200310. lajstromszámú szabadalom • Eljárás krizantémsav és észterei racemizálására, valamint racém cisz-izomerek, racém transz-izomer formába való átalakítására
HU 20U310B A találmány tárgya eljárás az optikailag aktív (1) általános képiem krizantémsav vagy kri/aniém-észterek racemizálására. Az (I) általános képletben R jelentése hidrogénatom, 1-6 szénatomos alkilcsoport, fenil-(l-4 szénatomos)alkil-csoport, 1-4 szénátomosalkoxic9oportial szubsztituált fenilcseprőt vagy adott esetben 1-4 szénatomos alkilcsoporttal kétszeresen szubsztituált 3-6 szénatomos cikloalkilcsoport Közelebbről, a találmány tárgya egyrészt eljárás az optikailag aktív krizantémsav racemizálására oly módon, hogy a fenti savat egy alumínium-bromid-vegyületfel hozzuk érintkezésbe, egy hidroperoxid jelenlétében vagy annak távollétében, másrészt eljárás egy optikailag aktív krizantémsav-észterracemizálácára, oly módon, hogy a fenti észtert egy alumfniumbromid-vegyülettel hozzuk érintkezésbe, egy hidroperoxid jelenlétében. A krizantémsav - azaz 2,2 dimetil-3-(2~metil-lpropenilj-ciklopropán-1 -karbonsav - az ismert, úgynevezett piretroid inszekticid észterek - például piretrin, alletrin, ftaltrin stb. - savkomponense, a fenti inszekticid az emlős szervezetre nézve alacsony toxieitásúak, és gyorsan ható, hatásos inszekticidek. A krizantémsav és észterei a fenti inszekticidek előállításának hasznos közti termékei, A krizantémsavnak négyféle izomerje van, azaz két geometriai izomerje - cisz- és transz-izomer -, amelyek mindegyike két optikai izomerrel - azaz (+}- és (-Hermával - rendelkezik. Ismeretes, hogy az izomerek közül a transz-izomer formában lévő savból képzett észterek nagyobb inszekticid aktivitással rendelkeznek, mim a megfelelő, cisz-izomer formában lévő savból képzett észterek, továbbá a (+)-izomer formában lévő savból képzett észterek sokkal nagyobb aktivitással rendelkeznek, mint a megfelelő, (-)-izomcrek. A krizantémsavat iparilag általában cisz- és transzizomerek elegyének formájában állítják elő, a fenti izomerek mindegyike racém elegy formájában van jelen, azaz (±Hormában. Az így előállított sav optikai re zol válását optikailag aktív szerves bázissal a (+)-izomer formában lévő sav előállítása céljából végzik, amelyet azután nagy aktivitású inszekticid vegyüleiek előállítására használnak fel. Az optikai rezolválás során visszamaradó (-)-izomcr nemigen hasznosítható, mivel az azzal alkotott észterek szinte hatástalanok. Ezért a (+)-izomcr sav előállítása során - különösen ha az ipari méretekben történik - megoldandó probléma a (-)-izomer sav nagy hatékonyságú racemizálása, hogy a kapott anyagot azután újra fel lehessen használni a fenti optikai rezolválás kiindulási anyagaként. Az optikailag aktív krizantémsav vagy észtereinek racemizálása nehéz, mivel két aszimmetriás szénatomja van, az 1-es és 3-as helyzetben, mint az az (I) képletben látható (*-gal jelölt szénatom). A racemizálásnak néhány módszerét már tanulmányozták. Egyik eljárás szerint, melyet a 3 282 984 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetnek, a (-)-transz-krizantémsav 3-as helyzetben lévő izobutenilcsoportját oxidálással ketó-alkohol csoporttá alakítják, és az 1-es helyzetben lévő karboxilcsoportot rövidszén láncú alkil-észterré alakítják, majd egy oldószerben alkálifém-alko-1 holáttal reagáltatják. A 3 657 086 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a (-)bansz-krizantémsavat ultraibolya fénnyel besugározzák, fotoszinzitivizátor jelenlétében. A 3 989 750 és 4 182 906 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások szerint az optikailag aktív krizantémsavat a megfelelő savhalogeniddé alakítják, majd Lewis-sawal hozzák érintkezésbe. A 4 485 257 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint az optikailag aktív krizantémsavat savanhidriddé alakítják, majd egy jodiddal hozzák érintkezésbe. A 61880 számú európai szabadalmi leírás szerint az optikailag aktív krizantémsav-származékot először szintén savanhidriddé alakítják, majd a racemizálást Lewis-féle savval végrehajtják, és a kapott racém krizantémsavanhidridet újra hidrolizálják a kívánt termék előállítása céljából. A találmány szeriisti eljárásban viszont nincs szükség sem a savanhidriddé alakításra, sem a hidrolízis-lépésre. A 62979 számú európai szabadalmi leírás szerint optikailag aktív krizantémsav-észtert Lewis-sawal, például alumfnium-kloriddal, alumínium-bromiddal, titán-kloriddal, bór-trifluoriddal vagy vas-kloriddal hoznak érintkezésbe. A reakció termékeként azonban nem racém krizantémsav-észtert kapnak, hanem a ciklopropán-gyűrű C3~epimerizációját érik el, vagyis (+)-c*sz-iw>merből (+)-transz izomert nyernek. A 3 794 680 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint abban az esetben, ha a krizantémsavat Lewis-féle savval, például bór-trifluoriddal reagáltatják, a cisz-izomerből dihidrokrizantémsav-lakton keletkezik, és nem racemizáció játszódik le. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy az optikailag aktív krizantémsav alumfnium-bromid-vegyülettel kezelve jól racemizálható, és a racemizációt egy hidroperoxid jelenléte nagy mértékben befolyásolja, oly módon, hogy az sokkal gyorsabban és magas hozammal megy végbe. Azt is tapasztaltuk, hogy az (I) általános képleté krizantémsav-észterek is könnyen és magas hozammal racemizál hatók egy alumínium-bromid-vegyülettel kezelve, hidroperoxid jelenlétében. A találmány szerinti eljárással az optikailag aktív krizantémsav vagy annak észterei könnyen, nagy hozammal racemizálhatók, és a találmány szerinti racemizálási eljárás különösen előnyösen alkalmazható ipari méretekben. Ezen túlmenően a találmány szerinti eljárás lehetővé teszi az optikai rezolválási eljárás során elválasztott (-)-krizantémsavnak vagy észtereinek közvetlen, nagy hatékonyságú hasznosítását. A találmány szerinti eljárásban hidrogén-peroxid alkalmazásával jelentősen csökkenhető a krizantémsav racemizációjához szükséges alumínium-bromidvegyület mennyisége, és a reakcióidő is jelentősen csökken. A találmány szerinti racemizálási eljárással transzizomerben gazdag reakciótennék állítható elő, a kiindulási anyag izomer-összetételétől függetlenül. Mivel a transz-formában lévő piretroid észterek inszekticid aktivitása általában nagyobb, mint a cisz-formában lévő, megfelelő észtereké, a találmány szerinti eljárás fenti jellegzetes vonása nagyon előnyös, fly módon a találmány szerinti racemiz* Lási eljárás a krizan2 5 10 IS 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2-
