Способ разделения d.l-tpahc- и d.l-гранс-цис- хризантел10бых кислот

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

328564

Союз Соеетокиа

Социалистические

Ресотблив

Зависимый от патента №вЂ”

М. Кл. С 07с 61/36

С 07с 51/42

С 07с 61/20

Заявлено 05.VI 1.1968 (№ 1254187/23-4) Приоритет 07Х11.1967, ¹ 113580 и № 113581, Франция

Комитет оо делам иаобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 547.512.06(088.8) Опубликовано 02.11.1972. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 3!.III.1972

Авторы изооретепия

Иностранцы

Жак Мартель, Бернар Гоффэне и Антуан Локателлтт- = (Франция) Иностранная фирма

«Руссель-Юклаф» (Франция) Заявитель

С П О С О Б РАЗДЕЛ Е Н И Я d, /- ТРА Б С- И d, l- Т Р."1 Л С- Ц И СХРИЗАНТЕМОВЫХ КИСЛОТ

Изобретение относится к области получения оптически активных изомеров пис- или трансхризантемовых кислот, являющихся известными инсектицидными продуктами, широко IIcпользуемыми в сельском хозяйстве.

Известные промышленные способы получения хризантемовой кислоты приводят к образованию смеси изомеров, содержащей 70%

d,l-транс- и 30% d,l-quc-хризантемовых кислот.

Среди четырех изомеров (двух оптических и двух геометрических) наибольшую инсектицидную активность проявляет с/-транс-изомер, меньше — и -ссис-изомер.

Использование стрихнина или брузиlià для разделения йЦ;транс- и d,l-иис-транс-хрпзангелтовых кислот не дают возможности разделить диастереоизомерную соль. Другие оптически активные основания, например хш|ин и цинхонидин, позволяют разделить диастереоизомерную соль соответствующей l-транс-кислоты.

В последнем случае необходимо прибегать ко второму оптически активному основанию, например l,с.-фенилэтиламину, но получаемая малорастворимая кристаллическая диастереоизомерная соль d-транс-кислота требует высокой осторожности при осаждении для предотвращения увеличения в осадок соли l-транскислоты.

Известно также применение L (+) -трео-1и-нитрофенил-2 - диметиламинопропан-1,3-диола для разделения рацематов, как, например, а-окси-р,g-днметилбутиролактонов, так H других оптических кислот.

С целью достижения высокой степени разделения, предлагается в качестве оптически активного основа шя использовать l. (+) -или

D (— )-трео-1-п-нитрофенил-2 — диметиламинопропан-1,3-диол для разделения d,l-транс- и

d,l-qt

10 не происходит образование четырех диастереоизомерных со Iåé, а выделястся только соль

d-транс-кислоты, которая является наиболее ценной из всей смеси пзомеров.

Разделение ведут растворением смеси d,l15 транс- и d,l-ппс-трпнс-хризантемовых кислот (промышленный продукт) в среде органического растворителя, преимущественно метанола, совместно с L (+) -IIëè D (— ) -трео-и-нитрофенпл-2-диметиламинопропан-1,3-диолом при

20 кипячении до полного растворения продуктов с последующим охлаждением EI отфильтровыван нем выпавшего кристаллического осадка, который затем гидролизуют сильной неорганической кислотой и экстрагпруют хлористым

2S метиленом. Далее экстракт упаривают и получают с/-транс-хризантемовую кислоту.

В следующих примерах показаны разделение как d,l-транс-кислоты без примесей а,!ппс-кислоты, так и их смеси, а, кроме того, 30 рекуперания исходного осногания.

328564

Пример 1. К 2 мл метанола прибавляют

1 43 г D (— ) -трео-1-и-нитрофенил-2-диметиламинопропан-1,3-диола и 1 г транс-хризантемовой кислоты, не содержащей d,l-quc-изомера, и смесь нагревают до полного растворения.

По охлаждении происходит кристаллизация.

Далее смесь выдерживают при 0 С в течение некоторого времени, затем фильтруют осадок под разрежением. После промывания осадка (замешиванием в тесто) простым изопропиловым эфиром и сушки выделяют 1,08 г немного окрашенных кристаллов с т. пл. 90 — 100 С (сольват), Эту соль очищают перекристаллизацией в смеси простого изопропилового эфира с петролейным. Константы ее следующие: т, пл. 118 — 120 С, (а) = — 13 +1 (с=1 /о, этанол), мол. вес 408,49.

Вычислено, : С 61,74; Н 7,90; N 6,86.

С2!Н3206И2.

Найдено, /о. С 61,7; Н 7,9; N 6,9.

1,5 г этой соли с1-транс-хризантемовой кислоты и D (— )-трео-1-и-нитрофенил-2-диметиламинопропан-1,3-диолового основания обрабатывают 20 мл 2 н. соляной кислоты. После перемешивания,смесь экстрагируют 2 раза раствором хлористого метилена. Соединенные органические слои промывают водой до нейтральности и затем сушат. Растворитель удаляют в вакууме и получают 0,61 г d-трансхризантемовой кислоты в виде светло-желтого масла, кристаллизирующегося в покое при

0 С.

Эта кислота имеет способность вращать плоскость поляризации (а)" = + 13 +1 (с=

= 1О/о, этанол). Очистка этого продукта дает

d-rpqec-хризантемовую кислоту, физические постоянные которой идентичны тем, которые описаны в литературе для природной d-трансхризантемовой кислоты.

Разделяя d,l-транс-хризантемовую кислоту этим же способом при помощи L (+)-трео-1-инитрофенил-2-диметиламинопропан - 1,3-диола, получают l-транс-хризантемовую кислоту, Пример 2. Солеобразование.

200 г неочищенной d,l-транс-хризантемовой кислоты растворяют в 800 мл изопропилового эфира, содержащего 15 /о метанола, добавляют 289 г D(— )-трео-1-и-нитрофенил-2-диметиламинопропан-1,3-диола, при перемешивании кипятят с обратным холодильником

15 мин, а затем охлаждают до — 10 С и продолжают перемешивание при этой температуре еще 2 час.

Кристаллическую диастереоизомерную соль

d-транс-хризантемовой кислоты и D (— ) -трео1-и-нитрофенил - 2 - диметил-аминопропан-1,3диола (этот реактив для разделения будет называться.в дальнейшем основанием D(— ) ) 0Tфильтровывают, промывают растворителем, используемым для реакции, и сушат. Получают 214 г этой соли, или 44 /р (по теории 50 /О).

)а) = — 13 (с=1 /о, этанол), по титрованию найдено 58,99О/о основания D(— ) (по теории

58,7 /о). Маточные растворы, содержащие соль

l-транс-хризантемовой кислогы с основанием

D(— ), хранят в темноте (они называются дальше растворами А) .

Гидролиз.

214 г соли d-транс-хризантемовой кислоты с основанием D (— ), полученной на предыдущей стадии, добавляют к 428 мл 2 н. соляной кислоты, перемешивают в течение нескольких минут и затем экстрагируют хлористым метиленом. Таким образом, с одной стороны получают органическую фазу, содержащую d-транс хризантемовую кислоту, а с другой — водную фазу, содержащую основание D(— ) в вид хлоргидрата (эту водную фазу, называемую в дальнейшем раствором Б, сохраняют). 0praническую фазу промывают водой (промывную воду, называемую раствором Б> и содержащую немного основания D(— ), сохраняют) сушат, обрабатывают животным углем, фильтруют и упаривают досуха под вакуумом.

Получают 88 г (количественный выход) dтранс-хризантемовой кислоты. (а) =+15 (с=2 /о, этанол), кислотное число 333,3 и

333,4 (по теории 333,0) . Продукт плавится при

17 С.

При использовании той же методики разделения d,l-транс-хризантемовой кислоты с помощью L (+) -трео-1-п- итрофенил-2-диметиламинопропан-1,3-диола получают 1-транс-хризантемовую кислоту.

Рекуперация.

1. Использование растворов Б и Б>.

Растворы Б и Бр, содержащие основания

D(— ) в виде хлоргидрата, объединяют, отгоняют хлористый метилен, который может содержаться B виде суспензии, барботированием азота при окружающей температуре, затем подщелачиваютдобавлением едкого натрия до рН больше 9 и перемешивают при 0 С в тече: ние 1 час с последующим фильтрованием осевшего продукта, который промывают водой и сушат. Получают 123 г D(— )-трео-1-и-нитрофенил-2-диметиламинопропан-1,3-диола.

II. Использование раствора А.

Раствор А, содержащий соль l-транс-хризантемоной кислоты с основанием D(— ), упаривают досуха под вакуумом, остаток обрабатывают 2 н. соляной кислотой, перемешивают в течение нескольких минут и экстрагируют хлористым метиленом. Органическую фазу, содержащую l-транс-хризантемовую кислоту, промывают водой, сушат, обрабатывают углем, фильтруют и упаривают досуха под вакуумом. Получают 112 г неочищенной 1-трансхризантемовой кислоты. Водную фазу, содержащую основание D(— ) в виде хлоргидрата, освобождают от суспендированного хлористого метилена 6арботированием азота, затем подщелачивают до рН 9 или больше, охлаждают до 0 С и отфильтровывают. Так рекуперируют 159 г D(— )-трео-1-и-нитрофенил-2диметиламинопропан-1,3-диола.

20 г этилового эфира хризантемовой кислоты омыляют известным способом и получают

328564

16,5 г (выход 96%) кристаллизованного продукта, состоящего из смеси d,l-транс- и d,luuc-хризантемовых кислот. Этот продукт плавится при температуре ниже 50 С, его кислотное число 325 — 327 (по теории 333) . Выход при разделен!3и, считая íà d,l-транс-хризантемовуio кислоту или основание D(— ), взятые в стехиомстрнческих количествах, составляет

44% ца с1адии солеобразования и 100% на стадии I!!дролиза, Общий выход d-тра;lc-к!!слоты 44% (максимальный выход 50%).

Образование левовращающей соли d-транскислоты.

Полученный продукт растворяют в 66 ял простого изопропилового эфира, содержащего

15% метанола, прибавляют 23 8 г D (— )трео-1-п-нитрофенил-2 - диметиламинонропан1,3-дио ia и нагревают с обратным холодильником до Ho;IHoio растворения. Далее раствор охлаждают, замораживают прн перемешивании до — 10 С в течение 2 час, фильтруют под разрежением, остаток промывают ледяным растворителем (замешнванием в тесто), сушат в темноте и получают 14,15 г (вы: од 35%) соли d-транс-кислоты. Продукт плавится около 92 С, (а)- „о = — 13 (с=2%, этанол), он содержит 58,7 — 58,8% основания (по тео13!!:!

58,7%).

Маточные растворы этого продукта будут обозначены жидкостями Л. 1ix обработка 03!l!сана дальше.

Гидролиз левовращающей соли и выделение

d-транс-кислоты.

Полученную соль обрабатывают 29 3!.! 2 и. соляной кислоты при перемешивании в течение нескольких минут, а затем экстрагируют хлористым метилсном. Экстракты промывают водой, сушат, обрабатывают животным углем, фильтруют и фильтрат перегоняют досуха в вакууме. Получают 5,4 г (выход 93%) d-траHIхризантемовой кислоты, которая имеет следующие показатели: (D) 0 =+15 (с=1%, этанол), кислотное число 332 — 332,5 (по теории 333).

Обработка маточных растворов, полученных при образовании левовращающей соли

d-транс-кислоты (см. выше).

Перегоняют в вакууме в атмосфере азота жидкости А. Остаток обрабатывают 50 л!.! 2 и. соляной кислоты, экстрагируют хлористым метиленом, экстракты промывают водой, c)шат, обрабатывают животным углем, фильтруют и выпаривают досуха в вакууме. Получают

9,45 г (выход 92,5%) хризантемовой кислоты, состоящей из смеси l-транс- и d,l-!1ис-кнс10T, Образование правовращающей соли l-транc— кислоты.

К смеси l-транс- и d,l-иис-xpH3H!I1смовых кислот в 45 с.и простого изопропилового эфи10

60 ра, содержащего 15% метанола, добавляют

13,6 г L (+)-трео-1-и-ннтрофен33л-2-днметиламинопропан-1,3-диола и нагревают с обратным холодильником до полного растворения.

После охлаждения раствор замораживают при — 10 С в течение 2 час, фильтруют под разрежением, промывают (превращением в тесто с ледяным растворителем), сушат в темноте и получают 11,15 г (Bblxo> 51,5%) соли (-транс-кислоты. 11po;Ióкг HìOCT спо 0I1но Tb вращать плоскость поляризации (а) „о =

= + 13" (c= 2%, этанол) и содержит 58,9% основания (по теор3ш 58,7%).

Маточные растворы этого продукта будут обозначены жидкостям;l Б. 11х обработка описана дальше.

Гидролиз гравовращающей соли и выделение !-транс-кислоты.

Соль Iipавоl3р 3iцаюцiего оc!IOван!IЯ !1 l— транс-к!3сг30ты, полученную выше, обрабатывают 23 я.! 2 и. со»HIOII кислоты, перемешива3от несколько минут и экстрагнруют хлорнст!!м метилеH03i. Экстракты промывают водой, сушат, обрабатывают ж !вотным углем, фильтруют и затем ь» IHclpIII33IQT досуха в вакууме.

Получгнот 5,25 г (количественный выход) Iтранс-хризантемовой кислоты. (а) -"„ = — 15 (с=1%, этано1), кислотное число 332,5 (по

1ео р и и 333) .

Обработка маточных растворов, полученных при образовании правовращающей соли, и выделение очищенной d,l-иис-кислоты.

Полученные выше жидкости Б перегоняют досуха, остаток обрабатывают 25 з!.! 2 н. соляноц кислоты, перемешивают несколько минут экст1>аг!!рx IQT x1opllcTbixl мсTHленом. Экстракты промывают водой, сушат, обрабатывают животным углем li выпаривают досуха в ьакуу»е. Остаток (5,32 г) состоит нз сырой

d,l-иис-хрIIaaIITcxIo«uiI кн;лоты, плавящейся при температуре около 100 — 105"C. Его очищают pacTI3opeHIIcxl в 3 обьемах гексана нагреванием с обратным холодильником, обработкой животным углем, фильтрацией и i3bDIoражпванием. Собирают 3,48 г чистого продук.

1 а, I1.7HHiliiiHI ося НрН 1 14" С.

11ре !3!ст !!зобретения

Спосоо раз;(слепня с(,1-транс-;! г7Л-трангиис-xpII32HTc3IQBblx кнс10T на оптические изомеры, основанный на разлн шой растворимости солей соответствующих хризантемовых кислот с оптически активными органическими основаниямll, отдача!ощиися тем, что, с целью дости>кен3!я высокой степени разделения, в качестве оптически активного основания нспользу!от г. (+) - и 7!! 0(— ) -трео-1-и-нитрофснцл-2-днметилам!шопропан-1,3-100.7,