Способ получения цис-производных дигалоидвинилциклопропана Советский патент 1984 года по МПК C07C61/35 C07C51/00 

Изобретение относится к новому способу получения цис-производных дигалоидвинилциклопропана общей фор ( где х.и X., одинаковые и означают атомы хлора или брома или различные и означа ют атомы фтора или хло ра. Указанные соединения находят при менение для получения эфиров, обладающих инсектицидной активностью. Известен способ получения соединений формулы 1 в безводной среде в атмосфере азота при повышенной т.емпературе путем взаимодействия трифе нилфосфина с соответствующим те1:рагалоидуглеродом и альдегид-сложным эфиром формулы C-Ot(CH,ti по которому происходит взаимодействие тетрагалоидуглерода и трифенилфосфина, при этом получаются различ ные продукты конденсации, один из которых реагирует с карбонильной группой альдегид-сложного эфира дл получения целевого продукта .1. I Недостатком извдстногд способа является сложность технологии вследствие использования безводной среды и трифенилфосфина - дорогого и сложного в обращении реагента. Целью изобретения является упрощение процесса. Поставленная цель достигается . способом получения цис-производных дигалоидвинилциклопропан общей формулы 1 путем взаимодействия производного 2,2-диметил-ЗБ-формилциклопропан-1К-карбоновой кислоты с галоидпроизводным метана, причем в ка честве производного 2,2-диметил-3Sформилциклопропан-1Е-карбоновой кис лоты используют ее лактон формулы Н,С СНз «ii он о о в качестве галоидпроизводного мета на используют галоформ общей форму лы Хг-сн где X.J - одинаковые и означают атом хлора или брома или различные и означают атом фтора или хлора, при этом атомные веса увеличиваются от X;, до Х, и процесс ведут в присутствии щелочного агента, выбранного из третбутилата калия в смеси с третбутанолом и тетрагидрофураном или метилата калия в смеси с третбутанолом, диметилформамидом и тетрагидрофураном или гидроокиси калия в смеси с метанолом и тетрагидрофураном,при (-10) (-55) С, полученное при этом циссоединение общей формулы 11,0 СНз 2 и Хр-сР з ОН х имеют указанные значения. подвергают дегидратированию серной кислотой или паратолуолсульфокислотой, или уксусннм ангидридом, или его смесью с уксусной кислотой, полученный при этом лактон общей формулыН, х та Ху-С где Х имеют указанные значения, подвергают восстановлению цинком в уксусной кислоте или активированным цинком в этаноле или магнием в тетрагидрофуране при температуре кипения реакционной массы. П р и м е р 1. 1R, цис-2,2-Диметил-3-(1-гидрокси-2,2,2,-трихлорэтил) Циклопропан-1-карбоновая кислота, В смесь 30 смЗдиметилформамида и 10 см, хлороформа вводят 2,84 г лактона 2,2-диметил-35-формилциклопропан-1К-карбоновой кислоты ( -100/с 1%,диметилформамид), а затем капля по капле при -50°С раствор 4,5 г третбутилата калия в смеси 20 см третбутанола и 10 см тетрагидрофурана, перемешивают 30 мин при -50°С, выливают реакционную смесь в водный раствор первичного фосфата натрия, экстрагируют бензолом, промывают водой бензоловый слой, сушат, концентрируют досуха под уменьшенным давлением, прибавляют воду к остатку, выделяют отсасыванием образовавшиеся кристаллы, сушат их и получают 5 г 1R, цис-2,2-диметил-3-(l-гидрокси-2, 2, 2-трихлорэтил) -циклопропан-1карбоновой кислоты, т. пл. 182с. ИК-спектр (хлороформ): поглощени при 1690 1725 см-(выступ) , 3500 CM-и 3575 см. ЯМР-спектр: пики при 1,25-1,32 ч на млн. (водороды метилов в положении 2 циклопропана); пики при 1,321,82 ч. на млн. (водороды в 1 и 3 п ложениях циклопропана); пики при 4,35 и 4,50 ч на млн. (водород в l положении этиловой цепи, фиксирован ный в положении 3 циклопропана). Это спектр ЯМР для изомера В. П р и м е р 2. 1R, цис-2,2-диметил-3- (1-гидрокси-2, 2, 2-трибромэтил -циклопропан-1-карбоновая кислота. В смесь 30 см диметилформамида и 5 см бромоформа вводят 2,84 г лак ;тона 2,2-диметил-33-формилциклопропан-1К-карбоновой кислоты (oL -100°/с 1%, диметилформамид) , а затем капля по капле при -50с раствор 4,5 г третбутилата калия в смеси 20 см третбутанола и 10 см тетрагидрофурана, перемешивают 15 мин при -50°С, выливают реакционную сме в водный раствор первичного фосфата натрия, экстрагируют хлористым мети леном, промывают водой, хлорометиле новый слой, сушат, концентрируют досуха под уменьшенным давлением, к остатку прибавляют водный раствор кислого углекислого натрия, перемешивают, фильтрацией удаляют легкий нерастворимый осадок, промывают хло ристым метиленом водный фильтрат для удаления некислых загрязнений, подкисляют водный слой до рН 1 прибанкой Юн. раствора соляной кисло ты, выделяют отсасыванием образовавшийся осадок, промывают его, сушат и получают 5,9 г 1К-цис-2,2лиметил-з- (1-гидрокси-2, 2, 2 трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, т.пл. 120с, а затем 177°С (содержащей воду сольватации). ИК-спектр (хлороформ): поглощени при 1691 3560-3570 см ЯМР-спектр: пики при 1,27-1,37 ч на млн. (водороды метилов в положении 2 циклопропана) ; пики от 1,.37 до 1,78 ч на млн. (водороды в положенин 1 и 3 циклопропана); пики при 4,1-4,25 ч. на млн. (в положении oL группировки, тримбромметил); пики при 6,08 ч. на млн. (водород гидрок сила в положении оС-группировки, трибромметил). Это спектр ЯМР для изомера В. О Р и м е рЗ. 1R, ,2-Диме: тил-3- (1-гидрокси-2, 2, 2-три бромэтил -циклопропан-1-карбоновая кислота. В 100 см тетрагидрофурана вводят 20 г лактона 2,2-димeтил-ЗS-фop милциклoпpoпaн-lR-кapбoнoвoй кислоты, прибавляют 18,5 см бромоформа, при медленно вводят раствор 18 г третбутилата калия в 70 см третбутанола и 70 см тетрагидрофурана, перемешивают 30. мин при , прибавляют воду, перемешивают, экстрагируют водный слой хлористым метиленом, подкисляют его до pEi 1 прибавкой водного раствора соляной кислоты,выделяют отсасыванием образовавшийся осадок, промывают его водой,сушат и получают 48,4 г 1R,цис-2, 2-диметил-3-(lгидрокси-2, 2, 2-трибромэтил) -циклопропан-1-карбонойой кислоты, т.пл. 120°С, а затем 177с. Пример 4. 1R, цис-2,2-Диметил-3- (1-гидрокси-2, 2, 2-трибромэтил) циклопропан-1-карбонова.я кислота . В 100 см 3 тетрагидрофурана вводят 20 г лактона 2,2-димeтил-ЗS-фopмилциклoпpoпaн-lR-кapбoнoвoй кислоты, прибавляют при 18,5 см- бромоформа, а затем медленно при -10°С раствор 11,2 г метилата калия в . 50 см третичного бутанола, 10 см диметилформамида и 30 см тетрагидрофурана, перемешивают в течение 30 мин при , Обрабатывают как в примере 3 и получают 51 г цис-2,2диметил-3- (1-гидрокси-2, 2, 2-трибромэтил) -циклопропан-1-карбоновой кислоты, того же качества, что и в примере 3 .. П р и м е р 5. 1R, цис-2,2-Диметил-3- (1-гидрокси-2, 2, 2-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновая кислота . В 100 см- тетрагидрофурана вводят 20 г лактона 2,2-диметил-ЗЗ-формилциклопропан-1Н-карбоновой кислоты, при -10°С вводят 18,5 см- бромоформа, медл,енно прибавляют при смесь 34 см раствора едкого калия в метаноле (27 г на 100 см) и 30 см тетрагидрофурана, перемешивают 90 мин при , обрабатывают как и в примере 3 и получают 43,3 г 1R, Ш1с-2,2-диметил-3- (1-гидрокси-2, 2, 2Трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты того же качества, что и в примере 3. П р и м е р 6. 1R, цис-2,2-Диметил-3- (2-фтор-2, 2-дихлор- 1 -гидроксиэтил)-циклопропан-1-карбоновая кислота. В раствор 28,4 г лактона 2,2-диметил- ЗS-фopмилциклoпpoпaн-lR-кapбoновдй кислоты в 300 см диметилформамида при -20°С вводят 30 г дихлорфторметана, при -55°С вводят в течение 30 мин смесь 45 г 95%-ного третбутилата калия, 100 см тетрагидрофурана и 200 см третбутанола, перемипивают 17 ч при -50°С, а затем 2 ч при , выливают реакционную смесь в смесь воды, льда и соляной кислоты, экстрагируют бензолом, концентрируют досуха, получают 39 г сырого продукта, который хронатограф.ируют на силикагеяе, элюируя в смеси флороформа и метанола (9:1), и получают IR, цис-2, 2гдиметил-3-(2-фторS, 2-дихлор-1-гидроксиэтил) -циклопро пан-1-кар6оновую кислоту, т.пл Вычислено, %: С 39,20; Н С1 28,93; F 7,75. Cga..Cl-FO. (245,08) Найдено, %: С 39,4; Н 4,6; С1 28,9; F 8,01 ИК-спектр (хлороформ): поглощение при 3580 , характерное для спирто вого гидроксила; поглощение при 3500 см, характерное для карбокси.ла;поглощения при 1693 1752 см характерные для , ЯМР-спектр (дейтерохлороформ): пи ки при 1,25-1,35 ч. на млн., характерные для водородов, сдвоенных мети лов; пики при 1,5-1,92 ч. на млн., характерные для водородов циклопропила; пики при 4,37-4,52-4,65 ч. на млн., характерные для водорода в положении 1 замещеняой боковой этиловой цепи. П р и м е р 7. Лактон 1R. цис-2,2 диметил-3- (1.-ГИДРОКСИ-2, 2,27трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты. в 11,8 см уксусной кислоты и 3,94 см 3 уксусного ангидрида вводят 3,94 г 1R, цис-2,2-диметил-н(1Чгидрокси-2, 2, 2 -трибромэтил)-циклопропан-. -1-кар6оновой кислоты, нагревают реакционную смесь до 80с, выдерживают при этой температуре 4 ч, охлаждают до 20°С, выливают реакционную смесь в воду, сушат и получают 3,63 г лактона R,диc-2,2-димeтил-3-(l-гидрокси-2, 2, 2-трибромэтил) -циклопропан-1карбоновой кислоты, т.ил. 94°С. Пример8. Лактон 1R. цис2, 2-диметил- 3- (1-гидрокси-2, 2, 2 -трибромэтил) -циклопропан-1-карбоновой кислоты. в 3,9 см нормального раствора серной кислоты вводят 3,94 г 1R, цис-2,2-диметил-3-(1-гидрокси-2,2, 2-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, перемешивают 2 ч при , выливают реакционную смесь в смесь воды и льда, экстрагируют хлористым метиленом, промывают хлорметиленовые экстракты 10%-ным водным раствором кислого углекислого натрия а эатем водой, сушат их, конценяриру ют досуха и подучают 3,13 г лактона 1R, цис-2, 2-диметил-З-(l-гидрокси-2, 2, 2-трибромэтил) -циклопропан-1-кар боновой кислоты. Пример9. Лактон 1R, цис-2, 2-диметил- 3- (1-гидрокси-2, 2, 2-трибромэтил) -циклопропан-1-карбоновой кислоты.. В 7,9 см уксусного ангидрида вводят 3,94 г 1R, цис-2,2-диметил-3- (1-гидрокси-2, Z, 2-трибромэтил) -циклопропан-1-карбоновой кислоты, нагревают до 85с, перемешивают 1 ч. при этой температуре, удаляют избыток уксусного ангидрида перегонкой и получают 3,47 г лактона 1R, цис2,2-диметил-З-(1-гидрокси-22{2 трибромэтил) -циклопропан-1-карбоновой кислоты. Примерю. Лактон 1R, цис2, 2-диметил-З- (1-гидрокси-2, 2, 2 трихлорэтил)-ииклопропан-1-карбоновая кислота. : В 78 см бензола вводят .полученные в примере 1 7,84 г 1R, цис-2,2диметил-3- (1-ГИДРОКСИ-2, 2, 2-трихлорэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, прибавляют 100 мг паратолуолсульфокислоты, нагревают реакционную смесь с обратным холодильником в колбе, позволяющей производить отделение воды азеотропной перегонкой (аппарат типа Дина-Старка), выдерживают при температуре кипения в течение 1 ч, охлаждают, промывают реакционную смесь водным раствором бикарбоната натрия, сушат, концентрируют досуха под уменьшенным давлением, очищают полученные кристаллы сгущением в пентане и получают 6,50 г лактона 1R, цис-2, 2-диметил-З-(lгидрокси-2, 2, 2-трихлорэтил) -циклопропан-1-карбоновой кислоты, т.пл. 75С. ИК-спектр (хлороформ): поглощение при 1784 . ЯМР-спектр: пик при 1,25 ч на млн. (водороды метилов в положении 2 циклопропана) ; пики при 2,06-2,16-2,32,4 ч. на млн. (водороды в положениях 1 и 3 цикт опропана) ; пик при 4,58 ч. на млн. (водород в положении ot -группы, трихлорметил) . При мер 11. Лактон 1R, цис2, 2-диметил-З- (1-гидрокси-2, 2, 2-трибромэтил) -циклопропан-1-карбоновой кислоты. В колбу, имеющую устройство, позволяющее производить отделение воды азеотропной перегонкой (аппарат типа Дина-Старка), вводят 100 см бензола, 5 г полученной в примере 1 1R, цис-2, 2-диметил-З- (1-гидрокси-2, 2, 2трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, прибавляют 150 мг паратрлуолсульфокислоты, нагревают реакционную смесь до кипения, выдерживают при этих условиях в течение 1 ч, охлаждают, промывают реакционную смесь водным раствором бикарбоната натрия, промывают водой, сушат, кон- центрирукхг досуха под уменьшенным давлением и пслучают 4,40 г лактона 1R, цис-2,2-димегнл-3- (1-гр;дрокси2, 2, 2-трибромэтил) -циклопропан-1карбоновой кислоты, т.пл. . Спектр ИК (хлороформ); поглощение при 1785 - 1805 см. ЯМР-спектр: пики при 1,26-1,28 ч. на млн, (водо15оды метилов в положеНИИ 2 циклопропана); пики при 2,082,18-2,27-2,36 ч. на млн. (водород в положении 1 и 3 циклопропана); пик при 4,52 ч. на млн. (водород в положении ot-группировки, трибромэтил).

Пример 12. Лактон 1R, цис-2,2-диметил-З- (2-фтор-2, 2-дихлор-1гидроксиэтил)-циклопропан- -карбоновой кислоты.

Употребляют сырую кислоту, полученную в примере 6, и растворяют ее в 100 см бензола. К раствору прибавляют 0,5 г паратолуолсульфокислоты, нагревают реакционную смесь до кипения, выдерживают при этой температуре 17 ч, отделяя воду азеотропной перегонкой, охлаждают до 20°С, прокывают-органический слой 1н. раст вором едкого натра, а затем водой, концентрируют органические слои досуха перегонкой, очищают сырой продукт хроматографически на силикагеле, элюируют бензолом и получают 21 г лактона 1R, цис-2,2-диметил-3- 2-фтор-2, 2-дихлор-1-гидроксиэтил) -циклопропан-1-карбоновой кислоты, т.пл. .

ЯМР-спектр (дейтерохлороформ): пик при 1,27 ч. на млн., характерный для водородов сдвоенных метилов; пики при 2,07-2,17-2,23-2,33 ч. на млн., характерные для водородов циклопропана; пики при 4,53-4,66 ч. на млн.., характерные для водорода в положении группировки CC12F.

Пример13.1К, цис-2,2-диметил-3- (2,2 -дихлорвинил) циклопропан-1ткарСоновая кислота (соединение формулы 1 с ).

В 35 смуксусной кислоты, содержащей 10.% вода, вводят 3,4 г полученного в примере 10 лактона 1R, цис-2,2-диметил-З- (1-гидрокси-2, 2, 2трихлорэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, при 20С прибавляют 10 г порошка цинка, перемешивают в течение 1 ч при 20°С, удаляют фильтрацией нерастворимый осадок, экстрагируют фильтрат хлористым метиленом, про1«:1вают водой орггшический слой, сушат его, концентрируют досуха под уменьшенным давлением, прибашляют 1 н. водный раствор едкого натра, промывают хлористым метиленом для Удаления некнслых загрязнений, подкисляют водный раствор до рН 1, выделяют фильтрацией об а:зовавшийся осадок, промьшают его водбй, сушат и получают 2,30 г 1R, цис-2,2-диметил- 3- (2, 2-дихлорвинил) -циклопропанi-карбоновой кислоты, т.пл. 92 С.

При мер 14. 1R, цис-2,2-Диметил-3- (2, 2-дибромвинил) -циклопропан-1-карбоиовая кислота. :

Реакцию проводят ангшогично примеру 13, исходя из 3,58 г лактона 1R, дис-2, 2-диметил-З- (l-гидрокси 2, 2 2 трибромэтил) -циклопропан-1карбоновой кислоты, получают 2,16 г 1R, цис-2,2-диметил-3 2, 2-дибромвинил) -циклопропан-j.-карбоновой кислоты, т.пл. 129°С.

П р и м 15. 1R, цис-2,2-Диметил-3- (2, 2-дибромвинил) -циклопро- . пан-1-карбоновая кислота.

Готовят раствор 10 г лактона 1R, цис-2,2-диметил-З- (1-гидрокси-2, 2, 20 - рибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты в 50 см тетрагидрофурана (раствор А).

В поставленный в атмосферу азота сосуд вводят 1 г магниевых стружек,

5 при 20°С прибавляют 10% раствора А, затравляют реакцию, вводят малое количество йода, затем в течение около 20 мин при 30-35 С вводят остаток раствора А, перемииивают в

0 атмосфере азота при в течение 16 ч, удаляют фильтрацией нерастворившийся остаток, концентрируют перегонкой до объема около 20 см прибавляют водный раствор хлористого

5 аммония, подкисляют до рН 1 прибгшкой концентрированного водного рач:твора сблрной кислоты, экстрагируют . хлористым метиленом, промывают водой, а затем 1 н. водным раствором едкого

л натра хлорметиленовые экстракты экстрагируют щелочной слой хлористым метиленом, к щелочному водному слою прибавляют животный уголь,перемешивают, фильтруют,подкисляют до рН 1 прибавкой концентрированного водного раствора соляной кислоты,отделяют отсасыванием образовавшийся ,осадок,промывают его, сушат, кристгшлизуют в смеси уксусной кислоты и воды (50:50) и получают 4,3 г 1R, цис-2,2-диметил0 -3- (2, 2-дибромвинил) -циклопропан-1««арбоновой кислоты.

П р и м е р 16. 1R, цис-2,2-Диметил-3- (2-хлор-2-фторвинил) -циклопропан-1-карбоновая кислота.

5

Нагревают с обратным холодильником смесь 12 г цинка и 50 СМ этаиола, прибавляют при переманивании 1,5 см водного раствора содяной кис0 лоты, перемешивают в течение.одной минуты, отсасывают в горячем состоянии, промывают несколько раз цинк этанолом и получают активированный ..цинк.

5 к раствору 6 г полученного в примере 12 лактона 1R, цис-2,2-диметил-З- (2-ФТОР-2, 2 -дихлор-1-гидроксиэтил)-циклопропан-1-карбс«овой кислоты прибавляют полностью получен0 ный активированный цинк, нагревают а обратным холспильником в течение 3ч при перемешивгшии, удаляют нерастворимое вещество фильтрацией, промывают его этанолом и хлорофор5 мом, концентрируют досуха соединенные фильтраты перегонкой под уменьшенным давлением, к остатку прибавляют хлороформ, хлороформовый раствор промывают 1 н. раствором соляной кислоты, а затем водой, органический слой экстрагируют 1 н. водным раствором едкого натра, прокывают хлороформом щелочной водный раствор, подкисляют его до рН 1, экстрагируют хлороформом освобожденную кислоту, пpo вJвaют водой хлороформовый раствор, концентрируют его досуха и получают 4,5 г IR, цис-2,2-диметил-3-(2-хлорпгфторвинил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты (смесь изомеров Е иг).

ЯМР-спектр (дейтерохлороформ): пики при 1,28 ч. на млн., характерные для водородов сдвоенных метилов;

пики при 5,03-5,20-5,3-5,68 ч. на млн ., характерные для этиленового водорода (изомер Е); пики при 5,56,03 ч. на млн. , характерные для этиленового : одорода (изомер 2); пик

при 11,4 ч. на млн., характерный для водорода карбоксила; пики при 1,672,33 ч. на млн., характерные для водородов циклопропила.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИС-ПРОИЗВОДНЫХ ДИГАЛОИДВИНИЛЦИКЛОПРОПАНА общей формулы НзС СНз /ч н со,н Н с сн / Хс где X;, и Xj- одинаковые и означают атомы хлора или брома или различные и означают атомы фтора и хлора, путем взаимодействия производного 2,2-диметил-33-формилциклопропан-1Ккарбоновой кислоты с галоидпроизврдным метана, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве производного 2,2-диметил-3 S-Формилци клопропан-1R-K арбоновой кислоты используют ее лактон формулы НзС & в качестве галоидпроизводного метанА используют галоформ общей формулы хг XzjCH Хз где X - Xj - одинаковые и означают атом Ллора или брома или различнь е и означают атом фтора или хлора, при этом атомные веса увеличиваX ., до X 3 , ются от в присутствии щелочи процесс ведут ного агента, выбранного из третбутилата калия в смеси с третбутанолом и тетрагидрофураном или метилата калия в смеси с третбутанолом, диметилформамидом и тетрагидрофураном или гидроокиси калия в смеси с метанолом и тетрагидрофураном, при (-10) - (-55); С, О) полученное при этом цис-соединение формулц { СНз /Ч -и :к,-н COgH V Хз он где X;,- Х имеют указанные значенгичг, ел подвергают дегидратированию серной .кислотой или паратолуолсульфокислотой, или уксусным ангидридом, или со его сМёсью с уксусной кислотой, полуvl ченный при этом лактон общей форму,лы НзО СНз и 1 и х, Х| где Х,имеют указанные значения, подвергают восстановлению цинком в уксусной кислоте или активированным цинком в этаноле или магнием в тезсрагидрофуране при температуре кипения .реакционной массы.