181942. lajstromszámú szabadalom • (s)-q-ciano-szekunder-alkoholok királis savakkal alkotott észtereit tartalmazó inszekticid szerek és eljárás a hatóanyagok előállítására sz alkohol (R) izomerjét tartalmazó észter átalakításával
3 181942 4 E bázisok közül különösen az ammóniát és a trietil-amint alkalmazhatjuk elsősorban. Bázisos szerként beiml-amint, n-butil-amint, szek-butil-amint és tetrabutil-ammónium-hidroxidot is használhatunk. A bázikus szer valamely erősen bázisos ioncserélő gyanta is lehet, amely kvatemer ammóniumvegyületeket vagy aminokat tartalmaz. A DOW vegyi üzem „DOWEX” néven, a ROHM and HAAS cég pedig „AMBERLITE” néven készít ilyen bázikus szereket. így például a DOWEX AGIX 8 vagy az AMBERLITE IRA 400 vagy IR 45 használható előnyösen. A bázikus szer valamely nagy molekulasúlyú, vízben oldhatatlan amin is lehet. A ROHM and HAAS cég „liquid AMBERLITE” néven hoz forgalomba bázikus szereket, amelyek különösen előnyösen alkalmazhatók a találmány szerinti eljárásban. Az LA1 vagy LA2 típusú „liquid AMBERLITE” termékek is használhatók. A találmány szerinti eljárásban alkalmazható oldószerek vagy oldószerelegyek előnyösen az acetonitril, alkanolok, alkanol-petroléter-elegyek, különösen valamely alkanol és a pentán, a hexán vagy a heptán elegye, különösen pedig az acetonitril, propanol, izopropanol, az egyenes vagy elágazó szénláncú butanolok és a fenti alkoholok elegyei „essence G”, „essence B”, „essence C”, „essence E” készítményekkel, pentánnal, hexánnal vagy heptánnal. Az izopropanol különösen fontos oldószer a találmány szerinti átalakítás megvalósításánál. Az (S)-szerkezetű alkoholészterekre az „oldhatatlan” és az (R)-szerkezetű alkoholészterekre az „oldható” megjelöléseket a szokásos értelemben használjuk. A találmány szerinti eljárásváltozatoknál alkalmazott oldószerekben az (S)-szerkezetü alkoholészterek bizonyos mértékig oldódnak, az oldódásnak elég kismérvűnek szabad csak lennie az oldószer térfogatához viszonyítva a jó hozam biztosítása érdekében. A gyakorlatban a használt oldószereknek vagy oldószerelegyeknek, valamint az oldószerek térfogatának olyan nagyságrendben kell lenniük, hogy az (S)-szerkezetű alkoholésztereket legalább 80 súly%-os kitermeléssel kapjuk. A felsorolt oldószereken vagy oldószerelegyeken kívül más oldószerek is alkalmazhatók. Más oldószereket vagy oldószerelegyeket is használhatunk anélkül, hogy a találmány szerinti eljárás körét túllépnénk. Az (R)-szerkezetű alkoholészterek általában jól oldódnak a találmány szerinti eljárás során használt oldószerekben. Már kis oldószermennyiségek is elegendők ahhoz, hogy ezeket teljesen feloldják. A reakcióhőmérséklet -10 és +80 °C között mozoghat. A reakcióidő függ a hőmérséklettől és az alkalmazott bázis természetétől. A ciklopropánkarbonsav típusú (A) képletű királis savak több előnyös képviselőjének egyike, a 2,2-dimetil-3R-(2,2- -dibróm-vinil)-ciklopropán-lR-karbonsav vagy lR,c£sz-2,2- -dimetil-3(2,2-dibróm-vinil)-ciklopropánkarbonsav. A találmány szerinti eljárás kivitelezésének egy lehetséges módját a következőkben adjuk meg, és ezzel kapcsolatban magyarázatokat adunk. Valamely megfelelő erősségű bázisnak, amely a gyakorlatban az ammónia, primer aminok, szekunder aminok, tercier aminok, kvatemer ammóniumvegyületek, bázikus ioncserélő gyanták, nagy molekulasúlyú folyékony aminok és katalitikus mennyiségű erős bázis lehet, és az (A) képletű királis savnak az optikailag aktív alkohol (R) izomeijével alkotott észtere egymásrahatásakor egy -cianokarbanion keletkezik, amely a megfelelő szénatom racemizálódását okozza, így tehát már nincs aszimmetrikus szénatom az alkohol-részben. Ezt követően valamely oldószerben vagy oldószerelegyben proton hatására az oldható frakcióra nézve mólegyenértékű arányban két diasztereoizomer [(S)-alkoholészter és (R)-alkoholészter] keletkezik. A folyamatot az A) reakcióvázlat mutatja be. A találmány szerinti eljárásnál használt oldószerekben vagy oldószerelegyekben az (A) képletű sav és a (B) képletű alkohol (S) izomeijének reakciójából keletkezett észter oldhatatlan, míg az (A) képletű sav és a (B) képletű alkohol (R) izomerjének reakciójából keletkezett észter oldható lévén, az egyensúly eltolódik az (S)-szerkezetű (B)-alkoholészter képződése felé és így gyakorlatilag az (S)-szerkezetű (B)-alkobolészter 80—90%-ban keletkezik a kiindulási optikailag aktív észterre vonatkoztatva. Az (S)-alkoholészter és az (R)-alkoholészter elegyének mólegyenértéknyi arányokban való közbenső képződését az oldható frakció szárazra párlásával érhetjük el. A racemizálódási folyamat gyakorlatilag mennyiségileg végbemegy, ha a találmány szerinti esettel ellentétben, olyan oldószereket vagy oldószerelegyeket használunk, amelyekben az (S)-alkofcolészter, az (R)-alkoholészter és a racém alkoholészter oldható. A megadott elméleti magyarázatokat csupán tájékoztatásul adtuk és a találmány nem korlátozódik csupán a leírtakra. A találmány szerinti eljárás különösen meglepő, ugyanis ismereteink szerint még eddig nem írtak le olyan eljárást, amely szerint valamely optikailag aktív alkoholésztert gyakorlatilag kvantitatív kitermeléssel ellentétes szerkezetű optikailag aktív alkoholészterré lehetne alakítani. A találmány szerinti eljárás különösen akkor jelentős, ha az alkalmazott királis savak az (A') általános képletnek megfelelő optikailag aktív 1R,3R (vagy lR,cisz)-szerkezetű ciklopropánkarbonsavak, ahol Z bróm- vagy klóratomot képvisel. Valóban néhány éve állítottak elő nagy hatású inszekticid vegyületeket oly módon, hogy az említett királis savakat ct-ciano-3-fenoxi-benzil-alkohollal észterezték. Ezenkívül nagy általánosságban azt is megemlítették, hogy a fenti királis savak észterei, azaz a királis savak optikailag aktív a-ciano-3-fenoxi-benzil-alkohol (S) izomeijével alkotott észtereik inszekticid hatása felülmúlja az (R,S) izomerek racém elegyével és az (R)-izomerrel alkotott észterek hatását. Az a-ciano-3-fenoxi-benzil-alkohol szintetikus úton racém vegyület alakjában állítható elő. Ezek a vegyületek azonban bomlékonyak, és ez nem teszi lehetővé az enantioinerek sztereoszelektív előállítását, nem észlelhető a racém alkohol hasadása sem. Egy dibróm- vagy diklór-vinil-láncot tartalmazó fent említett ciklopropánkarbonsavak (S)-szerkezetű alkoholésztereinek előállítása érdekében, a jelenleg ismert eljárás szerint, az (R)-szerkezetű alkoholésztert elkülönítik az (S)-szerkezetű alkoholésztertől oly módon, hogy az utóbbit szelektív módon oldhatatlanná teszik valamely alkalmas oldószerben. Ily módon 50% alatti kitermelést érnek el az alkalmazott racém észterre vonatkoztatva. Az (R)-alkoholészter vagy az (R)-alkoholészter és az (S>- alkoholészter elegyei, amelyek gazdagok (R)-alkoholészterben, és az (S)-alkoholészter készítésénél keletkeznek, nehezen elkülöníthető maradékok az (S)-alkoholészterek előállításánál. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
