182994. lajstromszámú szabadalom • Eljárás optikailag aktív alfa-ciano-(fenoxi-benzil)-2-(4-klór-fenil) izovaleriánsav-származékok előállítására
1 182 994 2 módon, hogy a C eljárás során nyert fenvalerát Aa-t az anyalúgban jelen levő fenvalerát A-val együtt nyerjük vissza (az alábbiakban .J) eljárás”). Az a fenvalerát A, amely a C eljárás során a kristályos fenvalerát Aa-nak szűréssel vagy más módon végzett elkülönítése után kapott anyalúgban van. természetesen tartalmaz fenvalerát Acr-t. mégpedig olyan mennyiségben, amely körülbelül megegyezik az ott jelenlévő fenvalerát A fele mennyiségével. A veszteség csökken, ha a C eljárásnál visszanyert anyalúgban levő fenvalerát A-nál újból alkalmazzuk a C eljárást, ez azonban nem kedvező, mert ekkor már nagyobb mértékű a szennyezettség. A D eljárásnál a kristályos fenvalerát Aa-t és az anyalúgot is visszanyerjük, és ily módon az anyalúgban jelenlevő fenvalerát Aa-t is hatásosan felhasználhatjuk. A kristályosítás után az elegyet egyszerűen betöményítjük, bár számolni keli azzal a lehetőséggel, hogy a fenvalerát Aa fenvalerát A-vá izomerizálódik, minthogy a katalizátor még a rendszerben van. A vegvületnek ezt a lehetséges átalakulását úgy küszöbölhetjük ki. hogy például a katalizátort savas anyaggal inaktiváljuk, és csak azután töményítjük be az elegyet, bár az inaktivált katalizátor így is a végtermékben marad. Ha a katalizátor, akár az aktív, akár a már inaktivált, oldhatatlan, akkor szűréssel eltávolítható. Ha azonban az aktív vagy már inaktivált katalizátor vízoldható, akkor úgy távolíthatjuk el, hogy egy vízzel nem elegyedő oldószert vagy egy vízzel elegyedő és egy nem elegyedő oldószer elegyét adjuk a reakcióelegyhez, majd az oldatot mossuk. A fenvalerát Aa közvetlenül a kristályosítás után vagy csak a katalizátor inaktiválása után használható fel. A D eljárás szerint a 45-50 rész fenvalerát Aa-t és 55-50 rész fenvalerát A0-t tartalmazó fenvalerát A majdnem kvantitative átalakítható fenvalerát Aa-ban gazdag fenvalerát A-vá. Az A. C es D eljárásoknál oltókristály alkalmazása nem lényeges, azonban nagy mennyiségben történő előállítás esetén a kristályosítás zökkenőmentes végrehajtása céljából kívánatos a reakcióelegy kristálycsirával való beoltása. Folyamatos üzemeltetés esetében a kristályosodó rendszert nem kell mindig kristálycsirával beoltani, mert a reaktorban mindig maradnak kristályok. Az alábbiakban a találmányt részletesen ismertetjük. Vizsgálataink során, amelyeknek célja az volt, hogy egy olyan fenvalerát izomert állítsunk elő. amely optikailag aktív alkohol-reszt tartalmaz, azt találtuk, hog\ ha a fenvalerát \ oldatához fenvalerát Aa-. fenvalerát B/3-t vagy a kettő keverékéből álló oltókristályt adunk, akkor szelektíven csak fenvalerát Aa kristályosodik ki. A fenti vegyidet kristályosodására a racént fenvalerát lamely viszkózus, olajszerű anyag) tulajdonságaiból egyáltalán nem lehet következtetéseket levonni, ugyanúgy. mint a piretroid-típusú észterek esetében. Fenvalerát Aa: olvadáspont 57,'9 °(\ |a]:D‘ =- I 1,2°(CHCI3-ban. c = 6,5); Fenvalerát Bd: olvadáspont 59.6 °C. la]5J =- i 2.5 lCHCl3-ban. c = 3.8). Például, az a-ciano-3-(fenoxi-benzil)-2.2-dimetil-3- ( 2.2-diklór-vinil)-ciklopropán-karboxilátnak. amely piretroid-típusú észter és ugyanolyan alkohol-részt tartalmaz, mint a fenti vegvület. egyetlen észter típusa sem ismeretes kristályos formában, bár ezek az észterek egy d-transz (IR, 3S) sav-részt és egy (S), (R) vagy racém alkohol-részt tartalmaznak. Azonban egy d-transz savrészt, valamint egy (R) alkohol-részt tartalmazó észternek és egy 1-transz (IS, 3R) sav-részt, valamint egy (S) alkohol-részt tartalmazó észternek 1 : 1 súlyarányú keverékét (olvadáspont 75,0-76,8 °C) és egy d-transz savrészt, valamint egy (S) alkohol-részt tartalmazó észternek és egy 1-transz sav-részt, valamint egy (R) alkoholrészt tartalmazó észternek 1 : 1 súlyarányú keverékét (olvadáspont 78,5—80 °C) kristályos formában már előállították. Ismeretes, hogy az a-etinil-3-(fenoxi-benzil)-2-(4-klórfenil)-izovalerátban, amely a fenti vegyiilethez nagyon hasonló kémiai struktúrával rendelkező piretroid-típus észter, a racém sav-részt és racém alkohol-részt tartalmazó észterek keveréke, a két diasztereomer (mindegyik racém) keveréke és egy olyan észter van jelen szobahőmérsékleten kristályos alakban, amely egy optikailag aktív sav-részt tartalmaz. Ha a racém sav-részt és racém alkohol-részt tartalmazó észter keveréket hexánból átkristályosítjuk, túlnyomó részben olyan diasztereomer kristályosodik ki, amelynek olvadáspontja 87-88 °C és amely nagyon gyenge rovarirtó aktivitással rendelkezik. Az anyalúgból visszanyert észter olyan diasztereomer (olvadáspontja 51—52 °C), amelynek erősebb a rovarirtó aktivitása. Ezzel az eljárással azonban optikailag aktív sav-részt tartalmazó észterből (olvadáspontja 61—62 °C) nem állítható elő szelektív kristályosítással diasztereomer. Az alletrinben (alletronil krisantemat), amely régóta ismert szintetikus piretroid-típusú észter és amelynek négy diasztereomere van, csak egy diasztereomer (kristályos alletrin”) ismeretes kristályos formában, az, amely egy d-transz sav-részt és 1-alkohol-részt tartalmazó észterből és egy 1-transz sav-részt és d-alkohol-részt tartalmazó észterből áll [ lásd M. Matsui és I. Yamamoto, Natural Occuring Insecticides, M. Jacobson és D. G. Grosby Eds.. 38-42.. Marcel Dekker, Inc., New York (1971.)J. Egyetlen enantiomorf .kristályos alletrin” sem ismeretes. amely önmagától kikristályosodik. Ezek a tények azt mutatják, hogy optikai izomerekről vagy ezek keverékeiről lehetetlen előre megmondani azt, hogy előállíthat ók-e kristályos alakban vagy sem; és ha egy bizonyos optikai izomert kristályként már előállítottak. akkor sem lehet előre tudni, hogy ennek az optikai izomernek egy másik optikai izomerrel alkotott keverékéből a szóban forgó optikai izomer szelektíven kikristályosíthat ó-e. Az optikailag aktív alkohol-részt tartalmazó fenvalerát előállítása során kapott anyalúg gazdaságos felhasználási lehetőségeit is tanulmányoztuk és azt tapasztaltuk, hogy In az alkohol-részt tartalmazó (nem egyenlő mennyiségű R/S) optikailag aktív fenvalerátot protontartalmú oldószerben vagy protontartalmú oldószert tar talmazó oldószer elegyben feloldjuk, és az oldathoz előnyösen bázikus katalizátort adunk, vagy protonmentes oldószerben oldjuk fel, és ezután adjuk hozzá a bázikus katalizátort, az alkohol-rész aszimmetrikus szénatomja gyorsan izomerizálódik. Általában azt tartják, hogy egy mandulasav-nitril-észter, így az említett észter is protontartalmú oldószerben vagy bázikus katalizátor jelenlétében instabil, és az észterkötés felhasadása vagy a nitrilcsoport elbomlása várható. Vizsgálataink során azonban azt tapasztaltuk, hogy az említett észter esetében leg nagyobbrészt a kívánt izomerizáció megy végbe. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
