MXPA00004112A - Composiciones estables de aminobutironitrilo quiral. - Google Patents

Abstract

Se presenta una composicion estable opticamente activa que comprende hasta 65% en peso de (R)2-amino-2, 3-dimetilbutironitrilo y un solvente no polar sustancialmente libre de agua. Dicha composicion sirve para la fabricacion de agentes con actividad agricola.

Description

COMPOSICIONES ESTABLES DE AMINOBUTIRONITRILO QUIRAL ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los derivados de cianimida del ácido fenoxipropiónico, como los descritos en EP 262.393 y en Research Dsiclosure (Publicación de Investigación) 92306005, son útiles como fungicidas, en especial para el control de los agentes causantes del marchitamiento del arroz. Dichos derivados de cianimida contienen átomos de carbono asimétricos o estereogénico y se ha demostrado que estos derivados, que tienen configuración R, muestran actividad fungicida intensificada con respecto a la de las mezclas racémicas. De igual modo, la familia de herbicidas de i idazolinona, como las descritas en la patente de los Estados Unidos No. 4.798.619 y la patente de los Estados Unidos No. 5.334.576, contienen átomos de carbono asimétricos o estereogénicos y ha quedado demostrado que esas imidazolinonas, con configuración R en el átomo de carbono dialquilsustituido del anillo de imidazolinona demuestran una actividad herbicida superior a la de las correspondientes mezclas racémicas. Se puede hacer uso de un compuesto intermedio clave común el (R) 2-amino-2, 3-butironitrilo, para preparar los mencionados compuestos agrícolamente REF.: 119510 ________l_________________? . _-______.__«..___ activos. Sin embargo, dicho compuesto de (R) aminobutironitrilo es inestable y se racemiza fácilmente al reposar, dificultando así en a práctica los procedimientos de fabricación. 5 Por lo tanto, uno de los objetivos de la presente invención consiste en presentar una composición estable de (R) 2-amino-2, 3-butironitrilo que sirve para la elaboración de compuestos con actividad agrícola. 0 SÍNTESIS DE LA ACTIVIDAD La presente invención presenta una composición quiral que comprende hasta aproximadamente 65 % en peso de (R) 2-amino-2, 3-dimetilbutironitrilo y un solvente no polar sustancialmente libre de agua. Dichas 5 composiciones son útiles como intermediarios en la elaboración de agentes con actividad agrícola tales como cianimidas funguicidas e imidazolinonas herbicidas con la configuración R. 0 DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Los derivados de cianimida del ácido a- fenoxipropiónico fungicidas y su preparación a partir de (R) 2-amino-2, 3-dimetilbutironi trilo han sido descritos en Research Disclosure 92306005. Las imidazolinonas 5 herbicidas y su preparación a partir de (R) 2-amino-2 , 3- ________»__-____. . ..... .......*~*f||-1,tr itít- ' ..-. ... . ... -.-.• --...,.?..«_*_...>.... -..._.«______. „,__._._,__...._ . • -_-,.-,? 4 dimetilbutironitrilo han sido descritas en la patente de los Estados Unidos No. 4.683.324. La mencionada patente describe asimismo la preparación y aislamiento de (R)2- amino-2, 3-dimetilbutironitrilo . Si bien dicho (R) aminobutironitrilo puede ser potencialmente útil como intermediario clave común en la fabricación de agentes agrícolamente activos tales como funguicidas y herbicidas, se estima que su vida es inferior a 8 horas a temperatura ambiente; por lo tanto, es sumamente impráctico tratar de usarlo en un procedimiento de elaboración . Ahora se ha encontrado con una sorpresa, que una composición que comprende hasta aproximadamente 65 , preferiblemente de 5 % a 65 % más preferiblemente de 5 % a 50 %, de manera especialmente preferida de 15 % a 40 % en peso de (R) 2-am?no-2 , 3-dimetilbutironitrilo (en adelante denominado R-aminonitrilo) y un solvente no polar sustancialmente libre de agua es estable para el almacenamiento durante periodos de tiempo prolongados a temperaturas cercanas o inferiores a la temperatura ambiente (hasta aproximadamente 25°C) . En las composiciones de la presente invención se pueden emplear temperaturas superiores o concentraciones más elevadas; no obstante, las temperaturas mayores o las concentraciones más elevadas aceleran el proceso de racemización en tanto que las temperaturas inferior o las concentraciones más bajas reducen la velocidad de racemización y aumentan el período de tiempo de estabilidad para el almacenamiento. Ventajosamente, la composición de la presente invención se pueden emplear en un práctico procedimiento de elaboración, como puede ser un proceso para preparar a-fenoxicianamida fungicidas o imidazolinonas herbicidas que tienen la configuración R, evitando la rápida descomposición de partida de R-aminonitrilo . Más aun, la estabilidad de la composición de la presente invención permite el almacenamiento provisto o el transporte del compuesto de R-aminonitrilo que puedan ser necesarios para fines de elaboración. Se pretende que las composiciones de aminobutironitrilo quiral estables de acuerdo con la presente invención abarque también el compuesto (R)2-amino-2, 3-dimetilbutironitrilo esencialmente puro enantioméricamente como componente quiral de las mismas. Los solventes no polares que sirven para la composición de la presente invención son hidrocarburos aromáticos (por ejemplo, tolueno, benceno, xileno, naftaleno y demás, preferiblemente tolueno), hidrocarburos aromáticos halogenados (por ejemplo clorobenceno, diclorbencenos y demás) , hidrocarburos (por ejemplo, pentanos, hexanos y similares), .^ . i * « e J-..I «._»«-• - .__- . »-.-.< . MMMJWO-.'.-! **^ hidrocarburos halogenados (por ejemplo cloroformo, cloruro de metileno, dicloroetano y demás, esteres (por ejemplo acetato de etilo, propionato de metilo y similares, esteres (por ejemplo éter dietílico, 5 tetahidro furano, dioxano y similares) o cualquiera de los solventes orgánicos no polares preferiblemente inmiscibles en agua. Los solventes no polares preferidos y adecuados para la composición de la presente invención son los 10 hidrocarburos aromáticos especialmente el tolueno. A fin de facilitar una mejor comprensión de la invención, se presentan los siguientes ejemplos, que tienen por fin, principalmente, ilustrar ciertos detalles más específicos de la misma. La invención no 15 se debe considerar limitada por los mismos, excepto por lo definido en las reivindicaciones. A menos que se indique lo contrario, todas las partes están en peso, RMN designa la resonancia magnética nuclear. 20 Ejemplo 1 Evaluación del Efecto del Solvente sobre la Racemización de una Solución al 10% de (R) 2-amino-2, 3- dimetilbutironitrilo -•- -____________»___-_-__ ,. _ - JtÍv__-,-.AA-__ —_._....... _.__.__ t^^^m A) Preparación de (R) 2-amino-2, 3-dimetilbutironitrilo 3 o j (R) (R) Se agita una mezcla de cloruro de metileno, hielo, (R) 2-amino-2, 3-dimetilbutironitrilo (2S, 3S), sal de ácido tartárico (8.13 g, 31.0 mmol) y 50% de NaOH (5.3 ml, 8.0 g, 100 mmol de NaOH) hasta que no se observen partículas sólidas. Se separa la fase orgánica, se seca sobre sulfato de. magnesio y se filtra. Se destila el filtrado al vacío a 20°C para eliminar el cloruro de metileno y se obtiene (R) 2-amino-2, 3-dimetilbutironitrilo libre en forma de líquido transparente, 3.42 g (98.3 % de rendimiento). B) Evaluación de la Rotación Óptica En estas evaluaciones se colocan 10% p/p de soluciones del (R) 2-amino-2, 3-dimetilbutironitrilo recién preparado en un baño a temperatura constante. Se determinan las rotaciones ópticas a la hora 0 y ) ?.,.,_...-_-^--_ __._,,_____-.-, ... . . ............. ...I,,*. _ . |h___W__ posteriormente a intervalos regulares. Los datos obtenidos están expuestos en las Tablas I y II.

Tabla I Evaluación del Efecto del Solvente No Polar sobre la Estabilidad de las Composiciones de (R) 2-amino-2, 3- dimetilbutironitrilo Solvente Tiempo (h) [a] D ?.a.o Temperatura Acetato de etilo 0 -00.422 26 1 -00.422 26 2.5 -00.425 26 3.5 -00.424 •0.002 26' 4.5 -00.424 26 19.5 -00.421 26 -00.423 26 Tolueno 0 -00.423 26 1 -00.423 26 2 -00.423 26 7 -00.423 o.ooo 26 23 -00.423 26 Acetonitrilo 0 -00.209 26 1 -00.204 26 2 -00.199 26 3 -00.197 0.012 26 312 -00.025 26 Tetrahidrofurano 0 -00.520 26 1 -00.518 26 2 -00.518 26 4.5 -00.520 0.002 26 27 -00.515 26 .«--,_--..*» .*-_«----< Cloruro de metileno 0 -00.468 26 1 -00.467 26 2 -00.461 0.007 26 17.5 -00.458 26 Cloroformo 0 -00.547 26 1 -00.549 26 2 -00.547 0.000 26 17.5 -00.540 26 Dimet ilf orraamida 0 -00.081 26 1 -00.074 26 3 -00.062 0.019 26 23 -00.015 26 168 +00.002 26 Eeter etílico 0 -00.505 26 1 -00.505 26 4 -00.502 0.003 26 6 -00.504 26 Hexanos 0 -00.492 26 1 -00.494 26 4 -00.491 0.001 26 6 -00.482 26 Clorobencero 0 -00.306 25 1 -00.304 25 3 -00.289 0.017 25 20.5 -00.285 25 o-Diclorobenceno 0 -00.242 25 1 -00.241 25 3 -00.240 0.002 25 20.5 -00.229 25 Nitrobenceno 0 -00.068 25 1 -00.051 25 3 -00.045 0.023 25 ?ái?&3k&j*rM _. t _v ¿a 4 & * ** a»*» A^V^^^$^¡^^^^^^^^¿rx¡ ^ 20.5 -00.053 25 1 , 2-Dimetoxietano » -00.419 25 2 -00.408 25 4 -00.421 -0.002 25 6 -00.436 25 1 , 2-Dimetoxietona 0 -00.493 25 2 -00.494 25 4 -00.408 -0.015 25 6 -00.514 25 2-Butanona 0 -00.368 25 2 -00.366 25 4 -00.358 0.014 25 6 -00.357 25 Xilenos 0 -00.447 25 2 -00.442 25 4 -00.453 -006 25 6 -00.460 25 ? [a] D = [a ] D a la Hora 0 menos [a ] D a l a Hora T .

Tabl a I I Evaluación del Efecto del Solvente Polar sobre la Estabilidad de las Composiciones de (R) 2-amino-2, 3- dimetilbutironitrilo Solvente Tiempo (h) [ [a<X]_DD ? [a_D Temperatura Metanol 0 -00.500 26 1 -00.173 27 2 -00.054 27 3 -00.015 0 .485 26 (+)2-Butano 0 -00.541 26 1 -00.425 26 2 -00.359 26 4.5 -00.230 0.311 26 27 -00.000 26 Dimetilsul fóxido 0 -00.239 26 1 -00.151 26 3 -00.059 0.180 26 23 +00.003 26 168 -00.003 26 Etanol 0 -00.540 26 1 -00.298 26 2 -00.145 26 4 -00.064 0.476 26 6 -00.022 26 ?[a]D = [OC]D a la Hora 0 menos fa]D a la Hora T. Como se puede apreciar por los datos precedentes de las Tablas I y II, la racemización se reduce en un factor de 10 a 100 veces cuando el 5 compuesto quiral está en forma de solución al 10%.

Ejemplo 2 Evaluación Comparativa del Efecto del Agua sobre la Racemización de una Solución en Tolueno de (R) 2-amino- 10 2, 3-dimetilbutironitrilo - -*•****- -- .._.-_.. ~ . > . > . ***--» ,.__-___.-,-,__ ..-... ..____<_____-_.____ __ ,_•*__«______ , „* ,_ . ,, ,____ , > .-,.<__ - En esta evaluación, se prepara (R) 2-amino-2, 3-dimetilbutironitrilo de manera similar a la descrita en la Parte A del Ejemplo 1 y empleando tolueno en lugar de cloruro de metileno. Tras a extracción y separación, se obtiene una so solución a 25.8 % de 2-amino-2,3-dimetilbutironitrilo libre en tolueno. Inmediatamente después de la extracción se determina el porcentaje de isómero R en la solución diluida con agua por análisis de HPLC. Se almacena la solución húmeda a 25°C durante 24 horas y se toma una segunda medición. Lueqo se seca la solución húmeda azeotrópicamente (45° - 50°C/60 - 65 mm Hg) , se analiza para determinar el % de isómero R por HPLC quiral inmediatamente después del secado se almacena a 25°C durante 4 días y se analiza por segunda vez. Los resultados están expuestos en la Tabla III.

Tabla III Evaluación Comparativa del Efecto del Agua sobre la Racemización de una Solución en Tolueno de (R) 2-amino- 2, 3-d?metilbutironitrilo Solvente tiempo (días) % isómero R ? % R1 Tolueno húmedo (comparación) 0 85.2 Tolueno húmedo (comparación) 1 80.3 -4.9 Tolueno seco (invención) 0 79.5 .. -^ - __. Ütt&_______S-_. _____& Tolueno seco (invención) 4 78.9 -0.6 X? % R = % de R a la Hora 0 menos % de R a la Hora T. Como se puede apreciar por los datos expuestos en la anterior III, las soluciones del compuesto quiral esencialmente en ausencia de agua son significativamente más estables que las soluciones en las que el agua está presente .

Ej emplo 3 Evaluación del Efecto de la Temperatura y la Concentración sobre la Racemización de una Solución de (R) 2-amino-2, 3-dimetilbutironitrilo En estas evaluaciones, se prepara la solución de ensayo esencialmente de manera análoga a la descrita en el Ejemplo 2 e inmediatamente después de la extracción se seca la solución azeotrópicamente. Se introduce una muestra de 50 g de la solución d ensayo así preparada en un matraz de fondo redondo de tres cuellos que ha sido fijado a una temperatura predeterminada y lavado con nitrógeno. Se tomaron muestras de la solución de ensayo directamente del matraz a intervalos de 0, 4, 24 y 48 horas y se les analiza para determinar el ° de isómero y el % en peso de concentración del (R) 2-amino-2 , 3-dimetilbutironitrilo t,.¡. -fa.. -"liiÉHrr -E-**-""*»"* * . -*¿~-*»*.i¿* M» «w..*»' - * .- -» por HPLC quiral. Los datos obtenidos están consignados en la Tabla IV.

Tabla IV Evaluación del Efecto de la Concentración y la Temperatura sobre la Estabilidad de las Composiciones de (R) 2-amino-2 , 3-dimetilbutironitrilo Concentración Temperatura tiempo (h) % isómero R ? % R1 (% en peso) (°C) 19.2 15 0 94 .0 19.2 15 4 93 .9 19.2 15 24 93 .9 19.2 15 48 93 .6 0.4 19.2 20 0 94 .2 19.2 20 24 94 .0 19.2 20 48 94 .0 19.2 60 0 94 .0 19.5 60 4 91, .9 19.8 60 24 81, .6 0.2 60 48 71, ,6 22.4 32.2 20 0 9.35 2.2 20 48 93. ,1 0.4 8.6 2 0 93. ,4 7.2 2 155 92. ,9 0.5 8.7 2 336 91. ,7 8.6 35 0 93. 4 9.0 35 24 86. .9 8.1 35 48 84. 1 9.3 .. _ _.-_,_*_«• . .._.-..-... . .-.__-_-_________l_t__».. . ._ ...«._ ...-« « . ..-.- , ^t-«-m». 38.3 20 0 90.5 38.3 20 24 89.5 X? R = de R a la Hora 0 menos % de R a las 48 horas Tabla IV Concentración Temperatura tiempo (h) % iissómero R ? % R1 (% en peso) (°C 37.2 35 0 92.9 36.8 35 4 91.4 36.8 35 24 88.4 39.2 35 48 84.3 8.6 45.9 45 0 94.4 46.5 47 2 89.4 92.8 65.2 15 0 92.8 63.8 15 4 92.6 64.9 15 24 90.8 63.4 15 48 89.9 2.9 65.2 60 0 92.8 64.4 60 4 71.3 63.4 60 24 51.4 66.0 60 48 50.5 42.4 R de R a la Hora 0 menos de R a las 48 horas.

Como se puede apreciar por los datos expuestos en la Tabla IV anterior la concentración elevada _...__«<.«__ combinada con la temperatura elevada reduce la estabilidad de la solución quiral. No obstante, las concentraciones de hasta 35 % pueden ser estables a temperatura moderadas . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere. 0

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Una composición estable caracterizada porque comprende hasta aproximadamente 65% en peso de (R) 2-amino-2, 3-dimetilbutironitrilo y un solvente no polar sustancialmente libre de agua.
2. 2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el (R)2-amino- 2, 3-dimet?lbutironitrilo está presente en aproximadamente 5% a 65% en peso.
3. 3. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el (R)2-amino- 2, 3-dimetilbutironitrilo está presente en aproximadamente 5% a 50% en peso.
4. 4. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el solvente es seleccionado entre el grupo que consiste en hidrocarburos aromáticos, hidrocarburos aromáticos halogenados, hidrocarburos, hidrocarburos halogenados, esteres y éteres.
5. 5. La composición de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el solvente es un hidrocarburo aromático.
6. 6. La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el solvente es tolueno.
7. 7. La composición de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el (R)2-amino- 2, 3-dimet?lbutironitrilo está presente en aproximadamente 5% a 65% en peso.
8. 8. La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el (R)2-amino- 2, 3-dimeti lbutironitrilo está presente en aproximadamente 15% a 40% en peso.