Spôsob prípravy laktónu kyseliny 1R, cis- 2,2-dimetyl-3-formyl-cyklopropán-1-karboxylovej a medziprodukty

Číslo patentu: 278847

Dátum: 04.03.1998

Autori: Colladant Colette, Lagouardat Jacques, Brion Francis, Scholl Jacques

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob prípravy laktónu kyseliny 1R,cis-2,2-dimetyl-3-formyl-cyklopropán-1-karboxylovej všeobecného vzorca (I), ktorý spočíva v dvojstupňovej oxidácii východiskovej látky 1R,cis-2,2-dimetyl-3-(2-oxopropyl)-cyklopropán-1-karboxylovej kyseliny účinkom halogénanu alkalického kovu, halogénanu kovu alkalických zemín alebo horčíka. Predmetom ochrany sú aj príslušné medziprodukty na prípravu zlúčenín všeobecného vzorca (I).

Text

Pozerať všetko

Predmetom vynálezu je spôsob prípravy laktónu kyseliny lR, cis 2,2-dimetyl-3-formyl-cyklopropán-l-karboxylovej a medziprodukty.Zlúčenina podľa vzorca (I) je opísaná vo francúzskom patente č. l 580 474. Jedná sa o význanmý medziprodukt pri syntćze známych esterov, ktoré vykazujú insekticídnu aktivitu tak, ako to vyplýva z francúzskeho patentu 2 396 006.Zlúčenina podľa vzorca (II) používaná na začiatku spôsobu podľa vynálezu je známa napríklad z publikácie Agr. Biol. Chem., vol. 29, no. 8, str. 784 (1965).Podstata vynálezu Spôsob prípravy zlúčeniny vzorca (l), Os konñguráciou lR, cis pôsobí halogénanom alkalického kovu, halogćnanom kovu alkalických zemín alebo horčíka, s cieľom prípravy zlúčeniny s vzorcom (III)s konfiguráciou IR, cis, ktorá môže rovnako existovať v cyklickej forme laktónu (III), HODCHÚ//× 0.7 łŕopričom jedna alebo druhá forma sa vyskytujú ako zmes diastereoizomérov a vo fomie solí alkalických kovov, solí kovu alkalických zemín alebo horčíka, z ktorých sa v tomto prípade ízoluje kyselina a potom díastereoizomćry,ďalej sa pôsobí na zlúčeninu so zložením podľa vzorca(III) alebo (III) vo forme zmesi diastereoizoměrov alebo separovaných diastereoizomérov alebo ich solí oxidačným činidlom V záujme prípravy zlúčeniny vzorca (l).Halogćnan alkalickćho kovu, halogćnan kovu alkalických zemín alebo horčíka môže byť chlóman, brómnan alebo jódnan sodný, draselný, lítny, vápenatý alebo horečnatý, výhodne však chlóman sodný.Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu za výhodných podmienok sa používajú aspoň 4 ekvivalenty halogćnanu alkalického kovu alebo halogćnanu kovu alkalických zemín a najmä chlóman sodný a pracuje sa pri teplote, ktorá sa môže pohybovať od -10 do 20 °C a výhodne od -5 do 5 °C vo vodnej fáze.Navyše môže Výhodne pracovať v prítomnosti báziekčho čínidla, ktore je možné zvoliť najmä zo skupiny tvorenej hydroxidmi alkalických kovov a hydroxidmi kovov alkalických zemín výhodne hydroxidmi sodíka,draslíka alebo vápnika.Eventuálnu separáciu diastereoizomérov podľa vzorca (III) a (III) je možne vykonať klasickými prostriedkami, najmä pomocou chromatograñe a kryštalizácie. Príklady sú opísané v ďalšom texte v experimentálnej časti.Izoláciu kyseliny podľa vzorca (III) alebo (III) je možné uskutočniť okyslením reakčnćho prostredia, výhodne po znížení oxídačného potenciálu redukčným činidlom, napr. tiosíranom sodným a potom extrakciou klasickými prostriedkami. Izoláciu soli je možne uskutočniť tak, že sa reakčne prostredie, výhodne po odstránení oxidačného potenciálu, vysuší.Oxidačnć činidlo, ktorým sa pôsobí na zlúčeninu podľa vzorca (Ill) alebo (III), môže byť zvolené najmä zo skupiny tvorenej halogénovými kyselinami, halogénanmi alkaliekých kovov, halogénanmi kovu alkalických zemín a horčíka, manganístanom draselným, kyselinou chrómovou, kyselinou jodistou a alkalickými vizmutičnanmi. Môže to tiež byť napríklad oxid manganičitý alebo perboritan. Prednosť sa však venuje halogénovej kyseline a osobitne kyseline chlómej .Za výhodných podmienok rozpracovania tohto vynálezu sa halogénová kyselina používaná ako oxidačné činidlo, získava na mieste z halogćnanu alkalíckćho kovu, halogénanu kovu alkalických zemín alebo horčíka v kyslom prostredí. Rovnako kyselinu chlómu je možne takto na mieste získať z chlómanu sodnćho.Kyselina použitá na uvoľnenie kyseliny chlómej sa výhodne volí zo skupiny tvorenej nižšími karboxylovými kyselinami ako je kyselina octová alebo propiónová,rovnako ako roztokmi boritanov, fosforečnanov a octanov s primeraným pH.Cieľom vynálezu je uskutočniť definovaný spôsob,ktorý sa vyznačuje tým, že sa postupuje bez bezprostrednej izolácie zlúčeniny podľa vzorca (III) alebo (III).V tomto prípade môžu byť podmienky spôsobu a najmä použite oxidačnć činidlo rovnaké ako definované podmienky. Napriek tomu, má prednosť využitie halogénovej kyseliny alebo halogćnanu alkalického kovu alebo halogénanu kovu alkalických zemín. Pracuje sa teda výhodne tak, že sa na začiatku použije množstvo väčšie ako 4 ekvivalenty halogénanu, najmä potom chlómanu sodného.Z predchádzajúceho textu vyplýva, že spôsob spočivajúcí v tom, že sa produkt podľa vzorca (II) uvedie do prítomnosti jediného halogénanu, ktorý súčasne pôsobí ako oxidačne činidlo, spadá do rámca vynálezu. Tento spôsobje znázomený V experimentálnej časti.Pre informáciu a bez akéhokoľvek obmedzujúceho účinku vynálezuje možné uviesť, že pôsobenie halogć SK 278847 B 6nanu vo vodnom prostredí na zlúčeninu podľa vzorca (Il) vedie k vzniku zlúčenín mono- a polyhalogénových na reťazci v polohe 3, pričom sú tieto zlúčeniny medziproduktmi pri vytváraní zlúčeniny podľa vzorca (III) alebo(IIľ). Tieto zlúčeniny - medziprodukty predstavujú jeden z predmetov francúzskej patentovej prihlášky č. 9 113 776 podanej v rovnaký deň ako táto patentova prihláška prihlasovateľom a rovnako s názvom Spôsob prípravy laktónu kyseliny lR, cís 2,2-dimetyl-3-fonnyl-cyklopropán-l-karboxylovej a medziproduktov a halogćnanov.Vynález má cieľ pripraviť nové priemyslové produkty a najmä medziprodukty potrebné na uskutočnenie postupu podľa vynálezu, zlúčeniny podľa vzorca (III) a (III),ako je to definované, ako tiež ich soli alkalických kovov,soli kovov alkalických zemín a horčíka vo forme zmesi diastereoizomérov alebo separovaných diastereoizomérov. Vynález vysvetľujú nasledujúce príklady bez toho, aby ho akýmkoľvek spôsobom obmedzovali, Príklady uskutočnenia vynálezuK l g roztoku kyseliny IR, cis 2,2-dimetyl-3-(2-oxopropyl)-cyklopropán-l-karboxylovej v 10 cm vody sa pridá 13,2 cm vodného roztoku chlómanu sodného pri 47 ° chloromeuických. Miešanie pri teplote miestnosti prebieha dve hodiny, potom sa pridá 2,2 cms roztoku chlómanu sodného a pokračuje sa v miešaní počas 30 minút. Oxidačný potenciál prostredia sa odstráni pridaním vodného roztoku tiosíranu sodného, potom sa okyslí na pH 2,5 pridaním koncentrovanej kyseliny chlorovodíkovej a saturuje sa síranom amónnym. Vykoná sa extrakcia metylćnchloridom a octanom etylnatým, vysuší sa organická fáza a odparí sa. Získa sa požadovaná kyselina,ktorú je možné prekryštalizovať v izopropylétere.4 g získanej kyseliny, ako je to opísané v stupni A, sa Zmieša s 54 cm 3 vody, 26 cm 3 kyseliny octovej a 40 em 3 metylénchloridu. Za miešania počas 30 minút sa pri teplote miestnosti pridá 16 cm 3 vodného roztoku chlómanu sodného pri 48 ° chlorometrických. Miešanie pokračuje počas jednej hodiny, potom sa oxidačný potenciál prostredia rozruší pridaním vodného roztoku tiosíranu sodného. Okyslí sa na pH 2,5 pridaním koncentrovanej kyseliny chlorovodikovej a saturuje sa pridaním síranu amónneho. Vykoná sa extrakcia metylénchloridom a po vysušení a odparení rozpúšťadla sa získa 2,68 g požadovaného surového laktónu. 2 g produktu sa zavedie do zmesi voda-tolućn, odstredl sa a vysuší. Výťažok je 1,6 g očakávaného produktu. Teplota topenia ll 3 °C, (1201) -110,5 ° (c 1 DMF).20 mg kyseliny získanej podľa stupňa A príkladu lsa zmieša pri teplote miestnosti s 1 cm vody, potom sa pridá 15 mg manganistanu draselného a mieša pri laboratómej teplote 20 hodín. Potom sa postupuje rovnako ako v stupni B príkladu l s výnimkou okyslenía a získa sa požadovaný produkt s výťažkom asi 50 .Pri laboratómej teplote sa Zmieša 20 mg kyseliny získanej v stupni A príkladu l s l cm 3 vody, potom sa pridá sulfochrómová zmes v miemom nadbytku. Pri teplote miestnosti sa mieša 20 hodín. So vzorkou sa postupuje ako v stupni B príkladu l, s výnimkou okyslenía a získa sa očakávaný produkt s výťažkom okolo 50 .Pri normálnej teplote sa 20 mg kyseliny získanej v stupni A príkladu 1 zmíeša s l cm 3 vody, potom sa pridá 20 mg kyseliny jodístej a mieša pri laboratómej teplote 20 hodín.So vzorkou sa postupuje ako v stupni B príkladu 1, s výnimkou okyslenía a získa sa očakávaný produkt s výťažkom asi 10 .Pri teplote miestnosti sa Zmieša 20 mg kyseliny získanej V stupni A príkladu 1 s l cm 3 vody, potom sa pridá prebytok perboritanu sodného a mieša sa pri teplote miestnosti 20 hodin. So vzorkou sa postupuje ako v stupni B príkladu l, s výnimkou okyslenía a získa sa očakávaný produkt s výťažkom asi 10 .Zmieša sa 20 mg kyseliny získanej v stupni A príkladu 1 a 2 cm metylćnchloridu. Pridá sa 20 mg oxidu manganičitćho vopred aktivovaného vysušením (16 hodín pri ll 0 °C). Zmes sa reíluxuje za miešania počas S hodín a potom sa ochladí. Vyhodnotí sa pomocou chromatografie na tenkej vrstve, výťažok očakávanćho produktuje okolo 10 .Príklad 7 Laktón kyseliny IR, cis 2,2-dimetyl-3-formyl-cyklopropán-l-karboxylovej alebo (lS-(l alfa, 2 beta, 5 alfa-6,6-dimetyl-4-oxo-3-oxabicyklo 3 . l .0 hexán-2-ol Zmieša sa 100 mg kyseliny získanej v stupni A príkladu 1 s 2 cm 3 vody a 1 cm 3 kyseliny octovej. Pri teplote miestnosti sa pridá 330 mg vizmučitanu sodného a mieša 24 hodín, potom sa očakávaný produkt identifikuje a stanoví metódou HPLC v reakčnom prostredí.Tak sa získa viac ako 80 očakávaného produktu.2,2 g kyseliny lR cis 2,2-dimetyl-3-(2-oxopropyl)-cyklopropàn-l-karboxylovej a 4 cm vody sa pri teplote 20 °C zmieša a potom pri teplote 0 až 5 °C sa pridá 11,7 cm 3 sodného lúhu (2 N) a 9,7 g roztoku chlórnanu vápenatého (65 ) V 30 cm vody. Potom sa mieša počas jednej hodiny pri teplote 0 až 2 °C a pridá sa vodný roztok tiosíranu sodného (20) v dostatočnom množstve s cieľom rozrušiť oxidačný potenciál prostredia. Pridá sa koncentrovaná kyselina chlorovodíková až do pH 1 až 2, 15 g siranu amónneho a mieša sa počas 15 minút, prefiltruje sa a tiltrát sa extrahuje octanom etylnatým. Potom sa vysuší a odparí rozpúšťadlo. Získa sa očakávaná kyselina vo forme polokryštalického produktu v zmesi s laktonickou formou.Postupuje sa spôsobom analogickým s postupom opísaným v príklade 8 a použije sa 17,15 g chlómanu lítneho namiesto roztoku chlórnanu vápenatého. Výťažok je 2,4 g očakávanćho polokryštalického produktu, ktorý tvorí zmes tohto produktu spolu s jeho laktonickou formou.Postupuje sa spôsobom analogickyun s postupom opísaným v príklade 8 a použije sa 61 g roztoku brómnanu sodného (2,2 M) namiesto roztoku chlómanu vápenatého. Získa sa 3,76 g očakávaného suroveho produktu vo forme oleja, tvoreného zmesou tohto produktu spolu s jeho laktonickou formou.Zmieša sa 0,8 g získanej kyseliny, ako je to oplsanć v stupni A prlkladu l s 16 cm 3 vody a 4,2 cm 2 N sodného lúhu. Pri teplote miestnosti sa pridá 2,4 cm vodného roztoku chlómanu sodného, potom 2 kvapky kyseliny octovej a mieša sa počas jednej hodiny. Potom sa pridá vodný roztok tiosíranu sodného až do vymiznutia oxidačného potenciálu, ďalej koncentrovaná kyselina chlorovodíková až do približne pH 2,5 a nakoniec 10 g síranu amónneho. Extrahuje sa metylénchloridom, vysuší sa organická fáza a odparí sa do sucha. Zvyšok sa nechá kryštalizovať v toluéne a získa sa 0,2 g požadovaného produktu. Teplota topenia ll 4,5 °C, a 2 °D -101 ° (c l DMF).-oxopropyU-cyklopropán-1-karboxylovej a 6,5 cm 3 vody s 15,6 cm 3 vodného roztoku chlómanu sodného pri 47 ° chlorometrických. Ohrieva sa na 30 °C počas dvoch hodín, pridá sa opäť 7 cma roztoku chlórnanu a pokračuje sa v miešaní pri 50 °C počas troch hodín. Schladí sa na 5 °C,pridá sa tiosíran sodný až do vymiznutia oxidačnćhopotenciálu, okyslí sa na pH l koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou a extrahuje metylénchloridom. Organická fáza sa vysuší a odparí do sucha. Získa sa 0,215 g požadovaného suroveho produktu, ktorý je možne vyčistiť kryštalizáciou v tolućne. Tak sa získajú kryštály identicke s kryštálmi z predchádzajúceho príkladu.Pri teplote miestnosti sa zmíeša 30 g kyseliny lR, cis 2,2-dimetyl-3-(Z-oxopropyb-cyklopropán-l-karboxylovej a 60 cm 3 vody a pridá sa 119 cma ZN sodného lúhu. Pri teplote 0 až 2 °C sa pridá k roztoku 433 cm 3 vodného roztoku chlórnanu sodného pri 51 ° chlorometrických. Počas 1,5 hodiny sa mieša s roztokom 329 cms kyseliny a 90 cm dichlóretánu. Ďalej sa pri teplote miestnosti mieša a potom sa pôsobí roztokom tiosíranu sodného až do vymiznutia oxidačného potenciálu a upraví sa na pH 3 pridaním koncentrovanej kyseliny chlorovodíkovej. Extrahuje sa metylénchloridom, premyje sa vodou a vysuší sa. Získa sa 27 g požadovaného kryštalizovanćho surového produktu, ktorý je možne vyčistiť spôsobom uvedeným v príklade ll alebo 12.Postupuje sa, ako je to uvedené v príklade 13, na počiatku s 3 g kyseliny lR, cis 2,2-dimetyl-3-(2-oxopropyD-cyklopropán-l-karboxylovej a použije sa 1,6 ekvivalentu sodného lúhu (EN) a 6 ekvivalentov chlórnanu sodného. Tento roztok sa Zmieša s roztokom 30 cm 3 vody a 55 g fosforečnanu sodného dehydrovaného a 30 cm diehlóretánu. Potom sa postupuje, ako je to uve dene v príklade 13, a získa sa požadovaný produkt s výťažkom 64 .Príklad 15 Izolácia diastereoizomćrov kyseliny lR, cis 2,2-dimetyl-3-(hydroxykarboxymetyl)cyklopropán-l-karboxylovej a zodpovedajúceho laktónu alebo kyseliny (IS-(1 alfa, 2 beta, 5 alfa-6,6-dimetyl-4-oxo-3-oxabicyklo 3. 1 .0 hexán-2-karboxylovejNa začiatku sa použije zmes diastereoízomérov, ktore sa získali podľa jedného alebo druhého z uvedených príkladov, tzn. 30 g, na ktoré sa pôsobí 1 hodinu pri teplote miestnosti 2 ekvivalentmi 2 N sodného lúhu. Potom sa pH upraví na 1 a extrahuje sa octanom etylnatým. Organická fáza sa vysuší do sucha a zvyšok zložený zo zmesi kyselín sa nechá vykryštalizovať v metylénchloride. 13 g tohto získanćho produktu sa rozpustí v 10 objemových častiach kyseliny chlorovodíkovej (N) a udržuje sa pri teplote 50 °C počas jednej hodiny. Potom sa zmes takto pripravených laktónov extrahuje octanom etylnatým, vysuší sa do sucha a zvyšok sa nechá vykryštalizovať v 4 objemových častiach etylćteru pri teplote 0 °C. Získa sa 1,8 g jedného diastereoizoméru laktónu. Teplota topenia 177 °C, az°n -l 00 ° (c 1 DMF). Spektrum NMR (CDClg, 250 MHz) l,20(s) a l,26(s) CH gem 2,09(d,Jó) a 2,38(m) 35 H 1 a H 3/cyklopropyl cis 5,l 2(d,J 6) . -CH-O.Rozpusti sa 1,2 g tohto enantioméru v desiatich objemových častiach 2 N sodného lúhu a mieša sa počas dvoch hodín pri teplote miestnosti. Potom sa upraví na pH l pridaním čistej kyseliny chlorovodíkovej pri 0 °C, SK 278847 B 6extrahuje sa octanom etylnatým, vysuší do sucha a zvyšok sa nechá vykryštalizovať v zmesi octanu etylnaxého a metylénchloridu. Tak sa získa 0,8 g jedného diastereoizoméru kyseliny, Teplota topenia - 176 °C, (1201) 9 ° (c 1 DMF).Je možné získať iný diastereoizomćr kyseliny kiyštalizáciou zmesi kyselín v 10 objemových častiach metylćnchloridu pri teplote 0 °C a rekryštalizácíou dosiahnutého produktu v zmesi acetátu a metylénetylchloridu (5/ l 5). Teplota topenia - 144 °c, oŕ°D -82,3 ° (c l DMF). Spektrum NMR (DMSO, 250 MHz)Zodpovedajúci laktón je možné pripraviť ohriatím získanej kyseliny počas dvoch hodin na 50 °C V 10 objemových častiach kyseliny chlorovodíkovej (N) a potom po schladeni extrakciou metyletylketónom a odparením do sucha. Teplota topenia l 00 °C, amD -63,7 ° (c 1 DMF). Spektrum NMR (CDCI 250 MHz) l,23(s) CH gem 2,08(d,J 6) a 2,31(d,J 6) H, a H 3/cyklopropyl cis 4,7 l(s) -CHO (R alebo S) 8,36(s) OH-.l. Spôsob prípravy laktónu kyseliny IR, cis 2,2-dimetyl-3-formyl-cyklopropán- l -karboxylovej vzorca (I), 3-30 YaH H vyznučuj úci sa tým,že sanazlúčeninuvzorca, s konñguráciou IR, cis pôsobí alkalickým halogénanom,halogćnanom kovu alkalických zemin alebo horčíka, s cieľom prípravy zlúčeniny vzorca (III)/ I.,cool-i r s konfiguráciou lR, cis, ktorá môže rovnako existovať v cyklickej fomie laktónu (III), 10pričom jedna alebo druhá fomia sa vyskytujú ako zmes diastereoizomérov a vo forme soli alkalickćho kovu, soli kovu alkalických zemin alebo horčíka, z ktorej sa ízoluje kyselina, ďalej diastereoizoméry a potom sa na zlúčeninu vzorca (III) alebo (IlI) vo fonne zmesi diastereoizomérov alebo separovaných diastereoizomérov alebo ich soli pôsobí oxidačným činidlom za vzniku zlúčeniny vzorca (I).2. Spôsob podľanároku 1,vyzn ač uj ú ci sa t ý m , že sa používa halogćnan, ktorým je chlóman,brómnan alebo jódnan sodný, draselný litny, vápenatý alebo horečnatý a osobitne chlóman sodný.3. Spôsob podľa nároku l alebo 2, v y z n a č uj ú c i s a t ý m , že sa používajú aspoň štyri ekvivalenty halogénanu.4. Spôsob podľanároku l až 3,vyzn a č uj ú ci s a t ý m , že sa pracuje pri teplote v rozmedzí -5 až 5 °C vo vodnej fáze.5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek nároku l až 4, v y značuj úci sa tým , že sapracujevpritomnosti bázickćho činidla.6. Spôsobpodľanároku ivyznačuj úci sa t ý m , že sa použije bázicke činidlo Zvolene zo skupiny tvorenej hydroxidmi alkalických kovov a hydroxidmi kovov alkalických zemin a osobitne zo skupiny tvorenej hydroxidom sodným, draselným a vápenatým.7.Spôsobpodlanároku 1,vyzn ačuj úci sa t ý m , že sa použije oxidačné činidlo zvolené zo skupiny tvorencj halogénovými kyselinami, halogćnanmi alkalických kovov, halogćnanmi kovu alkalických zemin a horčíka, manganistanom draselným, kyselinou chrómovou, kyselinou jodistou a alkalickými vizmutičnanmi a najmä halogćnovou kyselinou.8. SpôsobpodľanárokuZvyzn ačuj ú ci sa tý m , že sa ako východisková látka používa halogćnová kyselina, pripravená in situ z halogćnanu alkalickćho kovu, halogćnanu kovu alkalických zemin alebo horčíka v kyslom prostredí.9. Spôsob podľanárokuZvyznačuj úci sa t ý m , že sa ako oxidačné činidlo používa kyselina chlóma, pripravená in situ z chlómanu sodného v kyslom prostredí.10. Spôsob podľa nároku 8 alebo 9, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že sa kyselina zvolí zo skupiny tvorenej nižšími karboxylovými kyselinami, najmä kyselinou octovou a kyselinou jodistou a roztokmi fosforečnanov,boritanov a octanov.ll. Spôsob podľanároku Lvyznačuj úci s a t ý m , že sa pracuje bez bezprostrednej izolácie zlúčenin vzorca (III) alebo (IlI).l 2. Spôsobpodľanaroku Lvyznačuj úci s a t ý m , že sa na začiatku použijú aspoň štyri ekvivalenty halogénanu, 13. Spôsob podľa nároku 12, v y z n a č uj ú c i s a t ý m, že sa na začiatku použijú aspoň štyri ekvivalenty halogěnanu sodného.

MPK / Značky

MPK: C07C 62/02, C07D 307/93

Značky: přípravy, laktónu, kyseliny, medziprodukty, spôsob, 2,2-dimetyl-3-formyl-cyklopropán-1-karboxylovej

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-278847-sposob-pripravy-laktonu-kyseliny-1r-cis-22-dimetyl-3-formyl-cyklopropan-1-karboxylovej-a-medziprodukty.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob prípravy laktónu kyseliny 1R, cis- 2,2-dimetyl-3-formyl-cyklopropán-1-karboxylovej a medziprodukty</a>

Podobne patenty