Способ разделения d. l-tpahcи d. l-гранс-цис хризантел10бых кислот

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Совотокиа Социалистические РеспбликКомитет оо делам оеретений и открытий и Совете Министров СССРУДК 547.512.06(088,8) Опубликовано 2.11.1972. Бюллетень6с,ага опсблико ния описаня 31.111.1972 Авторыизоо реттпси Иностранцы ернар Гоффэне и Антуан ЛокателлттИзобретение относится к области получения оптически активных изомеров с(ис- нлн трансхризантемовых кислот, являющихся известными инсектициднывсс продуктами, широко используемыми в сельском хозяйстве.Известные промышленные способы получения хризантемовой кислоты приводят к образованию смеси изомеров, содержащей 70 осо с(,(-транс- и 30% с(,(-цис-хризантемовых кислот, Среди четырех изомеров (двух оптических и двух геометрических) наибольшую инсектицидную активность проявляет а-транс-изомер, меньше - а-цис-изомер.Использование стрихнина или брузина для разделения сЦ;транс- и с,(-иис-транс-хрссзасстемовых кислот не дают возможности разделить диастереоизомерную соль. Другие оптически активные основания, наприъсер хсшин и цинхонидин, позволяют разделить диастереоизомерную соль соответствующей (-транс-кпслоты. В последнем случае необходимо прибегать ко второму оптически активному основанию, например (,сс-фенилэтиламину, но получаемая малорастворимая кристаллическая диастереоизомерная соль с(-транс-кислота требует высокой осторожности при осаждении для предотвращения увеличения в осадок солс 1-транс- кислоты.Известно также применение /. (+) -трео- и-нитрофенил- диметиламинопропан,3-диола для разделения раплсатов, как, например,а-окси-р,р-дихсетитсбутиролактонов, так и друтчсх оптических кислот.С целью достижения высокой степени разделения, предлагается в качестве оптическиактивного основа шя использовать /.(+)-илиВ ( - ) -трео-и-нитрофенил- диметиламинопропан,3-диол для разделения с(,(-транс- ис(,(-с(ссс-транс-хрпзасстемовых кислот. При этом10 не происходит образование четырех диастереоизомерных солей, а выделястся только сольс(-транс-кислоты, которая является наболееценной из всей смеси пзомеров.Разделение ведут растворением смеси с(,(15 транс- и д,(-вессс-транс-хризантелсовых кссслот(промышленный продукт) в среде органического растворителя, преимущественно метанола, совместно с 1. (+)-илп Й( - )-трео-и-нитрофенпл-диметиламинопропан,3-диолом при20 кипячении до полного растворения продуктовс последующих охлаждением и отфильтровыван нем выпавшего кристаллического осадка,который затем гидролизуют сильной неорганической кислотой и экстрагпруют хлористым25 метиленом. Далее экстракт упаривают и получают ас-транс-хризасстемовусо кислоту.В следующих примерах показаны разделе.нпе как с(,(-транс-кислоты без примесей а,(- Нссс-кислоты, так и их смеси, а, кроме того,30 рекуперацсгя исходного основания,5 10 15 20 25 П р и мер 1. К 2 мл метанола прибавляют 1,43 г Р ( - ) -трео-и-нитрофенил-диметиламинопропан,3-диола и 1 г транс-хризантемовой кислоты, не содержащей д,1-ггис-изомера, и смесь нагревают до полного растворения. По охлаждении происходит кристаллизация. Далее смесь выдерживают при 0 С в течение некоторого времени, затем фильтруют осадок под разрежением. После промывания осадка (замешиванием в тесто) простым изопропиловым эфиром и сушки выделяют 1,08 г немного окрашенных кристаллов с т, пл, 90 - 100 С (сольват), Эту соль очищают перекристаллизацией в смеси простого изопропилового эфира с петролейным. Константы ее следующие: т, пл. 118 - 120 С, сс 3", = - 13+1 (с=1 о/о этанол), мол. вес 408,49.Вычислено, /о. С 61,74; Н 7,90; К 6,86.С 2 Н 3206 И 2.Найдено, /о: С 61,7; Н 7,9; Х 6,9.1,5 г этой соли с 1-транс-хризантемовой кислоты и Р ( - )-трео-гг-нитрофенил-диметиламинопропан,3-диолового основания обрабатывают 20 мл 2 н. соляной кислоты. После перемешивания,смесь экстрагируют 2 раза раствором хлористого метилена. Соединенные органические слои промывают водой до нейтральности и затем сушат. Растворитель удаляют в вакууме и получают 0,61 г с 1-трансхризантемовой кислоты в виде светло-желтого масла, кристаллизирующегося в покое при 0 С.Эта кислота имеет способность вращать плоскость поляризации а" = + 13+1 (с= = 1/о, этанол). Очистка этого продукта дает с 1-транс-хризантемовую кислоту, физические постоянные которой идентичны тем, которые описаны в литературе для природной Й-трансхризантемовой кислоты.Разделяя с 1,1-транс-хризантемовую кислоту этим же способом при помощи Е, (+) -трео-гнитрофенил-диметиламинопропан - 1,3-диола, получают 1-транс-хризантемовую кислоту,Пример 2, Солео бр а зов ание.200 г неочищенной с 1,1-транс-хризантемовой кислоты растворяют в 800 мл изопропилового эфира, содержащего 15/о метанола, добавляют 289 г Р( - ) -трео-гг-нитрофенил-диметиламинопропан,3-диола, при перемешивании кипятят с обратным холодильником 15 мин, а затем охлаждают до - 10 С и продолжают перемешивание при этой температуре еще 2 час,Кристаллическую диастереоизомерную соль д-транс-хризантемовой кислоты и Р( - )-трео-гг-нитрофенил - 2 - диметил-аминопропан,3- диола (этот реактив для разделения будет называться,в дальнейшем основанием Р( - ) ) отфильтровывают, промывают растворителем, используемым для реакции, и сушат. Получают 214 г этой соли, или 44 /о (по теории 50%).1 о 2 по = - 13 (с=1%, этанол), по титрованию найдено 58,99% основания Р( - ) (по теории 58,7%), Маточные растворы, содержащие соль 30 35 40 45 50 55 60 65 1-транс-хризантемовой кислогы с основанием Р( - ), хранят в темноте (они называются дальше растворами А).Гидролиз.214 г соли а-транс-хризантемовой кислотыс основанием Р ( - ), полученной на предыдущей стадии, добавляют к 428 мл 2 н. соляной кислоты, перемешивают в течение нескольких минут и затем экстрагируют хлористым метиленом, Таким образом, с одной стороны получают органическую фазу, содержащую Й-транс хризантемовую кислоту, а с другой - водную фазу, содержащую основание Р( - ) в вид хлоргидрата (эту водную фазу, называемую в дальнейшем раствором Б, сохраняют), Органическую фазу промывают водой (промывную воду, называемую раствором Б и содержащую немного основания Р( - ), сохраняют) сушат, обрабатывают животным углем, фильтруют и упаривают досуха под вакуумом. Получают 88 г (количественный выход) с 1- транс-хризантемовой кислоты. а =+15 (с=2/о, этанол), кислотное число 333,3 и 333,4 (по теории 333,0). Продукт плавится при 17 С,При использовании той же методики разделения с 1,1-транс-хризаптемовой кислоты с помощью 1, (+) -трео-н-нитрофенил-диметиламинопропан,3-диола получают 1-транс-хризантемовую кислоту.Рекуперация.1. Использование растворов Б и Бг.Растворы Б и Б 2, содержащие основания Р( - ) в виде хлоргидрата, объединяют, отгоняют хлористый метилен, который может содержаться в виде суспензии, барботированием азота при окружающей температуре, затем подщелачиваютдобавлением едкого натрия до рН больше 9 и перемешивают при 0 С в тече: ние 1 час с последующим фильтрованием осевшего продукта, который промывают водой и сушат. Получают 123 г Р( - )-трео-гг-нитрофенил-диметиламинопропан,3-диола.11. Использование раствора А.Раствор А, содержащий соль 1-транс-хризантемоной кислоты с основанием Р( - ), упаривают досуха под вакуумом, остаток обрабатывают 2 н. соляной кислотой, перемешивают в течение нескольких минут и экстрагируют хлористым метиленом, Органическую фазу, содержащую 1-транс-хризантемовую кислоту, промывают водой, сушат, обрабатывают углем, фильтруют и упаривают досуха под вакуумом. Получают 112 г неочищенной 1-трансхризантемовой кислоты. Водную фазу, содержащую основание Р( - ) в виде хлоргидрата, освобождают от суспендированного хлористого метилена барботированием азота, затем подщелачивают до рН 9 или больше, охлаждают до 0 С и отфильтровывают. Так рекуперируют 159 г Р( - ) -трео-а-нитрофенил- диметиламинопропан,3-диола.20 г этилового эфира хризантемовой кислоты омыляют известным способом и получают16,5 г (выход 96%) кристаллизованного продукта, состоящего из смеси с(,(-транс- и с(,(- ссис-хризантехсовых кислот, Этот продукт плавится при температуре ниже 50 С, его кислотное число 325 - 327 (по теории 333) . Выход при разделении, считая на с(,1-транс-хризантемовусо кислоту или основание .О ( в ), взятые в стехцометрц сеских количествах, составляет 44% ца стадии солеобразования и 100% на стадиицдролцза, Общий выход с(-трсс;сс-кссслоты 44% (максимальный выход 50%).Образование левовращающей соли с(-трассскислоты.Полученный продукт растворяют в 66 мл простого изопропцлового эфира, содержащего 15% метанола, прибавляют 23,8 г гс ( - )- трео.п-нитрофенил- диметиламиноцроцац,3-диола и нагревают с обратным холодильником до полного растворения. Далее раствор охлаждают, заморажцвают прц перемешцванцц до - 10 С в течение 2 час, фильтруют под разрежением, остаток промывают ледяным растворителем (замешцванцем в тесто), сушат в темноте и получают 14,15 г (выход 35%) соли с 1-транс-кссслоты. Продукт плавится около 92 С, а-о = - 13 (с=2%, этанол), оц содержит 58,7 - 58,8% основания (по теор:с: 58,7% ) .Маточные растворы этого продукта будут обозначены жидкостями Л. 11 х обработка описана дальше.Гидролиз левовращающей соли и выде.;ение с(-транс-кислоты.Полученную соль обрабатывают 29 сс,с 2 и. соляной кислоты прц перемешцванцц в течение нескольких минут, а затем экстрагцруют хлористым метилсном. Экстракты промывают водой, сушат, обрабатывают животным углем, фильтруют и фильтрат перегоняют досуха в вакууме. Г 1 олучают 5,4 г (выход 930(,) с(-трансхризантемовой кислоты, которая имеет следующие показатели: Р = + 15 (с = 1%, этанол), кислотное число 332 - 332,5 (по теории 333).Обработка маточных растворов, полученных при образовании левовращающей соли с(-транс-кислоты (см. выше).Перегоняют в вакууме в атмосфере азота жидкости А, Остаток обрабатывают 50 хс.с 2 и. соляной кислоты, экстрагируют хлористым метиленом, экстракты промывают водой, сушат, обрабатывают животным углем, фильтруют и выпаривают досуха в вакууме. Получают 9,45 г (выход 92,5%) хризантемовой кислоты, состоящей из смеси (-транс- ц с(,-ссссс-кислот,Образование правовращающей соли (-транс- кислоты,К смеси 1-транс- и с,1-цис-хрпзссп смовых кислот в 45 с,и простого цзопропцлового эфц 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ра, содержащего 15% метанола, добавляют 13,6 г 1. (+) -трео-сс-нцтрофеннл-дцметил. амцнопропан,3.диола и нагревают с обратным холодильником до полного растворения. После охлаждения раствор замораживают прц - 10 С в течение 2 час, фильтруют под разрежением, промывают (превращением в тесто с ледяным растворителем), сушат в темноте ц получают 11,15 г (выход 51,5% ) соли (-гране-кислоты. 11 родукг месс способность вращать плоскость поляризации ао = =+13" (с=2%, этацол) и содержит 58,9% основания (по теорсш 58,7%).Маточные растворы этого продукта будут обозначены жидкостям; Б. 11 х обработка описана дальше.Гидролиз правовращающей соли и выделение (-транс-кислоты.Соль цравоврасцающего основания ц трсснс-ксссгсоты, полученную выше, обрабатывают 23 я.с 2 и. соляной кислоты, перемешцасот несколько минут ц экстрагцруют хлористым матлоном. Экстракты промывают водой, сушат, обрабатывают ткцвотным углем, фильтруют ц затем вьспарссвают досуха в вакууме. Получснот 5,25 г (количественный выход) (- транс-хрссзатеиовос кислоты. а"о = - 15-,-(с= 1 %, этацол), кислотное число 332,5 (по зеорцц 333).Обработка маточных растворов, полученных при образовании правовращающей соли, и выделение очищенной с(,(-иис-кислоты.Полученные выше жидкости Б перегоняют досуха, остаток обрабатывают 25 хсл 2 н. соляцоц кислоты, перемешивают несколько минутэкстрагцру сот хлористым мстцленом. Экстракты промывают водой, сушат, обрабатывают животным углем и выпаривают досуха в ьакууме. Остаток (5,32 г) состоит цз сырой с(,(-ссис-хризацтсмовос кц:лоты, плавящейся при температуре около 100 - 105"С. Его очищают растворением 3 обьемах гексана нагреванием с обратным холодильником, обработкой животным углем, фильтрацией и вымораживанием. Собирают 3,48 г чистого продук а, плавяще Ося прц 114" С. 11 редмст изобретения Спосоо разделения с,(-транс-; с,(-трансссис-хрцзантсмовых кислот ца оптические цзомеры, осцоваццый на разлцснос растворимости солей соответствующих хрцзантемовых кислот с оптически активными органическими основаниями, от.сссчасосссссисч тем, что, с целью достцкения высокой степени разделения, в качестве оптически активного основания цспользусот (. (+) - цлц 0( - ) -трео-и-трофеи с-лцметцламццопропан,3-дцол,