158925. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ciklopropán-származékok előállítására

158925 6 az I. általános képletű vegyületté, úgy, hogy az 1. és 2. szénatomok konfigurációja nem változik. Legjobb tudomásunk szerint az eddigiekben nem sikerült kielégítően megoldani a krizantémsav-szánmazékoknál a telítetlen lánc kieserélé-, sét aldehid-csoportra. Az egyik megoldás a kétlépéses oxidáció, melynél kétféle oxidálószert alkalmaznak, először diol- vagy ketol^csoportot képeznék, majd ezt aldehid-csoporttá alakítják. [L. M. Matsui és H. Yoshioka, Agr. Biol. Chem. Jap. 28 23, (1964), 1.] A másik eljárásnál a kiindulási anyagot először oxidálják, majd a kapott oxidációs terméket úgy redukálják, hogy a képződött aldehid-csoportot változatlanul hagyják. [S. H. Harper és H. W. B. Reed, J. Sei. Food Agr. 2 414 (1951.)] Ezekkel a módszerekkel azonban csak igen kis termeléssel állíthatjuk elő a kívánt végterméket, s az eljárások az iparban csak nehezen alkalmazhatóak. A találmány szerinti eljárás ezt a nehéz problémát úgy oldja meg, hogy a transz-krizantémsav valamely rövidszénláneú alkilészterét kis szénatomszámú alkanol, így például metanol jelenlétében alacsony hőmérsékleten ozonolízisnek veti alá, majd a képződött oxidációs terméket valamely dialíkil-szülfiddal redukáló körülmények között elbontja. A metanolos közegben történő ozonolízis, mäjd az ezt követő dialkilszulfidos redukció egyébként már ismert az alábbi cikkben dialkilszulfidként dimetilszulfidot alkalmaztak [James J. Pappas és mtásai, Tetra hedron Letters . 36 4273 (il>96ß)]. Ezzel az eljárással igen jó termeléssel lehet a d, 1 vagy racem transz-krizantémsav rövidszénláneú alkilészteréből a transz-3,3-dimetil-2-formil-ciklopropán-íl-karbonsav rövidszénláneú alkilészterét előállítani. A termelés például a metilészter esetén 90% nagyságrendjében van. A találmány szerinti eljárás fenti megvalósítási formájának lényege az alábbiakban. foglalható össze: i Az ozonolízist úgy hajtjuk végre, hogy a reákcióelegyen kis hőmérsékleten oxigén és ózon elegyét buiborékoltafcjuk keresztül. Különösen kedvező a —75 — —80 C° közötti reakcióhőmérséklet. Az ozonolízishez előnyösen valamely rövidszénláncú álkanolt használunk. Különösen alkalmas ilyen célra a metanol, de valamely más szerves oldószer is felhasználható, így etilacetát, kloroform, széritetraklorid, stb. továbbá ezen oldószerek metanollal képzett elegyei. Az ózon hatására képződött oxidációs termék redukcióját különböző módszerékkel hajthatjuk végre. Redukálószerkérit — mint azt M. Julia és mtsai a piretinisav ozonolízíséről szóló cikkükben írják [Bull. Soc. Ohim. 1007 (1965)] — használhatunk cinkiport vizes közegben, de alkalmazható nátriumszulfit vagy ibiszultfit, káliurnnferrocianid, valamely trialkil-foszfit, különösen pedig a trietil-tfoszfit [vö. W. S. Knowles és Q. E. Thompson, J. Org. Chem., 25 1031 (I960)], vagy hidrogén valamely alkalmas katalizátor jelenlétében-. Megfelelő katalizátor például az 5% palládiumot tartalmazó kalcium-5 karbonát, melyet S. H. Harper és H. W. Reed módszerével állítottak elő. [J. Sei. Food Agr. 2 414 (1951)].. A találmány szerinti eljárás jelen• leg legkedvezőbb kiviteli módjánál azonban a redukciót valamely dialkilszulfiddal valósítjuk 10 meg. Erre a célra különösen alkalmas a dimatil-szuifid. A redukciót célszerűen •—40 G° körüli hőmérsékleten hajtjuk végre. Ha az ozonolízist alkoholos közegben végeztük, akkor a redukció eredményeképp a II' általános képletű racem 15 vagy optikai aktív' transz-3,3-di;metil-2-formil-ciklopropán-1 -karbonsav-dialkilJketál rövidszénláncú alkilészterét kapjuk. Ez az anyag kis mennyiségben tartalmazza a II.' általános képletű vegyület parciális hidrolízisével keletkezett 20 Hl. általános képletű transz-3,3-dimetil-2-formil-ciklopropán-il-karbonsav rövidszénláneú alkilészterét. A hidrolízist valamely savas kémhatású szerrel, így ecetsavval tehetjük tökéletessé. s így a racem vagy optikai aktív transz-3,3-di-25 metil-2-formil-ciklopropán-il-kárbo.nsav rövidszénláneú alkilészterét kapjuk. Mindazokat a reakciókat, melyeknél szabad aldehid-csoport keletkezik, az oxidáció minimálisra csökkentésére közömbös atmoszférában végezzük. 30 A fentiekben előállított transz-módosulatú III. általános képletű vegyület átalakítása a cisz-epimer-módosulattá nem valósítható meg könnyen, ugyanis, ha optikai aktív anyaggal 35 dolgozunk, akkor fennáll a racemizáció veszélye. Ismeretes, hogy a krizantémsavHSzármazékoknál a transz konfigurációjú módosulatok termodinamikailag stabilabbak a megfelelő cisz-izomernél. így a cisz-transz átalakulás könnyebben 40 végbe niegy, mint a fordított irányú folyamat. Ha pedig a III. általános képletű vegyület 2-es szénatomján az epimerizációt az aldehid-karbonil aktiváló hatásának kihasználásával kívánjuk végrehajtani, akkor ideiglenesen módosúl.. hat az enolizálható észter-csoportot tartalmazó aszimmetrikus 1. szénatom konfigurációja is. Ennek következtében az optikai aktív III. általános-képletű vegyület raoemizálódhat. 50 Azt találtuk/ hogy a kívánt ^eredményt elérthetjük, ha a III. általános képletű vegyületet valamely lúgos kémhatású szerrel kezeljük. E , kezelés hatására — valószínűleg az aldehid-enoláton keresztül — a 2. széniatom aszimmetriaeentrumán inverzió játszódik, le, s így ciszkonfigurációjiú anyag képzőtíik. , A vegyület stabilizálódását a IV. típusú, félacilál képződése segíti elő. Hogy ehhez a váratlan, eredményhez eljussunk, célszerűen abszolút alkoholos közegben dolgozunk, bázikús reagensként pedig az alkoholnak megfelelő alkoholátot használjuk. Az eljárás jelenleg legkedvezőbb megvalósítási formájánál valamely alkálifém-'metuétot és metilalkoholt alkalmazunk; legcélszerűbben 65 nátriummetiMtot használhattunk. Ilyen körül-60 3