185330. lajstromszámú szabadalom • Eljárás (+)-4-helyettesített 2-indanolok előállítására
1 185 330 2 A találmány tárgya: eljárás optikailag aktív alkoholok, és ezek inszekticid vagy akaricid hatású piretroid észtereinek előállítására, egy inszekticid vagy akaricid módszer, valamint inszekticid vagy akaricid szerek. Közelebbről: a találmány tárgya: eljárás (+)-4-helyettesített-2- indanolok előállítására, ezek alkalmazása, valamint ezek inszekticid és akaricid származékait tartalmazó szerek. A krizantém virág kivonatában a természetben előforduló piretrinek már régóta érdeklődésre tartanak számot, mint inszekticidek. E vegyületek szerkezetének felderítése óta a szintézisek területén működő kutatók erőfeszítései olyan rokon vegyületek előállítására irányultak, amelyek fokozott inszekticid aktivitással, valamint megnövelt stabilitással rendelkeznek a levegővel és fénnyel szemben. Mivel a piretroidok inszekticid hatásának előfeltétele egy megfelelő savmaradék és egy megfelelő alkohol maradék jelenléte egy molekulán belül, a szakterületen a kutatás új sav és/vagy alkohol csoportok előállítására irányult. Az alkoholok kutatása területén jelentős előrelépést jelentett az 5-benzil-3-furilmetilalkohof majd a nagyobb fotostabílitású 3-fenoxibenzil-alkohol előállítása (1. Synthetic Pyrethroids, ACS Symposium Series, No. 42, M. Elliott, Ed. American Chemical Society, Washington, D. C., 1977, 1. fejezet). Hasonló jelentős haladás következett be a piretroidsav kutatás területén is. Az új sav és alkohol maradékok egyetlen molekulán belül való alkalmazására példa a kereskedelmi forgalomban lévő inszekticid, a permethrin: ez a 3-(2,2-diklórctenil)-2,2-dimetilciklopropánkarbonsav 3-fenoxifenil-metiIészterének a gyakorlatban használt neve. Ismeretes néhány 4-helyettesített-2-indanil alkohol, mint piretroid inszekticid közti termék, valamint az előállításukra irányuló eljárás. Az ismert eljárás racém kiindulási anyagokat és akirális szintézis-technikákat alkalmaz, és az ily módon előállított indanolok rácéin vegyületek, mindegyik azonos mennyiségű 2S vagy jobbra forgató és 2R vagy balra forgató izomerből áll. A találmány tárgya: királis szintézis 4-helyettesített 2-indanil alkoholok előállítására. Ennek segítségével az indanolok olyan, optikailag aktív alakja válik hozzáférhetővé, amelyben a jobbra forgató 2S izomer mint enantiomer feleslegben, legalább 25 %-os feleslegben van jelen a 2R izomerhez képest. Ezeknek a (+)-4-helyettesített-2- indanoloknak a piretroid észterei általában jelentősen megnövekedett inszekticid aktivitással rendelkeznek a megfelelő olyan észterekhez képest, amelyek a racém alkohol maradékot tartalmazzák. Ebben a leírásban az alifás szénhidrogén csoportok esetében alkalmazott „rövidszénláncú” jelző 1- 6, előnyösen 1—4 szenatomes csoportokat jelent. A „haló” vagy „halogén” meghatározás bróm, klór vagy fluor atomot jelent. A „halogénalkil” kifejezés 1-3 szénatomos alkilcsoportra vonatkozik, amely 1 vagy több halogénatommal helyettesített. Az „inszekticid” jelzőt a legtágabb értelemben használjuk: ez olyan vegyilletékre vonatkozik, amelyek aktivitást mutatnak a valódi rovarok, atkák és az Arthropoda törzshöz tartozó egyéb, a háztartásban, állattenyésztésben vagy növénytermesztésben előforduló férgek irtásában. Az „enantiomer felesleg” vagy „EE” megjelölés azt jelenti, hogy az egyik enantiomer %-os feleslegben van jelen a másikkal szemben egy olyan keverékben, amely egy vegyület két enantíomerjét tartalmazza, a következő képlet szerint: EE%=f7f 100, ahol X a keverékben nagyobb mennyiségben jelenlevő enantiomer, Y pedig a kisebb mennyiségben jelenlévő enantiomer koncentrációja. A 10Ó%-os enantiomer felesleg azt jelenti, hogy minden gyakorlati cél szempontjából a két izomer közül csak az egyik van jelen. A Jobbra forgató” kifejezés vagy a „(+)” jelölés, ha a 4-helyettesített indanol optikai forgatásának jellemzésére használjuk, az indán gyűrű 2. szénatomja által képviselt aszirnmetriacentrummal összefüggő optikai forgatásra vonatkozik és azt jelenti, hogy a jobbra forgató izomer, amelynek abszolút konfigurációja a 2. szénatomon S, enantiomer feleslegben található. Ezek a meghatározások az egész leírásban és az igénypontokban egyöntetűen alkalmazhatók, hacsak egyértelműen más jelentést nem tüntetünk fel. A találmány szerinti 4-helyettesített-2-indanil vegyületek az la. általános képlettel írhatók le; e képletben R1 jelentése fénilcsoport, amely halogénatommal vagy rövidszénláncú alkilcsoporttal lehet helyettesítve. Egyszerűség, a könnyű hozzáférhetőség és a költségmegtakarítás kedvéért R1 jelentése gyakran helyettesítőt nem tartalmazó fénilcsoport. Elméletileg, a piretroidészter végtermékek maximális inszekticid aktivitása érdekében az alkoholnak alapvetően a 25, jobbra forgató izomerből kell állnia. A tényleges gyakorlatban azonban ennek az izomernek a 100%-nál valamivel alacsonyabb LE értéke általában kielégítő növekedést eredményez az inszekticid aktivitás szintjében a megfelelő, racém alkoholt tartalmazó anyaggal szemben és egyes esetekben azzal összehasonlítható vagy annál nagyobb ellenőrzési lehetőséget biztosít, mint amelyet egy magas enantiomer felesleggel jellemezhető megfelelő j termék azonos mennyiségének alkalmazása biztosít. Általános szabályként azonban a 2S izomer enantiomer feleslege legalább 25 %, előnyösen legalább 60% kell hogy legyen. A 2S konfiguráció az I' szerkezeti képlettel (/+/-4-helyet'esített-2-indanol) ábrázolható. Hacsak az eltérő szándékot konkrétan ki nem fejezzük, a találmány kiteljed a vegyületek cisz- és transzzomereire egyaránt, valamint ezek olyan keverékeire, amelyekben a cisz/transz-arány a 0:100-100:0 tartományba esik. Hasonlóképpen a találmány oltalmi körébe tartozónak tekintjük az E és Z izomereket, valamint keverékeiket. A találmány szerinti termékek különböző mantiomerjei és ezek keverékei ugyancsak a találmány oltalmi körébe tartoznak. A találmány tehát olyan la általános képletű 4-helyettesített-2-indanol előállítására irányul, amelyben R1 jelentése a fenti és az indanil gyűrű 2. szénatomja tekintetében 5 konfigurációjú izomer legalább 25 %-os feleslegben van jelen az R konfigurációjú izomerrel szemben. Az eljárás a következő lépésekből áll: (i) hidrobórozási körülmények között (-f)-alfa-pinént és boránt reagáltatunk - mi mellett kb. 2-4 mól (+)alfa-pinént veszünk 1 mól alkalmazott boránra - egy olyan közti termék borán származék előállítására, amely legalább 1 aktív hidrogénatomot tartalmaz. (ii) a közti termék borán származékot hidrobórozási körülmények között egy A. képletű 7-helyettesített-lH- indénnel reagáltatjuk — amelyben R1 jelentése a fenti —, mi mellett az indén hidrobórozási reakcióba lép, és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
