PL114535B1 - Process for preparing nitroalkanol derivatives - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia pochodnych nitroalkanolowych, .które stanowia, z jedrnym wyjatkiem, dotychczas nie opisane nowe zwiazki. W przypadku znanej pochodnej, sposób jej wytwarzania, bedacy przedmiotem wynalazku, jest nowy.Jedyny znany zwiazek sposród pochodnych wy¬ twarzanych sposobem wedlug wynalazku stanowi dwuoctan treo-1-d:enylo-S-initropropanodiohi-1„3, prodiuikt posredni w syntezie cMoramtfenikolu, wy¬ twarzany przez reakcje octanu alkoholu cyna¬ monowego z azotynem sodu i reakcje otrzymanego tym spscfoem DL-erytro-l-fenylo~l-nitro'Zo-2-nitro- -3-acetoksypropanu z roztworem bezwodnika kwa^ su octowego w kwasie siarkowym. Zadne dziala¬ nie biologiczne tego zwiazku nie jest znane (C. A. 50, 1956, ,str. 6360). Sposób ten umozliwia skut¬ kiem wlasciwosci stereochemicznych reagentów otrzymywanie wylacznie produktu treo.Zwiazki wytwarzane sposobem wedlug wynalaz¬ ku wykazuja dzialanie ochrony roslin i odpowia¬ daja wzorowi 1, w którym R oznacza grupe alki¬ lowa o 1—20 atomach wegla hub grupe fenylowa lub fenylloalkileinowa, w które-j czesc alkilenowa ma l1—3 atomów wegla, ewentualnie podstawione w pierscieniu fenylowyim co naijmnieij jedna grupa alkilowa o 1—3 atomach wegla lufo atomem chlo¬ rowca. Skutkiem centrów asymetrii (atomy wegla w pozycjach 1 i 2) istnieja 4 izomeryczne odmiany zwiazków o ogólnym wzorze 1, stanowiace wobec 2 sieibie diaistereoizomery, ewentualnie izomery op¬ tyczne. Oba diastereoizomery, treo i erytro tworza tym samym racemat., który mozna rozszczepiac na lewo i prawoskretny izomer oiptyczny. Wyimienio- 5 ny znany zwiazek stanowi izomer treo, przy czym R oiznacza grupe metylowa.Sposób wedlug wynalazku wytwarzania zwiaz¬ ków o ogólnym wzorze 1, w którym R ma wyzej podane znaczenie (polega na tym, ze l-fenylo-i2-ni- io tropropanodiol-il,3 o wzorze 2, lub jego sól z me¬ talem alkalicznym poddaje sie reakcji ze srodkiem acylujacym w lagodnych warunkach.Acylowanie dtiolu o wzorze 2 pomimo pozorów, stwarza wiele trudnosci. Wynika to z „aldolowe- 15 go" charakteru czasteczki i z obecnosci grupy ni¬ trowej. iSkutkiem obecnosci tej ostatniej grupy jest — miedzy innymi — z góry wykluczone przy aeylowani-u stosowanie zasadowych srodków wia¬ zacych kwas, poniewaz pod wplywem ich dziala- 20 nia ,grupa nitrowa tautomeryzuje dio ipochodnej kwasu nitronoweigo i to prowadzi do epimeryzacji, a z drugiej strony powstaje pod dzialaniem srod¬ ka zasadowego równowaga aldolowa, której sklad¬ niki „retroaldolowe" wywoluja dysocjacje czaiste- 25 czek. l-[fenyio-i2-niitro;propainodiiolHliy3 jiest oprócz tego, .podobnie jak i inne nitroalkohole, w takiej mierze niesitalbilny, ze do rozszczepienia (odczepie¬ nie luznego protonu atornu wegla C2) nie jest po¬ trzebna zadna zasada., poniewaz wystarcza zasado- w wose rozpuszczalnika, np. alkoholowo-wodnego 114 535i juz po kilku jgoteiinach, równiez w temperaturze pokojowej, wystepuje daleko idacy rozklad. Przy wyzszej temperaturze rozklad ten przyjmuje cha¬ rakter burzliwy. Tak wiec .nie jest równiez nieo¬ czekiwane, ze w toku badan reakcji tworzenia i rozpadu itfardzo podobnego do omawianej cza¬ steczki l-fenyloi-2-nitooetainolu-il stwierdzono, iz te alkohole w ogóle nie daja isie acylowac (Gazetta Cniimica Italiana, 79, 19,2—201 (1949).Z powodu powyzsizych niedogodnosci do chwili obecnej nie jest znany zadein sposób, acylowania nitroalkohoilu o wzorze 2 jakkolwiek od dawna jest on znamy jako posredini produkt syntez. Obe¬ cnie niespodziewanie stw ierdzono, ze (pochodne acy- lowe o oigólnym wzorze 1 mozna wytwarzac bez trudnosci i reakcji Ubocznych, jesli l-fenylo-2-ini- tropropamcdiol-i'1.,3 o wzorze 2, badiz w poisitaci izo¬ meru treo, /badz erytiro1, lub jego sól z metalem alkalicznym podda isi Jacym w lagodnych warunkach. Jako srodek acy- lujacy korzystnie stosuje sie halogenek kwasowy i/lufb -bezwodnik kwasowy. Reakcje prowadzi sie w rozpuszczalniku luib bez stosowania rozpuszczal¬ nika.Jesli substancja wyjsciowa jest sól metalu alka¬ licznego l-ffenylOi^-nitro-lpropainodioilu-il^, to szcze¬ gólnie korzystne jest przeprowadzanie reakcji soli metalu alkalicznego propanodliolu o wzorze 2, ko¬ rzystnie isolii sodowej, w rozpuszczalniku np. kwa¬ sie octowym, w temperaturze okolo 40°C z halo¬ genkiem kwasowym. W toku reakcji, w czasie okolo 8 godzin oitrzymuje sie z dobra wydajnoscia produkt .zawierajacy izomery treo i erytro w sto¬ sunku okolo 1:1, które mozna rozdzielic prizez kry¬ stalizacje.Równiez korzystny jest wariant sposobu, w któ¬ rym reakcje przeprowadza sie bez rozpuszczalnika.W tym przypadku mozna czysty treo lulb erytro diastereomer przeksztalcac równiez z dobra wy- dajinoscia w odlpowiednia pochodna treo lub eryt¬ ro. Dalsiza korzysitna poistac wykonania . sposolbu wedlug wynalazku polega na tym, ze reakcje pro¬ wadzi sie równiez ibez rozpuszczalnika z bezwod¬ nikiem kwasowym, jako srodkiem acylujacym, w obecnosci katalitycznych ilosci kwasu mineralne¬ go luib chlorku kwasowego. Reakcje mozna natu¬ ralnie przieprowadzic równiez w mieszaninie bez¬ wodnika kwasowego i chlorku kwasowego.Zwiazek wyjsciowy, propanodiol o wzorze 2, jest substancja znana i latwo dostepna. Sól sodowa mozna wytwarzac znanym sposobem (J. A. C. S. 11949 str. 246S). Jesli jako zwiazek wyjsciowy o wzorze 2 stosuje sie izomer treo lulb erytro, to mozna go korzystnie wytwarzac z soli sodowej (opis patentowy Wielkiej Brytanii nr 10649137) lulb korzystnie bezposrednio w jednej operacji w re¬ akcji (benzaldehydu i nitroetanolu z wodorotlen¬ kiem metalu alkalicznego jako katalizatorem.Wytwarzane sposobem wedlug wynalazku zwiaz¬ ki o wzorze ogólnym 1 i den mieszaniny 'wykazu¬ ja -silne dzialanie grzybobójcze i roztoczoibójicze, bez szkodliwego dzialania fitotoksycznego. Dla okreslonych rodzajów owadów zauwazalne jest równiez dzialanie zwiazków broniace przed zjada¬ niem przez nie roslin chronionych tymi zwiazka- 4 535 '..' -v-. ;.* ' * - ": ' * * mi. Stwierdzono równiez przeciwonszyicowe dlziala- nie zwiazków wytwarzanych isposoibem wedtlug wynalazku. Oprócz tego izwiazlki dzialaja stymulu- jaco na kielkowanie roslin uprawnych i nagroma- 5 dzenie suchej substancja roslinnej.Zwiazki wytwarzane sposobem wedlug wynalaz¬ ku okazaly sie skuteczne przy zwalczaniu naste¬ pujacych gatunków grzybów: Alternaria teriuis, Fusarium graminearum, Trichoteeium roseum, 10 Aspergillus flavus, Penieililiuni species, Rbasopus nigricans, Phytophora infestans, Monilia fruetiige- na, Glaidosporium herbarum, Fusarium O'xisporum, Aspergillus oryzae, Mucor mucedo, Bothirytis ci- nerea, Endostiigme pirina. 15 Wynalazek wyjasniono blizej w ponizszych przy¬ kladach wykonania.P r z y k l a d I.' Wytwarzanie dwuoctanu erytro- -l-fenylo-a-initroproipainodidlu-l^. '15© g soli sodowej L-tfenylOi-'2:-nitropropanodlolu 20 -1,3 miesza sie w ciagu 25 minut w temperaturze pcinizej 20°C z 700 ml lodowatego kwasu octowe¬ go. Nastepnie do mieszaniny w ciagu 3*5 minut, w temperaturze równiez nie przekraczajacej 20°C wkrapla sie 304 ml chlorku acetylu. Mieszanie 25 reakcyjna, miesza sie przez 14 godzin w tempera¬ turze 40°C, a nastepnie usuwa przez saczenie wy¬ dzielony chlorek sodu. Do przesaczu dodaje sie 600 ml eteru naftowego. Mieszanine miesza sie przez 2 godziny, chlodzac woda z lodem, przy 30 czym wydziela sie krystaliczny osad, który saczy sie. Wydajnosc: 55 g (25,6%). Temperatura topnie¬ nia: 81—S2°C.Przez powtarzane odparowywanie lugu macie¬ rzystego otrzymuje sie frakcje krysztalów stano- 35 wiace mieszanie diwuoetanów odmian treo i eryt¬ ro. Wydaijnosc: lil0i„/2 g (51%). Temperatura topnie¬ nia: 55—61°C. Sulbstancje otrzymane na tej dro¬ dze mozna stosowac lacznie lulb oddzielnie do ochrony roslin, 40 Przyklad II. Wytwarzanie dwuoctanu treo- -1-feny(Lo-<2-,nitropropa!nodiolu-fl. ,3 10 g treO'-'l-fenylo-2-nitrO'propanodioluJl,3 mie¬ sza sie, w temperaturze pokojowej z 16 ml chlor¬ ku acetylu. Wystepuje silne1 wydzielanie kwasu 45 solnego i ogrzanie. Chlodzenie reg-uduje sie w ten sposób, alby temperatura nie przekraczala 40°C.Po zakonczeniu silnego powstawania kwasu solne¬ go mieszanine reakcyjna przetrzymuje sie jeszcze dalsze 3 godziny w temperaturze 40°C, nastepnie 50 odistawia na noc do temperatury pokojowej.Po dodaniu duzej ilosci eteru naftowego i ochlo¬ dzeniu do temperatury 0°C saczy sie wydzielony . produkt i myje eterem naftowym az przesacz nie bedzie kwasny. Wydajnosc: 10,4 g (73%) Tempe- 55 ratura topnienia: 72—73°C.Przyklad III. Wytwarzanie dwuoctanu treo- -1-fenylo-2-nitropropanodiolu-H,3 10 g treo:-l-feinyllo-i2-initro-il,3Hpropanodiioiu roz¬ puszcza sie w 30 ml lodowatego kwasu octowego 6o i do roztworu dodaje w temperaturze pokojowej 16 ml chlorku acetylu. Mieszanine reakcyjna prze¬ trzymuje sie przez 3 godziny w temperaturze 40°C, a nastepnie odstawia na noc. Chlodzac do tempe¬ ratury 0°C doda-je sie duza ilosc eteru naftowego 65 i odstawia na kilka godzin do lodówki.' Wydaj-5 114 535 nosc: 11,5 g (®0,'5%). Temperatura topnienia: 70— T2°C.P r z yk l a d IV. Wytwarzanie dwuoctanu treo- -lHfenydo-i2-nitropropanod'ioki- 35 g treo-l-tfenylo^2-initrcpropanodaolu-il,3 rozpu¬ szcza sie w 49 mil toezwodnika kwasu octowego i -do roztworu wprowadza powoli 4$ ml chlorku acety¬ lu, w taki sposób, aby temperatura nie przekra¬ czala 40°C. Mieszanine przetrzymuje sie w ciagu 8 godzin w temperaturze 40°C, nastepnie odstawia na noc. Mieszanine reakcyjna wylewa sie miesza¬ jac do 200 g lodiu, przy -czym produlkt diwuacety- lowy wydziela sie w postaci gestego oleju, a na¬ stepnie wkrótce przeksztalca sie w krysztaly., któ¬ re .przetrzymuje sie przeiz 2 godziny w temperatu¬ rze 0°C, nastepnie saczy i myje woda destylowa¬ na do zaniku kwasu. Wydajnosc 49,05 g (9*7,5%).Temperatura topnienia 71—72°C. 24,0 g powyzszego produktu rozpuszcza sie w 72 ml izoprcpanolu w temperaturze okolo 85—<90°C i odstawia roztwór do temperatury pokojowej. Po kilku godzinach wydziela sie produkt, który po odsaczeniu myje sie zimnym eterem nadftowym.Wydajnosc: 22,19 g ((02%). Temperatura topnienia: 72—73°C.Przyklad V. Wytwarzanie dwuoctanu treo- 1 -£enylO'-i2-nitropropanodiolu-l ,3 19,7 g treo-il-fenyllo-a-niitroipropano-diolu-il^ roz¬ puszcza sie w 30 ml bezwodnika kwasu octowego., dodajac 0,2 ml eteratu trójfluorku boru w ten sposób, atoy temperatura przekroczyla 20°C. Mie¬ szanine miesza sie przez 1 godzine w temperatu¬ rze 40°C, a nastepnie wylewa na lód. Wydzielone krysztaly saczy sie i myje lodowata woda desty¬ lowana. Wydajnosc: 26,2 g (93,2%). Temperatura topnienia: 60—71°C. 211,0 g produktu przekrystalizowuje sie z 50 ml etanolu. Wydajnosc: 16,8 g (80,0%). Temperatura topnienia: 70,5—72°C.Przyklad VI. Wytwarzanie dwuoctanu ery- tro-rl-fenylo-<2-nitroipropanodiolu-il,,3 4,9 g erytroHl-fenylO'-:2-nitro-propanodiodu-l,3 rozpuszcza sie w 14,7 ml lodowatego kwasu octo¬ wego i dó roztworu dodaje w temperaturize poko¬ jowej 7,®5 ml chlorku acetylu. Mieszanine prze¬ trzymuje sie przez 6 godzin w temperaturze 40°C, a nastepnie odstawia na noc do temperatury poko¬ jowej. Do roztworu dodaje sie duiza ilosc eteru naftowego i odstawia na 4 godziny do lodówki.Wydzielajacy sie krystaliczny produkt saczy sie i myje eterem naftowym. Wydajnosc: 3,08 g (44%).Temperatura topnienia: 81 °C.Przyklad VII. Wytwarzanie dwuoctanu ery- tro-H-fenylo-2-mitropropamodiolu-1,3 7,0 g erytrO'Hl-f€nylo-l2-ini:tropropanodiolu-,l,3 roz¬ puszcza sie w lil.,2 g ml bezwodnika kwasu octo¬ wego i do roztworu powoli wkrapLa 111,2 mi chlor¬ ku acetylu, w temperaturze nie przekraczajacej 40°C. Mieszanine przetrzymuje sie przez dalsze 8 godzin w temperaturze 40°C. Miesizanime reakcyj¬ na wylewa sie mieszajac do 30 g lodu, skutkiem czego dwuoctan wydziela sie powoli, w ciagu 2 godzin, w temperaturze 0°C, -saczy i myje woda destylowana o temperaturze 0°C do zaniku kwasu.Uzyskuje sie 11,75 g.surowego produktu, który prizekrysitalizowuije siew 66 imll etanolu. Odsaczone krysztaly myje sie eterem naftowym. Wydajnosc: 4,7: g (41%). Temperatura topnienia: 79—80°C.(Przyklad VIII. Wytwarzaniedwupropionianu 5 treo-!l-(fenyilo -i2-niltropropanodiiolu-il,3 W 40 ml bezwodnika, kwasu propionowego, za¬ wierajacego 0,2 ml eteratu trójfluorku boru wpro¬ wadza sie powoli mieszajac 19,7 g treo-1-fenylo- -2-nitropropanodiolu-l,3. Mieszanine przetrzymuje io sie mieszajac przez 2 godziny w temperaturze 40° krysztaly saczy sie i myje lodowata, destylowana woda. Wydajnosc surowego dwupropionianiu: 28,6 (92,6%), po przekrystaliizowaniu z etanolu: 15 25,25 g (88,5%). Temperatura topnienia: 48-^50°C.Przyklad IX. .Wytwarzanie dwuobenzoesanu treo-1 ^fenydo-2-nitroproipanodiolu^l ,3 19,7 g treo-li(fenyló-i2-niitropropanodiolu-l,3 mie¬ szajac doidaje sie powoli do 28 g (24,1 ml) chlorku 20 benzoilu tak, alby temperatura nie przekroczyla 20°€, nastepnie podnosi sie temperature do 815— 90°C i przetrzymuje mieszanine w tej tempera¬ turze przez 7—8 godzin, po czym odstawia na .noc, a nastepnie rozciencza eterem dwuetylowym. Po 25 odsaczeniu produkt myje sie eterem naftowym do zaniku kwasu. Wydajnosc surowego dwuobenzoesa¬ nu: 19,6 g (48,5"%). Po prizekrystalizowaniu z mie¬ szaniny etanolu i ozterowodorotfuranu: 15$ g (80,5%). Temperatura topnienia: 130,5—1312°C. 30 Przyklad X. Wytwarzanie dwupaLbmiitynianu treoJl -fenylo-2-nitroproipanodiolu-ll,3 Mieszanine 4 g treo^l-fenylo^2-nitroprcpanodiO'- lu-1,3 i 9,4 g chlorku fenaeetylu mies;za sie przez 5 godzin w temperaturze 70°C, nastepnie 10 go- 35 dzin w temperaturze 85°C. Po ochlodzeniu mieisza¬ nine reakcyjna rozklada sie za pomoca lodu i od¬ stawia na noc. Produkt wydzielajacy sie w posta¬ ci gestego oleju odidiziela sie od czesci wodnej., roz¬ puszcza w 15 ml eteru dwuetylowego1, suszy 40 siarczanem magnezu i saczy. Do otrzymanego roz¬ tworu dodaje sie 25 ml eteru naftowego i po kil¬ ku dniach stania saczy wydzielony krystaliczny produkt (5,6 g\ roeralbia z 15 mJl etanolu i od¬ stawia d(o lodówki. Nastepnego dnia mieszanine sa- 45 czy sie i myje zimnym etanolem. Otrzymany w ten sposób surowy produkt przekrystalizowuje sie z 112,-5 ml etanolu-, a odsaczony produkt myje zim¬ nym etanolem i eterem najftowym. Wydajnosc: . 4,1 g (46,6%). Temperatura topnienia 63-^64°C. so Przyklad Xl. Wytwarzanie dwui-p-ehloro- benzoesanu treo-*l-fenyio-2-nitropropanodiolu-l ,3 Mieszanine I,9i5 g treo-ll-fenylo-(2-ni!tro-!propano'- diolu-1,3 i 5,35 g chlorku p-chlorclbenzoilu miesza sie przez 14 godzin w temperaturze 85—0iOoC. Do 55 ochlodzonej mieszaniny reakcyjnej dodlaije sie lód', odstawia na noc, nastepnie saczy i myje woda i eterem naftowym. Otrzymany tym .sposbibem su¬ rowy produkt krystalizuje z 62 ml etanolu. Wy¬ dajnosc: l.,06 g (23,4%). Temperatura topnienia 6t) i Zastrzezenia p a t e n t o< w e 1. Sposób wytwarzania pochodnych nitroalkano- es lowych o ogólnym wzorze 1, w którym R ozna-114 535 cza grupe allkiilowa o 1—30 atomów wegla lub ewentualnie podstawiona girujpa alkilowa o 1—3 atomach wegla luib atomem chlorowca gruipe fe- nylowa albo fenyloalkenyilowa, w której grupa alkenyIowa ma 1—3 atomów wegla, znamienny tym, ze l-tfenyloJ2-nitro'propanodiio«l-.l,3 o wzorze 2 lulb sól metalu alkalicznego tego zwiazku pod¬ daje sie reakcji ze srodkiem acylujacym w lagod¬ nych warunkach. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako srodek aeyiluijacy stosuje siie halogenek kwa¬ sowy i/lub ibezwodnik kwaisowy. 8 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi s'ie w rozpuszczalniku. 4. Spasiób wedlug zastrz, 1, znamieimyy tym, ze sól metalu alkalicznego zwiazlku o wzorze 2 pod¬ daje sie reakcji w rozpuszczalniku w temperatu¬ rze olkolo 40°C z halogenkiem kwasowym jako srodkiem acylujacym. 5. sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie z bezwodnikiem kwasu jako srodkiem acylujacym, w obecnosci katalitycznej ilosci kwasu mineralnego luib halogenku kwaso¬ wego odpowiadajacego bezwodnikowi kwasowemu.N02 I CH — CH — CH2 0—CO I R WZtfR 1 o —co i R O f|J02 CH— CH— CH2 I I OH OH WZÓR 2 PZGraf. Koszalin D-290 90 egz. A-4 Cena 45 zl PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia p a t e n t o< w e 1. Sposób wytwarzania pochodnych nitroalkano- es lowych o ogólnym wzorze 1, w którym R ozna-114 535 cza grupe allkiilowa o 1—30 atomów wegla lub ewentualnie podstawiona girujpa alkilowa o 1—3 atomach wegla luib atomem chlorowca gruipe fe- nylowa albo fenyloalkenyilowa, w której grupa alkenyIowa ma 1—3 atomów wegla, znamienny tym, ze l-tfenyloJ2-nitro'propanodiio«l-.l,3 o wzorze 2 lulb sól metalu alkalicznego tego zwiazku pod¬ daje sie reakcji ze srodkiem acylujacym w lagod¬ nych warunkach.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako srodek aeyiluijacy stosuje siie halogenek kwa¬ sowy i/lub ibezwodnik kwaisowy. 8
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi s'ie w rozpuszczalniku.
4. 4. Spasiób wedlug zastrz, 1, znamieimyy tym, ze sól metalu alkalicznego zwiazlku o wzorze 2 pod¬ daje sie reakcji w rozpuszczalniku w temperatu¬ rze olkolo 40°C z halogenkiem kwasowym jako srodkiem acylujacym.
5. 5. sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie z bezwodnikiem kwasu jako srodkiem acylujacym, w obecnosci katalitycznej ilosci kwasu mineralnego luib halogenku kwaso¬ wego odpowiadajacego bezwodnikowi kwasowemu. N02 I CH — CH — CH2 0—CO I R WZtfR 1 o —co i R O f|J02 CH— CH— CH2 I I OH OH WZÓR 2 PZGraf. Koszalin D-290 90 egz. A-4 Cena 45 zl PL