203520. lajstromszámú szabadalom • Eljárás diszubsztituált ciklo-propán-származékok előállítására
1 HU 203 520 B 2 A találmány tárgya eljárás diszubsztituált ciklopropán-származékok előállítására. Ismeretes, hogy a piretroid típusú rovarirtó szerek nagy f ajlagos aktivitással rendelkeznek és ugyanakkor emlősökre kifejtett toxicitásuk csekély. [Nádasy M.: Magyar Kémikusok Lapja 10,534-537. (1979); Elliot M. és James N. F., Chem. Soc. Rév. 4,473. (1978)]. A piretroidok leghatásosabb képviselőinek a (IV) általános képletű 2,2-dimetü-3-(2,2-dihalogén-vinü)ciklopropán-karbonsav-észterek tekinthetők. A képletben X’ jelentése klóratom vagy brómatom [a piretrinben, permetrinben, dekametrinben (deltametrinben)]; Y’ és Z’ közül az egyik hidrogénatomot és a másik alkoxikarbonil-csoportot képvisel és Me jelentése metücsoport. A fajlagos aktivitás szempontjából különösen előnyösek azok a 2,2-dimetü-3-(2,2-dihalogén-vinü)ciklopropán-karbonsav-észterek, amelyeknek (TV) általános képletében az 1-es és 3-as helyettesítők ciszhelyzetűek és X’ jelentése brómatom (dekametrin; Tessier.J.: Chem. and Ind. 1984,199). A fenti vegyületek szintézisével nagyszámú közlemény és szabadalmi leírás foglalkozik. Összefoglaló irodalmi helyként Arit, D., Jautelot, M., Lantzsch., R közleményét [Angew Chem. 93, 719 (1981)] említjük meg. Gazdaságossági szempontokból egyik legfontosabb út a (H) általános képletű diéneknek - a képletben "X jelentése halogénatom vagy metilcsoport és Me metilcsoport - diazoecetsavészterekből képezett (V) általános képletű alkoxi-karbonü-karbénekkel - a képletben R jelentése kis szénatomszámú alkilcsoport - való reagáltatása. A reakcióban a cisz- és transz-ciklopropán-származékok mintegy 1:1 arányú keveréke keletkezik [Staudinger, H„ Muntwyler, O., Ruzicka, L„ Seibt, S.: Helv. Chim. Acta 7,390. (1924)]. Az eljárás hátránya, hogy a reakció nem sztereo- és enantioszelektív, s ezért az izomerek keveréke keletkezik. További hátrány, hogy az eljárás költséges és a felhasznált diazoecetsav-észter robbanásveszélyes anyag. Találmányunk célkitűzése az ismert eljárás hátrányainak kiküszöbölése és olyan eljárás kidolgozása, amelynek segítségével a (TV) általános képletű vegyületek sztereo- és enantioszelektíven állíthatók elő. Találmányunk tárgya eljárás (I) általános képletű geminális diszubsztituált ciklopropán-származékok előállítására - a képletben X jelentése halogénatom vagy metilcsoport, Y és Z jelentése azonos vagy különböző lehet, és ciano-csoport, - COOR általános képletű csoport, ahol R 1-4 szénatomos alkilcsoportot jelent, vagy aminokarbonü-csoport, míg Me jelentése metilcsoport - oly módon, hogy egy (II) általános képletű diént - a (II) általános képletben X és Me jelentése a fenti - közömbös szerves oldószerben, elemi halogén, szervetlen bázis és adott esetben fázistranszfer katalizátor jelenlétében szobahőmérséklet és a reakcióelegy forráspontja közötti hőmérsékleten egy (III) általános képletű vegyülettel - a (U3) általános képletben Y és Z jelentése a fenti - reagáltatunk. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a (ül) általános képletű aktív metiléncsoportot tartalmazó vegyületek elemi halogén és bázis jelenlétében a (II) általános képletű diénekkel reakcióba lépnek és jó kitermeléssel szolgáltatják az (I) általános képletű geminális ciklopropán-származékokat. Az irodalomból rendelkezésre álló ismeretek alapján ez a felismerés előre nem láthatónak, sőt meglepőnek tekinthető. Az irodalom szerint ugyanis malonészter-egység és olefin-egység ciklopropán-származékhoz vezető összeépítésére mindössze két eljárás ismeretes. Az egyik módszer szerint bróm-malonésztert bázis jelenlétében olefinekkel reagáltatnak (4334091 sz amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás). A szabadalom szerint az eljárás kizárólag olyan olefinekkel játszatható le, amelyek jó Michael-akceptorok. A másik eljárás szerint dibróm-malonésztert réz(I)bromid jelenlétében mono-olefinnel reagáltatnak (Júlia, M„ Guy-Renault, A.: Bull. Soc. Chim. France 1967,1411). A szerzők közlése szerint csupán egyes esetekben sikerült azonosítható terméket izolálni. A fenti eljárások, valamint a Torii, S., Tanaka, H„ Nagai, Y.: Bull. Chem. Soc. Japan 50,2825 (1977) közleményben ismertetett módszerek egyrészt hosszadalmasak és gazdaságtalanok, másrészt csupán jó Michael-akceptoroknak tekinthető olefinek esetében vezetnek a kívánt termék keletkezéséhez. Saját kísérleteink szerint (II) általános képletű dién és bróm-malonészter vagy dibróm-malonészter reakciója még nyomokban sem eredményezett (I) általános képletű vegyületet. Ilyen típusú reakcióról egyébként az irodalomban sem számoltak be. Fentiek alapján kifejezetten váratlan az a felismerés, hogy az aktív metüéncsoportot tartalmazó (ül) általános képletű vegyületek a Michael-akceptomak nem tekinthető (II) általános képletű diénekkel meghatározott reakciókörülmények között cikloaddíciós reakcióba lépnek és a kívánt (I) általános képletű vegyületeket szolgáltatják. A találmányunk tárgyát képező eljárás ipari szempontból jelentős módszer és új vegyületek előállítását is lehetővé teszi. Eljárásunk előnyei az alábbiak: 1. Az (I) általános képletű vegyületek részleges vagy teljes hidrolízissel, majd azt követő részleges dekarboxüezéssel a permetrin vagy dekametrin gyártásához szükséges (TV) általános képletű ciklopropán-származékokat szolgáltatják, ipari méretekben is gazdaságosan megvalósítható új módszerrel. 2. Különösen jelentős az a körülmény, hogy elméleti megfontolások (Schneider, M„ Engel, N.: Chemistry and Biotechnology of Biologically Active Natural Products, 2nd Int. Conf. Proceedings Ed. By Cs. Szántay, Akadémiai Kiadó Budapest 203. old.) és kísérleti tapasztalataink szerint az (I) általános képletű geminális helyzetű karbonsav-észterek vagy nitrilek hidrolízise és az azt követő részleges dekarboxilezése sztereo- és enantioszelektíven játszatható le, és üy módon az 1-es és 3-as helyettesítőket cisz-állásban tartalmazó opti5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
