201037. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2-/(1H)-(1,2,4-triazolil)-metil/-2-terc-butil-oxirán előállítására
HU 201037 B 1 A találmány tárgya javított eljárás az ismert 2- [(lH)-(l,2,4-triazolil)-metil]-2-terc-butil-oxirán előállítására. Az (I) képlettel jellemezhető vegyület fungicid és a növényi növekedést szabályozó hatású hatóanyagok előállításában közbenső termékként alkalmazható. Ismert, hogy oxiránokat állítanak elő, ha dimetii-szulfidot dimetii-szulfáttal átalakítanak, és az ekkor keletkező intermedier trimetil-szulfóniummetil-szulfátot ezután karbonilvegyűlettel közömbös szerves oldószer jelenlétében és erős bázis jelenlétében, így butil-lítium, nátrium-hidrid, nátrium-amid, kálium-terc-butilát, nátrium-metilát vagy nátrium-etilát jelenlétében reagáltatnak (J. Amer. Chem. Soc. 87, 1363-1364 (1965) és Bér. 96, 188 (1963)). így például 2-(4-klór-feno»-metil)-2-tercbutil-oxiránt állíthatnak elő, ha dimetil-szulfidból és dimetil-szulfátból előállított trimetil-szulfónium-metil-szulfátot in situ módon acetonitrilben nátrium-metilát jelenlétében l-(4-klór-fenoxi)-3,3- dimetil-bután-2-onnal átalakítanak (40345. számú európai közzétételi irat). Ebben az eljárásban jó a kitermelés. Az eljárás hátránya azonban, hogy az alkalmazható bázisokat speciálisan kell előállítani, és ezek nehezen kezelhetők, mivel nedvességre érzékenyek, és részben gyúlékonyak is. Hátrányos az is, hogy a trimetil-szulfónium-metil-szulfát előállításakor, valamint ennek ketonnal történő átalakításakor viszonylag hosszú reakcióidő szükséges. Ismert továbbá, hogy oxiránokat állíthatnak elő, ha dimetil-szulíidoi dimetii-szulfáttal kezelnek, és az ekkor keletkező trimetil-szulfónium-metil-szulfátot karbonil vegyüieüel tömény, vizes nátronlúg jelenlétében vízzé! kis mértékben elegyedő szerves oldószerben, valamint fázistranszfer katalizátor jelenlétében átalakítanak (Angew. Chem. 85, 867- 868 (1973) és J. Org. Chem. 34,2133 (1959)). Ezideig ezzel az eljárással csak aldehideket alakítottak át oxiránokká. Ezenkívül két folyékony fázisból álló rendszerben szükséges fázistranszfer katalizátort is alkalmazni. Végül ismert, hogy oxiránokat szintetizálhatnak, ha dimetil-szulfidot dimetii-szulfáttal kezelnek közömbös szerves hígítószer, így például acetonitril jelenlétében, és az ekkor keletkező trimetil-szulfónium-metil-szulfátot előzetes izolálás nélkül meghatározott ketonnal szilárd kálium-hidroxid vagy nátrium-hidroxid jelenlétében és közömbös szerves hígítószer, így például toluol jelenlétében átalakítanak (33.15.619. számú NSZK-beli közzétételi irat). Nagyon jó a kívánt termék kitermelése. Ennek az eljárásnak döntő hátránya azonban, hogy mind a trimetil-szulfónium-metil-szulfát előállításakor, mind ennek ketonnal történő átalakításakor viszonylag hosszú reakcióidő szükséges. Felismertük, hogy az ismert (I) képletű oxiránszármazékot úgy állíthatjuk elő, hogy dimetil-szulfátot feleslegben lévő dimetil-szulfiddal kezelünk, és az ekkor keletkező (II) képletű trimetil-szulfónium-metil-szulfátot előzetes elkülönítés nélkül a (III) képletű ketonnal szilárd kálium-hidroxid jelenlétében 15-40 °C-on reagáltatjuk, amikor is 1 mól (III) képletű ketonra 5-10 mól dimetil-szulfidot és 1,5-4 mól kálium-hidroxidot számítunk. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy az (I) •1 4L* képletű oxiránt a találmány szerinti eljárással jelentősen rövidebb reakcióidő alatt állíthatjuk elő, mint a 0.040345. számú európai szabadalmi iratból és a 33.15.619. számú NSZK-beli közzétételi iratból ismert eljárásoknál, és az eljárással rendkívül magas kitermelésben kapjuk a terméket. kA találmány szerinti eljárásnak több előnye is van. így például az alkalmazható bázis technikai méretekben is rendelkezésre áll, egyszerűen kezelhető és nem gyúlékony. Továbbá, a feleslegben lévő dimetil-szulfidot, mind reakciópartnerként, mind pedig hígítószerként alkalmazhatjuk, minden nehézség nélkül visszanyerhetek, és további átalakításokban ismét alkalmazhatók. Mivel jelen esetben egy alacsony forráspontú hígítószerről van szó, a reakció-hőmérsékletre történő hevítéshez és a reciklizáláshoz szükséges energiamennyiség viszonylag alacsony. Az átalakításkor keletkező reakdóelegyet egyszerű módon feldolgozhatjuk. Adott esetben a reakcióelegyben lévő poláris aprotikus hígítószer a feldolgozáskor teljes mértékben a vizes fázisba kerül. Ezenkívül még megemlítjük, hogy az (I) képletű oxiránt a találmány szerinti eljárással rendkívül nagy kitermelésben kapjuk. A találmány szerinti eljárásban lezajló kémiai reakciókat az A) reakcióvázlattal szemléltethetjük. Az eljárásban kiindulási anyagként szükséges (lH)-(l,2,4-triazolil)-3,3-dimetil-bután-2-on a 3.111.238. sz. NSZK-beli közrebocsátási iratból ismert. A találmány szerinti eljárás másik kiindulási anyaga, a (II) képletű trimetil-szulfónium-metilszulfát ugyancsak ismert (Heterocycles 8, 397, 1977). A vegyületet a találmány szerinti eljárásban frissen előállított állapotban alkalmazzuk. Az előállítás úgy történik, hogy dimetil-szulfidot és dimetil-szulfátot in situ reagáltatunk egymással. A bázisként alkalmazott szilárd kálium-hidroxidot por formájában vagy granulátumként használhatjuk. A találmány szerinti eljárást szobahőmérsékleten vagy enyhe melegítés közben folytatjuk le. A trimetil-szulfónium-metil-szulfát előállításakor a hőmérséklet 20-40 °C, a (II) képletű ketonnal történő továbbreagáltatásakor 15-40 °C. A találmány szerinti eljárást légköri nyomáson folytatjuk le. A reakcióidő általában 1,5-8 óra. A találmány szerinti eljárásban 1 mól (III) képletű ketonra 5-10 mól dimetil-szulfidot és 1,4-4 mól kálium-hidroxidot számítunk. Úgy járunk el, hogy a dimetil-szulfátot dimetilszulfit feleslegével elegyítjük, majd a többi reaktánsokat hozzáadjuk az elegyhez. A feldolgozást a szokásos módon végezzük. Általában a reakcióelegyhez vizet adunk, a fázisokat szétválasztjuk, a szerves fázist hígított ásványi sav hozzáadásával semlegesítjük, a fázisokat újból elválasztjuk, a szerves fázist vízzel mossuk, majd az elegyet bepároljuk. A kapott terméket csökkentett nyomáson desztilláljuk. A kapott (I) képletű vegyület értékes közbenső termék fungicid és növényi növekedést szabályozó hatóanyagok szintézisében. A 3,3-dimetil-2-(4-metoximinometil-fenoximetil)-l-(l,2,4-triazol-l-il)bután-2-ol például az (I) képletű 2-(l,2,4-triazol-l-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
