Способ получения производных циклопропанкарбоновых кислот Советский патент 1989 года по МПК C07C121/48 C07D213/64 C07C120/00 A01N37/34 A01N43/40 

1

Изобретение относится к способу получения новых производных цикло- пропанкарбоновой кислоты общей формулы :

НзС СН, С- Ji

-C02R ,

где конфигурация кислоты может иметь шш 1К--транс-структуру;

X - галоид, кроме иода, радикал при двойной связи при углероде в положении 3 может иметь структуру Е или Z|

R - линейный ал кил или группа СН-Аг, в которой Z - циано,

метил;

Аг радикалы.общей формулы:

СНз

где.8. - водород, фтор; или R

о

этом если X - бром, R- радикал 20

О

v tjc:t)

и

ш

где Е водород5 фтор,

то углерод при Z находится в S-конфигурации«

Указанные соединения обладают ин- сектоакарицидным действием.

Цель изобретения - разработка способа получения новых производных лопропанкарбоновых кислот, которые обладают более высокой активностью по сравнению с соединениями близкой структуры а напогичного назначения.

Пример I . 1Е--цис 2,2-Диме- тил-3- (E+Z)-2-бpoм-2-циaнoэтeнил циклопропанкарбоновая кислота.

В инертной атмосфере смешивают 3s,5 г бромцианометилентрифенилфос- форана, 30 см тетрагидрофурана и 4 см диметилформамида. К полученному раствору прибавляют 5,3 г лактона 1В цис-2,2-диметилдигидроксиметил- циклопропанкарбоновой кислоты и JO см тетрагидрофурана. Вьщерживают 16 ч при комнатной температуре, доводят досуха, получают 5,8 г маслянистого остатка, который хроматографи- руют на двуокиси кремния, элюируя смесью гексан - этилои ш эфир уксусной кислоты (7:3), содержащей 1% уксусной кислоты. Получают смесь изомеров ДЕ и fiZ (т.пл. 132 С).

П р и м е р 2. (8)ог.-Циано-3-фен- оксибензилодай эфир 1К-цис-2,2-диме- тил-3 (й,Е)-2-бром-2-цианоэтенил иш1г

10

15

20

25

35

40

:,

45

50

55

лопропанкарбоновой кислоты и соответствующий изомер Z.

При 0-(+)5°С прибавляют 30 мг ди-;

а

метиламинопиридина к 10 см раствора, содержащего 1,4 г 1К-цис-2,2-диметил 3-(E+Z)-2-бpoм-2-циaнoэтeнил цикло- пропанкарбоновой кислоты и 1,4 г (S)о -циано-3-феноксибензилового спирта. Затем прибавляют 1,2 гдицикпогек- силкарбодииг Еида и 5 см хлористого метилена. Температуре реакционной смеси дают подняться до 20 С, после чего перемешивают в течение 3 ч. Отфильтровывают образовавшуюся мочевину, прополаскивают и доводят досуха фильтрат. Получают 3,7 г продукта, KOtopbM хроматографируют на двуокиси кремния, элюируя бензолом. Получают 1,3 г изомера Е (т.пл,60°С), и 750 мг изомера UZ (т.гш.64°С) .

П р и м е р 3. Тетрабутиловьй эфир 1К цис-2,2-диметил-3-(ДZ)-2- -фтop-2-диaнoэтeнил циклопропанкарбо- новой кислоты и соответствукщий изомер &Е.

При перемешивании в течение 1 ч кипятят смесь, содержащую 15 г фенил- бромфторцианометилртути, 180 см ксилола, 8 г трифенилфосфина и 5,25 г третбутилового эфира 1 R-цис-. -2,2-диметил-3-формилциклопропан-1- карбоновой кислоты.

Смесь охлаждают льдом, отфильтровывают и выпавший осадок высушивают. Получают 20 г продукта, который хроматографируют на двуокиси кремния, элюируя чистым бензолом.

Получают 3 г изомера &E(,4); 1,3 г изомера &Z(,33).

Получение фенилбромфторцианоме- тилртути.

а)БромЛторацетамид.

При 5°С и при перемешивании прибавляют 86 см концентрированного гидрата окиси аммония к 79 г этилового эфира бромфторуксусной кислоты. Выдерживают при той же температуре при перемешивании еще 30 мин, затем смесь упаривают досуха, остаток перегоняют и получают 53,6 г целевого продукта. Т.кип.82-84°С/0,1 ммрт.ст.

б)Бромфторацетонитрил.

Прибавляют 92 г фосфорного ангидрида к 183 г гюлученного бромфтор- ацетамида, нагретого достаточно, чтобы смешать, а затем постепенно нагревают смесь до и перегоняют

146

между 55 и 80°С, получают 87 г сырого целевого продукта.

в) Фенилбромфторгщанометилртуть.

Охлаждают до -50°С 15,65 г хлори- да фенилртути в 100 см тетрагндро- фурана, прибаааяют 10,6 г полученного фторбромацетонитрила, а затем при перемешивании при -50 с прибавпяют суспензию, содержащую 7,85 г трет- бутилата калия, 50 см тетрагидрофу- рана и 6,6 см трет-бутилового спирта.

Через 30 мин реакционную смесь

выпивают на ледяную воду, содержащую э

15

6 см концентрированной соляной кислоты и экстрагируют хлороформом. Органический слой сушат и концентрируют досуха. Остаток обрабатывают смесью хпороформ-гексан (1:1), отфильтровы- 20 вают нерастворимое вещество, охлаждают льдом, отсасывают и получают 9,3 г целевого продукта (т.пл.30- 132 С).

П р и м е р 4. К--цис-2,2-Диметил- 25 -3- (ЛZ)-2-циaнo-2-фтopэтeнил) -цикло- пропанкарбоновая кислота.

Нагревают до 120-130 С 1,3 г трет- бутилового эфира 1К-цис-2,2-диметил- 3- (iZ)-2-циaнo-2-фтopэтelшл цикло- 30 пропанкарбоновой кислоты в 13 см ме- тилбензола и 130 см пара-толуолсуль- фокиспоты. Реакционную смесь кипятят в течение 15 мин при перемешивании. Затем реакционную смесь охлаждают35

о 20 С, промывают водой, сушат над толуольным раствором, , отфильтровывают и доводят досуха под уменьенным давлением. Получают 1 г целевого продукта.40

П р и м е р 5. Р цис-2,2-Диметил- 3- (йЕ)-2-циано-2-фторэтенилцикпо- пропанкарбоновая кислота.

Способ ведут аналогично примеру 4, о исходя из трет-бутилового эфира 45 1Е-цис-2,2-диметил-3-(йЕ)-2-фтор- 2-цианоз тенил цикпопропаякарбоковой кислоты, получая при этом целевой родукт.

П р и м е р 6. (S)oi-Циaнo-3-фeн- . оксибензиловый эфир Ш-цис-2,2-диме- тил-З- L(& Z)-2-фтop-2-циaнoэтe.нил) цик- лопропанкарбоновой кислоты.

При 5 С 30 г диметипаминопиридина прибавляют к раствору, содержащему г 1Е цис-2,2-диметил-3-(лг)-2- фтор-2-цнаноэтенил циклопропанкарбо- новой кислоты, 6 см хлористого ме

ю

15

0

25

0 5

0

5

0

5

106

тилена и 1 ,2 г (S) с.-циано-3-фенок- сибензил ового ciinp ra. Затем прибавляют 1,1 г дициклогексилкар()О11Лим1ц;а и 8 см хлористого метилена. Дают температуре реакционной смеем подняться до 20 С и смесь Еь:дер:кивают при перемегаизании в течегме 2 ч. Затем прибавляют 0,5 см .уксусной кислоты и 0,5 см этанола. Отфи. 1ьтро. вают образовавшуюся при это мочевину, прополаскивают ее неболыиим количеством хлористого ь(етилена и рыпари- вают досуха фильтрат. Получаю;- 2,8 г продукта, которьпЧ хроматсграфируют ка двуокиси кремния, элюируя смесы хлористый метилен - гексан (8:2). Получают 1 ,5 г сырого целевого продукта. Посте перекристаллизации в изопропаноле получают ,3 г це левого продукта, плавящегося при 90°С.

П р и м е р 7. 1К-цис-2,2-Димeтил- 3- (E+Z)-2-хлор-2-цианоэ тенил)-цикле- пропанкарбоновая ra-iслота.

Способ ведут, как в примере I, но исходя из цианометилтрифенилфос- форана, получая целевой продукт с т.пл. 50°С.

П р и м е р 8. (S) fi-Циано-3-фен- оксибензиловый эфир R-циc-2,2-ди- мётил-3 {(4Е)-2-хлор-2-цианоэтенш1 циклопропанкарбоновой кислоты и со- ответствуюгций изомер fiZ.

Аналогично 2, но исходя из кислоты, полученной в npiiMepe 7, цоочгучают изомер Ь.Е (т.пл.66°С) и. изомер UZ (т.пл.-63 С).

П р и м е р 9, (S) о -Циачо-З-фен- оксибензиловый эфир 1 Г -транс-2 , 2- диметил-3- (ДЕ)-2-циано-2-ф горэти- )циклопропанкарбоновой кислоты и соответствуьзций изомер AZ.

В течение 2 ч кипятят смесьs содержащую 10 г (S) oi-циано-З-фенокси- бензиловогр эфира П-транс-2,2-диме тил-3-формилцикло про па и ка р б оно вой кислоты, 8 г трифенилфосфина, 180 см ксилола и 15 г фенилбром1дианофторме- ТШ1Р1УТИ. Охлшхдают льдом, отсасывают и доводят досуха фильтрат. Получают 24 г масла, которо.е хроматографируют на двуокиси кремния, элыируя толуо- : лом. После нескольких раз :-кицкостной хроматографии при выcoкo ца}злении выделяют 835 мг изомера 7., ±1,5° ( в СПС1з) и 1,8 г изомера , .2,5° (,52 в СНС 1 , ).

Пример 10-22. Действуя как это указано в примере 9, получают продукты,приведенные в табл. I, отвечающие формуле

X .

Изобретение касается производных циклопропанкарбоновых кислот, в частности, соединений общей формулы: NrC CX CH-CH-C(CH j),-CH-COOR, где конфигурация 1R-цис- яли 1R- - транс; X - галоид (кроме иода), причем .радикал при двойной связи при углероде в положении 3 может иметь структуру Е или Z; Су С/ --алккп у при или СН.; Аг-фенил, группа формулы: СНз - л; о если , то -CHr-f Y , при R водород или фтор; и углерод при Z находится в S-конфи- гурации, которые обладают инсекто- акарицидным действием и могут быть использованы для уничтожения мух и других насеко Ф1х. Цепь изобретения - создание более активньгх веществ указанного класса. Получение ведут введением группы: СХ-Ql | с помощью (C5H5)P CX- CN в среде ксилола и тет- рагидрофурана при 20 С ипи при кипении реакционной смеси.. Получеиньй i продукт вьщеляют или подвергают эте- рификации или гидролизу в зависимости от значения R. Испытания новых веществ показывают, что они более активны, чем известное производное циклопропанкарбоновой кислоты. 4 табл. Ct 55 «KsaA,

12

Вг

ш-цис- qb

13

Вг Е

lR-цис

U

15

16

17

М -6° (,3% толуол)

JD

С1 гилиЕ lR-транс- -СН- З

Ь . 0- ci 1 ° (с 1 % толуол)

EraiHZ - --СН-О

1 VIZiC f

Ь 0Т.пл. 94°С (E)W.p 71±2 ( толуол, Z)

С1 Е иаи Z lR-цис-

Ш.. .

И 24+2,5° (,5% СНС1,) .И +38+2,5° (,5% СНС1,)

E+Z

Z FЕ

DiSjf +3 ,5% СНС1,) Ш-цис- КзС

(S)

Мц +5613, (,35% СНС1,) +1742,5 (,5% СНСЦ)

)

+8614° ,2% CHCl,)

Таблица 1

и -s-SajSilsS ( толуол)

- U

Wj3 +41,512,5 (,5%

толуол)

Пример 23, 1К-цис-2,2-Диме- тил-3- L(Z)-2-6pOM-2-iyiaHO3TeHn.nJ-цик лопропанкарбоновая кислота.

Стадия А, Третбутиловый эфир 1R цис-2,2-диметил-З- (Z)-2-бpoм-2-циa- ноэтенил)циклопропаикарбоновой кислоты и изомер Е.

Смешивают 7,5 г бромцианометилен- трифенилфосфорана в 50 см тетрагид- рофурана и 4 г трет-бутилового эфира 1К-цис-2,2-диметил-3-формилциклопро- панкарбоновой кислоты в 50 см тетра шздрофурана и нагревают смесь в течение 20 ч при кипячении/После охлаждении отсасывают, концентрируют досуха фильтрат под уменьшенным давлением, остаток обрабатывают 100 см изопропилового эфира, отсасывают нерастворимое вещество и концентрируют досуха полученный фильтрат. Ос- таток хроматографируют на двуокиси кремния, элюируя смесью гексан - этиловьй эфир уксусной кислоты (95::5 и получают 1,4 г.изомер а Е, т.пл.

102-103°С, 0,4 г изомера Z, т.пл. 50 С и 0,7 г изомеров.

Стадия Б. 1К-дис-2,2-Диметил-3- (г)-2-бром-2-дианоэтенил)циклопро- панкарбоновая кислота.

В течение 30 мин нагревают при кипячении 1,5 г полученного в стадии А изомера Z, 50 см безводного толуола и 150 мг пара-голуолсульфокисло- ты. После охлаждения до комнатной температуры промывают водой органический слой, сушат его и концентрй,- руют досуха. Получают 1,2 г целевого. продукта, т.пл. 1 39-1 40 с.

иродолже}1Не rat

25

30 - 0

5

0

5

И р и м е р 24. 1К транс-2 S 2-Ди.- МО тил- 3- (E+Z)- 2-бром 2-Ц1 гано эте ;;и.гП цик.попропанкарбоновая jcHCJioTa.

Стадия А. Третбугилоьый эфир 1R- транс-2 J 2-димет1Ш-3- j(E+Z)-2-6pOM- 2-цианоэтенил цикпопропанкарбоновая кислота.

Действуют, как и в стадии А примера 23, но исходя из 4 г трет-бутилового эфира К-транс-2j2-диметил-З- формилкарбоновой киспоты и полу ;а1от 2,7 г целевого продукта, т.пл.88 С

Стадия Б. 1 R-TpaHc-2 ,2-димeтI- Jr-3- (E+Z)-2-бpoм-2-циaнoэтeнил)-циклo- пpoпaнкapбoнoвaя кислота.

Способ ведутS как в стадии Б примера 23, но исходя из 2,7 г получен- кого продз кта, и получают 2,05 г .целевого продукта, т.пл.136°С.

П р и м е р 25. (К,5)-2-(6-Фенок- сипирид л)этиловый эфир К-цис-252- диметил-3- (Z)-2-xлop-2-циaнoэтeнил) циклопропанкарбоновой кислоты и (RjS)- 2-(б-феноксипиридил)этиловьй эфир Р цис-2,2-днметил-З- (Г)-2-хлор-2- цианоэтенил) циклопропанкарбоновой кислоты.

Действуя анапогично примеру 23, этерифицируют 1 Я-цис--2 ,2-диметш1-3- (Z)-2-хлор-2-цианоэтенил)цикпоцро-. панкарбоновую кислоту (К,8)-2-(б-фен оксипиридил)этиловым спиртом, хроматографируют полученный эфир на двуокиси кремния, элюируя смесью гексан и этиловый эфир укгусной кислоты (8:2), а затем смесью гексана и этилового эфира уксусной кислоты (7,) и получают 1,08 г изомеn

pa E и 2,65 г смеси, которую снова очищают хроматографически на двуокиси кремния, элюируя смесью гексан - этиловый э(|мр уксусной кислоты (9:1) Получа от 1,20 г изомера Z.

Изомер Е: Ид +52,5° (,5% хлороформ).

Изомер Z: М-о +14,5° (,5% хлороформ)

П р и м е р 26. (К,8)-Циано 2-(6- феноксипиридип)метиловый эфир 1R- цис-2 52-диметил-З- (Е)-2-бром-2-ци- аноэтенил ицклопропанкарбоновой кислоты.

Действуя аналогично примеру 24, но исходя из описанной в примере 25 1К-цис-2,2 диметшт-3- (Z)-2-6poM 2- цианоэтенил никлопропанкарбоновой кислоты и (К,5)-циано-2-(6-фенокси- пиридил)метилового спирта, получают целевое соединение. oi..p +3 ( толуол),

Пример 27. (З)-Циано-З-фен- оксибензиловый эфир 1К-транс-2,2-ди- метил-З- (Е)-2-бром 2-цианоэтенипЗ циклопропанкарбоновой кислоты и ( (8)о -циано 3-феноксибензиловый эфир 1 - транс-2 52-диметил-З- (Z)-2-6poM -2 цианоэтенил циклопропанкарбоновой кислоты.

Действуя аналогично примеру 25, но исходя из описанной в примере 24 кислоты и соответствующего спирта, получают иско мый изомер Е с T.rai. 118°С. +20 (к 1% хлороформ) и изомер Z с т.ш1. 115 С,

П р и м е р 28. (5)-2-Метил-4-ок- со-3-(2-пропенил)-2-диклопентен-1- иловьй эфир 1К цис-2,2-диметш1-3- (Z)-2-бpoм 2-циaнoэтeнил циклопропанкарбоновой кислоты.

1Е-цис-5Е

lR-цис-,Z

lR-цис-,Е

,Z

lR-цис-,Z.

lR-цис-,Е lR-транс-, Е

5

Ш

15

68410 12

Действуя аналогично примеру 25, но исходя из описанной в примере 23 кислоты и соответствующего спирта, получают целевой продукт.

ЯМР-спектр (дейтерохлороформ): пик при 1,3 частях на миллион водоро- дов сдвоенных метилов; пик при 2,0 частях на миллион водородов в 2 ап- летролона, пики при 4,8-5,25 частях на миллион водородов метилена; пики при 555-6,2 частях на миллион водорода; пик при 5,7 частях на миллион водорода в положении t аллетро- лона; пики при 7.,3-7,5 частях на миллион этиленового водорода двойной связи, несущей CN и Вг.

Пр имер 29. Исследование эффекта апибание домащних мух.

Исследуемыми насекомыми являются домашние мухи-самки, г. возрасте 4 дн. Действуют прямым опылением в камере при концентрации 0,25 г/л исследуемого соединен1:я. В качестве растворителя используют смесь ацетона и петролейного растворителя. В опыте используют 50 насекомь| х. Контроль проводят 10 мин через каждую минуту и определяют КГ 50 - время, 30 необходимое для уничтожения 50% насекомых и Р - относительную мощность соотношение между временем для уничтожения 50% насеком;1х, обработанных известным средством, и временем, не- 25 обходимым для уничтожения 50% насекомых, обработанных соединением данного технического решения. КГ 50 выражено в мин.

Полученные результаты приведены в табл. 2, Известное сравнительное соединение - 1К-цис-252-диметил-3- (2,2-дибромвиннп)-циклопропанон-1- карбоксил aT-(S)oi-циано-3-фенокси- бензиповый спирт.

Таблица 2

20

25

40

1,843 2,320 2,776 2,324 3,639 4,073 3,212

Как видно из табл. 2, полученные согласно предлагаемому способу соединения являются более активныгш, чем известное соединение 1К-цис-2,2- диметил-3-(2J2-дибpo шинил)-циклo- пpoпaнoк- 1-карбоксилат- 8)в(.-циало-3- йэеноксибензиловый спирт.

Продолжение табл.2

П р и м е р 30, Изучение летального эффекта на таракане.

Испытания ведут контактом на стеклянной пленке, отлагая пипеткой ацетоновые растворы различных концент- радий на дно стеклянной чашки Петри $ края которой предварительно опудрены

тальком., чтобы избежать бегство насекомых, Определянуг летацьную концентраций LCjij, т.е. дозу, которая- позволяет убить половину тараканов. .Результаты исследований приведены в табл. 3,

ТаблицаЗ

П р и м е р ЗГ, И чепие летального эффекта на личинкшс гусениц Spodoptera littoralis,

Испытания ведут топическим прикладыванием токсического ацетонового раствора при помощи микроманипулятора на спину гусениц. Определяют продукта, используя 15 личинок на дозу изучаемого продукта. Гусеницами явпяготся личинки на четвертой личиночной стадии5 т.е. в возрасте около 10 дн. при разведении на искусственной среде (среда Пуату) при 24 С и 65%-ной относительной влажности. После обработки,особи ставятся под на- блюдение t на питательную иckyccтвeн- ную среду. .Контроль смертности ведется через 48 ч после обработки.

Опытные результаты, полученные дпя соединений примеров 2, 6, 8, 21, и 23 находятся между 0,48 и 4,8 нг на насекомое.

Пример 32. Изучение акарицид ного эффекта.

Используют саженцы бобов, содержащие 2 листа, на которых находятся по 25 самок Tetranychus Urticae на листок, и расположенные под вентили- руе№1М колпаком под освещенным потолком при постоянном освещении.

Саженцы обрабатывают пистолетом Фишера; 4 мп, изучаемого раствора, содержащего пиретриноид, на саженец, смесью одинаковых объемов воды и ацетона. Дают высохнуть в течение 12 ч, а затем проврдят заражение. Контроли -смертности ведутся по ис- течении 80 ч. Определяют LC5o,.T.e.

концентрацию, дпя которой получают 50% смертности.

Полученные огытные результаты представлены в табл. 4.

Таблица4

15 Формула изобретения

Способ получения производных цик- лопропанкарбоновых кислот общей формулы

°X зС.СНз

V Р .Х г

ж ,н

,

где конфигурация циклопропановой кислоты может иметь lR-цис- или 1R- тр анс-структуру,

X - галоид, кроме йода, радикал, при двойной связи при углероде в положении 3, может иметь структуру Е или Z; R - линейный С -С -алкил- ипи

группа СН-Аг, где Z - циано,

Z

метил; Аг - радикалы общей формулы

40R .

где R -.водород, фтор;

ипи R

СНз

Ло

при этом, если X - бром, R - радикал

171А68410

где Р - водород, фтор,X

то -углерод при Z находится в S-кон-(CgHjl P C t

фигурации,CN

отличающийся тем, что соединение общей формулы где X имеет указанные значения,

в ксилоле, в тетрагидрофуране при

НзС СНз20°С или температуре кипения реакQ р СОуИ ционной смеси, полученный продукт выI.- деляют или подвергают этериЛикапин

-II

если R - водород, или, если R имегде R - водо.род или R R,ет значения, отличные от водорода,

подвергают взаимодействию с соеди-подвергают гидролизу, а затем этерннением формулыфикации.