Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania racemicznych estrów kwasu cyklopropanokarboksylo¬ wego. Prowadzono badania w dziedzinie syntetycznych analogów piretryn w celu znalezienia srodków zastep¬ czych przewyzszajacych pod wzgledem wlasciwosci produkty naturalne. Syntetyczne piretryny nie powinny ustepowac produktom naturalnym lecz je przewyzszac, pod wzgledem toksycznosci w stosunku do owadów I ssaków oraz zakresu dzialania owadbójczego i wlasciwosci oszalamiajacych.Stwierdzono, ze piretryny w przyrodzie sa estrami podstawionych kwasów cyklopropanokarboksylowych I podstawionych cyklopentenolów, dlatego tez badania syntetycznych analogów skoncentrowano na modyfikacji „alkoholowej", a nastepnie „kwasowej" czesci czasteczki estru. W niektórych przypadkach przeksztalcono jednoczesnie obydwie czesci. Estry wystepujace w przyrodzie sa estrami kwasów chryzantemowego i piretryno- wego o wzorze la, w którym X oznacza grupe metylowa-(kwas chryzantemowy) albo karbometoksylowa (kwas piretrynowy). W kwasach tych podstawniki przy atomie wegla oznaczonym we wzorze gwiazdka, stanowia w organizmie owadu odtrutki w stosunku do srodków owadobójczych typu piretryn.Obecnie stwierdzono, ze silne dzialanie owadobójcze oraz szczególnie wartosciowe polaczenie toksycznosci zdzialaniem oszalamiajacym, uzyskuje sie z zastosowaniem estrów kwasu 2,2-dwumetylo-3-alkenylocyklopfopa* nokarboksylowego, w których podstawniki w bocznym lancuchu 3-alkenylowym róznia sie od podstawników we wszystkich tego rodzaju znanych estrach typu piretryn.Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nowych estrów kwasu cyklopropanokarboksylowego o wzorze 1, w którym R1 oznacza atom wodoru lub rodnik metylowy, R2 oznacza atom wodoru, atom chlorowca, lub rodnik alkilowy, R3 oznacza atom wodoru, atom chlorowca lub grupe karboaIkoksyIowa, która zawiera co najmniej 2 atomy wegla wreszcie alkoksylowej. gdy R2 i R3 niezaleznie od siebie oznaczaja atom wodoru. R1 oznacza rodnik metylowy i gdy R1 i R3 niezaleznie od siebie oznaczaja atom wodoru R2 oznacza2 94 276 grupe alkilowa, która zawiera co najmniej 2 atomy wegla, R oznacza grupe alkilowa lub grupe o wzorze 3,4, 5, 6, 7 lub 8, w którym Z ozpacza atom tlenu, siarki, grupe CH2 lub CO, Y oznacza atom wodoru, grupe alkilowa, alkeny|owa lub alkinylowa, arylowa lub furylowa, która jest niepodstawiona lub podstawiona w pierscieniu jednym lub kilkoma rodnikami alkilowymi, alkenylowymi, alkoksylowymi lub atomami chlorowców, R7 i R8 sa takie same lub rózne i oznaczaja niezaleznie od siebie atom wodoru, rodnik alkilowy lub alkenylowy, R9 oznacza atom wodoru lub grupe metylowa, R10 i R11 sa takie same lub rózne i oznaczaja atom wodoru lub grupe alkilowa, R12 oznacza rodnik organiczny zawierajacy nienasycone wiazanie pomiedzy atomami wegla w pozycji a w stosunku do grupy CH2, do której jest przylaczony R12, A/S oznacza pierscien aromatyczny lub jego dwu- albo czterowodorowy analog, X1, X2, X3 i X4 sa takie same lub rózne i oznaczaja atom wodoru, atom chloru, rodnik metylowy, Z3 oznacza grupe -CH2- atom tlenu, grupe CO- lub atom siarki, D oznacza atom wodoru, grupe -CN kib grupe -OCH, Z1 i Z3 sa takie same lub rózne i oznaczaja atom chloru lub rodnik metylowy, a n jest równe O, 1 lub 2, przy czym R ma inne znaczenie niz rodnik etylowy lub alletronylowy gdy R1 oznacza atom wodoru, a R2 i R3 niezaleznie od siebie oznaczaja atom chloru.Spoeób wedlug wynalazku polega na reakcji kwasu cyklopropanokarboksylowego lub jego pochodnej dajacej sie estryfikowac ó ogólnym wzorze 2, w którym R1, R2, R3 i R maja wyzej podane znaczenie, poddaje sie reakcji z alkoholem lub jego dajaca sie estryfikawac pochodna o ogólnym wzorze RQ, w którym R ma wyzej podane znaczenie, przy czym albo O1 oznacza grupe OH lub atom chlorowca a Q oznacza grupe OH albo O1 oznacza grupe o ogólnym wzorze O" M*\ w którym M oznacza kation srebrowy lub kation trójetyloamoniowy a Q oznacza atom chlorowca albo tez w przypadku, gdy R zawiera grupe czula na dzialanie zasady, O1 oznacza grupe O-a Ikilowa, w której grupa alkilowa zawiera 1 —6 atomów wegla a Q oznacza grupe OH, przy czym reakcje przeestryfikowania prowadzi sie w obecnosci zasady.Wytworzone sposobem wedlug wynalazku estry o wzorze 1, w którym R oznacza grupe o wzorze 3, 4,5, 6, 7 lub 8 maja wlasciwosci owadobójcze i charakteryzuja sie korzystnym polaczeniem wlasciwosci toksycznych i oszalamiajacych. Poziom dzialania owadobójczego nowych zwiazków jest nadspodziewanie wysoki. Na przyklad ettry 5-benzylo-3-furylornetylowe kwasów (+) -trans-3(but-1-enylo)- i 3-(2,2-dwuchlorowinylo)2*2- dwumetylocyklopropanokarboksylowego sa odpowiednio 1,7 i 2,5 krotnie bardziej trujace dla much domowych niz odpowiadajacy im (+) -transchryzantemian.Wytworzen* sposobem wedlug wynalazku estry o wzorze 1, w którym R oznacza rodnik alkilowy, nie posiadaja wlasciwosci owadobójczych. Jednakze stosuje sie je jako pólprodukty do wytwarzania estrów o wlasciwosciach owadobójczych, na przyklad przez przeestryfikowanie. Jak opisano szczególowo ponizej, nowe estry afciiow* wytworzone sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie na drodze syntezy Wittiga, przy czym nie jest koniecznym przeksztalcenie estru w wolny kwas karboksylowy dla uzyskania estrów o wlasciwosciach owadobójczych. Ewentualnie estry alkilowe moga byc przeksztalcone w wolne kwasy, na przyklad na drodze hydrolizy estru do soli, która poddaje sie nastepnie dzialaniu kwasu.Wytworzona sposobem wedlug wynalazku estry o wzorze 1, w którym R oznacza rodnik alkilowy, a R2 grupe kerboalkoksyiowa sa stosowane jako pólprodukty w produkcji estrów o wlasciwosciach owadobójczych.Estry te mozna przeksztalcac w odpowiadajace im wolne kwasy karboksylowe przez katalize kwasowa, na przyklad przy uiyeru kwasu tolueno-4-sulfonowego w obecnosci benzenu. Reakcja ta nie oddzialywuje na grupe karboal koksyIowa oznaczona symbolem R2. Jak opisano bardziej szczególowo ponizej, nowe estry alkilowe sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie we wlasciwej postaci za pomoca syntezy Wittiga, przy czym przeprowadzenie estru alkilowego w wolny kwas karboksylowy nie jest konieczne by otrzymac estry o wlasci¬ wosciach owadobójczych. Najkorzystniejsze wlasciwosci owadobójcze wykazuja trzeciorzedowy ester butylowy (R3srodnik 11 l-rzed.butylowy). Eewentualnie otrzymany sposobem wedlug wynalazku trzeciorzedowy ester butylowy lub inny ester alkilowy mozna przeksztalcic w wolny kwas karboksylowy przez czesciowe zmydlenie, przy czym trudno zapobiec jednoczesnym zmydleniu grupy karboal koksyiowej oznaczonej symbolem R2.Pod wzgledem budowy zwiazki wytworzone sposobem wedlug wynalazku stanowia estry o wlasciwosciach owadobójczych i mozna traktowac je jako estry kwasu 2,2-dwumetylocyklopropanokarboksylowego podstawio¬ ne w polozeniu 3 i alkoholu, na przyklad alkoholi typu benzylowego, furylometykwego, cyklopentenolonu, albo alkoholi a-cyjano- lub a-etinylobenzylowego, lub a-cyjano- albo a-etinylofurylometylowego. Nowe estry o wzorze 1 mozna wytwarzac równiez innymi sposobami niz estryfikacja odpowiedniego kwasu alkoholem. - Korzystnie symbole R1, R2 i R3 oznaczaja grupy alkilowe lub alkoksylowe zawierajace do szesciu atomów wegla, zwlaszcza do trzech atomów wegla, takie jak rodnik metylowy, etylowy, propylowy, metoksylowy, etoksylowy i prpoksylowy. Jezeli symbole R2 i/lub R3 oznaczaja atom chlorowca, jest nim korzystnie atom fluoru, chloru lub bromu, przy czym R2 i R3 maja takie samo lub rózne znaczenie.Ze wzgledu na rodzaj podstawników R2 i R3 estry wytworzone sposobem wedlug wynalazku podzielic mozna na podklasy. Jedna z podklad ze szczególnym znaczeniu obejmuje zwiazki o wzorze 1, w którym R1 i R33 94 276 oznaczaja atomy wodoru, a R2 oznacza rodnik alkilowy, zawierajacy przynajmniej dwa atomy wegla. Stwierdzo¬ no, ze estry 5-benzylo-3-fu rylomety lowe kwasu 3-j3-alkilowinylo-2,2-dwumetylocyklopropanokarboksylowego wykazuja najwyzsza toksycznosc wobec muchy domowej i zaczka warzuchówki, zwlaszcza gdy grupa alkilowa stanowi rodnik etylowy.Dalsze pod klasy o szczególnym znaczeniu stanowia estry o wzorze 1, w którym R1 i R3 oznaczaja atomy wodoru, a R2 oznacza atom chloru lub bromu, oraz zwiazki o'wzorze 1, w którym R! oznacza rodnik metylowy, fi2 oznacza atom wodoru, a R3 oznacza atom wodoru lub rodnik alkilowy, taki jak metylowy, etylowy lub propylowy, zawierajacy do szesciu atomów wegla.Wszystkie wyzej wymienione podklasy estrów stanowia takie zwiazki, w których atom wegla, zajmujacy pozycje 0 w podstawniku w polozeniu 3, jest bezposrednio polaczony z przynajmniej jednym atomem wodoru.Inna podklase estrów wytworzonych sposobem wedlug wynalazku wyróznia podstawnik przy atomie wegla oznaczonym gwiazdka. Podstawnik ten jest odmienny od podstawników w wyzej wymienionych zwiazkach I stanowi niesymetryczny podstawnik dwualkilowy. W tej podklasie zwiazków szczególnie znaczenie maja zwiazki o wzorze 1, w którym R2 i R3 sa rózne i oznaczaja rodniki metylowy i etylowy. Jezeli R2 i R3 wraz z atomem wegla, do którego sa przylaczone tworza grupe pierscieniowa to korzystnie pierscien zawiera 5 atomów wegla oraz jedno lub dwa endocykliczne wiazanie podwójne miedzy atomami wegla.Inna pod klase nowych estrów o szczególnym znaczeniu stanowia zwiazki o wzorze 1, w którym R3 oznacza atom wodoru, a R2 oznacza grupe karboalkoksylowa. Estry tego rodzaju sa estrami analogicznego kwasu dwumetylopiretrynowego, nie posiadajacego metylowego podstawnika przy atomie wegla w pozycji /3 w podstaw¬ niku w polozeniu 3. Jeszcze inna podklase o duzyrtf znaczeniu stanowia estry o wzorze 1, w którym R3 oznacza rodnik etylowy, a R2 Oznacza grupe karboalkoksylowa o przynajmniej dwóch atomach wegla w reszcie alkoktylowej. Zwiazki te sa estrami analogów kwasu piretrynowego, które nie zawieraja grupy karbometoksylo- wej przy atomie wegla 0 podstawnika w polozeniu 3.Dalsze podklasy o szczególnym znaczeniu obejmuja estry o wzorze 1, w którym R3 oznacza grupe alkilowa, zawierajaca przynajmniej dwa atomy wegla. Sa to równiez estry homologu kwasu piretrynowego nie zawierajace podstawnika metylowego przy atomie wegla oznaczonym we wzorze 1a gwiazdka. W tych estrach, we Wzorze 1 R2 moze oznaczac grupe karbometoksylowa, która zawiera kwas piretrynowy lub wyzszy homolog tej flrupy.Wsród estrów wytworzonych sposobem wedlug wynalazku najbardziej aktywnymi owadobójczo sa zwiazki o wzorze 1, w którym R1 oznacza atom wodoru, a R2 i R3 oznaczaja atomy chlorowca. Estry 5-benzylo-3-fury- lometylowe izomerycznych kwasów 2,2-dwumetylo-3(2,2-dwuchlorowinylo)-cyklopropanowych sa 2,5 krotnie bardziej trujace dla much domowych niz odpowiadajacy im ester kwasu ( + )-trans-chryzantemowego, który jest 60 krotnie bardziej toksycznym dla pospolitych much domowych niz naturalna piretryna o wzorze 1a. Estry 3-dwuchlorowcowinylowe tych kwasów sa równiez szczególnie wartosciowe pod wzgledem odpornosci na dzialanie swiatla, niz odpowiadajace im chryzantemiany.Jeszcze inna podklase stanowia estry o wzorze 1, w którym R1 oznacza atom wodoru, R2 oznacza atom chlorowca, a R3 oznacza grupe alkoksylowa. Grupy kwasowe tych estrów sa analogami kwasu piretrynowego, w których podstawnik metylowy przy |3 atomie wegla w polozeniu 3 jest zastapiony atomem chlorowca oraz homologami tego rodzaju kwasów, w których grupa karbometoksylowa, zastapiona jest grupa karboalkoksylowa, zawierajaca przynajmniej 3 atomy wegla. Korzystnie atom chlorowca stanowi atom chloru lub bromu, a grupe karboMyat koksy Iowa, karboksymeto ksyIowa stanowi grupa karbometoksylowa, karboetoksylowa lub karbo-n- propoksylowa.Szczególnie korzystne wlasciwosci wykazuja estry kwasu 2,2-dimetylocyklopropanokarboksylowego pod¬ stawione w polozeniu 3, podstawnikiem, takim jak grupa o wzorze o wzorze C2H5-CH=CH-, o wzorze 9 n-C3H7-CH=CH-, o wzorze Cl-CH«CH-, o wzorze Br-CH»CH, o wzorze CH3OOC-CH=CH o wzorze C2K5OCC-CH=CH-, o wzorze C2H500-CH3C=CH-, o wzorze CH3 OOC-C2 H5 C=CH-, o wzorze CHsOOC-C2H5C=CH-, o wzorze CH5OO-C10=CH-, o wzorze C2 H5 OOC-CIC=CH-, o wzorze Cl2 =C=CH-, o wzorze Br2 =C=CH-.94276 4 Korzystnie w estrach alkilowych wytworzonych sposobem wedlug wynalazku grupa alkilowa zawiera do szesciu atomów wegla. Stwierdzono, ze estry metylowe, etylowe i trzeciorzedowe butylowe otrzymuje sie latwo za pomoca opisanych sposobów syntezy.Jezeli ester ma budowe pochodna od alkoholu typu furylometylowego to w reakcji korzystnie stosuje sie jeden z alkoholi 3-furylometylowych, opisanych w brytyjskim opisie patentowym nr 1168798. Korzystnie alkohole furylometylowe, a zwlaszcza 3-furylometylowe, odpowiadaja wzorom, w których R7 i 'H* oznaczaja atomy wodoru lub grupy zawierajace do czterech atomów wegla, zwlaszcza rodniki metylowe, a Y oznacza rodnik fenylowy ewentualnie podstawiony w pierscieniu grupa zawierajaca do czterech atomów wegla, na przyklad rodnikiem metylowym lub metoksylowym, albo atom chloru, przy czym Z oznacza grupe CH2, a D oznacza atom H. Ewentualnie stosuje sie analogi tych zwiazków o wzorach, w których Z oznacza atom O albo S albo grupe CO, a D oznacza grupe BCN lub OCH. Inne stosowane korzystnie w sposobie wedlug wynalazku zwiazki objete sa wzorem, w którym Y oznacza atom wodoru, grupe alkilowa zawierajaca do czterech atomów wegla, grupe alkenylowa zawierajaca do czterech atomów wegla, na przyklad winylowa, grupe alkadienylowa zawierajaca do czterech atomów wegla, grupe alkinylowa, na przyklad propargilowa lub grupe furybwa.Jako odpowiednie alkohole do wytwarzania estrów wedlug wynalazku stosuje sie alkohol 5-benzylo-3-fury- lometylowy, 5-ben2ylo*2-metylo-3-furylowy, 5-benzylofurfurylowy, 4-benzylo-5-metylofurfurylowy, 5-p-ksylylo- furfurylowy, 2#4,5-trójmetylo*3-furylometylowy, 4,5-dwumetylofurfurylowy, 5-fenoksy i 5-benzoilo-3-furylome- tylowy, a-cyjano- i Cyklopentenolony stosowane do wytwarzania estrów wedlug wynalazku obejmuja zwiazki zarówno niepodstawione w pozycji 3 Jak i podstawione w tej pozycji rodnikiem metylowym (to znaczy R9 oznacza atom H lub grupe CH3).Niepodstawione cyklopentenolony tego rodzaju opisano w brytyjskim opisie patentowym nr 1305025.Niektóre i tych alkoholi sa s-„odmetylowanymi" analogami tych od których wywodza sie piretryn spotykanych w przyrodzie. W sposobie wedlug wynalazku korzystnie stosuje sie zwiazki o wzorach, w których R10 i R11 oznaczaja atom wódou grupe metylowa lub grupe etylowa, a R12 oznacza rodnik arylowy, taki jak fenylowy ewentualnie podstawiony atomem chlorowca rodnikiem alkilowym lub alkoksylowym zawierajacym od jednego do czterech atomów wegla, na przyklad tolil, ksilil, o-chlorofenyl lub o-metoksyfenyl. R12 moze takze oznaczac rodnik 2- lub 3*furykwy, albo aikenylowy takiJak winylowy, prop*1-enylowy lub buta-1,3-dienylowy.W sposobie wedlug wynalazku estry wytwarza sie z cyklopentenolonów podstawionych w pozycji 3 rodnikiem metylowym (R9 oznacza rodnik metylowy). Zwiazki te moga byc pochodnymi alletrolonu (Rio - Ri i - h, R12 - winyi), pyretrolonu (R10 - R1! - H, R12 - buta-1,3-dienyl), cinerolonu (R10 - R11 « H, RIa - prop-1-enyl), jasmolonu (R10 - R11 - H, R12 - but-1-enyl) lub furetrolonu {Rio . ft" -h, Rla -2-furyl).JeieN estry wytworzone sposobem wedlug wynalazku stanowia zwiazki ftalimidometylowe o wzorze 1, w którym R oznacza grupe o wzorze 5, sa one estrami ftalimidowymi dwuwodoroftalimidowymi lub czterowodo- roftallmldowytni, W których reszty ftalimidowa, dwuwodoroftalimidowa lub czterowodoroftalimidowa sa przed¬ stawione w brytyjskich opisach patentowych nr 985006,1052119 lub 1058309. Szczególne znaczenie maja estry 3,4,5,^ctterowodoroftalimidomety(owe.Jezeli we wzorze 1, R Oznacza grupe o wzorze 6 zwiazki te stanowia estry 3-benzylobenzylowe, 3-benzoilo- benzylowe albo 3-fenoksybeniylowe, przy czym kazdy z pierscieni moze byc podstawiony najwyzej trzepia atomami chloru lub trzema grupami metylowymi albo i atomami chloru i grupami metylowymi w ogólnej liczbie trzech. Ponadto szczególnie znaczenie maja zwiazki o wzorze 1, w którym R oznacza grupe o wzorze 6, w którym Z3 oznacza atom O lub grupe CH3, a D oznacza grupe -CN lub -OCH. Sa to na przyklad estry alkoholi a-cyjano- lub a*tinylo-3-fenoksybenzylowego oraz a-cyjano- albo a-etinylo-3-benzylo- oraz 3-benzoilo- benzylowego.Zwiazki wytworzone sposobem wedlug wynalazku odznaczaja sie izomeria geometryczna i optyczna, dlatego otrzymuje sie je w odmianach optycznie czynnych, które nastepnie moga byc mieszane, albo w postaci racematów, które moga byc rozdzielane na optycznie czynne skladniki. Optycznie czynne odmiany i racematy mozna równiez rozdzielac na poszczególne Izomery geometryczne* Poza izomeria geometryczna powstajaca na skutek wzajemnego rozmieszczenia podstawników w pierscieniu cyklopropanowym oraz ich konfiguracji w sto¬ sunku do samego pierscienia, istnieje równiez mozliwosc powstania izomerii geometrycznej w lancuchu bocznym w polozeniu 3, gdy R1, Rr i R3 maja takie znaczenie, ze nienasycony lancuch boczny podstawiony jest niesymetrycznie.W zwiazkach a-cyjanowych i a-etinylowych (D oznacza grupe "CN lub -C=M) powstaje jeszcze jedna mozliwosc optycznej izomerii, dlatego w zakres wynalazku wchodza estry zarówno racematu jak i poszczegól-.51 94 276 nych izomerów powstajacych na skutek asymetrii atomu wegla, do którego przylaczona jest grupa D. Optycznie i geometryczne izomery estrów otrzymanych sposobem wedlug wynalazku, posiadaja zwykle odmienna owado¬ bójcza toksycznosc i moc oszalamiajaca.Nowe zwiazki, w których atomy wodoru w polozeniu 1 i 3 pierscienia cyklopropanowego sa w stosunku do siebie w polozeniu trans stereoana logami kwasu ( + )-trans-chryzantemowego. Z tego powodu reprezentuja one klase specjalnie pozadanych zwiazków, lecz w zakres wynalazku wchodza równiez zwiazki w których wymienio¬ ne powyzej atomy wodoru sa w stosunku do siebie w polozeniu cis.Sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie estry o wlasciwosciach owadobójczych na drodze estryfikacji, w wyniku reakcji alkoholu lub pochodnej alkoholu o wzorze R-Q, na przyklad o wzorze 10, 11 lub 12 z cyclopropanem, kwasem karboksylowym albo ich pochodnymi o wzorze 13.W wyzej wymienionych wzorach symbole Q i COO1 oznaczaja funkcyjne grupy lub atomy reagujace ze toba z utworzeniem wiazania estrowego, R, R1, R2, R3, R7, R8, R9, R10, R11, R12,oraz D, Z, Z1, Z2, Z3, Y i n maja wyzej podane znaczenie.W praktyce korzystnie alkohol poddaje sie reakcji z kwasem lub halogenkiem kwasowym o wzorze COO1 = COOH lub CO — chlorowiec, oraz Q = OH, albo zwiazkiem zawierajacym atom chlorowca (Q=chloro- wlec) poddaje sie reakcji z sola kwasu karboksylowego o wzorze COO1 = COO" Nf, w którym M+ oznacza na przyklad jon srebra lub kation trójetyloamoniowy.Z powodów opisanych ponizej reagent o wzorze 13 dostepny jest w postaci estru zawierajacego nizsze grupy alkilowe (COO1 = COO alkil), od jednego do szesciu atomów wegla. Stad szczególnie korzystnym sposobem otrzymywania owadobójczych estrów wedlug wynalazku (wyjawszy przypadek gdy R2 oznacza grupe karboksyalkoksylowa) jest poddanie estru alkilowego o wzorze 13 przeestryfikowaniu przy uzyciu alkoholu o wzorze ROH, ha przyklad wobec katalizatora zasadowego. Jezeli ester alkilowy zawiera grupe czula na dzialanie zasad, na przyklad R2 oznacza grupe karboalkoksylowa, przeestryfikowania nie stosuje sie. Przeestryfi¬ kowaniu zapobiega sie stosujac trzeciorzedowy ester butylowy, który przeksztalca sie nastepnie w wolny kwas przez rozpad katalizowany kwasem. Wolna grupe karboksylowa estryfikuje sie bezposrednio lub po przeksztalce¬ niu w sól lub halogenek.Zwiazki karbonylowe o wzorze 13 wytwarza sie przez ozonolize odpowiedniego estru kwasu chryzantemo¬ wego. W reakcji tej podwójne wiazanie w izobutenylowym lancuchu bocznym nasyca sie tlenem. Jednakze jezeli podstawnik R nie zawiera grupy ulegajacej w warunkach ozonolizy rozpadowi, zadany zwiazek karbonylowy otrzymuje sie bezposrednio przez ozonolize chryzantemianu i wytworzony chryzantemian poddaje sie reakcji Wittiga z uzyskaniem estru o wlasciwosciach owadobójczych.Podczas ozonolizy niektóre zwiazki zawierajace furan ulegaja rozpadowi, na przyklad na drodze ozonolizy nie mozna otrzymac estru 5*benzylo-3*furylometylowego aldehydu karonowego (zwiazek ten wytwarza sie w dwóch etapach poprzez ester alkilowy aldehydu karonowego). Jednakze procesowi ozonolizy mozna poddac ester 3-fenoksybenzylowy.Kwasy o ogólnym wzorze 13 (COO1 - COOH), w którym R1 i R2 oznaczaja atomy wodoru, a R3 oznacza grupe alkilowa, zawierajaca przynajmniej dwa atomy wegla, otrzymuje sie w reakcji kwasu 2 etinylo-3,3-dwume- tylocyklopropanokarboksylowego z odpowiednim halogenkiem alkilu w obecnosci metalu alkalicznego, a uzyska¬ ny produkt poddaje sie pól-uwodornieniu katalitycznemu.Alkohole i halogenki o wzorze 11 opisane w brytyjskim opisie patentowym nr 1315025.Alkohole o wzorach 10 albo 12, w których D oznacza grupe o wzorze CN lub -C^CH, otrzymuje sie znanymi sposobami z odpowiednich aldehydów. I tak furaldehyd lub benzaldehyd poddaje sie reakcji z HCN, korzystnie wydzielonym in situ z KCN i kwasu, przy czym dodanie HCN powoduje wytworzenie cyjanohydryny albo z acetylenkiem metylu alkalicznego w cieklym amoniaku.Alkohole o wzorze ROH, w którym R oznacza grupe o wzorze 6, w którym D oznacza wodór, otrzymuje sie przez odtlenianie na przyklad wodorkiem odpowiednich kwasów lub estrów, lub przeprowadzenie odpowied¬ niego halogenku w ester, na przyklad przez reakcje z octanem sodu, a nastepnie hydrolize estru, albo w reakcji formaldehydu ze zwiazkiem Grignarda, otrzymanego z odpowiedniego halogenku. Halogenki o wzorze R-chloro- wiec, w którym R oznacza grupe o wzorze 6, w którym D oznacza wodór, otrzymuje sie przez chlorowcometylo- wanie zwiazku o wzorze 14, lub chlorowcowanie lancuchu bocznego zwiazku o wzorze 15.Jeden lub kilka z owadobójczych estrów wytworzonych sposobem wedlug wynalazku stosuje sie w prakty¬ ce w mieszaninie z obojetnym nosnikiem lub rozcienczalnikiem. Powstale w ten sposób srodki i owadobójcze moga miec postac na przyklad pylów, granulatów stalych, proszków zwilzalnych, spiralek przeciwmoskitowych Jub innych produktów stalych, oraz emulsji, koncentratów do emulgowania i innych plynnych preparatów zawierajacych odpowiednie rozpuszczalniki, rozcienczalniki oraz srodki powierzchniowo czynne. Srodki owado¬ bójcze w postaci plynu stosuje sie do opryskiwania mglawicowego i opryskiwanie.6 94 276 Srodki te moga zawierac dodatkowo synergenty piretrum, takie jak butylan pyperonilu lub torpital.Niektóre z owadobójczych estrów wytworzonych sposobem wedlug wynalazku wykazuja w porównaniu z estra¬ mi o podobnej budowie na przyklad chryzantemiany lub piretriany korzystniejsze wlasciwosci pod wzgledem zdolnosci wspóldzialania z synergentami. Wspólczynnik dzialania synergetycznego wielu estrów wytworzonych sposobem wedlug wynalazku jest wielokrotnie wiekszy od wspólczynnika znanych syntetycznych estrów.Ponadto wiele estrów kwasów wytworzonych sposobem wedlug wynalazku odznacza sie wytrzymaloscia na dzialanie swiatla, przewyzszajaca wytrzymalosc znanych estrów, przy czym wyrózniaja sie estry chlorowcowi- nylowe. srodki owadobójcze moga zawierac takze znane syntetyczne piretryny dla wzmozenia aktywnosci, zabójczosci I oszalamialnosci albo celem synergetycznego podwyzszenia aktywnosci znanych piretryn lub syntetyczne] piretryny wedlug wynalazku wchodzacych w sklad srodka.Nowe estry wytworzone sposobem wedlug wynalazku lub srodki owadobójcze zawierajace te estry mozna stosowac do tepienia lub do zwalczania owadów w skali domowej lub rolniczej przez poddawanie dzialaniu tych srodków samych owadów albo srodowiska, w którym wystepuja.Ponizsze testy Ilustruja dzialanie owadobójcze estrów wytworzonych sposobem wedlug wynalazku.Badania przeprowadzono za pomoca much domowyph i zaczka warzuchówki.TestI. W badaniach stosowano muche domowa. Samicom muchy domowej umieszczono na tulowiu po jednej kropli mikrolltrowej insektycydu rozpuszczonego w acetonie. Kazdy z badanych zwiazków podawano w szesciu róznych stezeniach dawek, które aplikowano w kazdym stezeniu dwóm grupom po 15 much w kazdej grupie* Po podaniu srodka muchy utrzymywano w temperaturze 20°C±1. Smiertelnosc sprawdzano po 24 i 48 godzinach. Wartosci LD50 obliczano w mikrogramach zwiazku owadobójczego na muche, a wzgledna toksycznosc wyliczano z odwrotnosci stosunków tych wartosci (zob. Sawicki et. al. Bulletin of the World Health Organisation, 35, 893/1986/ oraz Sawicki et al. Entomologia and Exp. Appl. 10, 253 /1967/).TM II. W badaniach stosowano zaczka warzuchówke - Phaedon cochleariae Fab.Roztwory acetonowi badanych zwiazków aplikowano nabrzusznie doroslym osobnikom za pomoca aplikatora mlkrokroptowego. Owady trzymano nastepnie przez 48 godzin, po czym sprawdzano smiertelnosc.Kazdy zwiazek stosowano przy 3 lub 4 stezeniach traktujac po dwie grupy od 40 do 50 owadów na kazde stezenia. Jak poprzednio obliczano wartosc LD$0, a nastepnie toksycznosc wzgledna z odwrotnosci ich stosunków (zob. Elliott et al. J. Sci. Food Agric. 20 561 /1969/).Wartosci toksycznosci wzglednej otrzymywano na podstawie porównania z danymi dla (+) -trans-chryzan- temianu 5»benzylo~3-furylometylu. Sposród znanych chryzantemianów jest to jeden z najbardziej trujacych dla much (65 razy bardziej trujacy niz alletrina) i zaczka warzuchówki (24 razy bardziej trujacy niz alletrina).Otrzymane wyniki dzialania toksycznego przedstawiono w tablicyI.Tablica I Zwiazek 1 (+)-trans-chryzantemian -benzylo-3-furylometylu pyretrina I bioalletrina A B C E F G H I Efekt toksyczny (wartosc wzgledna) mucha domowa 2 1000 12 60 1700 630 270 470 21 18 7 7 zaczek warzuchówki ~~3 * 1000 1600 2000 890 420 670 — — -¦ 1094 276 7 l, , 1 , ^ll»< 1 . 1 K Q R S T P19A P19B P19C P19D P19E P19F P19G P19H P21A P21B P21C P21D P21E P21F P21G P21H P21I P21J P21K P21L P21M P21N P21P P24A P24B P24C P24D 2 1300 60 120 240 91 67 24 290 290 130 300 2500 1100 1000 1200 700 400 680 660 170 360 340 72 19 100 1300 82 150 23 450 3 1600 69 300 170 300 100 320 40 440 500 360 500 50 2700 1900 2200 1700 1800 790 780 740 420 350 350 73 370 2000 5000 przymajmniej 310 310 120 290 Titt III. Dzialanie trujace niektórych estrów wedlug wynalazku w odniesieniu do ssaków zmierzono na szczurach. Uzyskane wyniki przedstawiono w tablicy II.Tablica II Zwiazek LD50 (mg/kg) doustna dozylna pyretrinaI 260-420 2-5 |+)-trans-chryzantemian -benzylo-3-furylometylu 8000 340 A 800-1000 120 P21E 40 5 P21C 400 26-338 94 276 TestIV. Podatnosc na dzialanie synergetyczne niektórych wytwarzanych sposobem wedlug wynalazku zmierzono w próbach w których LD50 insektycydu (w/ag na samice muchy domowej mierzono dla much uprzednio poddanych dzialaniu (2/ig na osobnika) synergentu sesmex (273,4-mrtylenodwuoksyffenoksy/- 3,6,9-trójoksyundekan) oraz dla much nie poddanych dzialaniu senergentu. Otrzymane wyniki przedstawiono w tablicy III.Tablica III .' Zwiazek czynny (+)~trans-chryzantemian -benzylo-3-furylometylu (+)-cis-trans-chryzantemian -benzylo-3-furylornety 1u P21C P21D P21F P21g (+)-trans(3-cis-buM-enylo) izomer (+)-cis-(3-cis-but-1 -enylo) izomer tylko zwiazek czynny 0,0054 0,010 0,0065 0,0058 . 0,013 0,0083 0,0042 0,0074 LD50 zwiazek czynny + synergent 0,00057 0,00079 0,00033 0,00046 0,00033 0,00037 0,00033 0,0012 wskaznik synorgizmu w przybliz. 9,4 13 19 12 39 22 13 6 Ponizsze przyklady ilustruja przedmiot wynalazku. Temperatury podano w°C. Wyjawszy przyklady, w których podano specjalne objasnienie, atomy wodoru przy atomach wegla Ci i C3 w pierscieniu cyklopropanowym wystepuja w stosunku do siebie w polozeniu trans.Przyklad I. Sód w ilosci 0,2 mola dodawano stopniowo do roztworu 2 moli alkoholu 5-benzylo-3-fu- rylometylowego w toluenie. Po zakonczeniu reakcji sodu z alkoholem z wydzieleniem alkoholanu sodu dodawano roztwór (w przyblizeniu molowy) estru o wzorze 1 w toluenie i calosc ogrzewa sie pod chlodnica zwrotna, przy czym wydziela sie etanol lub metanol wytworzony na skutek reakcji przeestryfikowania. Po ostygnieciu roztworu wytworzony odpowiedni ester 5-benzylo-3-furylometylowy wyodrebnia sie za pomoca chromatografii na Al203. Zgodnosc budowy estrów ze wzorem 1 ustalono za pomoca chromatografii gazowej i pomiarów widma NMR. Otrzymane estry przedstawiono w tablicy IV.Tablica IV Zwiazek r»D A A cis B C E F G H 1 C2HS C2H5 n-C3H7 n^4 He C2H5 H CH3 C2H5 n-C3H7 H H H H CH3 H H H H H H H H CH3* CH3* CH3* CH3* 1,5174 (trans izomer) 1,5347 ( + )-cis- IR,3S izomer) 1,5177 1,5128 1,5090 1,5157 1,5206 1,5180 1,511894 276 9 Zwiazki A—I wszystkie odpowiadaja wzorowi 1, w którym R = 5-benzylo-3-furylornetyI. Zwiazki oznaczone sa mieszaninami izomerów (±)~cis+trans.Zwiazek A-cis otrzymano ze zwiazku A-cis traktujac go chlorkiem tionylu w obecnosci benzenu co daje odpowiedni chlorek kwasowy, który nastepnie poddawano reakcji z alkoholem 5-benzylo-3-furylo-metylowym w benzenie i w obecnosci pirydyny.Przyklad II. 2,2-dwumetylo-3-(but~1-enylo)cyklopropanokarboksylan metylu, (2,8g) M,8g NaOH w 70 ml metanolu utrzymuje sie w stanie wrzenia pod chlodnica zwrotna w ciagu godziny. Nastepnie mieszanine rozciencza sie woda, zakwasza i ekstrahuje eterem etylowym, otrzymujac 2,01 g kwasu 2,2-dwumetylo-3-(but-1- enylo)cyklopropanokarboksylowego o n£ = 1,4719. Otrzymany kwas przeprowadza sie w chlorek kwasowy na drodze reakcji z chlorkiem tionylu, nastepnie chlorek estryfikuje sie w roztworze benzenowym, poddajac reakcji w stosunku równomolowym z (+)-alletrolonem, (+)-pyretrolonem, alkoholem 3-benzylobenzylowym albo 3-fe- noksybenzylowym, w obecnosci pirydyny. Mieszanine reakcyjna rozdziela sie chromatograficznie na podlozu obojetnego tlenku glinowego i odparowujac rozpuszczalnik otrzymuje sie estry przedstawione w tablicy V.Tablica V Zwiazek Q R S T R3 C2H5 C2H5 C2H5 C2H5 R2 H H , H H f R1 H ' H H H R (±)-alletronyl (±)-pyretronyl • 3-benzylobenzyl 3-fenoksybenzyl nD 1,6009 1,6159 1,5488 1,5439 Przyklad III. Mieszanine trzeciorzedowego butylowego estru o wzorze 1, w którym R3 - Cl, R2 » H, R=111 rzed.-C4H9 (410 mg), kwasu toluenosulfonowego-4 (47,5 mg) i bezwodnego benzenu (15 ml) utrzymuje sie wstanie wrzenia pod chlodnica zwrotna w ciagu 2 godzin. Do otrzymanego roztworu dodaje sie odpowiedniego kwasu karboksylowego. Po czym chlodzi i dodaje pirydyne (183 mg) i chlorek tionylu (213 mg), a nastepnie celem uzyskania chlorku kwasowego mieszanine pozostawia na 2 godziny w temperaturze pokojowej, Mieszanine zawierajaca w zasadniczo równomolowych ilosciach chlorek kwasowy, alkohol 5-benzylo-3-furylome- tylowy I pirydyne w bezwodnym benzenie pozostawia sie wciagu nocy w temperaturze pokojowej. Nastepnie mieszanine poddaje sie chromatografii na kolumnie wypelnionej obojetnym AlaO$ i eluuje benzenem, otrzy¬ mujac zwiazek o wzorze 1, w którym R3 - Cl, R2 = H, R1 * H, a R * 5-benzylo-3-furylometyl.Przyklad IV. Zwiazek o wzorze 1, w którym R2 * n-propoksykarbonyl, R**CHa» aR-lll rzed.-butyl. (0,393 g) miesza sie z kwasem toluenosulfonowym-4 (47,2 mg) w benzenie (11,5 ml) i mieszanine utrzymuje sie w stanie wrzenia pod chlodnica zwrotna w ciagu 2 godzin. Po ochlodzeniu roztworu wykrystallzo- wuje sie kwas (R2 « n-propoksykarbonyl, R3 * CH3, R - H). Do mieszaniny reakcyjnej dodaje tle bezwodna pirydyne (0,127 g, 131/il), chlorek tionylu (0,158 g, 96/il) i pozostawia wciagu 2 godzin w temperaturze okolo °C do wytworzenia sie odpowiedniego chlorku kwasowego.Nastepnie dodaje sie roztwór alkoholu 5-benzylo-3-furylometylowefto (276 mg) oraz pirydyny (0,105 g, 108/il) w benzenie (8 ml) i roztwór pozostawia sie w temperaturze pokojowej w ciagu nocy. Otrzymany roztwór poddaje sie chromatografii nad kolumnie napelnionej obojetnym tlenkiem glinowym, a nastepnie odparowuje uzyskujac 550 mg zwiazku o wzorze 1, w którym R2 - n-propoksykarbohyl, R3 * CH3, a R - 5-benzylo-3-fury- lometyl, np - 1,5125. Zwiazek ten oznaczono P19/E. Zgodnosc budowy zwiazku ze wzorem 1 potwierdzono metodami pomiaru widma NMR i chromatografii gaz/ciecz. Postepujac w sposób analogiczny do opisanego powyzej wytwarza sie estry przedstawione w tablicy VI.Estry P19/A do P19/H stanowia zwiazki o wzorze 1, w którym R * 5-benzylo*3*furylornetyI.Kwas wyjsciowy wytwarza sie sposobem, bedacym odmiana zwyklej syntezy kwasu chryzantemowego, do której stosowano dwuazooctanu etylu. W tym przypadku 1,1-dwuchloro-4-metylo-1,3-pentadien poddawano reakcji z dwuazooctanem etylu wobec katalizatora miedziowego, a wytworzony (+)-cis-trans-2,2-dwumetylo-3- (2,2-dwuchlorowinylo)cyklopropanokarboksylan etylu hydrolizowano do wolnego kwasu. Izomery cis i trans mozna rozdzielac przez selektywna krystalizacje z n-heksanu, w którym izomer cis jest bardziej rozpuszczalny.Mieszanine izomerów rozpuszczano w heksanie w temperaturze pokojowej i chlodzono do temperatury 0° lub —20°C, powodujac wytracenie izomeru trans. Osad mielono, przemywano w temperaturze pokojowej mala iloscia heksanu, a pozostalosc rekrystalizowano z heksanu w temperaturze 0° lub -20°C, otrzymujac izomer trans jako pozostalosc. Izomer cis odzyskuje sie z roztworu w heksanie.10 94 276 Tablica VI Zwiazek P19/A P19/B P19/C P19/D P19/E P19/F P19/G P19/H R3 H H H CH3 CH3 C2H5 C2HS C2H5 R* COOCH3 COOC2H5 COOn-C3H7 COOC2H5 COOn-C3H7 COOCH3 COOC2 H5 COOn-C3H7 nD 1,5262 1,5298 1,5278 1,5235 1,5125 1,5228 1,5193 1,5190 Przyklad V. (+)-cis-tran8-3-(2',2'-dwuchlorowinylo)2,2-dwumetylocyklopropanpkarboksylan (+)-a-cyjano-5*benzylo-3-furylometylu. Zwiazek oznaczono P21/N.Do roztworu pirydyny (4,75 g) w osuszonym chlorku metylenu (75 ml) dodaje sie trójtlenek chromu (3,00 g), a po 15 minutach alkohol 5-benzylo-3-furylometylowy (0,94 g), mieszajac bez przerwy w czasie dodawania i wciagu dalszych 15 minut. Nastepnie mieszanine przesacza sie i osad przemywa eterem (100 ml).Przesacz i popluczyny laczy sie, przemywa 5% roztworem wodorotlenku sodu (3X50 ml), 2,5 n kwasem solnym (60 ml) i 8% roztworem weglanu sodu (50 ml), a nastepnie suszy (Na2S04), otrzymujac 0,53 g alkoholu -benzylo-5-furylowego o temperaturze wrzenia 116° (0,8 mm nD ¦ 1,5652).Do roztworu cyjanku potasu (0,3 g) w wodzie (3 ml) dodaje sie aldehyd a(0,53g) i dioksan (5 ml) dla ulatwienia rozpuszczania. Roztwór miesza sie wciagu 10 minut w temperaturze 15°C po czym wkrapla 40% kwas siarkowy (1 ml) i mieszajac wciagu dalszych 10 minut. Mieszanine ekstrahuje sie czterochlorkiem wegla (50 ml) tuszy (Na2S04) i odparowuje, otrzymujac 0,53 g alkoholu (+)-a-cyjano-5-benzylo-3-furylometylowego onD« 1,6377. Strukture potwierdzono metoda pomiaru widma NMR.Mieszanine alkoholu (265 mg) otrzymanego sposobem opisanym powyzej i 80 mg pirydyny w 10 ml bezwodnego benzenu dodaje sie do 227 mg chlorku kwasu ( + )-ci9-trans-3-(2,2-dwuchlorowinylo)-2,2-dwumetylo- cyklopropanokarboksylowego w 10 ml bezwodnego benzenu. Mieszanine pozostawia sie na noc, a nastepnie oczyszcza metoda chromatografii kolumnowej na obojetnym tlenku glinowym. Po odparowaniu rozpuszczalnika otrzymuje sie 0,31 g zwiazku P21/N o nD - 1,5428 (budowe potwierdzono pomiarem widma BNR).Przyklad VI. Do roztworu pirydyny (4,75 g) w bezwodnym chlorku metylenu (75 mg) dodaje sie trójtlenek chromu (3,00 g), a po 15 minutach alkohol 3-fenoksybenzylowy (Ig chlorku metylenu) Ib ml), mieszajac bez przerwy w czasie dodawania i wciagu dalszych 15 minut. Mieszanine reakcyjna saczy sie i osad przemywa eterem etylowym (100 ml). Przesacz przemywa sie 5% roztworem wodorotlenku sodu (3X50 ml), 2,5 n HCI (60 ml) i 5% roztworem weglanu sodu, a nastepnie suszy nad Na2SC4, otrzymujac 0,8 g aldehydu S-fenoksybenzoesowego o temperaturze wrzenia 126° (0,8 mm; nD - 1,5948).Do roztworu cyjanku potasu (0,3 g) w wodzie (1 ml) dodaje sie aldehyd 3-fenoksybenzoesowy (0,8 g) w temperaturze 15° i powoli wkrapla mieszajac 40% kwas siarkowy (1 ml) wciagu 10 minut. Mieszanie kontynuuje sie wciagu dalszych 15 minut. Mieszanine ekstrahuje sie czterochlorkiem wegla (40 ml), suszy (NaaS04) I odparowuje, otrzymujac 0,64 g alkoholu (+)-a-cyjano-(3-fenoksy)-benzylowego o nD = 1,5832.Strukture potwierdzono pomiarem widma NMR. Alkohol a-cyjanowy (247 mg) otrzymany sposobem opisanym powyzej, pirydyne (79 mg) i chlorek kwasu (+)-cis/trans^2,2-dwumetylo-3V2,2-dwuchlorowinylo/cyklopropano- karboksylowego (227 mg) poddaje sie reakcji w roztworze benzenowym (20 ml) w temperaturze 20°C w ciagu 18 godzin. Po odczyszczeniu roztworu metoda chromatografii na obojetnym tlenku glinu i odparowaniu rozpuszczelnlka otrzymano 260 mg (±)*cis-trans-3-/2,2-dwuchlorowinylo/-2,2-dwumetylocyklopropanokarboksyl- anu a*cyjano-3-fenoksybenzylo o nD - 1,5561. Strukture potwierdzono pomiarem widma NMR. (Zwiazek oznaczono P21/P).Przyklad VII. (±)-cis-trans-(2,2-dwuchlorowinylo/-2,2-dwumetylocyklopropanokarboksylan (±)*<*cyjano-3-benzylobenzylu.Alkohol benzylobenzylowy (1 g) utlenia sie za pomoca kompleksu trójtlenku chloru z pirydyna i poste¬ pujac w sposób opisany w przykladzie VI otrzymuje sie 0,67 g aldehydu 3-benzylobenzoesowego o temperaturze wrzenia 124°Q (0,2 mm; np " 1,6010). Otrzymany aldehyd poddaje sie reakcjom opisanym w przykladzie VI, uzyskujac odpowiedni alkohol ( + )a-cyjano-3-benzylobenzylowy (0,41 g); nD = 1,5703.94 276 11 Zwiazek P21/Q o n^ = 1,5462 wytwarza z otrzymanego alkoholu i odpowiedniego chlorku kwasowego, sposobem opisanym równiez w przykladzie VI. PL PL PL