Способ получения кристаллической энантиомерной пары изомеров / @ /- @ -циано-3-феноксибензилового эфира / @ , цис/-/-3-/ @ -3-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил/-2,2- диметилциклопропановой кислоты и/ @ / @ -циано-3- феноксибензилового эфира / @ ,цис/-3/- @ -2-хлор-3,3,3- трифторпроп-1-ен-1-ил/-2-2-диметилциклопропановой кислоты

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3652706/23-04 (22) 10. 10. 83 (31) 8228983 (32) 11. 10. 82 (33) GB (46) 15.04.86 . Бюл. Р 14 (7 1) Империал Кемикал Индастриз

Плс (GB) (72) Майкл Джон Робсон и Джон Кросби (св) (53) 547.239.07 (088.8) (56) Патент США Р 4183948, кл. 424-304, опублик. 1980.

Мельников Н. и др. Химические средства защиты растений (пестициды).

Справочник. N.: Химия, 1980, с. 183. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕН1И КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ЭНАНТИОМЕРНОИ ПАРЫ ИЗОМЕРОВ ($)-с(-ЦИАНО-3-ФЕНОКСИБЕНЗИЛОВОГО

ЭФИРА (1В.,ЦИС)-3-(Z-Ç-ХЛОР-3,3,3-ТРИФТОРПРОП-1-EH-1-ИЛ)-2,2-ДИМЕТИЛ"

„„SU„„1225483

< p С 07 С 121/75, 120/00 //

А 01 N 37/34

ЦИКЛОПРОПАНОВОй КИСЛОТЫ И (R)-d.—

-ЦИАНО-3-ФЕНОКСИБЕНЗИЛОВОГО ЭФИРА (1S ЦИС)-3-(Z-2-ХЛОР-З,З,З-ТРИФТОРПРОП вЂ” 1-ЕН-1-ИЛ)-2,2-ДИМЕТИЛЦИКЛОПРОПАНОВОЙ КИСЛОТЫ, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что с(-циано-3-феноксибензиловый эфир 3-(2-хлор-3,3,3-трифторпроп- 1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропановой кислоты растворяют в органическом растворителе, выбранном из С -С -алканолов или С„-Сдалканов при массовом соотношении

1:1-2, полученный раствор охлаждают до {-10) †. (+,5) С, добавляют затравочные кристаллы энантиомерной пары изомеров так, чтобы они оставались нерастворимыми, после чего выдерживают раствор при указанной температуре в течение 0,4-33 сут, выпавшие кристаллы отделяют или в случае необходимости перекристаллизовывают.

4 12

Изобретение относится к способу получения новой энантиомерной пары изомеров цигалотринад. -циано-3-фенокснбснзилового эфира цис-3-(Z 2-хлор-

-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты, а именно (S)wl-циано-3-феноксибен=.èëîâoãî эфира (1 В, цис)-3-(Z

-3-;.: —,-ор-3, 3, З-трифторпроп-.1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропановой кислоты (1 R, цис-S-изомер) и {В) ф-циано-3-феноксибензилового эфира (1 S,. цис)-3- {7-2-хлор-3,3„3-трифторпроп— 1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропано-. вой кислоты (1 S, цис-R-изомер), которая может найти применение в качестве инсектицида.

Цигалотрин — это смесь четырех изомеpов;

Изомер эфир 1 Е, цис-кислоты и о{ †(S)-спирта }1 R, цис-S);

Изомер Б — сложный эфир 1 S, цис-кислоты и с -(В)-спирта (1 Я, цис-R};

Изомер  — сложный эфир 1 К, цискислоты и + †(R) †спир (1 В., цис — R3;

Изомер à — сложный эфир 1 S цис-кислоты и о!-(S) ñïèðòà, (1 S9 цис — S7.

Он содержит, как правило, от 40—

60 по весу изомеров А и Б и 40-60 . изомеров В и Г.

Цель изобретения — изыскание изомерных производных циклопропанкарбоновой кислоты и феноксибензилового спирта с соединением, близким по структуре и аналогового назначения, которые по сравнению с известными облацают более высокой активностью.

Целевой продукт согласно предлагаемому способу получают в виде двух различных форм: продукт i и продукт

П .- Обычно продукт 1 осаждается очень медленно (от 7 до 15 дней), продукт

ТТ - быстрее (от 1 до 6 дней).

Если добавленные затравочные кристаллы энантиомерной пары изомеров голучают разделением с помощью жидкостной хроматографии (ЖХ) высокого давления, то целевую пару изомеров получают в ниде продукта 1,, который представляет собой белый кристалли.,а ческий î-ацок с т.пл. 36-42 С; если он освобожден от примесей, то т.пл.

41-42 С.

Инфракрасный спектральный анализ показывает, что он состоит из конгломерата смешанных кристаллов, в котором каждый кристалл состоит из молекул единственного изомера с примерно

25483 одинаковым количеством кристаллов, которые являк тся тонкими иглами каждого изомера, т.е. продукт 1 — это рацемическая смесь. Если кристал;ItJ знантиомерной пары изомеров, которые получены разделением нигалотрина с помощью ЖХ высокого давления, перекристаллизоьывают несколько раз и используют в качестве затравочных кристаллов, получают прсдукт II c т.пл. 48-50 С.

Данные ИК-спектроскопии и ревтгеноструктурного анализа показывают. что каждый отдельный кристалл состоит из равных количеств каждого изомера регулярно расположенных в кристаллической решетке. Эта форма продукта является рацемическим соединением„

2О Данные для кристаллической формы продукт II получают посредством исследования характеристик дифракции рентгеновских лучей кристаллом, имеющим размер примерно 0,13 = О, l3 °

i75 0,12 мм, с помощью рентгеновского дифрактометра Филипс РИ 1100, используя Ко-К,излучение от графитового монохроматора. Сканирование ц — 2 О производят со скоростью сканирования 0 5 с при ширине сканиро-1 вания 0,8 и рефлексами 3 (Р (25.

Полученный продукт II является следующим: кристаллическая форма: моноклинная, пространственная группа: С2/с, а = 34 764 (5), Ь = 7 023 (2), с = — l8,624 (3) А p = 101,95 (3); U = оЗ

4448,46 А; Z =- 8; плотность — 1, 343 г/см ; F (000) = 1856; (No-К ) =

1, 77 см " (Mq-К ) =О, 71069 А .

Кристаллическая решетка состоит из регулярно уложенных чередующихся молекул двух изомеров А и Б, в каждом из которых трифторметильная груп45 па находится в транс-положении по отношению к циклопропановой группе поперек двойной связи (т.е. R-конфигурация). Элементарная ячейка содержит четыре молекулы каждого энантиомерного изомера.

Пример 1. Разделение g-циано-3-феноксибензилового эфира (цис)-3-(Z-2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1ил)-2,,2-диметилциклопропановой кислоты на его составные энантиомерные изомеры.

Разделяемый материал характеризуют с помощью тонкослойной хроматографии образца на силикагелевых

1225483

6.77

6.87

6.77

6.87

10:90

0,22

0,025

0,030

15:85

20:80

0,28

0,33

Таблица2

1 S öèñ-S/1R цис-R

1 R,цис-S/1 S,öèñ-R

1 ° 34 (S) 1.21

1.30

1.98

1.98

2.07

2,07

2.19 (m) (m) 2.19

2.29

2.29

2.38

2. 38

6. 32 (S) 6. 38 (S) 3 пластинках толщиной 0 25 мм {аналитической чистоты), используя различные элюенты. Выделяют две компоненты, соответствующие двум парам изменяющихся энантиометров. Средние значения Rf для двух компонент приведены в табл. 1.

Таблица 1

Разделение материала производят с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, используя устройство, снабженное силикагелевой колонкой.

В колонку загружают 0,5 г цигалотрина, состоящего из (55:45) смеси

1 S цис-$ / 1 R, цис-R:1R,цис-S/iS, цис-R энантиомерных пар. Элюент представляет собой смесь диэтиловый эфир/

/петролейный эфир (диапазон кипения

40-60 С) (1:9), а скорость подачи

0,2 л в минуту. Фракции собирают после четырех рециклов. Первую фракцию идентифицируют протонным магнитным резонансом, как 1 R, цис-R/1 S,öèñ-S энантиомерную пару, а вторую фракцию, как 1 R, .цис-S/i $, иис-Р энантиомерную пару. Каждая фракция имеет чистоту 987, а вместе они соответствуют 607 количества введенного вещества. Данные ЯИР приведены в табл, 2 (S значения в СД С1 ) .

Продолжение табл. 2

7 3

1Q 6.97.-7.50 (m) 6.97-7.50 (m) Пример 2. Кристаллизация 1 R, цис-S/1 S, цис-R энантиомерной пары из раствора цигалотрина. Кристаллы, используемые для затравки, получают аналогично примеру 1.

455,6 r смеси цисизомером д. -циано-3-феноксибензилового эфира 3-(Z-2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропановой кислоты, содержащей 43,27 по весу 1 R,UHñ-S и 1 S,öèñ-R изомеров и 56,87 по весу 1 S, цис-S и 1R, цис-R изомеров, растворяют в 460 мл изопропанола (соотношение цигалотрин: растворитель 1: 1), который предварительно высушивают перегонкой из гидрида кальция. Растворение проводят при нагревании смеси примерно до 50 С.

Раствор охлаждают до 3 С при одно.временном перемешивании магнитной мешалкой, покрытой политетрафторэтиленом, затем вносят в качестве

35 затравки несколько кристаллов (500 мг) смеси 1R,цис-S и 1$, цис-R изомеров d-циано-3-феноксибензилового эфира 3-(Z-2-хлор-3,3,3-трифторпроп40

-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропановой кислоты. Перемешивание продолжают при этой температуре в течение

9 дней, затем суспензию охлаждают до -10 С и интенсивно перемешивают

45 политетрафторэтиленовой мешалкой в течение 7 дней.

Выпавшее твердое вещество отфильтровывают при 3 С, высушивают при отсосе, промывают один раз 100 мл

50 петролейного эфира (40-60 ) при 3 С и высушивают до постоянного веса в вакуумном десикаторе над пятиокисью фосфора, получив 97,6 г белых кристаллов. Как показывает газожидкост55 ная капиллярная хроматография, этот продукт содержит 86,97. по весу 1:1 смесь 1К,цис-S и 1S,цис-R изомеров исходного материала. Твердое вещест1225483 во растворяют в 300 мл безводного петралейного эфира (40-50 ), раствор охлаждают до 3 С при перемешивании: и добавляют в качестве затравки несколько кристаллов смеси 1К, цис-S и 1S цис-R изомеров М -циано-3-феноксибензилового эфира 3-(Z-2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропановой кислоты. 10

Через 2 ч полученную белую суспензию отфильтровывают при 3 С и твердое вещество высушивают с отсосом.

Затем высушиванием в вакуумном десикаторе над пятиокисью фосфора полу- 15 чают 73,6 г (70%) белого твердого вещества, содержащего 92% по весу смеси 1К,цис $ и 1.8,цис-R изомеров

d-циано-3-феноксибензилового эфира

3-(Z-2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен- 2о — 1-ил)-2,2-диметилциклопропановой кислоты, имеющего т.пл. в пределах

36-42 С.

Инфракрасный спектр показывает, что он представляет собой конгло- 25 мерат или рацемическую смесь (продукт 1).

Пример 3. Смесь изомеров цигалотрина; состоящую из 6,4 r 1R, цис-S изомера; 6,4 г 18, цис-R изо- 30 мера," 3,2 r 1s,цис-Я изомера и 3,2 г

1Г,цис-R изомера, растворяют в н-гексане (20 мп) (соотношение цигалотрина: растворитель 1:1) и перемешивают в атмосфере азота, одновременно поддер>япзая температуру при 5 С. После растворения и охлаждения добавляют

5 мг рацемической смеси (полученной по примеру 2) с последующей очисткой посредством перекристаллизации до 4О тех пор, пока точка плавления станет равной 41,5-42,0 С. Перемешивание ,- о проводят в течение 16 ч при -5 С.

Осажденное твердое вещество собирают фильтрованием на воронке со стеклян- 45 ным фильтром, охлажденной до 0 С, и дважды промывают гексаном, охлажденным до -5 С. Получают 9,30 г (70%) продукта с т.пл. 48-49,5 С, имеющего чистоту не менее 99% в отношении цигалотриновых изомеров и состоящего не. менее, чем из 96 3% 1К, цис-8 и

1S,цис-R изомеров в равных пропорциях, .Инфракрасный анализ показывает, что этот продукт отличен от продукта примера 2. Кристаллическая форма также отлична (ромбовидная, а не иглы), и это в сочетании с более высокой точкой плавления показывает, что это рацемическое соединение, в котором отдепьные кристаллы содержат равные . оп .чества 1Ц, цис S и 1S цис К изомеров, молекулы каждого из которых расположены регулярным образом но кристаллической решетке.

ИК-спектр (жидкая парафиновая смесь): 1050, 1030, 1010, 990„ 973 (плечо), 963, 950, 935, 920, 908, 904, 895, 888, 8?3, 838, 830,пле-.о).

820, 805, 795, 785 „760, ",48., ?»,, (02 695 650 см .

Пример 4. Смесь цигалотриновых изомеров, состоящую из 20,,61 г изомера Л, 20,61 г изомера Б,; 4„04 г изомера В и 4,04 r изомера Г,, рас.воряют в теплом гексане (100 мл) (со— отношение цигалотрин: гексан 1,",2) охлаждают до 5 C и добавляют 75 мг продукта примера 3. Затем смесь.медленно охлаждают цо -5 С при интevcивнам перемешивании.

Осадок собирают фильтрованием, промывают на фильтре холодным гексаном и высушивают на воздухе, погучив рацемическое соединение 1R,öèc-8 и

18, цис-R изомеров (28,6 г, 69,1%), т.пл. 49-50 C.

П р и и е р 5. Влияние различных растворителей, соотношений раствори" теля и цигалотрина, периодов времени и температур на выход и количество продукта в виде рацемической смеси (продукт 1). Используемый цигалотрин содержит 4.2% (+1%) 1R цис-S/1S, цис-В. энантиомерной пары изомеров. В каждом опыте несколько миллиграммов кристаллов рацемической смеси добавляют после охлаждения до нужной температуры, чтобы иници-. чровать нуклеацию. Резупьтаты приведены в табл. 3.

Пример 6. Осаждение рацемической формы соединения продукта (продукт П). Смесь технического цигалотрина (200 г) чистоты 95,8% по весу и изопропанола (200 мл) (соотношение цигалотрин:растворитель 1:1) загружают в круглодонную стеклянную. колбу, содержащую ряд стеклянных бусин, охлаждают до -5 С и добавляют кристаллы рацемического соединения (4,0 г). Охлажденную смесь перемешивают в течечие 23 ч при -5"С. Осадок собирают, вылив взболтанную

1225483 слоя), получив (после просушки) рацемическое соединение, состоящее иэ

1R, цис-S и 1S, цис-R изомеров цига лотрина (39,5 r, 46,7_#_), т.пл. 49,5—

50 С. смесь на предварительно охлажденный спеченный фильтр при -5 С, и остаток на фильтре промывают посредством суспендирования с предварительно охлажденным н-гексаном (один объем

Таблица 3

Растворитель, мл Температу1 Вес I

Номер Выход, Вес ци% гало-!

: трина, осадка, опыт растворитель

0,26

3,8

84,3

1,03

3/11

86,7

8,7

3/12 затем

10/4

91,9

3/33 н-Бутанол 5,0

0,14

86,9

82,6 втор-Бутанол 5,0 3/8

0,41

3/11

Изобутанол 10,0

79,0 трет-Бутанол/ изопропанол (1:1}10,0 н-Пентанол 5 0

3/14

0 64

1:2

88,3

3/33

9 j83 100

0,64

68,8

Изопропанол 5 0

3/11

0,97

79,1

О/9

3/22

10 13,7 . 10,5

11 11,3 10,0 н-Гексан 10,0 н-Гептан 10,0

99,1

98,6

0,61

0,48

12 175 96

13 22,4 10,0

3/ t 1 н-Гептан 10,0

96,5

2,2,4-Триметилпентан 10,0

1,17 80,3

406 93,3 н-Гексан 2000

14 31,2 2000

26,5 92,0

15 29,0 200,0 Изопропанол 200

16 10,9 204,0 Изопропанол 200

9,6 97,0

5/?

Количество затравочных кристаллов равно 20,0 г (во всех остальных примерах количество добавления затравочных кристаллов составляет от 25 до 100 мг.

О

"" После перекристаллизации из петролейного эфира (40-60 С) количество затравочных кристаллов равно 10 r. ем Исключен вес затравочных кристаллов +4,0 г добавленных эатравочных кристаллов.

1 104 50

2 20,8 10,0

3 37,2 50,0

4 5,8 5 0

5 161 50 б 222 100

7 269 5 0

Этанол 5,0 н-Пропанол 10,0 н-Пропанол 50,0 ра, С/период времени,, дни

3/8

О/i8 затем

5/7

О/7

Содержание 1К, цис-S/1S цис-R изомерной пары в осадке, 7.

Весовое соотношение цигалотрин:

Таблица 4.,равнительные данные по инсектицидной активности для энантиомерной пары изомеров 1R, цис-S и 1Я, цис-R,, 4 цигалотрина,. спи перметрина свидетельствуют о более высоком уровне активности энантиомерной пары изомеров при проведении определения значения ЛК (концентрация, ч./млн, . p которая при обработке листьев обеспечивает поражение 50А популя.- ии листогрызущих вредителей) на личинках вредителя IIel.iothis Virenens (табачный червь, вредитель хлопчатника) и Ghillo yavtellus (вредитель кукурузы и сорго):

Данные представлены в табл. 4.

Препарат

Инсектицидная активность при определении ЛК

5а ч. млн„ в соотношении

Heliothis

Chi11o 1R

1О иис-S/iS цис-R

О,?

Цигалотрин

Перметрин

Более 10 0 Более 10„0

Составитель N.Ìåðêóëîâà

Редактор И.Петрова Техред Q.Сопко Корректор N. Шароши.Ф А

Заказ 1971/62 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4