Способ получения эфиров 2, 2-диметилциклопропанкарбоновых кислот

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ПЕ СВ50 С 07 С 3 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АТЕНТ:ГйзесС 1 с 1 йа 1 асС 1 ч 1 Су оГ СЬе ругеСЬг 1 пз впй ге 1 аСе 6 сошроцпйв.9. М. Е 111 оСС, А.М. РагпЬвш,У. Р. 1 упев, Р. Н. ЯеейЬвш, Р, А. Рц 1 шап,ЯаСиге (Ьопйоп ) 248, 710-711 (1974)( 54 ) ( 57 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРОБ2, 2-ДИМЕТ БЦИКЛОПРОПАИКАРБОНОВЫХКЙСЛОТ общей формулы 1Сжк -Сн- Сн-СоокдСР С в С -, СР С (В) СНСР СН(С 1)снт- или РСР. СВгСН- где В 3- Н РС 1 или Вг;;Сн - Сн-СоС 1 ено еет указанные зн взаимодействию формулы 111 где В подве ом о Яф1,где В имеет указанные знв инертнсм растворителе вствии акцептора хлористогода. чения, присут- водоро гпЬаш,Ри 1-542 (1975),Я,Р шап 1УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Паоло Пиккарди, франческо Корда,Франко Гоццо, Аугусто Менконии Андкело Лонгони (Италия).Н. ЗСечепзоп. ЯаСиге (Ьопйоп) 246169-170 (1973) АрЬоСовСаЪ 1 е ругеСЬго 16".8, М, Е 11 оСС, А. М. Ра1 ашез, Р. Я. ЯеейЬаш,РезС 1 с. Зс , б, 537 или СЯ,ю щ и Я с я тему чтоу общей формулы 11,Эаказ В 910/59 Тирам 418 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитетаСССРпо делам изобретений и открютий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 ЕФЮВеииеюаеы ещетееееееееееафеаьтее филиал ППП "Патентф, г. Уигород, ул, Проектная, 4 Как видно из данных табл. 2, ннсектицидная н акарицидная активность соединений, общей формулы ( 1) в подавляющем большинстве случаев превосходит аналогичный показатель для известных пнретроидных препаратов,таких как фенотрин и перметрин.1053744 Таблица 1 Пиретрин 1 Х летрин ОСНу Ресметри етраметрин 5( о З1О натрии 6 65 Изобретение относится к способам получения пиретроидных инсектицидов, в частности получению новых эфиров 2,2-диметилциклопропанкарбоновых кислот, эамещенных в положении 3 циклопропильного кольца насыщенным или ненасыщенным полигалогенированным радикалом иэ трех атомов углерода.Пиретрины (или пиретрум ), т.е. эФиры хриэантемовой кислоты (2,2- -диметил-изобутенилциклопропанкарбоновой кислоты) с ретронолом (2-алкенил-метил-циклопент-ен- -4-олон), представляют собой инсектициды природного происхождения, которые характеризуются быстротой действия и высокой инсектицидной активностью совместно с низкой токсичностью по отношению к млекопитающим.Однако пиретрум легко разрушает" ся или разлагается под действием атмосферных агентов и такое свойство делает пиретрум неподходящим для защиты сельскохозяйственных культур, ограничивая его использование применением в закрытом помеще нии. Кроме тбго, такое вещество имеет высокую стоимоСть частично из-за сложности процесса зкстракции и частично из-за необхсдимости одновременного использования синергетиков.Для решения всех таких проблем синтезировано большое число соединений подобных по структуре пиретруму(пиретроидам) с тем, чтобы сохранитьинсектицицное действие и низкую токсичность в отношении млекопитающихи в то же время получить молекулы,которые были бы более устойчивымипо отношению к действию атмосферныхагентов 1 .Исследования направлены на синтезновых производных 2,2-диметил-цикло- Я пропанкарбоновой кислоты и аналогичных соединений, а также на синтезспиртов аналогичных циклопентенолонам,а также на поиск новых групп, обладающих спиртовыми Функциями и способны ми зтерифицироваться производнымиили аналогами 2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты. Наиболее многочисленными иэ таких соединений производные 2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты, эамещенные в положение 3,Среди них наиболее обещаеюими сточки зрения стабильности являютсясоединения, имеющие в положении 3й,й-дигалоидвинильную группу.В табл. 1 представлены некоторые1 из известных синтетических пиретроидов общей Формулы4 н 6 нГС,.30 В,-Сн-си-Соей,которые проявляют интересные, в том(сфСЮ декаметрин 8, (,1, г,9 Соединение природного происхождения Целью изобретения являетОя получе ие новых питретроидных инсектицидов, асгггирякщих арсенал средств воздействия на живые организм.Поставленная цель достигается способом получения эфиров 2,2-диметилциклопропанкар 4 оновых кислот общей форлулы Специфическая структура хпорангидридов кислоты эфиров общей формулы11) и (1) предполагают существование различных геометрических и конфигурационных иэомеров, наличие которых обязано асснметрической природе1 и 3 атомов углерода циклопропильиого кольца(энантиомеры ), относительному пространственному расположению СОСВ-группы и заместителя А от-,носительно плоскости циклопропильйого кольца цис- н транс-изомеры),.цис- или транс-иэомерии заместителей,находящихся на двойной связи в томслучае когда Вг СЕС(В) =СН-.Разделение различных смесей изомеров на различные стереоизомеры иих энантиомеры осуществляют с помощью известных химических методик,таких, например, как хроматографические методы и осаждение солей с оптически активными основаниями. Изобретение также охватывает выделение ииспользование для синтеза соединенийобщей Формулы (1), всех стерическихи/или конфигурационных изомеров,которые можно получить иэ смеси соединений формулы (11), а также использование самих смесей, а также такихсмесей, которые образуются послечастичного или полного разделения настереоиэомеры,Новые пиретроиды общей форчулы(1) из-за наличия ассиметрическихцентров и воэможности цис- и транс-изомерии, могут также представлятьсмеси иэомеров, Специфическая особенность таких смесей заключаетсяв том, что разделение компонентовможно проводить простыми химическимиснособамн, такиии как хроматографияна колонке или тонкослойная хроматография. где В, - СГ СС-, СС(В) =СН-, СГ СН ( С 1 ) СН 2 - или СРЗ СВг 2 СН 2-, где В -Н, Г, С 1 или Вг; 40 50(111) В 2- ОН,где В,г имеет указанные значения,в инертном растворителе в присутствии акцептора хлористого водорода, 65,С (Р 1 55Б, - С - Си-СоМгде В( имеет укаэанные значения,подвергают взаимодействию со спиртомобщей формулы60П р и м е р 1. Получение м-Фенок-сибензилового эфира (+)-цис-транс,2-диметил-З-(й-фтор-й-трифторметилвинил)-циклогропанкарбоновойкислоты и частичное разделение геометрических иэомеров.фо 19,5 г 2,2-диметил-З-(й-фтор-й-трифторметилвинил)-циклопропанкарбоновой кислоты превращают в хлор- .ангидрид в результате обработки .109,7 кг РС 1 в 200 мл СС 14 при 23-24 С".В результате вакуумной разгонки собирают 6,2 г хлорангидрида, выход60 В, т,кип. 39-43 С при 02 мм рт.ст.ИК-спектр, см ; 1785, 1710, 1700,1470,1370, 1305, 1290, 1280, 1200,1150, 1145, 10 Б 5, 985, 875, 800, 780и 695.Элементный анализНайдено, %: С 1 14,9,Вычислено, %: С 1 14,49;20Полученные таким образом 2,2 гхлорангидрида этерифицируют в результате обработки 2,2 г 3-феноксибенэилового спирта в 100 мл безводногобенэола, содержацего 2 мл пиридинапри температуре, лежацей в интервале 18-24 С.После фильтрации соли пиридиния,раствор промывают 80 мл водного раствора НС 1, затем водой. при ООС до З 0нейтрального значения рн.После дегидратации растворительвыпаривают в вакууме, в результатечего получают 4,1 г (выход количественный) сырого 3-феноксибензилового 35эфира .(+)-цис-транс,2-диметил.(й-Фтор-й-трифторметилвинил) -цикло-.пропанкарбоновой кислоты. ИК-спектр;см ": 1725, 1580, 1485, 1445, 1360,1255, 1140, 865, 770, 750 и 690. 4 рС целью осуществления частичногоразделения геометрических иэомеровполученный таким образом продуктхроматографируют на колонке с сили -кагелем (наполнитель: силикагель/Кизель-гель (тип 60), производстваФирмы Мегк и айалогичный продуктС.ЕгЬ 8, код 453332, в весовом соотношении 1:2, длина колонки 20 см,одиаметР 2 о 4 см; элюент: н-гексанбензол (2:1); при комнатной температуре)о отбирая следуюцие фракции:фракция 1 - образец 1"А (1 ог)., выход 27%; Фракция П в образ 1-И(0,6 г), выход 16,5; фракция 111образец 1-В (1,2 г), выход 33. 55Согласно данным ЯМР образец 1-Асостоит преимущественно (по крайней мере на 953) иэ иэомера 3-феноксибензилового эфира (+) -цис,2-ди".метил-(й-Фтор-й-трифторметил(Е)ви- Щнил)-циклопропанкарбоновой кислоты.Образец 1-В состоит преимуцественно (по крайней мере на 80) изизомера 3-Феноксибенэилового эфира"=Трифторметил (Е) винил) -циклопропанкарбоновой кислоты,Образец 1-М состоит из смеси двухуказанных изомеров с соотношениемцис-: транс-форм, около 1:3.Характеристика соединения 1-А.НА нВ(йй о Нд ) 5 о 23 (сХ(й о Н); 1 о 16 (8 о Сну); ,;1,25 (Б, сйу); 5,05 (я, сн 9); 6,8- 7,4 (ю, ароматические протоны); 1 (НоНд) = 9 1 ц ; 1 (Нд онц) = 5 Гц; 1(Нс, Е к ) = 31 Гц.При этой я - синглет, б - дублет, йд - дублет дублета, п - мультиплет, 1 - константа сопряжения, ппмч, на млн. ЯМР-спектр образца 1-И - взвеаенная сумма ЯМР-спектров сое" динений 1-А и 1-В,П р и м е р 2. Получение 2-метил-бенэил-Фурилметилового эфира (+)-цис-транс,2-диметил-З-(й-фтор- -Й-трифторметилвинил)-циклопропанкарбоновой кислоты и разделение геометрических иэомеров.Указанное соединение получают согласно способу, описанному в примере 1, исходя иэ 2,2 г хлорангидрида 2,2-диметил-З-(й-фтор-й-трифторметилвииил )-циклопропанкарбоновой кислоты и из 2,3 г 2-метил-бенэил-Фурилметилового спирта.Согласно способу получают 4,3 г (выход количественный сырого 2-метил-бенэил-ФурилМетйлового эфира -цис-транс,2-диметил-З-(й-фтор, Й-трифторметил(Е)винил)-циклопропанкарбоновой кислоты (спектр ЯИР соответствует указанной структуре). ИК-спектр, см о: 1720, 1630, 1575, 1490, 1420, 1355, 1280, 1140, 870, 850. 760 и 700.В результате хроматографированияна колонке с силикагелем при условиях указанных в примере 15 сирой эфир расцепляют на два геометрических изоглераз фракция 1 - образец 2-А (30,7 г) цис-изомера, выход 19% и фракция 11 " образец 2-В (1,8 г транс-изомера, выход 49%.н Се Сн с см : 174 1380, 1355 1080 с 995 с Согласно данным ЯМР образец 2 Л состоит преимушественно ( 90) иэ изомера 2-метнл-бензил-фурил-метило - вого эфира (1)-Лис,2-диметил-З-(й-фтор-й-трифторметил(Е)винил )-циклопропанкарбоновой кислоты.5Образец 2-В состоит преимуцественно (3 90) из изомера 2-метил- -бензил-Фурилметилового эфира (+)- -транс,2-диметил-З-(й-фтор-й-трифторметил(Е)винил)-циклопропанкарбо О новой кислоты,Данные ЯМР анализа для образца 2-А и 2-В:,ЦВ З О СН, 15 СОО-ак дСоединение 2-А 2 оЯМР (6, ппм): 1,2 (я, геминальныеметилы); 1,5-2 (ш, НА+ Ня); 2,2 (я,сн- сь с); 3,8 (я, снд): 4,75 (я,осн); 5,8 (я, н); 6,05 (аа, н,);7,1 (ароматическйе протоны); 1 (Нн) = 8 Гц; 1 (Нс,Г) - 33 Гц,1 Я СНь О СндЬ, "ЮОО-СН 2 Н НА 9 30 СН, СН Соединение 2-В ЯМР (6, ппм); 1,15, 123 (я геминальные метилы); 1 с 57 (Я Но)2 с 27 35 (я, сн-сь с), 2,27 (аа, н); 3,8 (я, сн ); 4,75 (я, осн); 5,2 (аа, Нс); 5,76 (я, Нс) 7;1 (ароматическиеРотоны); 1(Н)(Ну) = 5 Гц; 1(Н(Нс) 9, гц; 1(Й Р ) = 33 гц.40П р и м е р 3. Согласно способу, описанному в примере 1, из 2,1 г 2,2-днметил-З-(й-фтор-й-трифторметилвинил).-циклопропанкарбоновой кислоты и 2,2 г из с( -циацо-феноксибен зилолого спирта получают 3,9 г Ю -циано-Феноксибензиловый эфир -цис-транс,2-диметил-З-(й-фтор-й-трифторметилвинил).-циклопропанкар" боновой кислоты (выход количественный)ИК-спектр Ос 1580 с 1480 г 1445 с 1410 с с 1270 с 1240 с 1200, 1130, 870 с 850 с 780 с 750 и 690.В результате частичного разделения 55 геометрических изомеров хрсматографированием на силикагеле, как описано в примере 15, получают следуюцие образцы: 3-А - цис-изомер, чистота ь 3 90 (ЯМР), 0,9 г выход. 233-В -6 О транс-иззмер, чистота В 90, 1,3 г, выход 33; 3-М - смесь изомеров 3-А и 3-В в соотношении 3:5, коэффициент реФракции и з 5 = 1,5097, 1,0 г выход 25,.5. 65 Данные анализа ЯМР для образцовЭ-Л и 3-В: неСн Снэ фи р ( т) -цис-транс, 2-диметил- ( Йбром- Й-трифторметилвинил )-циклопропанкарбоновой кислоты (5,1 г, практически количественный выход ).ИК-спектр, см : 1725, 1645, 1580,1485, 1440, 1420, 1385, 1375, 1365,1340, 1275, 1255, 1215, 1160, 1135,1110, 930, 900, 830, 750, 700 и 690.Промежуточный ацил-хлорид (3,6 гколичественный выход) т.кип. 59-63 Спри 0,4 мм рт,ст.ИК-спектр, см : 1775, 1640, 1455,1400, 1380, 1270, 1215, 1180, 1135,1045, 1025,980, 930, 800, 770, 700и 690,Частичное разделение геометрических изомеров с помощью хроматографирования на колонке с силикагелем, согласно описанному в примере 1, приводит к получению следующих образцов:7-В - транс-изомер, чистота90 20(ЯМР), 1,1 г, выход 22; 7-М - смесьцис-транс иэомеров в соответствии1:1,2, пф = 1,5326, 2,8 г, выход 55,Дополйительные данные для соединения 7-М; 25Элементарный анализ: Вг - вычислено 11,03, найдено 16,97.ИК-спектр, см ": 1720, 1645, 1530,1480, 1440, 1415, 1395, 1375, 1270,255 1210 1160 1130 1080 10451020, 995, 930, 400, 815, 786, 750,700 и 690,НСн, Сн,Сг; С (вг):4,.и,СОО-СН, О35нА0 Сфн 5 Соединение 9-ВЯМР (6, ппм): 2,45 (йй, 1 Н, Нд);1,7 (й, 1 Й, нэ); 565 (ш, 2 н, Йс+ нО);1,23 (й, 6 Й, гетлинальные метилы); 5,1 (Б, 2 Н, СН 2); 6,8-7,6 (ш,9 Н ароматические протоны): 1 (Нд-Нс = 5 Гц. П р и и е р 10. Следуя методике,. описанной в примере 1, и, 2,5 г (+)-транс,2-диметил-З-(Й-трифторметил-Й-винил)-циклопропанкарбоновой кислоты и 2,9 г Ю. -циано-феноксибензилового спирта, получают СО; -циано-Феноксибензиловый эфир (+)- -транс,2-диметил-З-(Й-трифторме:тил-Й-винил)-циклопропанкарбоновой кислоты, 4,8 г, количественный выход, г = 1,5120 (соединение 10-В). Соединение 7-ВЯМР (6, ппм); 2 25 (1, 1 Н, Нд);1,8 (а, 1 й, НВ); 5,1 (8 1 Н, й,);401,2 (я, ЗЙ, Снэ); 1,3 (я, ЗН, СЙЗ);6,5 (й, 2 Н, СНу); 6,8-7,55 (ш, 9 Н,ароматические протоны); 1 (Нд - НВ);=5 Гц; 1 (Нд - НС) = 9 Гц.П р и м е р 8. Аналогично примеру 1 иэ 3,1 г 2,2-диметил-(З-Й-бром-Й-трифториетилвинил)-циклопропанкарбоновой кислоты и 2,3 г юС -циано-феноксибензилового спирта, получают Ф -циано-ФеноксибенэиловыйэФир -цис-транс,2-диметил-З-(Й-бром-Й-трифторметилвинил)-циклопропанкарбоновой кислоты 5,1 г, выход около 100,ИК-спектр, см : 1740, 1650, 1580,1480, 1445, 1415, 1390, 1380, 1310, 551270, 1245, 1200, 1140, 1070, 1045,1020, 995, 930, 880, 780, 750, 700,690 и 675.Частичное разделение геометрических иэомеров хроматографированием 60на колонке с силикагелем, согласноописанному в примере 1, приводит квыделению следующих образцов: 8-В -транс-иэомер, чистота90 (ЯИР),1,0 г, выход 14,5; 8-М - смесь цис транс-изомерон в соотношении 1:1,22,7 г, выход 53, индекс рефракцииив = 1,5310,Дополнительные данные для соединения 8-М.Элементарный анализ: Вг - вычислено 16,16, найдено 16,26,ИК-спектр идентичен приведенному. н,сн, сн,СГ;Свг) =00- Нй) 0о-с,н,Соединение 8-ВЯМР (б, ппм): 2,2-2,6 (ш, 1 П, Нд );1,8 (., 1 Н, Н ); б 4 (2 Н, Н + СН-СИ);1,2-1,33 (ш, бН, геминальные метилы);6,9-7,6 (ш, 9 Н, ароматические протоны); 1 (Нд - НЗ) = 5 Гц; 1 (Нд - Нс ) 9 Гц.П р и м е р 9, Следуя методике, описанной в.примере 1, иэ 2,5 г (+)-транс,2-диметил-З-(Й-трифторметил-Й-винил)-циклопропанкарбоновой кислоты и 2,6 г 3-феноксибензилового спирта получают 3-феноксибензиловый эфир (+)-транс,2-диметил-З-(Й-трифторметил-Й-винил)-циклопропанкарбоновой кислоты (4 5 г количественР Уный выход, л = 1,5112).ИК-спектр, см : 1720, 1650, 1580, 1480, 1440, 1400, 1385, 1375, 1330.1250, 1210,1160,1110,1075,1020,985, 960, 935, 900, 850, 820., 770, 750 и 690.Промежуточный ацил-галогенид. (2, 7 г ) получают с помощью соответствующей кислоты с количественным выходом.ИК-спектр, см : 1770, 1660, 1450, 1430, 1375, 1280, 1260, 1245, 1215, 1160, 1120, 1090, 985, 955, 840, 805, 765 и 690. Нв НЖ Жэ,43 (ш, 1 Н, Н 0 ); 505 (В, 2 Н, Ну );б,7- 7,7 (ш, 9 Н, ароматические протоны),Соединение 13-ВЯИР (6, ппм): 1,5 (В, н.) 1,2 (В, ЗН) - геминальный метил; 1,35- 1,85 (ш, 2 Н, Нд + Нз); 1,85-2,3 (ш, 2 Н, Н 4 ); 3 8 4 5 (ш, 1 Н, Ну); 5 15 (В, 2 Н, Ну); 6,8-7,6 (ш, 9 Н, арома,тические протоны).П р и м е р 14, Получение К -циано-феноксибензилового эфира (й)" .-цис-транс,2-метил-З-(2,2-дибром- -3,3,3-трифторпропил)-циклопропанкарбоновой кислоты (соединение 14).Следуя методике, описанной в при мере 12, в результате реакции 3 г клорангидрида (+)-цис-транс,2-диметил-З-(2,2-дибром-З,З,З-трифторропил)-циклопропанкарбоновой кислоы .с 1,8 г К -циано-феноксибензи О овьи спиртом, получают 4,5 г (выход около 100) желаемого продукта в виде вязкого масла (данные элементного анализа и ИК-спектроскопии соответствуют предполагаемой структуре). 6 Юм уЮ -Ебв -СН-Фй-ФИ-ЮО-ФН . О8Е-с,н,Соединение 14ЯМР (б, ппм): 1,2-2,7 (10 Н, протоны.ацильного фрагмента); 6,3 (В, 1 Н,СН-СН); 6,7-7,6 (ш, 9 Н, ароматическиепротоны),Инсектицидная и акарицидная актив-ностьпиретроидных препаратов приведена в табл. 2 (1 - доза, 2 - смертность),