Способ получения кристаллической смеси @ -цис- @ -и @ цис- @ -изомеров производных циклопропанкарбоновых кислот в эквимолярном соотношении

 

Способ получения кристаллической смеси 1К-цис-3- и IS цис-Е-изомеров производных циклопроп анкарбоновых кислот общей формулы I ч н , т 0 т-со-0-ш-нГ щ/СНз где R и R2 - хлор, бром, метил, в эквимолярном соотношении, о т личающий .ся тем, что смесь 1R цис-S-, 18 цис-R-, 1R цис-R- и IS цис-Б-изомеров производных формулы (Г) растворяют в изопропаноле или петролейном эфире и оставляют С/) при 0-10 или 20°С на 1-5 дней с последующим отделением выпавших кристаллов целевой смеси от маточной жидкости.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСЧМЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н flATEHTY с с

Н СН=(".

К1

Rz CN 0 (0-0- СК

I сн

СН3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3007801/23-04 (22) 23.11.80 (31) 40856/79; 40857/79 (32) 27.11.79; 27.11.79 (33) Великобритания (46) 15.01.84, Бюл. Р 2 (72) Майкл Джон Булл и Бэзил Теренс

Грэйсон (Великобритания) (71) Шел Интернэшнл Рисерч

Маатсхаппий Б.В. (Нидерланды) (53) 547.239.07(088.8) (56) 1. Патент .СССР Р 584759, кл. С 07 С 69/743, 1973.

2. Патент США Р 4136195, кл. 424/304, опублик. январь 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОИ СМЕСИ 1R-ЦИС вЂ” S- и 1S ЦИС-R-ИЗОМЕРОВ ПРОИЗВОДНЫХ ЦИКЛОПРОПАНКЬРБОНОВЫХ КИСЛОТ B ЭКВИМОЛЯРНОМ СООТНОШЕНИИ (57) Способ получения кристаллической смеси 1R-цис-S- и 1S цис-R-изо1

„„SU „„1068036 A

3(Я) С 07 С 120/00. С 07 С 121/75

A 01 N 37 34 меров производных циклопропанкарбоновых кислот общей формулы где R< и R2 .- хлор, бром, метил в эквимолярном соотношении, о т— л и ч а ю щ и й.с я тем, что смесь

1R цис-S-, 1S цис-R-, 1R цис-R- u

1S цис-S-изомеров производных формулы (1) растворяют в изопропаноле или петролейном эфире и оставляют при 0-10 или 20 С на 1-5 дней с последующим отделением выпавших кристаллов целевой смеси от маточной жидкости.

1068036

Изобретение относится к способу получения новой кристаллической смеси 1R-цис-S- и 1Б цис-В-иэомеров производных циклопропанкарбоновых кислОт общей формулы где R „и R2 — хлор, бром, метил, в эквимолярном соотношении, которая может быть использована в качестве пестицидов.

Сложноэфирные производные циклопропанкарбоновых < кислот общей формулы

> где R и R — независимо друг от друга. представляют атом хлора, брома, метила, 30 известны в виде рацемата иэ 8 стереоиэомеров, которые получают химическим путем взаимодействием циклопропанкарбоновой кислоты со спиртом

)или его реактивным производным Ll).

Указанные соединения относятся к пиретроидным инсектицидам„

Наиболее высокой пестицидной активностью обладают соединения, имеющие цис-конфигурацию относительно циклопропанового кольца и S-конфигурацию спирта (т.е. 1В цисЯ-изомер) .

Известен способ получения (Б) а(— циано-Ç-феноксибенэил-2,2-диметил- 45

3R-(2,2-дихлорвинил)-циклопропан-1карбоксилата (1R цис S-иэомер структурной формулы I, где R=CO), заключающийся в том, что иэомер {R) {,-циано-З-феноксибензил-2 2-диметилР 50

ЗВ- { 2, 2-дихлорвинил) -циклопропан-1R-карбоксилат или смесь (В) и (Я) изомеров oL-циано-3-феноксибензил2,2-диметил-ÇR-(2,2-дихлорвинил)— циклопропан-1R-карбоксилата в неэквимолярном соотношении подвергают взаимодействию с основным агентом, выбранным иэ гидроокисей щелочного металла, третичных аминов, в растворителе — ацетонитриле, спирте, петролейном эфире, смеси спирта с углеводородом $2).

Цель изобретения - разработка способа получения новой кристаллической смеси 1R-цис-S и 1Я цис-Rизомеров соединений Формулы (I), 65 в эквимолярном соотношении которая обладает повышенной пестицидной активностью по сравнению с соединением формулы (1) в виде рацемата из 8 стереоизомеров и рацемата.из 4-х стереоизомеров (1В цис-Я-, 1Я цис— R-, 1R цис"R и 1S цис-S-).

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения кристаллической смеси 1В цис-.Sи 1Я цис-R-иэомеров сложноэфирных производных циклопропанкарбоновых кислот структурной формулы (1) в зквимолярном соотношении, смесь

1R цис-S- 1S цис-R- 1R цис-R1Я цис-S-изомеров производных формулы (1) растворяют в изопропаноле или петролейном эфире и оставляют при 0-10 С или 20ОC на 1-5 дней с последующим отделением выпавших кристаллов целевой смеси от маточной жидкости.

П р .и м е р 1. 1:1 смесь 1R цис-Sи 1S цис R-изомеров о -циано-3-феноксибенэилового эфира 3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты (смесь С) получают с помощью процесса кристаллизации с использованием иэопропанола.

5,0 r рацемической смеси цисизомеров о{,-циано-З-феноксибензилового эфира 3-(2,2-дихлорвинил) 2,2диметилциклопропанкарбоновой кислоты (смесь В) растворяют в 30 мл иэопропанола при подогревании. Полученный раствор охлаждают до 10 С о и оставляют стоять при этой температуре в течение 20 ч. Выпавший осадок отделяют фильтрованием, получают 1,4 г твердого продукта в форме бесцветных кристаллов, т. пл. 77-81 С. Анализ с помощью жидкостной хроматографии с высокой разрешающей способностью показывает, что продукт представляет собой 90% чистоты смесь 1:1 1R цис Sи 1Я цис R-изомеров исходного вещества.

3,2 г твердого продукта, перекристаллизовывают из пентана и получают 2,0 r бесцветного кристаллического твердого вещества и т. пл. 84-86 С. Данный продукт по дайным жидкостной хроматографии с высокой разрешающей способностью представляет 99% чистоты смесь 1:1

1В цис S- и 3.S цис R-zaoxepoa исходного вещества °

Пример 2. 1:1 смесь 1R цис Яи 1Б цис R-изомеров а(-циано-3-феноксибензилового эфира 3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты получают кристаллизацией с использованием петролей" ного эфира с т.кип. 40-60ОС.

10 г рацемической смеси цис-изомеров o(.-циано-3-феноксибензилового

1068036 эфира 3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты (смесь В) растворяют в 150 мл петролейного эфира с т.кип.40-60 С при осторожном подогревании. Полученный раствор охлаждают до 20 С и оставляют стоять при этой темпе-. ратуре в течение 3 дней. Бесцветное кристаллическое вещество выпадает в осадок, который отделяют фильтрованием. Выход составляет

3,3 г, т.пл. 79-81 С, по,данным газожидкостной хроматографии с высокой разрешающей способностью целевой продукт представляет собой более чем 90% чистоты смесь 1-.1

1R цис S- и 1S цис R-изомеров исходного вещества.

Порции продукта, полученного в описанном выше процессе, перекрис.— таллизовывают один; два и три раза из петролейного эфира с т.кип. 4060ОС. Получают продукты, которые представляют собой бесцветные кристаллические твердые вещества, имеющие т.пл. 83-86, 84-86 и 86-87 С, соответственно. По данным гаэожидкостной хроматографии с высокой разрешающей способностью твердые продукты представляют собой 99, более чем 99,9 и 1003 чистоты образцы (смесь 1:1 формулы (I) изомеров).

Пример 3. 1:1 смесь 1R цис Sи 1S цис R-изомеров о(.-циано-3-фе-. ноксибензилового эфира 3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты, получают обработкой твердого рацемата петролейным эфиром с т.кип.40-60аС.

10 г рацемической смеси цис-изомеров а(-циано-3-феноксибензилового эфира 3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты (смесь В) перемешивают с 75 мп с т. кип. 40-60 С петролейного эфира в течение 5 дней при температуре (окружающей среды 20аC. Отфильтровывают 4,1.r бесцветных кристаллов с т.пл. 81,5-83 Ñ, которые, как показывают данные жидкостной хроматографии высокой разрешающей способности, представляют собой около

97% чистоты 1:1 смесь 1R цис Sи 1S цис R-изомеров исходного вещества.

Сравнивая с продуктами примеров 1-3, следует заметить, что

1R цис S-g-циано-3- Феноксибензил;

3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-циклопропан. карбоксилат и 1S цис R-энантиомер оба имеют т.пл. 53-54 С.

Пример 4. 1:1 смесь 1R цис S- и 18 цис R-изомеров а(-циано-3-феноксибенэилового эфира 3-(2,2дибромвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты получают с помощью процесса кристаллизации с использованием петролейного эфира с т.кип 60-80 С.

10,0 r рацемической смеси цис изомеров о -циано-3-феноксибензилоного эфира 3-(2,2-дибромвинил)-2,2-диметилциклопропана карбоновой кислоты обрабатывают аналогично примеру 1 и 2 с использованием т.кип.6080 С петролейного эфира в качестве растворителя. Получают 3,8 г продукта, представляющего бесцветные кристаллы, т.пл. 93-97 С, которые, как показывает жидкостная хромато- графия высокой разрешающей способности, представляет собой примерно

15 soa чистоты образец укаэанной пары изомеров с соотношением 1:1. Дополнительные две перекристаллизации данного продукта дают соответственно 3,15 г и 2,7 г бесцветных кристаллов с т.пл. 99-100 С и 100101 С, которые по данным жидкостной хроматографии высокой разрешающей способности содержат более чем

95 и 99% соответственно желаемой

25 пары изомеров

Пример 5. 1:1 смесь lR цис S- и 1S цис R-изомеров с -циано-.

=З-.феноксибензилового эфира 3-(2- метилпроненил)-2,2-диметилциклопропана карбоновой кислоты получают по способу кристаллизации с использованием петролейного эфира с т.кип. 40-60 С.

15,3 г рацемической смеси цис-изомеров с(-циано-3-феноксибензилового эфира 3-(2-метилпропенил)—

-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты (смесь В) в форме бесцветного масла обрабатывают аналогично, примерам 1 и 2 с использованием пет40 ролейного эфира с т.кип. 40-60аС в качестве растворителя ° Получают

5,75 г бесцветного кристаллического продукта с т.пл. 60-66 С, данные а анализа ЯМк при 360 МГц показывают, что продукт представляет 90Ъ чистоты смесь 1В цис Б- и 1S R-изомеров исходного вещества в соотношении 1:1. Данный начальный продукт перекристаллизовывают три раза из щ петролейного эфира с т кип 40-60 С> давая соответственно 4,7 г, 4,3 r и 4,0 r продукта, имеющего т.пл. 65,70, 69-72 и 70-72 С. Как свидетельствуют данные анализа ЯМБ при

360 МГц, эти продукты представляют собой 95, 98 и более чем 99,5В чистоты 1:1 смеси желаемых пар изомеров.

Пример 6. 1:1 смесь 1R цис S- и 1S цис R-изомеров с -циано о =3-Феноксибензилового эфира 3-(2,2дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты получают по способу с использованием изопропа" иола в качестве Растворителя.

65 12,9 г исходной рацемической

1068036 смеси цис-иэомеров aL-uûàío-3-феноксибензилового эфира 3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты растворяют в 52 мл изопропанола при 200С..и при перемешивании добавляют 2,0 мл 88% раствора аммиака в воде. После перемешивания при 20 С в течение 21 ч реакционную смесь охлаждают и перемешивают при 0-5 С в течение дополнительных 4 ч. Осадок, который выпадает, отфильтровывают, промывают

5 мл изопропанола„ при 5-С и 15 мл с т.кип. 60-.80 С петролейного эфира. При этом получают 5,1 r твердого продукта в виде бесцветных крис- 15 таллов с т.пл. 77-81 С. Жидкостная хроматография высокой разрешающей способности показывает, что продукт представляет собой 903 чистоты смесь 1:1 1В цис S- u IS цис R- 20 изомеров исходного вещества. Аналогичный анализ филътрата показывает, что соотношение концентраций

1Я цис S- u IR цис й-изомеров к концентрацИям IR цис S- H IS цис R- 25 иэомвров составляет около 3:2.

Фильтрат и промывные воды от укаэанного процесса концентрируют, растворяют в 30 мл изопропанола и при перемешивании добавляют 2,0 мл

83% раствора аммиака в воде. Получают дополнительно 2,1 r бесцветных кристаллов с т. пл. 74-79 С, которые по данным жидкостной хроматографии высокой разрешающей способности представляют .собой 85% чистоты 1:1 смесь

1R цис 8- и 1Б цис R-изомеров исходного вещества. Аналогичный анализ фильтрата показывает соотношение концентраций IS цис S- u IR цис R-изомеров и концентраций

1R цис S- и IЯ цис R-изомеров около 4:l °

Условия анализа содержания

1R цис Я- и IS цис Н"изомеров в смеси проводят с помощью жидкостного хроматографа высокого давления:

Колонка 0,25 м ° 4,9 мм IД нержавеющая сталь

Набивка Партизил 5 мм на сиколонки ликагеле (IC 6.19)

Жидкая фаза Гекаан+ацетонитрил (элюент) (99,75+0,25) при скорости потока в 3 мл/мин

Детектор Лаг гпа УФ при длине волны в 235 нм

|Вводимые количества

Калибровка — 10 мл аналитически приготовленной смеси 1R цис S- u

1S цис R-изомеров в ко- 60 личестве от 0,5 до

2 мг/мл в этилацетатгексан (2+98)

Образцы - 10 мл с концентрацией 1 мг/мл в 65 э тилацетат/гексан (2+98) .

Вычисления Измерения площади пиков осуществлялись с помощью электронного интегратора

Полученная смесь испытывается по активности в сравнении с: соединением A = смесь всех 8 стереонзомеров (т.е. сам цеперметрин) 1; соединением В = смесь всех 4 стереоизомеров с циклопропановыми Н атомами в цис-положении, являющаяся, исходным материалом в предложенном способе.)

Эти соединения оценивают по активности в борьбе против следующих вредителей. насекомое: Nusca domestica (М.d)

Spodoptera Pittoraf1з (S ° 0 ° )

Не 01othis 30а (Н. 2)

Pfute08a xyPosteРИа

P.Х)

Aphid fabae (А.f )

Клещ: BoophiC us micr op tus (В.m.)

Ниже приведены методы испытания, примененные для каждого вида T

Nusca domectica (M.d.).

Приготовляют 0,4 вес.4 раствор испытываемого соединения в ацетоне и набирают его в микрошприц. Взрослые женские особи домашней мухи (Musca domestica) в возрасте двух или трех дней анастеэируют двуокисью углерода и 1 мл испытываемого раствора вводят в брюшную часть брюшка каждой мухи, тестируют 20 мух.

Обработанные мухи держат в стеклянном. сосуде, покрытом бумажной тканью, перевязанной эластичной лентой. Пропитанные разбавленным раствором сахара кусочки ваты помещают на верхнюю сторону ткани в качестве пищи. Через 24 ч определя ют процент мертвых и умирающих мух.

П. Spodoptera EettovaC is (S.Е.)

Пары листьев растений кормовых бобов помещают на фильтровальную бумагу в пластмассовые чаши Петри.

Нижнюю поверхность листьев опрыскивают водной композицией, содержащей 20 вес.Ъ ацетона, 0,05 вес.%.Тритона Х-100 (торговая марка) в качестве смачивающего агента и

9,4 вес.В испытываемого соедине гия. После опрыскивания листья выдерживают 0,5-1 ч, а затем каждую пару листьев заражают десятью личинками (Spodoptera У ittopa(, is). Через 24 ч определяют процент мертвых и умирающих личинок.

1068036 х 100.

П.T,=

Показатель токсичности (стандартного этилпаратиона) Испытываемое соединение т

S. 3» Н.Z. P.X.

А. f.

В» m»

И.d.

380 85

870

2900

520

1600 5?00

90, 180

1200

2300 390

2800 13000

2500

t0. HeOiofthis 2Ðà (Н.Е).

Испытываемые соединения вводят в водные растворы, содержащие

20 вес.Ъ ацетона, 0,4 вес.Ъ Атлокс

1045А (АТ1ОХ 1045A) (торговая марка) и 0,2 вес.Ъ испытываемого соединения, более разбавленные раство; ры (для получения кривых доза-смертность) получают разбавлением 0,2Ъ раствора водным раствором 0,05 вес.Ъ

Атлокса 1045А. Растения кормовых бобов помещают на поворотный столик и опрыскивают 4 мл испытываемого раствора. Сразу же после опрыскивания 5 личинок совки хлопковой (He0iothis ZPa) переносят на каждое 15 растение, которое было поставлено в воду через отверстие в крышке при поддержании температуры окружающей среды 27 С и относительной влажо ности 40-50Ъ. Через 44-46 ч опре- gp деляют смертность.

1У P Rute pea ху Ooste6(а (Р. Х. )

Испытываемые соединения подготовляют также как в тесте с мухой. Личинки моли капустной (P(utå(!Ðà 25

Xytoste 00a) на 3-4 возрастной стадии мгновенно опускают в раствор испытываемого соединения. Используют 15-20 личинок и определяют процент смертности через б ч после окунания.

У. Aphis fabae (А.f.)

В испытаниях используют взрослые особи тлей (в возрасте 5-7 дней).

С растений кормовых бобов снимают пары листьев и помещают на фильтровальную бумагу в чаши Петри (пластмассовые) диаметром 9 см. Группу из 10-20 тлей переносят на фильтровальную бумагу в чашку Петри диаметром 5 см и покрывают металличес- 40 кими сетчатыми крышками. Оба типа чашек Петри, содержащих листья и

Для сравнения активности базового Я) циперметрина и активности очищенной смеси иэомеров приведенные результаты привели к данным самого тлей, параллельно опрыскивают и оставляют листья на 0,5-1 ч сохнуть, затем каждую пару листьев заражают соответствующей группой опрысканных тлей. Через 24 ч определяют количество мертвых и умирающих тлей на каждой паре листьев и вычисляют процент смертности. уl. ВоорП1йцз micvop(us (В.m.)

Приготовляют 0,1 вес.Ъ раствор испытываемого активного ингредиента в ацетоне, содержащем 10 вес.Ъ полиэтиленгликоля. Различные концентрации получают разведением этого раствора. 1 мл испытываемого раствора равномерно наносят на 11 см фильтровальную бумагу внутри чаши

Петри. Когда бумага просохла, ее складывают пополам и сгибают по внешнему краю для получения пакета.

Около 80-100 личинок клеща кольчатого (BoophiГus гп1счорРиз) в возрасте 2-3 недель переносят в пакет, который затем герметично закрывают.

Пакет помещают в инкубатор при

27 С и относительной влажности 80Ъ.

Через 24 ч пакет открывают и определяют процент мертвых и умирающих личинок.

Во всех случаях испытания повторяют в разными концентрациями оцениваемого соединения с целью обеспечить возможность определения СД С,.

Активность соединения затем преДставляют в виде показателя токсичности (П.T.), который вычисляют по следующей Формуле:

Сд о этилпаратиона (стандартный ) Сд ., испытываемого соедине ния

Полученные результаты представлены в табл.l. т б л а циперметрина, который приняли эа стандарт (т.е. П.T.=100).

Полученные данные приведены в табл.2.

1068036

Таблица 2

Показатель токсичности (циперметрин как стандартное соединение) Испытываемое соединение

М.d.

Р.Х.

A.Й. В.Bi.

1000

100

100

100

100 100

204

189

174

241

212

434

300

421

227

602

459

Составитель М.Меркулова

Редактор А.Долинич Техредд.Мартяшова Корректор И.Муска

Заказ 11239/59 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент ™, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из этих данных ясно видно, что смесь двух изомеров 1:1 (соединение С) проявляет значительно более высокий уровень активности по отношению ко всем испытывавшимся насекомым, чем исходная смесь

2 из 4-цис-изомеров (соединение В).