Способ получения кристаллической смеси @ -цис- @ -и @ цис- @ -изомеров производных циклопропанкарбоновых кислот в эквимолярном соотношении Советский патент 1984 года по МПК C07C120/00 C07C121/75 A01N37/34 

сг

00

о

00 СП) Изобретение относится к способу получения новой кристаллической смеси 1К-цис-5- и IS цис-К-изомеро производных циклопропанкарбоновых кислот общей формулы н 2 CN СНз;;т-СО-0-СНСНз ; где R и R2 - хлор, бром, метил, в эквимолярном соотношении, котора может быть использована в качестве пестицидов. Сложноэфирньае производные цикло пропанкарбоновых г кислот общей фор мулы н ш 2 CN где R и R независимо друг от друга, представляют хлора, брома, метила известны в виде рацемата из 8 стереоизомеров, которые получают хими ческим путем взаимодействием цикло пропанкарбоновой кислоты со спирто |или его реактивным производным Cl Указанные соединения относятся к пиретроидным инсектицидам. Наиболее высокой пестицидной ак тивностью обладают соединения, име щие цис-конфигурацию относительно циклопропанового кольца и S-конфигурацию спирта (т.е. 1R цисЗ-изомер) . Известен способ получения (S) ai циано-3-феноксибензил-2,2-диметил3R-(2,2-дихлорвинил)-циклопропан-1 карбоксилата (1R цис S-изомер стру турной формулы I, где ), заключающийся в том, что изомер (R) (-циано-3-феноксибензил-2,2-димети 3R-(2/2-дихлорвинил)-циклопропан-1 карбоксилат или смесь (R) и (S) изомеров oL -циано-3-феноксибензил 2,2-диметил-3R-(2,2-дихлорвинил)циклопропан-iR-карбоксилата в неэквимолярном соотношении подвергаю взаимодействию с основным агентом, выбранным из гидроокисей щелочного металла, третичных аминов, в раств рителе - ацетонитриле, спирте, пет ролейном эфире, смеси спирта с углеводородом 2 J. Цель изобретения - разработка способа получения новой кристаллической смеси lR-циc-S и IS цис-Rизомеров соединений формулы (-1), в эквимолярном соотношении которая обладает повышенной- пестицидной активностью по сравнению с соединением формулы (1) в виде рацемата из 8 стереоизомеров и рацемата из 4-х стереоизомеров {1R цис-З-, IS цисR-, 1R цис-R и IS цис-S-). Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения кристаллической смеси 1R цисгЗи IS цис-R-изомеров сложноэфирных производных циклопропанкарбоновых кислот структурной формулы (I) в эквимолярном соотношении, смесь 1R цис-S-, 18 цис-Н-, 1R цис-R- и IS цис-S-изомеров производных формулы (г) растворяют в изопропаноле или петролейном эфире и оставляют при 0-10°С или 20°С на 1-5 дней с последующим отделением выпавших кристаллов целевой смеси от маточной жидкости. Пример 1. 1:1 смесь 1R цис-8и 13 цис R-изомеров oi -циано-3-феноксибензилового эфира 3-(2,2-дихлорвинил ) -2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты (смесь С) получают с помощью процесса кристаллизации с использованием изопропанола. 5,0 г рацемической смеси цисизомеров об-циано-3-феноксибензилового эфира 3-{2,2-дихлорвинил)2,2диметилциклопропанкарбоновой кислоты (смесь В) растворяют в 30 мл изопропанола подогревании. Полученный раствор охлаждают до 10 С и оставляют стоять при этой температуре в течение 20 ч. Выпавший осадок отделяют фильтрованием, получают 1,4 г твердого продукта в форме бесцветных кристаллов, т. |пл. 77-81°С. Анализ с помощью жидкостной хроматографии с высокой разрешающей способностью показывает, что продукт представляет собой 90% чистоты смесь 1:1 1R цис Sи 18 цис R-изомеров исходного вещества. 3,2 г твердого продукта, перекристаллизовывают из пентана и получают 2,0 г бесцветного кристаллического твердого вещества и т. пл. 84-8бс. Данный продукт по данным жидкостной хроматографии с высокой разрешающей способностью представляет 99% чистоты смесь 1:1 1R цис S- и IS цис R-изомеров исходного вещества. При. мер 2. 1:1 смесь 1R цис Sи 18 цис Н-изомеров оС-циано-3-феноксибензилового эфира 3-(2,2-дихлорвинил ) -2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты получают кристаллизацией с использованием петролейного эфира с т.кип. 40-60°С. 10 г рацемической смеси цис-иэомеров о--Циано-3-феноксибензилового

эфира 3-(2,2-диxлopвинил)-2,2-димeтилциклoпpoпaнкapбoнoвoй кисло-ты (смесь В) растворяют в 150 мл петролейного эфира с т.кип.40-60С при осторожном подогревании. Полученный раствор охлаждают до и оставляют стоять при этой темпе-, ратуре в течение 3 дней. Бесцветное кристаллическое вещество выпадает в осадок, который отделяют фильтрованием. Выход составляет 3,3 г, т.пл. 79-81°С, подданным газожидкостной хроматографии с высокой разрешающей способностью целевой продукт представляет собой более чем 90% чистоты смесь 1:1 1R цис S- и IS цис R-изомеров исходного вещества. .

Порции продукта, полученного в описанном выше процессе, перекрисг таллизовывают один, два и три раза из петролейного эфира с т.кип. 4060 с. Получают продукты, которые представляют собой бесцветные кристаллические твердые в цества, имеющие т.пл. 83-86, б4-86 и 86-87с, соответственно.По данным гаэожидкостной хроматографии с высокой разрешающей способностью твердые продукты представляют собой 99, более чем 99,9 и 100% чистоты образцы (смесь 1:1 формулы (I) изомеров).

Пример 3. 1:1 смесь 1R цис Sи IS цис Н-изомеров Ы-циано-3-фег ноксибензилового эфира 3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты, получают обработкой твердого рацемата петролейным эфиром с т.кип.40-60 0.

10 г рацемической смеси цис-изомеров о -циано-З-феноксибензилового эфира 3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты (смесь В) перемешивают с 75 мп с т. кип. 40-60°С петролейного эфира в течение 5 дней при температуре окружающей среды . Отфильтровывают 4,1 г бесцветных кристаллов с т.пл. 81,5-83С, которые, как показывают данные жидкостной хроматографии высокой разрешающей способности, представляют собой около 97% чистоты.: смесь R цис Sи S цис R-изомеров исходного вещества.

Сравнивая с продуктами примеров -3, следует заметить, что R цис S-oi-циaнo-3-Фeнoкcи5eнsил; 3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-циклопропанкарбоксилат и IS цис R-энантиомер оба имеют т.пл. 53-54°С.

Приме р4. 1:1 смесь R цис 3- и IS цис R-изомеров оС-циано3-феноксибензилового эфира 3-(2,2дйбромвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты получают с помощью процесса кристаллизации с

спользованием петролейного эфира с .кип.60-80°С.

10,0 г рацемической смеси цисзомеров ot-циано-З-феноксибензилоого эфира 3-(2,2-дибpoмвинил)-2,2Имeтилциклoпpoпaнa карбоновой кисоты обрабатывают аналогично примеу 1 и 2 с использованием т.кип.6080°С петролейного эфира в качестве растворителя. Получают 3,8 г проукта, представляющего бесцветные. кристаллы, т.пл. 93-97 0, которые, как показывает жидкостная хромато- графия высокой разрешающей способности, представляет собой примерно 80% чистоты образец указанной пары изомеров с соотношением :. Дополнительные две перекристаллизации данного продукта дают соответственно 3,15 г и 2,7 г бесцветных кристаллов с т.пл. 99-100°С и 10010 °С,, которые по данным жидкостной хроматографии высокой разрешающей способности содержат более чем 95 и 99% соответственно желаемой пары изомеров.

Пример 5. 1:1 смесь 1R цис S- и IS цис К-изомеров ci-циано3-гфеноксибензилового эфира 3-(2метилпропенил)-2,2-диметилциклопЕЮпана карбоновой кислоты получают по способу кристаллизации с использованием петролейного эфира с т.кип. 40-60°С.

15,3 г рацемической смеси цисизомеров о -циано-З-феноксибензилового эфира 3-(2-метилпропенил)2,2-димётилцнклопропанкарбоновой кислоты (смесь В в форме бесцветного масла обрабатьгаают ангшогично примерам 1 и 2 с использованием петролейного эфира с т.кип. 40-60 0 в качестве растворителя. Получают 5,75 г бесцветного кристаллического продукта с т.пл. 60-66°С, данные анализа HMR при 360 МГц показывают, что продукт представляет 90% чистоты смесь 1R цис S- и IS цис R-изомеров исходного вещества в соотношении 1:1. Данный начальный продукт перекристаллизовывают три раза из петролейного эфира с , 40-60°С, давая соответственно 4,7 г, 4,3 г и 4,0 г продукта, имеющего т.пл. 65,70, 69-72-и 70-72°С. Как свидетельствуют данные анализа HMR при 360 МГц, эти продукты представляют собой 95, 98 и более чем 99,5% чистоты :1 смеси желаемых пар изомеров.

Пример 6. 1:1 смесь 1R цис S- и IS цис R-изомеров о(.-циано3-феноксибензилового эфира 3-(2,2дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты получают по способу с использованием иэопропанола в качестве растворителя. 12,9 г исходной рацемической смеси цис-иэомеров ot-циано-З-фенок сибензилового эфира 3-{2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоновой кислоты растворяют в 52 мл изопропанола при и при перемешивании добавляют 2,0 мл 88% раствора аммиака в воде. После пере мешивания при в течение 21 ч реакционную смесь охлаждают и пере мешивают при 0-5°С в течение допол нительных 4ч. Осадок, который выпадает, отфильтровывают, промывают 5 мл изопропанола, при 5-С и 15 мл .с т.кип. 60-80 0 петролейного эфира. При этом получают 5,1 г твердо го продукта в виде бесцветных крис таллов с т.пл. 77-81°С. Жидкостная хроматография высокой разрешаю щей способности показывает, что продукт представляет собой 90% чис тоты смесь 1:1 1R цис S- и IS цис R изомеров исходного вещества. Аналогичный анализ фильтрата показывает, что соотношение концентраций IS цис S- и 1R цис R-изомеров к кон центрациям 1R цис S- и IS цис Rизомеров составляет около 3:2. Фильтрат и промывные воды от ука занного процесса концентрируют, растворяют в 30 МП изопропанола и при перемешивании добавляют 2,0 мл 83% раствора аммиайа в воде. ПолуЧс.ют дополнительно 2,1 г бесцветных кристаллов с т:пл. 74-79°С, которые по данным жидкостной хроматографии высокой разрешающей способности пре ставляют .собой 85% чистоты 1:1 смес 1R цис S- и IS цис R-изомеров исходного вещества. Аналогичный анализ фильтрата показывает соотношение концентраций IS цис S- и 1R цис R-изомеров и концентраций 1R цис Б- и IS цис R-изомеров около 4 : 1 . Условия анализа содержания 1R цис S- и IS цис R-изомеров в сме си проводят с помощью жидкостного хроматографа высокого давления: Колонка 0,25 м - 4,9 мм 1Д нер хавеквдая сталь Набивка Партизил 5 мм на сиколонки ликагеле (1C 6.19) Жидкая фаза Гексан+ацетонитрил (элюент) (99,75+0,25) при скорости потока в 3 мл/ми детектор Лайпа УФ при длине волны в 235 нм I Вводимые количества Калибровка - 10 мл ана литически приготовленной смеси 1R цис S- и IS цис R-изомеров в к личестве от 0,5 до 2 мг/мл в этилацетатгексан (2+98) Образцы - 10 мл с кон центрацией 1 мг/мл в этилацетат/гексан (2+98) . Вычисления Измерения площади пиков осуществлялись с помощью электронного интегратора . Полученная.смесь испытывается по активности в сравнении с: соединением А смесь всех 8 стереоизомеров (т.е. сам цеперметрин) 1; соединением В смесь всех 4 стереоизомеров с циклопропановыми Н атомами в цис-положении, являющаяся; ИСХОДНЫ материалом в предложенном способе J Эти соединения оценив ают по активности в борьбе против следующих вредителей. насекомое: Musca domestica (М.Э), Spodoptera ittorafris (S.e.) He iothis ZPa (H.Z) PguteEga xyCostePea P.X) Aphid fabae (A.f.) Клещ: . Boophieus microptus Ниже приведены методы испытания, примененные для каждого вида I Musca dpmectica (M.d.). Приготовляют О,4 вес.% раствор испытываемого соединения в ацетоне и набирают его в леткрошприц. Взрослые женские особи домашней мухи (Musca domestica) в возрасте двух или. трех дней анастез-ируют двуокисью углерода и 1 мл испытьшаемого раствора вводят в брюшную часть брюшка каждой мухи, тестируют 20 мух. Обработанные мухи держат в стеклянном, сосуде, покрытом бумажной тканью, перевязанной эластичной лентой. Пропитанные разбавленным раствором сахара кусочки ваты помещают на верхнюю сторону ткани в качестве пищи. Через 24 ч рпределя ют процент мертвых и умирающих мух. . П. Spodoptera eettova«is (S.f.) Пары листьев растений кормовыхбобов на фильтровальную бумагу в пластмассовые чаши Петри. Нижнюю поверхность листьев опрыскивают водной Композицией, содержащей 20 вес.% ацетона, 0,05 вес.%. Тритона Х-100 (торговая марка) в качестве смачивающего агента и 9,4 вес.% испытываемого соедине ия. После опрыскивания листья выдерживают 0,5-1 ч, а затем каждую пару Листьев заражают десятью личинками (Spodoptera .MttopaEis) . Через 24 ч определяют процент мертвых и 5щирающих личинок. W. HeSio this Zia (H.Z), Испытываемые соединения вводят в водные растворы, содержащие 20 вес.% ацетона, 0,4 вес.% Атлокс 1045А (АТ1ОХ 1045А) (торговая марка) и 0,2 вес.% испытываемого со динения, более разбавленные раствог ры (для получения кривых доза-смерт ность) получают разбавлением 0,2% раствора водным раствором 0,05 вес Атлокса 1045А. Растения кормовых бобов помещают на поворотный столик . и опрыскивают 4 мл исйытываемо раствора. Сразу же после опрыскивания 5 личинок совки хлопковой (HeEiothis ZPa) переносят на каждое растение-, которое было поставлено в воду через отверстие в крышке при поддержании температуры окружающей среды 21°С и относительной влаж ности 40-50%. Через 44-46 ч определяют смертность. 1У peuteeea xyeosteeea (р.х.) Испытываеглые соединения подгото ляют также как в тесте с мухой. Ли чинки моли капустной (PEuteOSa Xyloste SSa на 3-4 возрастной стадии мгновенно опускают в раствор испытываемого соединения. Используют 15-20 личинок и определяют процент смертности через 6 ч после окунания. У. Aphis fabae (A.f.) В испытаниях используют взрослы особи тлей (в возрасте 5-7 дней). С растений кормовых бобов снимают пары листьев и помещают на фильтро вальную бумагу в чащи Петри (пласт массовые) диаметром 9 см. Группу из 10-20 тлей переносят на фильтро вальную бумагу в чашку Петри диаметром 5 см и покрывают металличес кими сетчатыми крышками. Оба типа чашек Петри, содержащих листья и тлей, параллельно опрыскивают и оставляют листья на 0,5-1 ч сохнуть, затем каждую пару листьев заражают соответствующей группой опрысканных тлей. Через 24 ч определяют количество мертвых и умирающих тлей на каждой паре листьев и вычисляют процент смертности. У1. BoophiEus micvopCus (B.m.) Приготовляют 0,1 вес,% раствор испытываемого активного ингредиента в ацетоне, содержащем 10 вес.% полиэтиленгликоля. Различные концентрации получают разведением этого раствора. 1 мл испытываемого раствора равномерно наносят на 11 см фильтровальную бумагу внутри чаши Петри. Когда бумага просохла, ее складывают пополам и сгибают по внешнему краю для получения пакета. Около 80-100 личинок клеща кольчатого (BoophiEus micvopPus) в возрасте 2-3 недель переносят в пакет, который затем герметично закрывают. Пакет помещают в инкубатор при 27°С и относительной влажности 80%. Через 24 ч пакет открывают и определяют процент мертвых и умирающих личинок. Во всех случаях испытания повторяют в разными концентрациями оцениваемого соединения с целью обеспечить возможность определения СДур. Активность соединения затем представляют в виде показателя токсичности (П.т.), который вычисляют по следующей Формуле: СД 50 этилпаратиона (стандартный) П.Т,X 100. испытываемого соединенияПолученные результаты представлены в табл.1. таблица 1

Способ получения кристаллической смеси 1К-цис-3- и IS цис-Е-изомеров производных циклопроп анкарбоновых кислот общей формулы I ч н , т 0 т-со-0-ш-нГ щ/СНз где R и R2 - хлор, бром, метил, в эквимолярном соотношении, о т личающий.ся тем, что смесь 1R цис-S-, 18 цис-R-, 1R цис-R- и IS цис-Б-изомеров производных формулы (Г) растворяют в изопропаноле или петролейном эфире и оставляют С/) при 0-10 или 20°С на 1-5 дней с последующим отделением выпавших кристаллов целевой смеси от маточной жидкости.

520

1200

2500 Для сравнения активности базового циперметрина и активности очищенной смеси изомеров приведенные результаты привели к данным самого

85

380

26 40 59

180

90

1600

390

2300

2800 60 циперметрина, который приняли за стандарт (т.е. П.т.100). ; Полученные данные приведены в табл.2.

Из этих данных ясно видно, что смесь двух изомеров 1:1 (соединение С) проявляет значительно более высокий уровень активности

Таблица 2

по отношению ко всем испытывавшимся насеко «11м, чем исходная смесь 2 из 4-цис-изомеров {соединение В) .