Способ получения оптически активного дигидрохризантемолактона

лгОП ИСАН И ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ сц 470955 Союз Советоких Соцттвлиетических Реслублик) Приоритет Государственный комите Совета Министров СССР 3) Япони Опубликовано 15.05.75. Бюллетень Ме 18Дата опубликования описания 26.08.75(088,8) по делам изобретении и открытий(72) Авторы изобретения Иностр ке Есиока, Акио Хиго, Хаанцыдзиме Хираи и Нобуия)я фирмаКомпани Лимитедия) айя Заявитель 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНОГ ДИГИДРОХРИЗАНТЕМОЛАКТОНАтение относится к способчески активного дигидрохр 5 - 12 чи цитакие енять получе антемо дов в про- доротяпой почти (+)Изобрения опти из лактона,Известен способ разделения рацематов на оптические антиподы путем введения в пересыщенный раствор в качестве затравки одного из антиподов, Известным способом разделяют аминокислоты, аминоспирты и органические кислоты или их соли. Однако неизвестно разделение веществ терпенового типа с трехчленным кольцом.Согласно изобретению применяют известный способ разделения рацематов для получения оптически активного дигидрохризантемолактона. Полученный оптически активный (+) -дигидрохризантемолактон можно перевести через низший алкиловый эфир (+)-сссссхризантемовой кислоты в (+) -ссис-хризантемовую кислоту, Сложные эфиры (+) -ссисхризантемовой кислоты применяются в качестве инсектицидов, обладающих хорошей исектицидной активностью.При осуществлении данного способа необходимо выбрать подходящий растворитель.В качестве растворителя, в котором дигидрохризантемолактон (рацемический или оптически активный) сравнительно плохо растворяется при комнатной температуре или ниже, но легко растворяется при нагревании, можно использовать насыщенные углеводороды с прямои илп разветвленнои цепью с атомами углерода, например н-гексан, и клические насыщенные углеводороды, как циклогексан. Можно также прив смеси двух или более таких углеводоро любом соотношении, Так, имеющиеся даже сложные смеси насыщенных углев дов, такие как петролейный эфир, неф бензин, лигроин, можно использовать аналогично для оптического разделения дигидрохризантемолактона,Дигидрохризантемолактон легко растворимдаже на холоде в ароматических углеводоро дах, например бензоле, толуоле. Поэтому этиароматические углеводороды нельзя использовать одни при оптическом разделении дигидрохризантемолактона путем перекрпсталлизации, их можно смешивать с названными 20 алифатическимп насыщенными углеводородамп в любом малом количестве для улучшения растворимости дигидрохризантемолактона и снижения количества растворителя, используемого для перекристаллизации. С помощью 25 этого приема концентрацию дигидрохризантемолактона в растворе можно поддерживать более высокой и объем реактора можно снизить по сравнентпо с объемом, который используется при наличии лишь алифатпческих на сыщенных углеводородов,Способ согласно изобретению можно осуществлять при температуре в пределах от - 30 до +60 С, хотя обычно применяется комнатная температура. Раствор (+ ) -дигидрохризантемолактона в указанном растворителе при требуемой концентрации выдерживают при рабочей температуре. Затем в него добавляют кристаллы (+) - или ( - ) -оптического антипода, пе нарушая спокойное состояние системы. В этом случае не всегда применяют затравочные кристаллы одного антипода. Затравку можно производить одновременно кристаллами (+) - и ( - ) -антиподов в разных зонах системы, Количество затравочных кристаллов не имеет решающего значения при данном способе и зависит от того, как производится затравка, УКелательно применять затравочные кристаллы возможно большей степени оптической чистоты. Для начала и продолжения оптического разделения достаточно каталитическое количество затравочцых кристаллов, однако можно добавлять любое количество, превышающее каталитическое,Предлагаемый способ наиболее успешно осуществляется в квазистабильном состоянии,Рацемический лактон растворяют в гексапе при правильно выбранной температуре выше 25 С в количестве более 7/о по весу, которое соответствует растворимости насыщения рацемического лактона в гексане при 25 С. Полученный раствор охлаждают до 25 С и в дальнейшем поддерживают при этой температуре. Затем в раствор вводят затравочные кристаллы прц беспорядочном перемешивании, в результате чего в осадок выпадают кристаллы до образования концентрации, равной 7% . В том случае, когда затравочные кристаллы рацемического или оптически активного лактона добавляют к раствору с концентрацией более 10% по весу при 25 С, осаждаются главным образом рацемические кристаллы до образования концентрации, равной 7%, несмотря на текучее состояние раствора. С другой стороны, когда рацемические затравочные кристаллы добавляют к раствору, имеющему концентрацию 7 - 10/О по весу, кристаллизация не происходит, несмотря на перенасыщение системы, при выдержке раствора в спокойном состоянии или легком перемешивании, Однако добавление оптически активных затравочных кристаллов вызывает кристаллизацию соответствующих оптически активных кристаллов, Это объясняется разницей растворимостей насыщения рацемического лактона и оптически активного лактона и называется квазистабильным состоянием.Для затравки целесообразно применять одновременно (+)- и ( - )-антиподы, вводимые в систему на некотором расстоянии один от другого. При затравливании только одним антиподом создается большая концентрация другого антипода.Когда такое неравновесие концентраций превышает определенную степень, другой антипод способен внезапно кристаллизоваться. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Так, например, (+)- и (- -)-антиподы кристаллизуются при уменьшении концентрации рацемического лактона в остающейся маточной жидкости, в результате чего достигается концентрация насыщения. Затем (+) - и ( - )- антиподы можно удалить из системы и к оставшемуся маточнику добавить рацемический лактон при повышенной температуре и повторить описацнио процедуру, С другой стороны, Оставшуюся маточную жидкость мо"кно снова привести в квазистабпльное состояние при снижении температуры раствора и продолжить оптическое разделение.Время, необходимое для оптического разделения, зависит от таких практических условий, как степень насыщения, температура, природа примепецпого растворителя и т. п. Обычно для такого разделения требуется 5 - 50 ч прп температуре от - 30 до +60 С.Таким образом, предложенцый способ получения оптически активного дигидрохризацтемолактона состоит в том, что в насыщенный или пересыщенный раствор (+) -дигидрохризантемолактона в органическом растворителе вводят оптически активный дигидрохризантемолактон при температуре раствора от - 30 до +60 С, полученную смесь выдерживают до образования оптически активного дигпдрохризантемолактона,Предпочтительно в качестве органического растворителя использовать алифатические насыщенные углеводороды с прямой пли разветвленной цепью с 5 - 12 атомами углерода, смеси их или смеси с другими смешиваемыми органическими растворителями.Пример 1. 10 г (+-)-дигидрохризантемолактона -(т. пл, 51 С) растворяют при температуре около 40 С в десятикратном объеме гексана и полученный раствор выдерживают, охлаждая до комнатной температуры, Затем к прозрачному раствору добавляют незначительное количество затравочных кристаллов (+) -дигидрохризантемолактона таким образом, чтобы не взволновать сильно раствор, и систему выдерживают в спокойном состоянии в течение четырех дней до образования моно- кристаллов, размеры которых увеличиваются в несколько сотен раз по сравнению с размерами затравочцых кристаллов, Эти монокристаллы отделяют при декантации и получают 0,5 г оптически активного вещества с температурой плавления 80 - 82 С. По оптическому вращению устанавливают, что это вещество представляет собой оптически чистый (+)- дигидрохризантемолактон,Пример 2. 216 г (+.)-дигидрохризантемолактона загружают в колбу емкостью 3 л и растворяют при повышенной температуре в 1800 г гексана. Полученный раствор охлаждают до комнатной температуры при легком перемешиваии. Одновременно очищенные затравочные кристаллы (+) -дигидрохризантемолактона и ( - ) -.дигидрохризантемолактона используют для затравки каждого из двух отдельных полюсов отложения, которые можно470955 Предмет изобретения Составитель Р, Марголина Техред Г. Дворина Редактор Е. Хорина Корректор Е. Рогайлина Заказ 1970/8 Изд,1434 Тираж 529 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 охлаждать циркулирующей через пих водой, полюса отложения погружают в раствор рацемического лактона. Потом эти полоса охлаждают водой с температурой 23 С, циркулирующей через них, при легком перемешивании раствора в течение 24 ч. Затем полюса отложения извлекают из раствора и высушивают на воздухе. Образовавшиеся кристаллы собирают при соскабливанпи и получают оптически активпыс вещества дв зх видов, 1 холичество каждого вещества равно 7 г; температура плавления каждого 80 - 82 С, По оптическому вращению устанавливают, что эти вещества представляют собой чистые (+) - и ( - ) -дигидрохризантемолактоны.П р и м е р 3, Опыт примера 2 повторяют, поддерживая температуру 26 - 27 С, раствор слегка перемешивают в течение 41 ч при циркуляции через полюса отложения воды с температурой 20 С в течение 8 ч, получают 23 г каждого (+) - и ( - ) -дигидрохризантемолактона. (+) -Дигидрохризантемолактон имел удельное вращение при температуре 25 С+ +70,34 (в хлороформе, С=4,2), что соответствовало оптической чистоте, равной 92,6% . ( в )-Дигидрохризантемолактон имел удельное вращение при 25 С - 73,37 (в хлороформе, С = 5,2), что соответствовало оптической чистоте, равной 96,5%.Оптическое вращение чистых (+) - и ( - -) - ди гидро х риза нте мол а кто нов + и - 76,6 ( в хлороформе, С=5,0), соответственно.П р и м е р 4, Опыт примера 2 повторяют за исключением того, что 432 г (+ )-дигидрохризантемолактона растворяют в 1800 г растворителя, состоявшего из гексана и бензола (9: 1), и получают по 12 г оптически чистого лактона,П р и м е р 5, Пример 2 повторяется за исключением того, что 216 г (+-)-дигидрохризантемолактона растворяют в 1500 г лигроина (очищенный нефтяной растворитель), в результате чего получают 8 г оптически чистого лактона,П р и м е р 6. Пример 2 повторяется за исключением того, что 400 г (+)-дигидрохризантемолактона растворяют в 1 б 00 г растворителя, содержащего нефтяной бензин и ацетон, получают 11 г оптически чисгого лактона.П р и м е р 7. Пример 2 повторяется за пск лючением того, что 210 г (-г) -дигпдрохризантемолактона растворяют в 1700 г растворителя, состоящего из к-гексана и метанола, получают 10 г оптически чистого лактона.П р и м е р 8. Пример 2 повторяется за иск лючепием того, что 250 г (+)-дигпдрохризантемолактона растворяют в 1800 г растворителя, состоящего из петролейного эфира и ацетона, получается 9 г оптически чистого лактона.15 Пример 9. Пример 2 повторяется за исключением того, что 400 г (+-)-дпгидрохризантемолактона растворяется в 2000 г растворителя, состоящего из нефтяного оензина и этилацетата, получается 12 г оптически чистого 20 л актона.П р и м е р 10. Пример 2 повторяется заисключением того, что 300 г ()-дигидрохризантемолактона растворяется в 1700 г растворителя, состоящег о из и-гексапа и четырех хлористого углерода, получается 8 г оптически чистого лактона. 30 1. Способ получения оптически активногодигидрохризантемолактона, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что в насыщенный или пересыщенный раствор (+) -дигидрохрпзантемолактона в органическом растворителе вводят оптически 35 активный дигидрохризантемолактон при температуре раствора от - 30 до +60 С, полученную смесь выдерживают до образования оптически активного дигидрохризаптемолактона.40 2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что в качестве органического растворителя используют алифатические насыщенные углеводороды с прямой пли разветвленной цепью с 5 - 12 атомами углерода, смеси их или сме си с другими смешиваемыми органическимирастворителями.