203513. lajstromszámú szabadalom • Eljárás optikailag aktív krizantémsav-származékok racemizálására és izomer átalakítására
1 HU 203 513 B 2 A találmány tárgya új eljárás optikailag aktív krizantémsavszármazékok racemizálására. Az így kapott racém vegyületek kevéssé toxikus, gyorsan ható inszekticidek szintézisének hasznos közbenső termékei. Közelebbről a találmány tárgya eljárás racemizált krizantémsavszármazékok előállítására az (I) általános képletií, optikailag aktív krizantémsavszármazékok racemizálásával - ahol az (I) képletben X jelentése klór- vagy brómatom, vagy 2,2-dimetil-3-izobutenil-ciklopropán-karboxil-csoport; és * aszimmetriás szénatomot jelöl - olyan módon, hogy azt karbonsav-bromiddal, szilícium-bróm-vegyülettel, S-brómvegyülettel, N-brómvegyülettel, halogén- bróm-vegyülettel, foszfor-bróm-vegyülettel, SH-csoportot tartalmazó vegyülettel vagy hidrogén-bromiddal hozzuk érintkezésbe, valamilyen peroxid vág valamilyen azovegyület jelenlétében. Jól ismert, hogy a krizantémsav az úgynevezett piretroid inszekticid észterek egyik savkomponense. Ilyen inszekticidek például: a piretrin, alletrin, ftaltrin és számos hasonló anyag, amelyek toxicitása emlős állatokkal szemben csekély, és inszekticid hatásuk gyorsan érvényesül. A krizantémsav (I) általános képlettel meghatározott származékai a piretroid inszekticidek hasznos közbenső termékei. Az (I) általános képlett! krizantémsavnak négy izomerje van: két geometriai izomerje (azaz a cisz- és a transz-izomer), és mindegyik geometriai izomernek két optikai izomerje, azaz egy (+) és egy (-) optikai izomerje van. Ismert tény, hogy általában a transz alakú savból származó észter-izomerek inszekticid hatása erősebb, mint a megfelelő cisz alakú savból származó észtereké; továbbá a (+)-izomer savat tartalmazó észterek kiemelkedően nagyobb inszekticid hatást mutatnak, mint a (-)-izomer savból származó észterek. Ipari méretben a krizantémsavat általában a cisz- és transz-formák keverékeként állítják elő, és mindkét geometriai alak a (+) és (-) optikai izomer racemátja. Az így kapott racemátot rezolválásnak vetik alá optikailag aktív szerves bázis segítségével, és így kapják a (+)-izomer savat, amelyet savkloriddá alakítanak át, s ez alkalmas a nagyobb aktivitású inszekticid vegyületek előállítására. A visszamaradó (-)-izomer kevéssé hasznos, mivel észterszármazékai csaknem hatástalanok. Ennek megfelelően megoldásra váró probléma a (+)-izomer sav előállítása - különösen ipari méretben - a (-)-izomer sav nagy hatásfokkal történő racemizálása útján, hogy ezen az úton kapott (±)-sav jó hatásfokkal felhasználható legyen. A (±)-formává, azaz a racemáttá való átalakítás céljából egyes szerzők optikailag aktív krizantémsavat savhalogeniddé alakítanak át, majd Lewis-savval, így például alumínium-kloriddal, alumínium-bromiddal vagy cink-kloriddal, mint katalizátorral reagáltatják (lásd a 3 989 750 és 4 182 906 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokat). Beható vizsgálat során úgy találtuk, hogy az optikailag aktív krizantémsav kloridja vagy anhidridje racemizálható úgy, hogy azokat legalább egy karbonsavbromiddal, szilícium-bróm-vegyülettel, S-brómvegyülettel, N-brómvegyülettel, halogén-bróm-vegyülettel, foszfor-bróm-vegyülettel, SH-csoportot tartalmazó vegyülettel vagy hidrogén-bromiddal, valamilyen peroxid vagy valamilyen azovegyület jelenlétében érintkezésbe hozzuk. E találmányunkat erre a felismerésre és további vizsgálatainkra alapoztuk. A találmány szerinti eljárást az alábbiakban teljes részletességgel ismertetjük. A találmány szerinti (I) általános képletű optikailag aktív, kiinduló anyagként szolgáló krizantémsavszármazékok például a krizantémsav-kloridok, -bromidok és -anhidridek. A találmány szerinti eljárásban a krizantémsavszármazékoknak négy optikai izomerje közül bármelyiket alkalmazhatjuk önmagukban vagy izomerek keverékeként kiinduló anyagul. Bármilyen optikai tisztaságú kiinduló anyag alkalmazható. Nyilvánvaló azonban, hogy előnyős a (-) alakú vagy (-)-izomerben dús kiinduló savhalogenid vagy savanhidrid alkalmazása. A jelen találmány szerinti eljárásban katalizátorként alkalmazott hidrogén-bromid lehet gáz alakú, vagy használhatjuk valamilyen oldószerben oldva, vagy helyben (in situ) fejlesztjük valamilyen bromidból, például lítium-bromidból vagy nátrium-bromidból, valamilyen sav, például kénsav segítségével. Karbonsav-bromid minőségében - amely találmányunkban a katalizátor szerepét játsza - általában 1-14 szénatomos vegyületeket alkalmazunk. Használhatók például erre a célra: az alifás monokaibonsav-bromidok, például az acetil-, propionil-, butiril-, izobutiril-, valerü-, izovaleril-, pivaloil-, hexanoil-, heptanoil-, cikohexán-karbonil-, oktanoil-, nonanoil-, dekanoil-bromid, valamint a 2,2-dimetil-3-(2-metil-propenil)-ciklopropán-karbonsav-bromid. A katalizátorként alkalmazott szilícium-bróm-vegyület lehet például 1-4 szénatomos alkil-szilil-bromid, így trimetil-szilil-bromid, dimetil-szilil-dibromid, metil-szilil-tribromid, trietil-szilil-bromid, dietil-szilildibromid vagy dimetil-terc-butil-szilil-bromid, valamint aril-szilil-bromid, így trifenil-szilil-bromid; továbbá szilícium-tetrabromid. A katalizátorként alkalmazott N-brómvegyület lehet például N-bróm-szukcinimid, N-bróm-acetamid, N- bróm-propionsavamid, N-bróm-vajsavamid, N-brómvaleriánsavamid. A katalizátorként alkalmazott S-brómvegyület lehet például tionil-bromid, szulfuril-bromid, p-toluol-szulfonii-bromid, továbbá 1-4 szénatomos alkil-szulfonilbromidok, így a metán-szulfonil-bromid. A katalizátorként alkalmazott halogén-brómvegyület lehet például bióm, jód-monobromid vagy jód-tribromid. A katalizátorként alkalmazott foszfor-bróm-vegyület lehet például foszfor-tribromid, foszfor-pentabromid, foszfor-oxi-bromid, brőm-difenil-foszfin, dibróm-fenil-foszfin vagy dibróm-metoxi-foszfin. E brómvegyületek közül előnyösen alkalmazható a hidrogén-bromid, a karbonsav-bromidok, S-brómvegyületek, szilícium-bróm-vegyületek és a foszforbróm-vegyületek. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
