Галогенированный сложный эфир, способ его получения и способ получения алкилового эфира 3-(2-хлор-3,3,3- трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты
Авторы патента:
Описываются новые соединения формулы I CF3-СХСl-CН(ОН)СН2-С(СН3)2-СН2-СО2R, где Х представляет группу хлор или бром, а R представляет водород или алкил, содержащий вплоть до 4 атомов углерода, способы их получения и их использование в качестве промежуточных продуктов для получения производных циклопропана с инсектицидными свойствами. Описываются также соединения, пригодные в качестве промежуточных продуктов при получении соединений формулы I. 3 с. и 11 з.п.ф-лы.
Настоящее изобретение относится к галогенированным сложным эфирам, используемым в качестве промежуточных продуктов для производства инсектицидов, к способам их получения и к способам получения из них инсектицидов.
В патенте UK N 2000764 описаны ценные сложные эфиры с инсектицидными свойствами, включая![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
с бромистым водородом в присутствии свободно-радикального катализатора, такого как органическая перекись. Соединения формулы I могут быть преобразованы в цигалотриновую кислоту (в виде ее алкилового эфира) при помощи простого двустадийного процесса. Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусматривается способ получения алкилового эфира 3-(2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты, который включает а) обработку соединения формулы I дегидратируюшим агентом с получением соединения формулы VI
CF3-CXCl-CH=CH-C(CH3)2-CH2-CO2R
и (б) обработку соединения формулы VI, по меньшей мере, одним мольным эквивалентом основания в инертном растворителе и выделение алкилового эфира 3-(2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2- диметилциклопропанкарбоновой кислоты из реакционной смеси. Предпочтительным дегидратирующим агентом для применения на стадии (а) является оксихлорил фосфора, и процесс, предпочтительно, проводят в подходящем растворителе, таком как пиридиновое основание, например, лутидин. Основание, используемое на стадии (б), представляет собой, предпочтительно, алкоголят щелочного металла, и процесс может проводиться в подходящем растворителе или разбавителе, таком как, например, полярный апротонный растворитель, такой как диметилформамид, или избыток спирта, соответствующего алкоголяту щелочного металла. Трет-бутилаты натрия или калия являются предпочтительными основаниями, и, предпочтительно, реакцию проводят в диметилформамиде. Могут также применяться другие основания, такие как амиды щелочных металлов, например амид натрия, или дисилилазиды щелочных металлов, например дисилилазид натрия, предпочтительно в присутствии каталитических количеств спирта, такого как трет-бутанол. Особенно предпочтительной методикой для использования на стадии (б) является проведение реакции в присутствии ароматического углеводородного растворителя, такого как толуол или ксилол, в условиях, в которых трет-бутанол удаляется путем перегонки. Дальнейшие подробности, относящиеся к процессам, которые имеют отношение к получению и использованию соединений формулы I, представлены в следующих примерах, которые являются иллюстративными в отношении различных аспектов изобретения. Пример 1. Данный пример иллюстрирует получение метил(5-бром-3,3-диметилпент-4-еноата). Метил(3,3-диметилпентеноат) (50,0 г) растворяют в четыреххлористом углероде (500 см3) и нагревают до 60oC в атмосфере азота. Одной порцией добавляют перекись бензоила (2,44 т) и смесь перемешивают в течение 10 минут, после чего через стеклофильтр вводят поток газообразного бромоводорода в течение 45 минут. Реакционную смесь продувают азотом и выдерживают при температуре окружающей среды в течение 72 часов. Затем смесь нагревают до 50oC, добавляют следующую порцию перекиси бензоила (2,44 г) и в течение 15 минут вводят газообразный бромоводород, чтобы завершить реакцию. После удаления остатка бромоводорода посредством барботирования азота реакционную смесь концентрируют, удаляя растворитель выпариванием при пониженном давлении. Оставшуюся жидкую фазу очищают путем перегонки с получением метил(5-бром-3,3-диметилпентаноата) в виде бесцветной жидкости, Т пл. 80oC/267 Па, выход 80%. H1 ЯМР (м. д. ): 3,70 (3H, с, OMe); 3,40 (2H, м, CH2Br); 2,25 (2H, с, CH2CO2Me); 1,95 (2H, м, CH2); 1,05 (6H, с, CMe2). Пример 2. Данный пример иллюстрирует получение метил(3,3-диметил-5-оксопентаноата). Смесь метил(5-бром-3,3-диметилпентаноата) (5,0 г), пиридин-N-оксида (4,49 г), бикарбоната натрия (3,77 г) и толуола (30 см3) нагревают при температуре кипения при энергичном перемешивании в течение 14 часов. После охлаждения смеси до температуры окружающей среды добавляют воду (20 см3, насыщенный раствор карбоната аммония (20 см3) и толуол (50 см3) и водную фазу отделяют и экстрагируют толуолом (3 х 75 см3). Толуольные экстракты добавляют к основной органической фазе и всю органическую фазу, высушенную над безводным сульфатом магния, концентрируют путем выпаривания более летучих компонентов при пониженном давлении. Остаточную жидкость очищают при помощи перегонки по Кугельрору (130oC/давление водяного насоса), что дает метил(3,3-диметил-5-оксопентаноат) с выходом 63%. H1 ЯМР (м. д. ): 9,85 (1H, м, CHO); 3,65 (3H, с, OMe); 2,50 (2H, м, CH2CHO); 2,40 (2H, с, CH2CO2Me); 1,15 (6H, с, CMe2). Пример 3. Данный пример иллюстрирует получение метил(6,6-дихлор-3,3-диметил-5-гидрокси-7,7,7-трифторгептаноата). К перемешиваемой смеси метил(3,3-диметил-5-оксопентаноата) (1,0 г), 1,1-дихлор-2,2,2-трифторэтана (1,06 г) и безводного тетрагидрофурана (10 см3), температура которой поддерживается равной -78oC, добавляют в течение 5 минут трет-бутилат натрия (1,66 см3 42% масс, раствор в диметилформамиде), после чего смесь продолжают перемешивать при -78oC в течение последующих 60 минут. Реакцию гасят насыщенным хлоридом аммония при низкой температуре и дают смеси нагреться до температуры окружающей среды. После добавления воды (20 см3) и отделения органической фазы водную фазу экстрагируют диизопропиловым эфиром (3 х 30 см3) и экстракты объединяют с органической фазой, которую промывают насыщенным раствором соли (2 х 10 см3) и сушат над безводным сульфатом магния. После удаления летучих компонентов путем упаривания при пониженном давлении остаточное масло очищают при помощи колоночной хроматографии (колонка с силикагелем, элюируемая смесью 9:1 (по объему) гексана и этилацетата) с получением метил(6,6-дихлор-3,3-диметил-5-гидрокси-7,7,7-трифтор-гептаноата) в виде бесцветного масла (выход 56%). H1 ЯМР (м.д.): 4,50 (1H, д, OH); 4,28 (1H, м, CHOH); 3,73 (3H, с, OMe); 2,48 (2H, д[ab], CH2CO2Me); 1,95 (2H, м, CH3); 1,15 (3H, с, CMe2); 1,09 (3H, с, CMe2). Масс-спектр: 279 (M-OMe); 257 (M-[Cl+H2O]. ИК-спектр: 1710, 3400 см-1 (ушир.). Пример 4. Данный пример иллюстрирует получение метил(6,6-дихлор-3,3-диметил-7,7,7-трифторгепт-4-еноата). Оксихлорид фосфора (10 см3) по каплям добавляют к перемешиваемому раствору метил(6,6-дихлор-3,3-диметил-5-гидрокси- 7,7,7-трифторгептаноата) (5,49 г) в 3,5-лутидине (50 см3), температуру которого поддерживают равной 0oC. Получившуюся в результате смесь нагревают при 100oC в течение 30 минут, а затем охлаждают до температуры окружающей среды в атмосфере азота и выливают в перемешиваемую смесь льда и воды (300 см3). Смесь экстрагируют этилацетатом (2 х 150 см3), диэтиловым эфиром (3 х 150 см3) и, наконец, этилацетатом (150 см3). Объем объединенных экстрактов снижают до около 400 см3 путем выпаривания некоторых из растворителей при пониженном давлении, а затем промывают разбавленной (3,5 М) соляной кислотой. Промывные воды экстрагируют диэтиловым эфиром (3 х 50 см3) и объединяют экстракты с органической фазой. После промывания объединенной органической фазы насыщенным раствором соли и высушивания над безводным сульфатом магния растворители удаляют путем выпаривания при пониженном давлении и остаточное масло очищают при помощи перегонки по Кугельрору (123oC/133 Па) что дает метил(6,6-дихлор-3,3-диметил-7,7,7-трифторгепт-4-еноат) в виде бледно-желтого масла (2,86 г, 52% выход) вместе с некоторым количеством образующегося вследствие аллильной перегруппировки изомера - метил(4,6-дихлор-3,3-диметил-7,7,7-трифторгепт-5-еноата). H1 ЯМР (м.д.): 6,50 (1H, д, =CH); 5,70 (1H, д, =CH); 3,65 (3H, с, OMe); 2,40 (2H, с, CH2CO2Me); 1,25 (6H, с, CMe2). Масс-спектр: 257 (M-Cl); 219 (M-CH2CO2Me). ИК-спектр: 1750 см-1. Пример 5. Данный пример иллюстрирует получение этилового эфира 3-(2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты. Перемешиваемый раствор этил(6,6-дихлор-3,3-диметил-7,7,7- трифторгепт-4-еноата) (0,1 г) в диметилформамиде (10 мл) охлаждают до -25oC в атмосфере азота и по каплям добавляют трет-бутилат натрия (0,1 мл 42% раствора в диметилформамиде). Через 30 минут добавляют еще пять капель раствора трет-бутилата натрия и смесь перемешивают в течение еще 15 минут, после чего реакцию гасят насыщенным раствором хлорида аммония (2 мл) в течение 10 минут. Добавляют воду (40 мл) и экстрагируют смесь гексаном (3 х 40 мл), объединенные экстракты промывают насыщенным раствором соли (20 мл) и сушат над безводным сульфатом натрия. Высушенный раствор фильтруют и концентрируют путем выпаривания при пониженном давлении, что дает этиловый эфир 3-(2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилцикло-пропанкарбоновой кислоты в виде смеси изомеров. Пример 6. Данный пример иллюстрирует получение метилового эфира 3-(2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты. Путем использования методики, подобной, описанной в предыдущем примере, получают желаемый продукт путем обработки раствора метил(6,6-дихлор-3,3-диметил-7,7,7-трифтор-гепт-4-еноата) (0,217 г) в безводном диметилформамиде (10 мл) при 0oC в атмосфере азота трет-бутилатом натрия (0,2 мл 42% раствора в диметилформамиде). При помощи газохроматографической масс-спектроскопии было установлено, что продукт по своей природе состоит в основном из метилового эфира цис-3-(Z-2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты. Пример 7. Данный пример иллюстрирует получение метилового эфира 3-(2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты в условиях, когда трет-бутанол удаляют путем азеотропной перегонки с толуолом. Трет-бутилат натрия (2,5 г) быстро добавляют к смеси метил(6,6-дихлор-3,3-диметил-7,7,7-трифторгепт-4-еноата) (5,55 г, концентрация 91%) и толуола (50 см3), температуру которой поддерживают равной 40oC при атмосферном давлении. Получившуюся в результате смесь перемешивают, в то время как давление снижают до 5333 Па, и выдерживают при этом значении давления в течение 2 часов, после чего давление возвращают к атмосферному и смесь гасят уксусной кислотой (4,0 см3). Исследование смеси методом количественного газохроматографического анализа показывает, что желаемый продукт (в виде цис-Z-изомеров) присутствует в количестве 75%. Пример 8. Данный пример иллюстрирует получение метилового эфира 3-(2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты в условиях, когда трет-бутанол удаляют путем азеотропной перегонки с ксилолом. Используя методику предыдущего примера, за исключением того, что вместо толуола применяют ксилол (50 см3), и пониженное давление составляет 2667 Па и выдерживают в течение 2,5 часов. В течение этого периода дополнительно добавляют ксилол, чтобы поддерживать постоянный объем. Исследование реакционной смеси показывает, что желаемый продукт (в виде цис-Z-изомеров) был получен с выходом 75%.
Формула изобретения
CF3 - CXCl - CH(OH) CH2 - C(CH3)2 - CH2 - CO2R,
где Х представляет хлор или бром и R представляет водород или алкил, содержащий вплоть до 4 атомов углерода. 2. Соединение по п.1, где Х представляет хлор, R представляет метил. 3. Способ получения соединения формулы I по п.1, где Х представляет хлор или бром, R представляет алкил, содержащий вплоть до 4 атомов углерода, заключающийся в том, что соединение формулы II
CF3 - CHXCl
подвергают взаимодействию с соединением формулы III
O = CH - CH2 - C(CH3)3 - CH2 - CO2R,
значения Х и R указаны выше, в присутствии сильного основания и инертного растворителя. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что сильное основание представляет собой алкоголят щелочного металла. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что сильное основание представляет собой трет-бутилат натрия или калия. 6. Способ по п.3, отличающийся тем, что процесс проводят в интервале температур от - 80oС до 0oС. 7. Способ по п.3, отличающийся тем, что соединение формулы III получают путем дополнительной стадии взаимодействия соединения формулы IV
BrCH2 - CH2 - C(CH3)2 - CH2 - CO2R
с донором кислорода и основанием. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что донор кислорода представляет собой пиридин-N-оксид и основание представляет собой карбонат щелочного металла. 9. Способ по п.7, отличающийся тем, что соединение формулы IV получают путем дополнительной стадии взаимодействия соединения формулы V
CH2 = CH - C(CH3)2 - CH2 - CO2R
с бромистым водородом в присутствии свободно-радикального катализатора. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что свободно-радикальный катализатор представляет собой органическую перекись. 11. Способ получения алкилового эфира 3-(2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты, отличающийся тем, что он включает (а) обработку соединения формулы I по п.1 дегидратирующим агентом с получением соединения формулы VI
CF3 - CXCl - CH = CH - C(CH3)2 - CH2 - CO2R
(б) обработку соединения формулы VI, по меньшей мере, одним мольным эквивалентом основания в инертном растворителе и выделение сложного алкилового эфира 3-(2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты из реакционной смеси. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что дегидратирующий агент представляет собой оксихлорид фосфора. 13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что основание, используемое на стадии (б), представляет собой алкоголят щелочного металла. 14. Способ по п.12, отличающийся тем, что алкоголят щелочного металла представляет собой трет-бутилат натрия или калия.
Похожие патенты:
Изобретение относится к новому способу получения сложных эфиров циклопропанкарбоновой кислоты формулы I где R - сложноэфирный остаток, расщепляемый в нейтральной или кислой среде и являющийся С1-18алкилом, возможно замещенным галогеном или бензильным радикалом, возможно замещенным по вершинам ароматического кольца одним или несколькими атомами галогена, либо радикал формул (а) -(г), где R2 - Н или метил; R3 - арил; R4 - CN, Н; R5 - фтор, хлор, бром или водород; R6, R7, R8, R9 - водород или метил; S/1 символизирует тетрагидроцикл
Изобретение относится к новому способу получения некоторых сложных эфиров циклопропана, применяемых в синтезе важных пестицидов
Производные малоновой кислоты // 2088571
Изобретение относится к новому химическому продукту, конкретно, к пентафторбензил 1R, 3S-2,2-диметил-3(2-хлорпро- пенил)-циклопропанкарбоксилату формулы I в виде неделимой смеси изомеров Ia и Iб в соотношении от 1: 2 до 1: 4
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения низших С1-С4-алкиловых эфиров 2,2-диметил-3-(2,2- дихлорэтенил) циклопропанкарбоновой (перметриновой) кислоты - промежуточного продукта синтеза высокоэффективных инсектицидов - пиретроидов(перметрина, циперметрина и др.)
Способ получения производных пиретроида // 1581219
Изобретение относится к эфирам карбоновых кислот, в частности к получению производных пиретроида
:;1;оо!озная // 364600
Изобретение относится к новому способу получения некоторых сложных эфиров циклопропана, применяемых в синтезе важных пестицидов