,2-디브로모-3,3,3-트리플루오로프로필)-시클로프로판카복실산의 α-시아노-3-페녹시벤질에스테르(화합물 14)의 제조.

실시예 26의 방법으로 3g의 (±)-시스, 트랜스-2,2-디메틸-3-(2,2-디브로모-3,3,3-트리플루오로프로필)-시클로프로판카복실산 염화물과 α-시아노-3-페녹시 알콜을 반응시켜 점성유 형태의 원하는 생성물 4.5g이 얻어졌다(원소분석과 I.R. 분광분석 결과 구조가 확인됨).

[실시예 29]

본 발명의 화합물의 살충활성 :

본 발명의 화합물을 다음과 같은 식식성(植食性)류의 유충과 성층에 대하여 이하에 기술된 방법으로 시험하였다.

(A) 마크로시품 유포르비아(진딧물)에 대한 생물학적 활성

화분에 재배한 작은 감자식물을 진딧물 성충으로 감염시키고 수시간 지난후 시험하려는 용액을 살포하였다(표 4참조). 처리 24시간 후 치사율 %를 측정하였다 (처리하지 않은 식물에 대한 진딧물의 치사율-0)

(B) 피에리스 부래시카(인시류)에 대한 생물학적 활성

절단한 꽃양배추 잎에 시험하려는 생성물의 수용성 분산액을 살포하였다(표 4참조). 건조 후 5일생 유충으로 잎을 감염시켰다. 유충의 % 치사율(처리하지 않은 잎에서 치사율=0)을 처리 48시간후에 측정하였다.

(C) 레프티노타르사 데셈리니아라(딱정벌레목)에 대한 생물학적활성

화분에 재배한 작은 감자식물을 4일생유층으로 감염시키고, 시험하려는 생성물의 수용성 분산액을 살포하였다(표 4참조). % 치사율(처리하지 않은 작물에서의 치사율=0처리 38시간후에 측정하였다.

(D) 무스카도메스티카(디프데타)에 대한 생물학적 활성

4일생 성충을 시험하려는 생성물의 아세톤 용액으로 마이크로시린지를 사용하여 국소처리하였으며(표 4참조), 처리 24시간 후 치사율 %를 측정하였다(아세톤만으로 처리한 벌레의 치사율=0)

(E) 클렉스 피피엔성층(디프테라)에 대한 생물학적활성

화트만 종이 No.1의 직사각형트립을 시험하려는 생성물의 아세톤 용액으로 균일하게 처리하였다(표 4참조0. 용매를 증발시킨 후, 초자실린더(모델 OMS)의 내부를 앞서 처리한 종이로 씌우고, 그 물로 밀폐한 다음 그 안에 2-3일생 암컷을 집어 넣었다. 접촉시킨지 1시간 후 벌레를 처리하지 않은 종이로 씌워진 동일한 실린더에 넣고 설탕용액으로 먹였다. 처리시작 24시간 후 치사율 %를 측정하였다(처리하지 않은 벌레의 치사율=0)

(F) 블라타오리엔탈리스(오르트프테라)에 대한 생물학적활성

초자재 결정기(실린더)의 바닥과 벽면을 시험하려는 생성물의 아세톤 용액으로 균일하게 처리하였다(표 4참조)

용매를 증발시킨 후 각게의 실린더내에 80-100일생의 니나이트를 넣은 다음 그 물뚜껑으로 봉하였다. 처리 24시간 후 벌레를 처리하지 않은 동일한 실린더로 옮기고 적절히 먹이를 주었으며, 처리사작 24시간후 치사율을 % 측정하였다( 처리하지 않은 벌레의 치사율=0)

(G) 레트라니쿠스 우르리카(진드기)성출에 대한 생물학적 활성

콩과 작물의 원반상(圓盤狀)잎을 진드기 성충으로 감염시키고 시험하려는 생성물의 수용성 분산액을 이어서 살포하였으며 처리 24시간 후 치사율 %를 측정하였다(처리하지 않은 잎에서의 진드기의 치사율=0).

[표 4]

[실시예 30]

경구투여에 의한 쥐에 대한 급성독성 시험

시험동물 ; 흰쥐; 위스타족, 50%는 수컷, 50%는 암컷.

시험기간 후 흰쥐를 6기나전에서부터 처리 2시간 후까지 붙들어 놓고 14일간 계속 관찰하였는데 그동안 이들 쥐는 정량된 사료입자와 물을 먹였다.

처리는 쥐의 위에 미리정한 양의 생성물을 정밀 시린지에 연결된 위탐침을 통해서 도입하였으며 관찰하는 기간 도중에 치사율과 독성의 모든 증상을 기록하였다.

상술한 방법으로 화합물 1-B를 쥐에 대하여 시험하였는데 투여량은 쥐의 무게 1kg당 활성성분 200mg이었고 시험후 쥐의 치사여부를 관찰하지 못하였다.

[실시예 31]

야외에서의 진드기에 대한 활성 및 활성저항.

통상 사용되는 살충제에 견디는 진드기(테트라니쿠스우트리카)에 대하여 여러 가지 대표적인 화합물들의 활성 및 내약성을 야외에서 시험하였다. 이들 화합물들은 습윤제(“피토필”(몬테디손사제); 품농도 0.5%)를 가한 하이드로아세톤분산액의 형태로 사용하였는데 작물에 균일하게 살포하여 액체방울이 떨어질때까지 하였다. (활성성분의 농도=0.3%)

처리 시작후 시간간격으로 적절히 채취한 잎사귀에 존재하는 진드기 성충의 수를 측정하여 데이타를 기록하였다.

상술한 조건하에서는 표 1에 수록한 피레트린제중에서 퍼메트린, 사이퍼메트린과 데카메트린을 제외하고는 모두 급격히 분해하여 짧은 시간동안에 완전히 활성을 읽어버린다는 것은 잘 알려져 있다.

본 실험으로부터 퍼메트린과 사이퍼메트린은 14일 후 완전히 활성을 상실하였음에도 이와는 대조적으로 본 발명의 화합물들은 동일한 기간이 경과한 후에도 여전히 상당한 활성을 나타내었다.

Claims (1)

1. 다음 일반식(II)의 화합물을 상응하는 아실 할리드와 반응시키고 이것을 불활성 용매 및 할로겐 히드린산-수용염기의 존재하에 다음 일반식 R-OH의 알콜과 반응시킴을 특징으로 하는 다음일반식(I)의 2,2-디메틸 시클로프로판 카복실산의 에스테르의 제조방법.

   

   

   (여기서 X=수소, 플루오로, 염소, 브롬이며 Y=염소 및 브롬;

   

   (여기서 R′는 H, CN, C≡CH, R²는 3-페녹시, 3-벤질, 4-알릴, 4-프로파길);

   

   (여기서 R′는 H, CN, C≡CH, R³=H, 알킬; R⁴는 벤질, 벤조일, 페녹시, 알릴, 프로파길; Y는 산소, 황;

   

   , 기가 헤테로 고리의 위치 2 또는 위치 3에 결합된 것; R³기는 헤테로고리의 위치 3 또는 위치 2에 결합된 것이며 R4는 헤테로 고리의 위치 4 또는 5에 결합된 것); R′는 수소, 탄소수 1 내지 4의 알킬이다.