Библиотека i

 

32ОИЗ

ОпиСАНИе

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Севетоких

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 1!.Vl1.1969 (№ 1348200/23-4) МПК С 07с 61/04

С 07с 51/00

С 07с 67/00

С 07с 69,, 74

Приоритет 12.VII.1968, № 159066, Франция

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 02.Х!.1971. Бюллетень № 33

УДК 547.512.07(088.8) Дата опублш<ования описания 2:-1.EIE.1972

Автор изобретения

Иностранец

)Как Мартель (Франция) Иностранная фирма

«Руссель — Уклаф» (Ф р а|щи я) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАЦЕМИЧЕСКИХ ИЛИ ОПТИЧЕСКИ

АКТИВНЫХ ЦОС-З,З-ДИМЕТИЛ-2(2 -МЕТОКСИКАРБОНИЛ7РАНС-1 -HPOHEHHJI)-ЦИКЛОПРОПАН-1 ИЛИ ЦИС-З,З-ДИМЕТИЛ-2(2 -МЕТИЛ-1 -ПРОП ЕНИЛ)-ЦИ КЛОП РОПАН-1-КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Изобретение относится к новому способу получения д- илп l-хризантемовых или пиретровых кислот аис-конфигурации, которые находят широкое применение в качестве гербицидов, Способ основан на реакции Виттига и протекает полностью в его условиях несмотря на то, что в качестве исходного продукта используют ттис-полуацилаль рацемических или оптически активных цис-З,З-диметил-2-формил-циклопропан-1-карбоновых кислот, которые в условиях процесса вопреки ожидаемому (инверсия центра 2) не изменяют своей конфигурации (т. е. нс происходит превращения в транс).

Осуществление способа ведут в среде органических растворителей, например тетра5 гидрофурана и диметоксиэтана, с использованием различных карбанионпых соединений фосфора, например окиси фосфина, фосфиновых или фосфоновых сложных эфиров, или триарилфосфония и его солей, которые в при10 сутствии щелочных агентов, например щелочных амидов или алкоголятов, образуют карбанион или илид.

Схематически процесс можно изобразить следующим образом

320113 нс, с

Н О

Q снз с

- б- 115 с о

Н он ииа=иэпмер

0+ Е

3Р-с с или

О О

С unu p — с

Нг 1 о

Н5 0 с

Л1К снз „ 0 с "с н он сн=с-х (ы я, где Z= г или 85 циа=иэал ер

Ф

0 н,с с

СН3 г Н ОН

СН=c- СК

Н Ф с

ОА1К

ФО нс с

СН5 г ИОН, сн=с — сн, СН5 иис = иэамер иис=иэпмер

Таким образом, получают цис-сек.транспиретрнновые кислоты, рацемические нлн оптически деятельные, конденс ируя 1-метокснкарбонилэтилфосфонат О,О-диэтила в присутствиин амида натрия или метнлата натрия, 5 с соответствующими лактонамн рацемических нлп оптически деятельных цис-3-3-диметил - 2(дигидрокснметил) - циклопропан-1карбоновых кислот или рацемнческне илн оптически деятельные цис-хризантемовые кис- 10 лоты конденсацией йодида трифенил-изопропил-фосфонила в присутствии гндрида натрия с теми же соответствующими лактонами.

Однако полученные соединения могут содержать малые количества нежелаемых эпи- 15 меров. Этн эпимеры отделяются известными приемами, например сочетанием с выбранными оптически деятельными основаниями, илн ректификацией.

Пример 1. Стадия Л. 20

В атмосфере азота в 36 сл тетрагндрофурана вводят 3 г амида натрия (тнтр 92О/О), затем (при 0 С) — раствор 16,2 г 1-метокснкарбонилэтилфосфонат О,О-днэтнла в 24 сл тетрагидрофурана. Реакционную смесь перемешивают при 75 C в течение двух часов, прибавляют 1,8 г амида натрия, затем раствор 6 г лактона цис-3,3-днметил-2(дпгндрокснметнл) -циклопропан-1-карбоновой кислоты в 42 c»t тетрагндрофурана и перемешивают 30 в течение двух часов при +5 C. Выливают реакционную смесь в смесь льда с 100 с»Р водного раствора 2 и. соляной кислоты. Экстракцией эфиром и после удаления растворителя получают 8,06 г сырого продукта. 35

Стадия Б. Приготовление соли правовращающего а-фенилэтиламнна цис-ссК.òðàíñпнретриновой кислоты.

Этот сырой продукт вводят в 14,3 см этанола с 10 /о воды, нагревают до 60 С, прн- 40 бавляют к раствору 6,9 г правовраща|ощего и-феннлэтнламина, оставляют медленно кристаллизоваться, отделяют фильтрацией под разрежением образовавшийся осадок, сушат и получают 10,2 г соли правовращающего а-фенилэтнламина цис-3,3-диметил-2 (2 -метокснкарбонил-транс-1 -проненил) — циклопропан-1-карбоновой кислоты. Т. пл, 142 С, (д) го +22o

Стадия В. 1 ндролиз соли а-фенилэтиламина.

В смеси, состоящей из 51 c»t водного раствора 2 и. соляной кислоты и 10 слз этилового эфира, растворяют при комнатной температуре 10,2 г соли нравовращающего а-фенилэтиламина цис-3,3-диметил-2 (2 -метоксикарбонил - транс-1 -нропенил) - циклопропан1-карбоновой кислоты, экстрагируют раствор эфиром, промывают эфирные экстракты водой, сушат нх, удаляют растворитель и получают 5,85 г l-цис-3,3-днметил-2(2 -метоксикарбоннл-транс-1 - проненнл) - циклопропан-1карбоновой кислоты, cc „ — 12,5 (с 1 /о, четыреххлористый углерод) .

Пробу этого продукта очищают двумя кристаллизациями соли правовращающего а-феннлэтил амина, после которых проводят кислый гндролиз. Т. пл, 76 С, (я) о — 12,5 (с 1%, четыреххлористый углерод).

Анализ С1 Н О (212,24)

Вычислено (/о) С 62,25, Н 7,60

Найдено С 625 Н75

Спектр ЯМР (дейтерохлороформ).

Спектр ЯМР в согласии с конфигурациями «иис» цикла и «транс» олефиновой цепи

Он разлагается следующим образом: сигпа лы прн 77 и 80,5 Мгц соответствуют 3 метнльным водородам; сигналы при 115 и

116,5 Мгц соответствуют водородам метильной

320113

65 группы боковой цепи; сигналы при 418,5 и

426 Мгц соответствуют водороду двойной связи боковой цепи (дублет); сигнал прн

634 Meq. соответствует водороду карбонила в 1.

Пример 2. Стадия А.

В 200 см диметоксиэтана вводят 15,6 г

40%-ной суспензин гидрида натрия в вазелиновом масле и 45 г йодистого трифенилизопронилфосфония. Реакционную смесь нагревают с обратным холодильником, поддерживают эту температуру в те lенне четырех часов, охлаждают, прибавляют 10 г лактона иис-3,3 - диметил-2 (дигндроксн метил) — циклопропан-1-карбоновой кислоты и затем нагревают с обратным холодильником, поддерживая эту температуру в течение одного часа.

Далее охлаждают, удаляют растворнтель перегонкой прн уменьшенном давлении, добавляют этанол (для уничтожения избытка гидрида натрия), прибавляют воду и лед, перемешивают, экстрагируют водный слой хлористым метиленом, промывают хлорометиленовые экстракты насыщенным водным раствором хлористого натрия, отделяют хлорометиленовые экстракты, соединяют главный водный слой и нромывные воды, подкнсляют полученный водный раствор, экстрагируют хлористым метиленом, промывают водой хлорометиленовые экстракты, сушат их и концентрируют досуха.

Стадия Б. Отделение l-транс-хризантемовой кислоты.

Остаточное масло (9,9 г) растворяют в горячем виде в растворе 14,3 г l (+) трео-1-инитрофенил-2- диметнлам шопропан-1,3 - диола в 27,5 сл метанола. Прибавляют 11 см изопропилового эфира, медлешю охлаждают до +5 С, оставляют кристаллизоваться. Затем фильтруют под разрежением образовавшийся осадок, сушат его и получают 14,16 г сырой соли l-транс-хризангемовой кислоты.

Маточные растворы (смесь метанола и изопропиловогоэфира) сохраняют для получения

1-иис-хризантемовой кислоты (маточные растворы A), Сырая соль кристаллизуется из смеси изопропилового эфира и метанола (2:1). Таким образом, получают 10,2 г соли l (+) трео-1-пиитрофенил-2-диметил а мин оп ропан-1,3 - диолl-транс-хризантемовой кислоты. Эту соль вводят в 2 н. водный раствор соляной кислоты.

Смесь перемешивают в течение получаса при комнатной температуре, водный слой экстрагируют этиловым эфиром, эфирные экстракты промывают насыщенным водным раствором хлористого натрия, сушат, концентрируют досуха при пониженном давлении. Таким образом получают l-транс-хризантемовую кислоту, (и)" — 18 (с 1%, этанол).

Стадия В. Получение l-иис-хризантемовой кислоты.

Маточные растворы А, полученные в стадии В, концентрируют досуха при понижен10

Зо

60 ном давлении. В остаток добавляют 2 и. водный раствор соляной кислоты. Смесь перемешивают в течение получаса прп комнатной температуре, экстрагируют водный слой хлористым метиленом, промывают хлорометнленовые экстракты водой, сушат нх, концентрируют досуха и получают 4,20 г сырой l-qucхрнзантемовой кислоты (Б). Эта сырая кислота может быть очищена двумя методами:

I. Очищение 1-ииc-хризантемовой кислоты через соль хшпша. Для очистки берут 1,054 г сырой l-иис-хрнзантемовой кислоты (Б), которую растворяют в горячем растворе — 2 г

1-хинина (левовращающее основание) в 4 слР этанола. Затем добавляют 1 слР воды н 3 сл изопропилового эфира, затем медленно охлаждают до . 5 С. Выдерживают смесь до полной кристаллизации. Затем ее фильтруют под разрежением, сушат н получают 2,06 г соли

l-хинина 3,3-днметнл-2 (2 -метил-! -нропеннл)циклопропан-1-карбоновой кислоты. Т. пл.

110 С. Концентрацией маточных растворов получают 2-й осадок (0,152 г соли хинина).

Т. пл, 110 С.

1-й и 2-й осадки соли хинина, полученные выше, объединяют, к ним добавляют водный раствор соляной кпслоты, перемешивают в течение получаса прн комнатной температуре, экстрагируют водный слой эфиром, промывают водой эфирные экстракты, сушат их, концентрируют досуха н получают 0,66 г 3,3днметил - 2(2 -метил-1 -пропеннл) - цнклочропан-1-карбоновой кислоты (l-иис-хрнзантемовой кислоты). Т. пл. 40 С, (а) ро — 36 (с 1%, этанол) .

2. Очищение l-qua-хрнзантемовой кислоты черсз соли (d) сх-феннлэтнла мина.

Для очистки берут 2,085 г сырой l-quc-хрнзантемовой кислоты (Б), которую растворяют в горячем растворе — 1,5 г нравовращающего а-фенилэтиламнна в 10 ся этанола, Медленно охлаждают до +5 С, выдерживают смесь до полной кристаллнзацшь Зятем фильтруют под разрежением, сушат и получают

1,935 г соли а-фенилэтнламина 3,3-днметпл-2 (2 -метил-1 -пропепил) - цнклопропан-1 - карбоновой кислоты. Т. пл. 130 С.

Концентрацией маточных растворов получают 2-й осадок соли (0,265 г). Т. пл. 130 С.

Эти два осадка соли а-фенилэтнламнна объединяют и к ним добавляют 2 и. водный раствор соляной кислоты, перемешивают в течение получаса при комнатной температуре, экстрагнруют водный слой этнловым эфиром, промывают эфирные экстракты насыщенным водным раствором хлористого натрия, сушат, концентрируют досуха прн пониженном давлении и получают 1,21 г 3,3-дпметнл-2(2 метил-! -пропенил)-циклопропан-1 - карбоновой кислоты или l-иис-хризантемовой кислоты. Т. пл. 40 С, (к) — 39 (с %, этанол).

Соль l-хинина 1-цис-хризантемовой кислоты, соль (+) а-фенилэтиламина l-guc-xpu7 зантемовой кислоты и l-guc-хризантемовая кислота идентичны оппсанньв| соединениям.

Пример 3. В 120 см тетрагпдрофурапа, в атмосфере азота, вводят 10 г амида натрия (титр 95 "/о), затем прн — 5 С вЂ” раствор 46 г

1-метоксикарбонилэтилфосфоната О,О-диметила в 80 см тетрагидрофурана. Реакционную смесь перемешивают прп комнатной температуре в течение трех часов и тридцати минут, прибавляют 5 г амида натрия, а затем раствор 20 г лактона цис-3,3-диметил-2(дигидроксиметил) - циклопропан-1 - карбоновой кислоты в 120 см тетрагидрофурана и перемешивают в течение трех часов при комнатной температу.ре. Концентрируют реакционную смесь досуха перегонкой при пониженном давлении. Прибавляют к остатку смесь воды и льда, экстрагируют водный слой этиловым эфиром, отделяют эфирные экстракты, подкисляют водный слой, насыщают его хлористым натрием, экстрагируют этиловым эфиром, промывают соединенные эфирные экстракты насыщенным раствором хлористого натрия, сушат их и концентрируют досуха.

Далее остаток добавляется в смесь 70 см этанола, 17 см уксусной кислоты и 17 г реактива Т (нли хлоргпдрата триметиламиноацетогидразида) . Смесь нагревают с обратным холодильником и выдерживают при нагревании в течение одного часа, затем выливают «а смесь, состоящую из воды, льда и

25,5 смз 10 н. водного раствора едкого патра. Водный слой экстрагируют этиловым эфиром, промывают соединенные эфирные экстракты насыщенным раствором хлористого натрия, сушат их и концентрируют досуха при пониженном давлении.

Полученный продукт, очищенный от карбонильных загрязнений, ректифици ру ется и рп пониженном давлении. Таким образом, получают 7,3 г 3,3-диметпл-2(2 -метоксикарбонилтранс-1 -и ропенил) - циклоп ропан- l - ка рбоновой кислоты) или d-цис-сек.транс-пиретриновой кислоты. Т. кип. 150 С/0,3 мм рт. ст. Т. пл.

70 С, (а) о +11,5 (с 1,2 /о, четыреххлористый углерод), Новая ректификация отделенных фракций во время первой ректификацип позволяет получить второй продукт того же качества, что и первый, полученный выше.

Анализ СнН О (212,24)

Вычислено (о/р) С 62,25, Н 7,60

Найдено С 62,1 1-1 7,6

Спектр Я.ЧР (дейтерохлороформ) .

Спектр ЯМР соответствует конфигурации

«цис» цикла и «транс» олефпновой цепи. Оп разлагается следующим образом: сигналы при 77,5 и 80,5 Мгц соответствуют 3 метильным водородам; сигналы при 116 и 117,5 Мгц соответствуют метильпым водородам боковой цепи; сигнал при 226 Мгц соответствует метильным водородам, находящимся в группе сложного эфира; сигналы при 421 и

428 Мгц соответствуют водороду двойной связи боковой пепи (дублет); сигнал при

13

673 Мгц соответствует водороду карбоксила в 1.

Пример 4. Стадия A.

В 148 слР диметоксиэтана вводят 11,5 г

40 /о-ной суспепзип гидрида натрия в вазелиновом масле и 33,4 г йодистого трифепилизо ропплфосфония. Смесь нагревают с обратным холодильником, выдерживают при кипешш в течение четырех часов, охлаждают ее, добавляют 7,4 г лактона цис-3,3-диметил-2 (дигпдрокснметил) - циклоп ропан-1-карбоновой кислоты. Затем смесь нагревают с обратным холодильником, выдерживают при кипении в течение одного часа, охлаждают, удгляют растворитель перегонкой при пониженном давлении, добавляют этапол (для уничтожения избытка гидрида натрия), воду и лед, перемешивают, экстрагируют водный слой хлористым метилепом, промывают хлорометиленовые экстракты насыщенным водным раствором хлористого натрия, удаляют хлорометиленовые экстракты, соединяют основной водный слой и промывные воды, подкисляют полученный водный раствор, экстрагируют хлористым метилепом, промывают водой хлорометиленовые экстракты, сушат их и концентрируют досуха.

Стадия Б. Отделение и очистка а-цис-хризаптемовой кислоты.

Полученный остаток растворяют в 15 см этанола, содержащего 10 /о воды (раствор А).

Параллельно растворяют 15 г хинина (левовращающего основания) в 30 см этанола, содержащего 10 /о воды (раствор Б) . Растворы А и Б нагревают приблизительно до

70 С. Затем раствор Б вливают в раствор A.

Смесь охлаждают приблизительно до + 5 С, дают закристаллизоваться, фильтруют под разрежением образовавшийся осадок, сушат

er î, кристаллизуют в этаноле, содержащим

10 /о воды, и получают 10,95 г соли l-хинина

d-quc-хризантемовой кислоты. Т. пл. 115—

120 С.

10,95 г соли хинина растворяют в 20 см

2 и. водного раствора соляной кислоты. Перемешивают в течение десяти минут, экстрагируют водный слой хлористым метиленом, промывают хлорометпленовые экстракты насыщенным водным раствором хлористого натрия, сушат их, концентрируют досуха и получают 3,45 г 3,3-диметил-2 (2 -метил-1 пропенил)-циклопропап - 1-карбоновой кислоты или d-цис-хризантемовой кислоты. Т. пл.

40 С, (а),", +36,4 (с 1 /„этанол) . Проба этого продукта очищается кристаллизацией, солей хинина, а затем гидролпзом в кислой среде.

Таким образом очищенный продукт плавится при 42 С н способность вращения его равна (а) +41 С (с 1 /о, этапол).

Инфракрасный и ЯМР спектры этого продукта подтверждают структуру цис.

Круговая двуцветность (диоксан) .Чакс. при 215 ммк Лв+14,6.

Мнн, прн 253 ммк Лв — 1,2.

320113

Предмет изобретения

Составитель Г. Андион

Техред 3. Тараненко

Редактор Т, Загребельная

Корректор О. Тюрина

Заказ 749/7 Изд. № 1520 Тираж 473, Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ получения рацемических или оптически активных иис-3,3-диметил-2 (2 -метоксикарбонил-транс-1 -пропенил) - циклопропан-1 или цис-3,3-диметил-2(2 -метил-1 -пропенил)ци;.:опропан-1-карбоновых кислот, отличаюи1ийся тем, что внутренние полуацилалирацемических или оптически активных цис-3,3-диметил-2-формил-циклопропан - 1-карбоновых кислот подвергают взаимодействию с карбанионным реактивом фосфора, например триарилфосфонием, в среде органического растворителя в присутствии щелочных агентов, например гидрида натрия, с последующим выделением целевого продукта известными приемами.