198672. lajstromszámú szabadalom • Eljárás piretroid-származékok előállítására
1 HU 198 672 A 2 matosan beadagolt (III) általános képletű tetszés szerinti konfigurációjú savkloriddal vagy savklorideleggyel a reakció hőegyensúlyát úgy szabályozva, hogy az acilezés 0,2-4 órán belül 0-80 °C-on menjen végbe, majd a kapott emulziót előnyösen apoláros oldószerrel extrahálják és az oldószer lepárlása után a visszamaradt olajos terméket - előnyösen 1-3 szénatomos alkoholból - izolálják. A találmány tárgya eljárás (I) általános képletű piretroidszármazékok irányított kristályosításra alkalmas, nagy tisztaságban való előállítására, amelynél (II) általános képletű ciánhidrint (III) általános képletű savkloriddal acilezünk és a (II) általános képletű ciánhidrint (IV) általános képletű benzaldehidből alkáli-cianiddal és vízzel való reagáltatással, katalizátorként amint alkalmazva állítjuk elő, oly módon, hogy alkáli-cianid 7-9 mól%-os vizes oldatába (IV) általános képletű benzaldehidet adagolunk az aldehidre számított 0,15- 0,25 mólekvivalens mennyiségű amin jelenlétében és a reakcióelegyben keletkező (II) általános képletű ciánhidrint statu nascens acilezzük, a ciánhidrin keletkézé- 20 sével párhuzamosan, folyamatosan beadagolt (III) általános képletű tetszés szerinti konfigurációjú savkloriddal vagy savklorid-eleggyel a reakció hőegyensúlyát úgy szabályozva, hogy az acilezés 0,2-4 órán belül 0-80 'C-on menjen végbe, majd a kapott emulziót 25 előnyösen apoláros oldószerrel extraháljuk és az oldószer lepárlása után a visszamaradt olajos terméket - előnyösen 1-3 szénatomos alkanolból izoláljuk. Az általános képletekben- A jelentése klór-, vagy brómatom, vagy metilcsoport 30- Y jelentése hidrogén- fluor- vagy klóratom- a hullámos vonal R, illetve S konfigurációkat jelöl. Az (I) általános képletű' a-ciano-észterek hatékony rovarölő szerek (170 866 lsz. magyar szabadalmi leírás). Előállításukra több eljárás ismert. így az - adott 35 esetben megfelelően szubsztituált - fenoxi benzaldehidből kálium-cianiddal, kénsav jelenlétében végzett, majd extrakciós tisztítás után izolált (II) általános képletű ciánhidrinszármazékot acilezték piridin jelenlétében (III) általános képletű savkloridokkal benzolban, 40 20 °C-on, 18 órán át, majd a reakcióelegyet kromatografálták [170 866 lsz. magyar szabadalmi leírás 20. példája; Pesticide Sei. 6 (1975) 537]. Az eljárás hátránya, hogy a ciánhidrinek ismert bomlékonysága miatt speciális tárolási és reakciókörülmé- 45 nyékét kellett biztosítani a hidrogén-cianid fejlődésének kizárására. A ciánveszély kizárására a (II) általános képletű ciánhidrinek tozilátját reagáltatták a ciklopropánkarbonsavak nátriumsójával. Hátrány, hogy - bár a ciánhidrin-tozilát stabilabb, kristályosán izolálható interme- 50 dier - reakcióképessége gyengébb és az átészterezés 5- 10 órás reakcióidőt igényel 70 ’C körüli hőmérsékleten, így a reakció során 5-20 % bomlástermék is keletkezik, elsősorban a képződött cipermetrin bomlása folytán (67 461 sz. Európa-szabadalom leírása). Ugyancsak a ciánhidrin intermediert küszöbölték ki úgy, hogy a megfelelő benzaldehidszármazékot először katalitikus mennyiségű Lewis-sav jelenlétében (III) általános képletű savkloriddal reagáltatták, majd a kapott a-klór-észterből, szubsztitúciós reakcióban nátrium-ci- 60 anid reagenssel alakították ki az a-ciano-észtert (2 407 200 sz. francia szabadalmi leírás). Az eljárással 70 % 10 körüli termeléssel állítható elő pl. cipermetrin, azonban elsősorban a termék gyenge minősége miatt ipari méretben nem kerülhetett alkalmazásra. Hasonló reakcióutat alkalmazva a (III) általános képletű savkloridokat 10 °C alatt fenoxi-benzaldehid 15 ömledékével reagáltatták, majd a kapott a-klór-észtert alkáli-cianid és speciális fázistranszfer-katalizátor vizes oldatához adagolták (191 333 lsz. magyar szabadalmi leírás). Ebben az esetben sem kielégítő a termék minősége, többek között a jelen maradó katalizátornyomok miatt. Az alkalmazott fázistranszer-katalizátorok hátránya, hogy gyorsítják a reakciót, de ugyanígy gyorsítják a mellékreakciókat is, így pl. elősegítik a (III) általános képletű savklorid hidrolízisét és kismértékben a cipermetrin bomlását is. Ilyen katalizátorok nélkül azonban a reakció mindössze 64 %-os termeléssel valósítható meg és a kapott termék minősége is ennek megfelelően nagyon gyenge, mivel a kapott termék tisztítása kromatográfiát igényel (3 835 176 lsz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás). Fázistranszfer-katalizátorként „ónium”, például kvatemer ammóniumvegyületeket (181 632 lsz. magyar szabadalmi leírás és 77 142 046 sz. japán közrebocsátási irat), tercier aminokat (2 110 727 sz. brit szabadalmi leírás), tercier aminsókat (189 096 lsz. magyar szabadalmi leírás), amino-alkilszulfonsavakat (4 322 535 lsz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás) alkalmaztak. A fenti eljárásokat reprodukálva megállapítottuk, hogy a reakcióelegyben általában három folyadékfázis van jelen, nevezetesen egy vizes és két szerves fázis. Ennek megfelelően az anyagtranszport, ill. a három reagens transzportja lelassítja a reakciót és lehetőséget teremt a mellékreakciók beindulásának. A találmányunk szerinti megoldásnál csak két folyadékfázis képződik és a reaktánsok találkozása is megfelelően biztosított úgy, hogy gyors reakcióban igen tiszta termék nyerhető. Felismerésünk új megvilágításba helyezi a reakció megítélését. Részletesen foglalkoztak ugyanis a közeg szerepével és olyan megállapításra jutottak, (181 632 lsz. magyar szabadalmi leírás) miszerint az apoláros aprotikus oldószerek kedvezőek a reakció lefutása szempontjából, míg a polaritás növelésével a kitermelés csökkent. A közölt adatok szerint pl. diklór-metán 55 oldószer esetében a kitermelés már csak 46 %, míg dimetil-szulfoxid esetén 0 % (8-10 óra alatt). A találmányunk szerinti megvalósításban a vizes közeg miatt egyértelműen poláros körülmények között zajlik a reakció mégis - a fentiekkel drámai ellentétben - a várthoz képest feltűnően jó kitermeléssel. 2
