186406. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ciklopropán-karbonsav-észter származékok előállítására
3 186406 4 A találmány tárgya eljárás ciklopropán-karbonsavészterek előállítására. Az I általános képletű ciklopropán-karbonsavészterek — amelyek képletében R1 és R2 jelentése egymástól függetlenül klóratom, brómatom vagy metilcsoport — mint peszticid hatással rendelkező vegyületek ismertek, és ismertetésük például áz 1 413 491 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírásban vagy a 4 024 163 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban található meg. Ezek a származékok a peszticid hatással rendelkező vegyületek azon csoportjába tartoznak, amelyeket a szakmában „piretroid inszekticidek” néven ismernek. Az I általános képletű vegyületek a sav oldallánc ciklopropángyűrűjében két, valamint az alkohol oldalláncban egy további aszimmetriacentrummal rendelkeznek, ami nyolc lehetséges izomerhez vezet. Itaya és munkatársai szerint („Synthetic Pyrethroids”, ACS Symposium Series 42, 45—54. old.) azoknak a vegyületeknek van jobb peszticid hatása, amelyek a ciklopropángyűrű körül cisz-konfigurációjú szubsztituenseket tartalmaznak. Továbbá jó peszticid hatással rendelkeznek azok az izomerek, amelyek (lR-cisz, S)-izomerek, vagyis a sav oldallánc 1R-cisz, míg az alkohol oldallánc S konfigurációjú [lásd Elliot és munkatársai, Nature, 248, 710. és 711. old. (1974)]. Kísérletek történtek egyedülálló (lR-cisz, S)-izomerek előállítására. Ezen kísérletek során vagy olyan szintetikus úton próbálkoztak, amellyel kizárólag lR-cisz konfigurációjú ciklopropán-karbonsav oldalláncot tartalmazó intermediereket állítottak elő, vagy pedig olyan módszerekkel, amelyek során az IR-cisz-izomereket rezolválással próbálták elválasztani az lS-cisz-ízomerektől. Ha az I általános képletű származékok előállítása céljából egy lR-cisz konfigurációjú izomert észterezünk, akkor az (lR-cisz, R)- és az (lR-cisz, S)-izomerek keverékéhez jutunk. Ezen végtermékek — legalábbis elméletben — fizikai módszerekkel szétválaszthatok, minthogy az (lR-cisz, R)- és az (lR-cisz, S)-izomerek nem enantiomerek. Jóllehet az (lR-cisz, R)- és az (IR-cisz, S)-izomerek szétválasztása viszonylag könnyen elvégezhető akkor, ha R1 és R2 egyaránt brómatomot jelent, ez az eljárás jóval nehezebb és költségesebb, amikor például R1 és R2 egyaránt klóratom. A feltalálók kidolgoztak egy meglepően egyszerű és olcsó eljárást arra, hogy növeljék az I általános képletű vegyületek cisz-izomerjeit tartalmazó keverékek (1R-cisz, S)-izomer tartalmát. A találmány eljárást biztosít az I általános képletű vegyületek cisz-izomerjeit tartalmazó keverék előállítására, mely keverék túlnyomórészt az (lR-cisz, S)- és (lS-cisz, R)-izomereket tartalmazza. Az I általános képletben R1 és R2 jelentése egymástól függetlenül klóratom, brómatom vagy metilcsoport. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy valamely I általános képletű vegyület (lS-cisz, S)- és (lR-cisz, R)-izomerjeinek keverékét önmagában vagy az (lR-cisz, S)- és (lS-cisz, R)-izomerek jelenlétében feloldjuk egy szerves aminban, amely 5—7 szénatomot tartalmaz, és amely vagy két elágazó láncú alkilcsoportot tartalmazó szekunder amin vagy egy tercier amin, majd az I általános képletű cisz-izomereknek a szerves aminnal alkotott oldatából kikristályosítjuk az (lR-cisz, S)- és (lS-cisz, R)-izomereket 1 : 1 arányban tartalmazó keveréket, és a szerves amint lehajtjuk. Előnyös, ha az I általános képletben R1 és R2 egyaránt klór- vagy brómatomot jelent. Még előnyösebb, ha R1 és R2 egyaránt klóratomot jelent. A szerves aminbázis az I általános képletű vegyület alkohol oldalláncának a-helyzetű szénatomján racemizálódást idéz elő, így az I általános képletű cisz-izomerek keveréke a szerves aminnal alkotott oldatban lassan átalakul a négy cisz-izomer racém oldatává. Vagyis olyan oldatot kapunk, amely egyenlő mennyiségű (lR-cisz, S)-p (lS-cisz, S)-, (lR-cisz, R)- és (lS-cisz, R)-izomert tartalmaz. Az előbbiek azt feltételezik, hogy a kiindulási elegy optikailag inaktív volt. A találmány szerinti eljárásban alkalmazható szerves aminok olyan oldószerek, amelyekben az I általános képletű vegyületek (lR-cisz, S)/ (lS-cisz, R) enantiomer párja lényegesen kisebb mértékben oldódik, mint az (lS-cisz, S)/(lR-cisz, R) enantiomer pár. A találmány szerinti eljárás folyamán az (lR-cisz, S)- és (lS-cisz, R)-izomerek 1: 1 arányú keverékének a cisz-izomerek oldatából való kikristályosodásával párhuzamosan az oldat hajlamos arra, hogy elszegényedjék az (lR-cisz, S)- és (lS-cisz, R)-izomerekben. Ezt a tendenciát kiegyensúlyozza a szerves amin hatása, amely azt eredményezi, hogy a cisz-izomerek keveréke hajlamos mind a négy cisz-ízomert tartalmazó racém keverékké való átalakulásra. így amint az (lR-cisz, S)- és (IS-cisz, R)-izomerek 1: 1 arányú keverékét kikristályosítással eltávolítjuk az oldatból, racemizálódással további (lR-cisz, S)- és (lS-cisz, R)-izomerek képződnek. Ha engednénk, hogy a folyamat tovább haladjon, akkor elérnénk egy végső egyensúlyi állapothoz. Ez az egyensúly az (IR-cisz, S)- és (IS-cisz, R)-izomerek és az (lR-cisz, S)- és (IS-cisz, R)-izomere<kel telített és ekvivalens mennyiségű (lS-cisz, S)- és (lR-cisz, R)-izomereket tartalmazó oldat között alakulna ki. Ennek a végső egyensúlyi állapotnak a kialakulását akadályozza meg a találmány szerinti eljárásban a szerves amin lehajtással történő eltávolítása. A szerves amin lehajtása a visszamaradó oldatot töményíti, és a fent taglalt kombinált kristályosodás/racemizálódás a szerves amin teljes mértékű lehajtásáig folytatódik. Mint ez szakemberek számára kézenfekvő, a folyamat termékének pontos izomerösszetéteíe függeni fog a kristályosodás sebességének, a racemizálódás sebességének, valamint az elpárologtatás sebességének egymáshoz viszonyított nagyságától. Mindezen folyamatok sebessége a hőmérséklet függvényében változik. Az elpárologtatás sebessége még a nyomástól függően is változik. Amennyiben a kiindulási anyag részben vagy teljesen kristályos, akkor abból a célból, hogy biztosítsuk az I általános képletű vegyület (lS-cisz, S)- és (lR-cisz, R)-izomerjeinek teljes feloldódását, az I általános képletű vegyület izomerjeinek keverékét előnyösen megemelt hőmérsékleten oldjuk fel a szerves aminban. Az oldási hőmérséklet például 50 és 80 °C között, előnyösen 60— 70 °C lehet. Abból a célból, hogy a kikristályosítás előtt biztosítsuk a szilárd részecskéktől mentes oldatot, az oldási lépés után a kapott oldatot leszűrhetjük. Amenynyiben a kiindulási anyag olaj formájú — például frissen előállított racém cisz-izomer keverék használata esetén —, az I általános képletű vegyület izomerjeinek keverékét célszerűen szobahőmérsékleten oldjuk fel a szerves aminban. A kristályosítást célszerűen szobahőmérsékleten vagy annál alacsonyabb hőmérsékleten végezzük el. Ha a cisz-izomerek keverékét a szerves aminban megemelt hő-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
