199386. lajstromszámú szabadalom • Eljárás optikailag aktív, vagy racém ciklopropánkarbonsav-kloridok előállítására
1 2 Találmányunk ciklopropán-karbonsav-kloridok új előállítási eljárására vonatkozik, amelyek a piretroid-színtézis Intermedierjei. A szintetikus piretroidok napjaink elterjedt rovarölőszerei. Előállításukra több eljárás ismert (pl. T/39077 sz. magyar szabadalmi bejelentés, 191292 lsz. magyar szabadalmi leírás stb.) Az üzemileg legelterjedtebb eljárások során a ciklopropán-karbonsav származékokat észteresítették - tekintetbevéve a vegyületek érzékenységét - enyhe körülmények között, az alkohol, illetve a savkomponens aktiválásával. E módszerek közül a legkézenfekvőbb a ciklopropán-karbonsav-kloridok alkalmazása (pl. 170.866 lsz. magyar szabadalmi leírás). A karbonsav-kloridok előállítására szóbajöhető ismert módszerek azonban számos hátránnyal rendelkeznek. A vegyületek már említett érzékenysége, izomerizációra és bomlásra való nagyfokú hajlamuk erősen korlátozzák ezeknek az eljárásoknak az alkalmazhatóságát. Pl. cisz-permetrin-sav-klorid hagyományos tionU-kloridos előállításakor a legenyhébb körülmények között is 5-10% cisz-transz izomerizáció észlelhető, ami az egyes izomerek biológiai hatékonysága közötti igen nagy különbségek miatt nagy hátrányt jelent. (1.540.632 lsz. brit szabadalmi bejelentés, Pestic.Sci, (1978), 9,112-116; Pestic Sei, (1980), 11,169-179., 067,461 sz. Európa szabadalmi bejelentés). Az így kapott termék tisztítás nélkül, a jelenlevő bomlástermékek és savnyomok miatt, csak körülményesen alkalmazható tiszta, jó minőségű piertroidok előállításában. A tisztításra szóbajöhető módszerek közül iparilag egyedül a finom vákuumban érzékenysége miatt az erősen savas desztillációs körülmények nagy veszteséget okoznak. A bomlás optikaüag aktív vegyületek esetén egyértelműen tisztázott és a reakcióban keletkező vagy jelenlevő erős savak katalitikus hatásával magyarázható. A fenti megállapítás általánosítható a ciklopropán-karbonsavak kémiai tulajdonságaként. (Tetrahedron Letters, Vol 25, No 15, 1595- 1598,1984). Továbblépést jelentett az az eljárás, amely szerint a ciklopropán-karbonsav aktivált származékaként a (IV) általános képletű dimetil-(aciloxi-metiléndién)-ammónium-sót alkalmazták (180.444 sz. magyar szabadalmi leírás). A példák szerint dimetil-formamidot vízmentes acetonitrilben vagy tokióiban -20 *C és 0 *C közötti hőmérsékleten oxalükloriddal, illetve foszgénnel reagáltatják, majd a képződött szuszpenziót -15*C-on a ciklopropánkarbon-savkomponensekkel továbbreagáltatták és a kapott elegyhez -20 *C-on a megfelelő alkoholkomponenseket adagolták. Ez az eljárás igen egyszerűen, a kiindulási anyag, illetve a termékként keletkező aktivált savszármazékok bomlása, illetve izomerizációja nélkül szolgáltatta a tetrametrint, permetrint, illetve cinnerint. Azonban a reakcióelegy - miután az aktiválás során a reagensből keletkező „hulladéksav” a rendszerben komplex formájában mindig jelen van -, nem veszélytelen. Az aktivált savszármazékok nem tárolható, mert bizonyos - elsősorban fém - szennyezések jelenléte esetén önkatalizált bomlást szenvedhet, ami már szobahőmérsékleten is robbanást okozhat. További hátrány, hogy a szabadalmi példák szerint az észterezési lépésben nagy feleslegű szerves bázis (pl. piridin) szükséges a felszabaduló „hulladéksav” semlegesítésére, ami emeli a költséget és a feldolgozást is megnehezíti. A reakcióelegy észterezéséhez való közvetlen felhasználása, a tisztítási lépés hiánya miatt a képződött szennyezések és a kísérő melléktermékek is közvetlenül bekerülhetnek a piretroid végtermékbe. Ezen aktivált savszármazéknál az észterezési lépésben felszabaduló DMF kedvezőtlen hatása mellékreakciókhoz is vezethet, főleg akkor, ha az alkohol rész a helyzetében cián szubsztituenst tartalmazó piretroidokat állítunk elő víz, vízoldható cianidok és megfelelően szubsztituált aldehidek reagáltatásával (pl. a 2.231.312 sz. NSZK közzétételi irat módszere szerint). Találmányunk tárgya eljárás (I) általános képletű optikailag aktív vagy racém ciklopropán-karbonsav-kloridok előállítására a (Q) általános képletű ciklopropán-karbonsavak (00) általános képletű komplex-szel való reagáltatásával oly módon, hogy dimetü-formamidot 0-30 *C-on, tionil-, foszforil-, oxalil- vagy foszfor-kloriddal reagáltatunk 1:1 - 1:0,25 mólarányban, hígítószer szerves aprotikus oldószer jelenlétében vagy anélkül, majd a kapott (ül) általános képletű komplexet izolálás nélkül, hígítószerként apoláros aprotikus szerves oldószer jelenlétében vagy hígítószer nélkül 0-30 'C hőmérsékleten reagáltatjuk (II) általános képletű ciklopropán-karbonsawal, adott esetben a képződött emulziót ülepítjük, majd a (I) általános képletű tiszta savhalogenidet, vagy apoláros aprotikus oldószeres oldatát a melléktermékként képződött, külön folyadékfázisként elváló (V) általános képletű komplextől és az abban oldódott szennyezésektől a fázisok közötti f ajsűlykülönbség alapján szelektíven elválasztjuk. A szabadalmi leírásban a változó jelentésű szubsztituensek mindig a következők: A - halogén-atom, vagy 1-4 szénatomos alkilcsoport, Y - klór-atom, vagy -OSOC1, -OPOCI2, vagy - OPCl2-csoport- - vonal a ciklopropán gyűrű síkjához képest a vagy B térállást jelöl, Yr - -OH, OSO2H, -OPOCl(OH), -OPO(OH)2, - OPQ(OH), -OP(OH)2 vagy -OPOCl2-csoport. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy megfelelő körülmények alkalmazása esetén a ciklopropán-karbonsav 0 *C felett teljes mértékben az (I) általános képletű klorid formájában van jelen. 2,2- diklór-vinil-3,3-dimetil-ciklopropán-karbonsavreagáltatásakor a 0 ‘C-on izolált termék jellemző IR sávja vC-0 0 1779-1781 cm-1 és ez azonos a savkloridokra jellemző hullámsávval. Standard módon előállított sav-klorid infravörös spektruma teljesen azonos volt a termék spektrumával. A vegyületről 0 *C-on készült NMR felvétel szintén csak sav-klorid jelenlétét mutatta. A minta tömegéből és észteresítéséből számított molekulatömeg egyértelműen a sav-klorid molekulatömegét adta. Felismertük továbbá, hogy a reakcióban melléktermékként keletkezett hulladéksav a jelenlevő dimetil-formamiddal azonnal komplexálódik, így a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
