СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЯМБДА-ЦИГАЛОТРИНА ИЗОМЕРИЗАЦИЕЙ Российский патент 1999 года по МПК C07B57/00 C07C253/30 C07C255/39 

Описание патента на изобретение RU2129536C1

Изобретение относится к способу преобразования первого изомера во второй изомер, в котором первый и второй изомеры являются эпимерами одного и того же соединения.

Пиретроиды обычно получают способами этерификации, которые дают смеси изомеров. Известно, что некоторые изомеры дают больший инсектицидный эффект, чем другие, и это привело к разработке методик для отделения более активных изомеров и для преобразования менее активных изомеров в более активные. Такие способы описаны, например, в патенте Великобритании N 1582594, европейском патенте N 107296 и патенте США N 4997970, и все они отличаются использованием основания. Однако в условиях этих способов основание не только способствует нужной изомеризации посредством удаления протона, приводящего к эпимеризации на атоме углерода, несущем циано группу, но также, что нежелательно, может катализировать разложение эфиров, приводя к сниженному выходу нужного продукта.

Ряд таких пиретроидных продуктов, содержащих только один или два изомера, были выпущены на рынок. Это такие продукты, как дельтаметрин /S-α-циано-3-феноксибензил 1R,3R-/2,2-дибромовинил /-2,2-диметилциклопропан карбоксилат/, акринатрин /S-α-циано-3-феноксибензил Z-1R,3S-3- [2-/2,2,2-трифтор-1-трифторометилэтоксикарбонил/винил] - 2,2-диметилциклопропан карбоксилат/, S-фенвалерат /S-α-циано-3-феноксибензил S-2-/4-хлорфенил/-3-метилбутират/, и лямбда-цигалотрин/ рацемическая комбинация S-α-циано-3- феноксибензил 1R,3R-3-/Z-2-хлоро-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил/- 2,2-диметилциклопропан карбоксилата и его энантиомера/.

Наиболее близким к предложенному согласно способу является способ получения цигалотрина в виде кристаллической энантиомерной пары, включающий обработку цигалотрина в виде смеси четырех изомеров, в приблизительно равных количествах, в растворе или в суспензии, в растворителе, в частности в изопропаноле, который предварительно высушен, при температуре (-10) - (+5)oC, с добавлением кристаллов энантиомерной пары изомеров (см. 1225483 A).

Согласно настоящему изобретению предлагается способ получения лямбда-цигалотрина в виде рацемической модификации, содержащей S-α-циано-3-феноксибензил 1R, 3R-3-(Z-2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил) -2,2-диметилциклопропан карбоксилат и его энантиомер, включающий обработку цигалотрина в виде смеси четырех изомеров в приблизительно равных количествах, содержащей два изомера, составляющих лямбда-цигалотрин и эпимеры этих двух изомеров в растворе или в виде суспензии в изопропаноле, отличительной особенностью которого является то, что обработку проводят во влажном изопропаноле, содержащем 2 - 15 об.% воды, цианидом натрия, взятом в количестве 0,5 - 15 мол.% от количества цигалотрина, при температуре - 10...+20oC.

Предпочтительно использовать эпимеры, полученные промышленным способом в смеси с изомерами. При этом цианид можно использовать в твердой форме либо в форме водного раствора в присутствии катализатора фазового переноса,
Способ изобретения можно использовать также для получения дельтаметрина, акринатрина, S-фенвалерата и лямбда-цигалотрина из продуктов предшественников, в которых нужный изомер или рацемат предварительно смешиваются с эпимером или рацематом эпимера без опасения потери выхода из-за ускоренного основанием разложения. Кроме того, способ сокращает время цикла, указывая на то, что использование изомеризации с участием цианида приводит к неожиданному значительному экономическому преимуществу в сравнении с известными способами эпимеризации с основанием в качестве катализатора.

Точный механизм, с помощью которого способ изобретения приводит к изомеризации эпимера нужного изомера и продукту, не изучен полностью, но возможным объяснением может быть воздействие на атом углерода, несущий цианогруппу, ионом цианида, вызывающим перемещение цианогруппы по механизму SN 2 с сопутствующей инверсией хиральности. Поскольку изомер продукта менее растворим, чем эпимер, он начнет выкристаллизовываться из реакционной смеси, как только раствор станет насыщенным по отношению к изомеру, и это ведет процесс в пользу получения менее растворимого изомера.

Полярными органическими растворителями или разбавителями, которые можно использовать для процесса изобретения, являются те, в которых изомер продукта или рацемическая модификация менее растворимы, чем их эпимер или рацемат. Это могут быть, например, одноосновные низшие спирты, содержащие до шести атомов углерода, такие, как изопропанол, изобутанол и т-бутанол, или их смеси. Другие растворители или разбавители включают сложные эфиры, такие, как этилацетат или смеси со спиртами, чтобы получить среду, которая позволит изомеру и эпимеру разделиться на основании разницы в растворимости. Может присутствовать часть воды в пределах смешиваемости, но это обычно меньше 20% по объему.

Предпочтительно растворителем является разветвленный низший спирт, как изопропанол, содержащий 2 - 15% по объему воды.

Источником ионов цианида может быть цианид щелочного или щелочноземельного металла, или цианид четвертичного аммония. Наиболее предпочтительны цианид натрия или цианид калия. Он может использоваться в твердой форме, в этом случае любой остаточный материал в конце процесса должен отделяться от твердого продукта селективной растворимостью, либо промыванием водой, чтобы растворить цианид, либо экстракцией органическим растворителем, чтобы растворить продукт. В другом случае цианид может быть в форме водного раствора, который при использовании в избытке может обеспечить применение двухфазной системы, где используются определенные растворители, в этом случае способ облегчается использованием катализаторов фазового аммония. Лучше, если цианид присутствует в количестве 0,5 - 15,0 мол.% по отношению к эпимеру.

Для получения лямбда-цигалотрина из цигалотрина, растворителем или разбавителем будет влажный изопропанол, содержащий 2 - 15% воды по объему, а источником ионов цианида - цианид натрия, присутствующий в количестве 0,5 - 15,0 мол.% эпимера и его энантиомера.

Одной из подходящих методик выделения продукта будет выгрузка содержимого реактора в избыток разбавленной водой кислоты, такой, как серная кислота, или, лучше, разбавленный водой раствор гипохлорита щелочного металла. Эту методику можно использовать с реакционными смесями с цианидом в твердой или растворенной форме и это позволяет регенерировать продукт фильтрацией или экстракцией растворителя.

Способ проводится в реакторах, в которых температуру можно контролировать внешним нагревом или охлаждением. Скорость разложения кристаллического продукта усиливается снижением растворимости продукта при более низких температурах и при взбалтывании содержимого реактора с целью тщательного смешивания.

Время проведения способа будет зависеть от скорости формирования продукта и нежелательно, чтобы оно составляло менее одного часа и более 60 часов. Точные условия зависят от конкретного продукта. Способ проводится при температуре в диапазоне -10 до +20oC в течение от 15 до 45 часов.

Хотя для некоторых продуктов реакцию можно проводить просто добавлением цианида к раствору эпимера и взбалтыванием смеси при соответствующей температуре в течение определенного времени, часто бывает полезно, особенно для продуктов с более низкой температурой плавления или относительно высокой растворимостью, добавить часть продукта в твердой кристаллической форме к смеси, чтобы обеспечить кристаллическую поверхность, на которой может кристаллизоваться дальнейший продукт. Количество добавленного кристаллического продукта не является критичным, при условии, что его достаточно, чтобы получить насыщенный раствор с частью остающейся в нерастворенном состоянии при определенной рабочей температуре.

Для лучшего понимания изобретения предлагаются следующие примеры, иллюстрирующие использование способа для получения лямбда-цигалотрина. Как уже указывалось, лямбда-цигалотрин представляет собой рацемический продукт, состоящий из изомера S-α-циано-3-феноксибензил 1R,3R-3-/Z-2-хлор-3,3,3-трифторопроп-1-ен-1-ил/2,2- циклопропанкарбоксилата и его энантиомера. Лямбда-цигалотрин получают из цигалотрина, который производится как смесь четырех изомеров в приблизительно равных количествах, причем два изомера составляют лямбда-цигалотрин и эпимеры этих двух изомеров, то есть R-α-циано-3-феноксибензил 1R, 3R-3-/Z-2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил/ -2,2-циклопропанкарбоксилат и его энантиомер соответственно. Для упрощения эти две пары изомеров далее упоминаются как "Пара I изомера" (лямбда-цигалотрин) и "Пара II изомера".

Пример 1. Цигалотрин (105 г), влажный изопропанол, содержащий 2,7 или 8,0% вес/вес воды (270 г), цианид натрия (6,5 г) и кристаллический лямбда-цигалотрин загружают в 1-литровый стеклянный реактор, снабженный турбинной стеклянной мешалкой и охлаждающим кожухом, выдерживают при температуре -5oC, которая поддерживается циркуляцией охлажденной смеси воды и этиленгликоля, с перемешиванием в течение 24 часов, после чего соотношение Пары I изомера /Пары II изомера определяют газовой хроматографией. Перемешивание продолжают еще 24 часа и делают второе определение соотношения I/II.

Результаты указаны в таблице в сравнении с результатами, полученными в аналогичных экспериментах, в которых вместо цианида присутствует диизопропиламин.

Из таблицы видно, что использование цианида позволяет практически завершать способ через 24 часа, в то время как использование амина требует значительно большего периода для достижения аналогичного конечного результата.

Похожие патенты RU2129536C1

название год авторы номер документа
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 1995
  • Мартин Чарльз Боуден
RU2144528C1
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 1983
  • Майкл Джон Робсон
  • Джон Кросби
SU1225483A3
ИНСЕКТИЦИДНЫЕ И АКАРИЦИДНЫЕ СМЕСИ БИФЕНТРИНА И ЦИАНО-ПИРЕТРОИДОВ 2006
  • Херрик Роберт М.
  • Уомзли Марк
  • Стейц Чарльз А.
  • Хилтон Нэнси
  • Ян Хой С.
  • Хейм Д. Крейг
  • Гарсия Хилса
RU2414819C2
СЛОЖНОЭФИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ, КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ НАСЕКОМЫХ НА ЕГО ОСНОВЕ, СПОСОБ УНИЧТОЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ НАСЕКОМЫХ 1998
  • Ивасаки Томонори
  • Сугано Масайо
RU2205182C2
МИКРОСФЕРЫ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННО-АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 1995
  • Рэй Джиа Ло
  • Эрнесто Ноэ Виллафранка
RU2150832C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ ЦИКЛОПРОПАНА ИЗ 3-МЕТИЛБУТ-2-ЕН-1-АЛЯ 1994
  • Мартин Чарльз Боуден
  • Майкл Драйсдейл Тернбалл
RU2120936C1
Инсектицидная композиция 2021
  • Музылев Кирилл Николаевич
  • Агапова Ольга Олеговна
  • Николаев Евгений Григорьевич
  • Зарудний Ярослав Викторович
  • Грибуст Ирина Ромувалдовна
RU2771930C1
ПОЛУЧЕНИЕ ГАЛОГЕНИРОВАННЫХ СПИРТОВ 1994
  • Мартин Чарльз Боуден
  • Майкл Драйздейл Тернбалл
RU2129538C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ПРЕПАРАТА ДЛЯ ЗАЩИТЫ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ТВЕРДЫЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ ЗАЩИТЫ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ 1993
  • Дейвид Джон Уэдлок
  • Герхард Де Линд Ван Вейнгарден
RU2130723C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛОИДИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ 1992
  • Гэри Нейл Шелдрейк
RU2117657C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 129 536 C1

Реферат патента 1999 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЯМБДА-ЦИГАЛОТРИНА ИЗОМЕРИЗАЦИЕЙ

Описывается способ получения лямбда-цигалотрина в виде рацемической модификации, содержащей S-α-циано-3-феноксибензил-1R, 3R-3-(Z-2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-eн-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоксилат и его энантиомер, включающий обработку цигалотрина в виде смеси четырех изомеров в приблизительно равных количествах, содержащей два изомера, составляющих лямбда-цигалотрин и эпимеры этих двух изомеров, в растворе или в виде суспензии в изопропаноле, отличающийся тем, что обработку проводят во влажном изопропаноле, содержащем 2 - 15 об. % воды, цианидом натрия, взятым в количестве 0,5 - 15,0 мол. % от количества цигалотрина, при температуре -10o - +20o. Технический результат - упрощение процесса. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 129 536 C1

1. Способ получения лямбда-цигалотрина в виде рацемической модификации, содержащей S-α-циано-3-феноксибензил - 1R,3R - 3-(Z-2-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен-1-ил)-2,2-диметилциклопропанкарбоксилат и его энантиомер, включающий обработку цигалотрина в виде смеси четырех изомеров в приблизительно равных количествах, содержащей два изомера, составляющих лямбда-цигалотрин и эпимеры этих двух изомеров, в растворе или в виде суспензии в изопропаноле, отличающийся тем, что обработку проводят во влажном изопропаноле, содержащем 2 - 15 об.% воды, цианидом натрия, взятом в количестве 0,5 - 15,0 мол.% от количества цигалотрина, при температуре -10o ... +20oC. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что эпимеры получены промышленным способом в смеси с изомерами. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что цианид используют в твердой форме. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что цианид используют в форме водного раствора в присутствии катализатора фазового переноса.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2129536C1

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 1983
  • Майкл Джон Робсон
  • Джон Кросби
SU1225483A3
Способ получения /S/-L-циано-3-феноксибензилового эфира цис-или транс-2,2-диметил-3R-(2,2-дигалогеновинил)-циклопропан-1R-карбоновой кислоты 1977
  • Жюлиан Варнан
  • Жак Прос-Марешаль
  • Филипп Коске
SU990082A3
Способ получения сложных эфиров замещенных цис-или транс-циклопропанкарбоновых кислот и @ -циано-3-феноксибензилового спирта /S/ или /RS/ конфигурации 1979
  • Жак Мартель
  • Жан Тессье
SU969154A3
Способ получения кристаллической эквимолекулярной смеси пары анантиомеров ( @ )- @ -циано-(3-феноксибензил)-1 @ -цис-3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоксилата и ( @ )- @ -циано-(3-феноксибензил)-1 @ -цис-3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоксилата 1981
  • Майкл Джон Булл
SU1238729A3
Способ получения /S/- @ -циано-3-феноксибензил-/S/-2-/4-хлорфенил/-изовалерианата 1978
  • Конити Акета
  • Юкио Сузуки
  • Нобуо Оно
  • Исаму Накаяма
  • Такаси Като
SU1003751A3
GB 1582594 A, 1981
Способ механического диагонального переноса мерной проволоки при квадратно-гнездовой посадке 1956
  • Танашев Ф.Г.
SU107296A1
US 4997970 A, 1991.

RU 2 129 536 C1

Авторы

Эрнест Стефен Клюф

Дэвид Джон Милнер

Даты

1999-04-27Публикация

1992-12-15Подача