SE446723B - Sett att framstella 2,2-dimetyl-3-(2',2'-dihalogenvinyl)cyklopropan-1-karbonsyror med cis-struktur - Google Patents

Description

446 723 2 Hae 0:13 ' H / H x X1 .\ X2 - c- I X o 3 o i vilken substituenterna X1, X2 och X3 är lika och betecknar en klor- eller bromatom, eller minst tvâ av substituenterna X1, X2 och X3 är olika, varvid X1, X2 och X3 då betecknar en fluor-, klor- eller bromatom, X1, X2 och X3 har lika stor eller ökande atomvikt från X1 till X3.

Förfarandet enligt uppfinningen har en stor industriell använd- barhet, enär det gör det möjligt att i ett enda reaktionssteg och med användning av blott lätt tillgängliga reaktionskomponen- ter framställa cyklopropankarbonsyror med formeln IV ned cis- -struktur, vilka gör det möjligt att framställa, genom förestring antingen direkt eller med funktionella mellanderivat av dessa syror, medelst konventionell alkohol, välkända estrar med en yt- terst stark insekticid verkan (jfr franska patentskrifterna 2 185 612 och 2 240 914).

Föreningarna med formeln I kan framställas genom att man bringar en förening med formeln II H3C CH3 II Ho 0 o i närvaro av ett basiskt agens reagerar med en haloform med -a formeln X1 '\ “t- X2 ---CH X3 där substituenterna X1. X2 och X3 betecknar detsamma som ovan, 446 723 för att framställa en förening med cis-struktur med formeln III III i vilken X1, X2 och X3 betecknar detsamma som ovan, och antingen omsätter föreningen III med en reaktionskomponent som utgöres av ett surt agens eller ett dehydratiseringsmedel, eller upphettar föreningen för att framställa motsvarande önskade förening med formeln I.

Detta förfarande beskrives i vårt svenska patent 437 661.

Föreningen II, som användes som utgångsförening för framställ- ning av föreningarna I, är lätt tillgänglig (se särskilt den franska patentskriften 1 580 474).

I den franska patentskriften 2 185 612 har redan beskrivits ett sätt för framställning av föreningar med formeln IV.

Man erhåller enligt det i patentskriften beskrivna sättet syror- na med formeln IV genom att man bringar trifenylfosfin att rea- gera med en lämplig haloform och en aldehydester med formeln H3C CH3 H H O=C C-0 , " alkyl H O I detta förfaringssätt föreligger faktiskt ett angrepp av halo- form på trifenylfosfin, varvid man erhåller olika kondensations- produkter, varav mellanprodukten (N35 so: (V) 446 723 och denna mellanprodukt reagerar därefter med aldehydens karbo- nylgrupp, varvid den önskade syran IV bildas Äšfr AR. APPEL et col. Chem. Ber. 58 70 (1976) och B.F. 2.185.612, sid. 15, rad 15- 277.

Mekanismen av reaktionerna enligt uppfinningen som leder fram till syrorna med formeln IV är fundamentalt annorlunda, ty dihalovi- nylkedjan bildas genom reduktion av gruppen r X1 ' \ cH-c íx / \2 X3 som redan är bunden till cyklopropanringen.

Det bör dessutom bemärkas, att erhållandet av ett högt utbyte i reduktionssteget av föreningnma Itill syrorna IV utgör ett Ovän- tat särdrag. Man skulle faktiskt frukta, a priori, att reduktio- nen skulle påverka två halogenatomer och icke endast en, vilket skulle medföra en bildning aåett icke önskvärt monohalogenerat de- rivat och till en minskning av reaktionsutbytet av syrorna IV. 1 Slutligen är reaktionssekvensen, som gör det möjligt att enligt uppfinningen framställa syror med formeln IV, fördelaktigare och ekonomiskt mera vinstgivande än reaktionen enligt sättet i den franska patentskriften 2 185 612.

Reaktionerna enligt föreliggande uppfinning innefattar faktiskt billiga och lätt tillgängliga reaktionskomponenter, under det att trifenylfosfin är en dyrbar reaktionskomponent.

Utbytena av de olika reaktionerna är dessutom höga och det totala utbytet av gången från utgångsföreningen II till syrorna IV är följaktligen högre än utbytet av motsvarande reaktion i den ovan nämnda patentskriften.

Såsom tidigare angivits åtföljes kondensationen av haloform och trifenylfosfin, förutom av den önskade mellanprodukten Cl ($)3 E P E C (V) \\ Cl lv 446 723 som leder till syrorna IV, av en bildning i betydande mängd av olika sekundära produkter, som icke - genom reaktion med alde- hydens karbonylgrupp - leder till dihalovinylsyrorna IV.

Det finns även en japansk patentansökan från Sumitomo med num- mer 46 247/1975, som beskriver framställning av föreningar med dihalovinylkedja.

De framställningssteg, som beskrives i denna patentansökan, är många flera än stegen i förfaringssättet enligt föreliggande upp- finning.

Föreningarna som beskrives i den nämnda japanska patentansökan har dessutom enligt förekommande data trans-struktur.

Detta gör det omöjligt att framställa laktoner med formeln I en- ligt föreliggande uppfinning.

Sättet enligt föreliggande uppfinning utgående från laktonerna med formeln I erbjuder fördelen att framställa syror med cis- -struktur, som gör det möjligt att framställa estrar med en myc- ket högre insekticid verkan än verkan av estrar framställda av syror med trans-struktur resulterande från sättet enligt Sumi- tomos patentansökan.

Exempel 1 W Lakton av 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(1'-hydroxi~2',2',2'-trikloretyl)- cyklopropan-1-karbonsyra (förening I med X1=X2=X3=Cl).

Man inför i 78 cm3 bensen 7,84 g 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(1'-hydr- oxi-2',2',2'-trikloretyl)cyklopropan-1-karbonsyra, tillsätter 100 mg paratoluensulfonsyra, upphettar blandningen till âterflöde i en kolv, på vilken anbringats en anordning för separering av vat- ten genom azeotropisk destillation (apparat av Dean-Stark-typ) och håller blandningen med återflöde 1 timme. Därefter kyler man blandningen, tvättar den med en vattenlösning av natriumvätekar- bonat, torkar, indunstar i vakuum till torrhet, renar de bildade kristallerna genom utröring till en gröt i pentan, varvid man erhåller 6,50 g lakton av 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(1'-hydroxi-2',2',2'- -trikloretyl)cyklopropan-1-karbonsyra. Smp.: 75°C.

IR-spektrum (kloroform) adsorption vid 1784 cm_1 446 723 NMR-spektrum topp vid 1,25 ppm (metylväteatomer i 2-ställning i cyklopropan) toppar vid 2,g3_2,15-2,3_2,4 ppm (väteatomer i ställningarna 1 och 3 i cyklopropan) topp vid 4,58 ppm (väte i a-ställning i triklormetylgruppen).

Exempel 2 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(2',2'-diklorvinyl)cyklopropan-1-karbonsyra (förening IV med X1=X2=Cl) Man inför i 35 cm3 ättiksyra med 10% vatten 3,4 g lakton av 1R-cis- -2,2-dimetyl-3-(1'-hydroxi-2',2',2'-trikloretyl)cyklopropan-1- -karbonsyra, framställd i exempel 1, och tillsätter vid 20°C 10 g zinkpulver. Man rör om blandningen 1 timme vid 20°C, avfiltrerar olöst återstod, extraherar filtratet med metylenklorid, tvättar den organiska fasen med vatten, torkar den och indunstar den i vakuum till torrhet. Till återstoden sätter man en normal natrium- hydroxidlösning, tvättar med metylenklorid för att avlägsna icke sura föroreningar, surgör vattenlösningen till ett pH-värde av 1 och suger av den bildade fällningen, tvättar den med vatten och torkar den, varvid man erhåller 2,30 g 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(2', 2'-diklorvinyl)êyklopropan-1-karbonsyra. Smp.: 92°C Eäln = +31,5° (c = 1%, dimetylformamid).

Exempel 3 p 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(2',2'-dibromvinyl)cyklopropan-1-karbonsyra (förening IV med X1=X2=Br) På analogt sätt som i exempel 2 framställer man av 3,58 g lak- ton av 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(1'-hydroxi-2',2',2'-tribrometyl)- cyklopropan-1-karbonsyra 2,16 g 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(2',2'-di- bromvinyl)cyklopropan-1-karbonsyra. Smp.: 129°C.

Exempel 4 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(2',2'-dibromvinyl)cyklopropan-1-karbonsyra (förening IV med X1=X2=Br) Man framställer en lösning av 10 g lakton av 1R-cis-2,2-dimetyl- -3-(1'-hydroxi-2',2',2'-tribrometyl)cyklopropan-1R-karbonsyra i 50 cm3 tetrahydrofuran (lösning A).

I en behållare anbringad i kvävgasatmosfär inför man 1 g magne- 446 723 siumspân, tillsätter 1/10 av lösningen A vid 20°C, startar reak- tionen genom att införa en ringa mängd jod och inför under ca 20 minuter vid 30 - 35°C återstoden av lösningen A. Man rör om blandningen under kvävgas vid 20°C 16 timmar, avfiltrerar den olösta återstoden, koncentrerar blandningen genom destillation till en volym av ca 20 cm3, tillsätter en vattenlösning*av ammo- niumklorid, surgör till ett pH-värde av 1 genom tillsättning av konc. klorvätesyra, extraherar med metylenklorid, tvättar metylen- kloridextrakten med vatten och därefter med en normal natriumhydr- oxidlösning. Man extraherar den alkaliska vattenfasen med mety- lenklorid, sätter benkol till den alkaliska vattenfasen, rör om, filtrerar och surgör till ett pH-värde av 1 genom tillsättning av konc. klorvätesyra. Man suger av den bildade fällningen, tvät- tar den, torkar den och kristalliserar från en blandning av ättik- syra och vatten (50:50), varvid man erhåller 4,3 g 1R-cis-2,2-di- metyl-3-(2',2'-dibromvinyl)cyklopropan-1-karbonsyra.

Exemgel 5 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(2'-klor-2'-fluorvinyl)cyklopropan-1-karbon- syra (förening IV med X1=X, X2=Cl) Man upphettar en blandning av 12 g zink och 50 cm3 etanol till återflöde och tillsätter med omröring under kort tid 1,5 cm3 220 Bë klorvätesyra, rör om blandningen 1 minut, suger av i vär- me och tvättar zinken flera gånger med etanol, varvid man erhåller aktiverad zink.

Till en lösning av 6 g lakton av 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(2'-fluor- -2',2'-diklor-1'~hydroxietyl)cyklopropan-1-karbonsyra, sätter man hela den aktiverade zinkmängden som framställs här ovan och upp- hettar blandningen med återflöde 3 timmar under omröring. Man avfiltrerar olöst material, tvättar med etanol och med kloroform och indunstar de förenade filtraten i vakuum till torrhet. Till återstoden sätter man kloroform, tvättar kloroformlösningen med normal klorvätesyra, därefter med vatten och extraherar den or- ganiska fasen med en normal natriumhydroxidlösning, tvättar den alkaliska vattenlösningen med kloroform och surgör den till ett pH-värde av 1. Man extraherar den frigjorda syran med kloroform, tvättar kloroformlösningen med vatten och indunstar den till torr- 446 723 het, varvid man erhåller 4,5 g 1R-cis-2,2-dimetyl-3-(2'-klor-2'- -fluorvinyl)cyklopropan-1-karbonsyra (blandning av isomererna E och Z).

NMR-spektrum (deuterokloroform) toppar vid 1,28 ppm karakteristiskt för parvisa metylväteatomer toppar vid 5,03-5,20-5,53-5,68 ppm karaktistiska för etylenväte (isomer E) toppar vid 5,5-6,03 ppm karakteristiska för etylenväte (isomer Z) topp vid 11,4 ppm karakteristiskt för karboxylväte toppar vid 1,67-2,33 ppm karakteristiska för cyklopropylväteato- mer.

Claims (1)

1. 446 723 Patentkrav Sätt att framställa föreningar med cis-struktur med den all- männa formeln IV X1 H IV cis \C = ca x/ cozzi 2 i vilken X1 och X2 antingen är lika och betecknar en klor- eller bromatom, eller är olika och betecknar en fluor-, klor- eller bromatom, k ä n n e t e c k n a t av att man bringar zinkpulver i ättiksyramedium i närvaro av vatten att reagera med en förening med formeln I H3C CH3 H H X1 I _ _ . X2§_____¿\ I X3/ 0 0 i vilken substituenterna X1, X2 och X3 är lika och betecknar en klor- eller bromatom, eller minst två av substituenterna X1, X2 och X3 är olika, varvid X1, X2 och X3 då betecknar en fluor-, klor- eller bromatom, X1, X2 och X3 har lika stor eller ökande atomvikt från X1 till X3, för att genom eliminering av substitu- enten X3, som är substítuenten eller en av substituenterna med den högsta atomvikten, framställa den önskade motsvarande för- eningen med cis-struktur med formeln IV.