СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИС-ПРОИЗВОДНЫХ ДИГАЛОИДВИНИЛЦИКЛОПРОПАНА

Способ получения цис-производных дигалоидвинилциклопропана общей формулы

где X1- X2 - одинаковые и означают атомы хлора или брома или различные и означают атом фтора или хло-ра,
путем взаимодействия производного 2,2-диметил-3S-форммилциклопропан-1R-карбоной кислоты с галопроиз-водным метана, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве производного 2,2 - ди-метил-3S-формилциклопропан-1R-карбоновой кислоты используют ее лактон формулы

в качестве галоидпроизводного метана используют галоформ общей формулы


где Х1- Х3 - одинаковые и означают атомы хлора или брома или различные и означают атом фтора или хлора, при этом атомные веса увеличиваются от Х1 до Х3,

Изобретение относится к новому способу получения цис-производных дигалоидвинилциклопропана общей формулы (I)




где Х1 и Х2 - 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, обла¬дающих инсектицидной активно-стью.
Известен способ получения соеди¬нений формулы 1 в безводной среде в атмосфере азота при повышенной тем¬пературе путем взаимодействия трифенилaфосфина с соответствующим тетрагалоид углеродом и альде-гид-сложным эфиром формулы



по которому происходит взаимодействие тетрагалоидуглерода и трифенилфосфина, при этом получаются различные продукты конденсации, один из которых реагирует с карбонильной группой альдегид-сложного эфира для получения целевого продукта [1].
Недостатком известного способа является сложность технологии вследствии использования безводной среды и трифенилфосфина - дорогого и сложного вобращении реагента.
Целью изобретения является упрощение процесса.
Поставленная цель достигается способом получения цис-производных дигалоидвинилциклопропан об-щей формулы 1 путем взаимодействия производного 2,2-диметил-3S-формилциклопропан-1R-карбоновой кис-лоты с галоидпроизводным метана, причем в качестве производного 2,2-диметил-3S-формилциклопропан -1R-карбоновой кислоты используют ее лактон формулы

в качестве галоидпроизводного метана используют галоформ общей формулы


где Х1- X3 - одинаковые и означают атом хлора или брома или различные и означают атом фтора или хлора, при этом атомные веса увеличиваются от Х1 до X3,
и процесс ведут в присутствии щелоч¬ного агента, выбранного из третбутилата калия в смеси с третбутанолом и тетрагидрофураном или метилата калия в смеси с третбутанолом, диметилформамидом и тетрагидрофура-ном или гидроокиси калия в смеси с мета¬нолом и тетрагидрофураном при (-10) (-55)°С, полученное при этом цис-соединение общей формулы (IV)




где Х1-Х3 имеют указанные значения, подвергают дегидратированию серной кислотой или паратолуолсульфо-кислотой, или уксусным ангидридом, или его смесью с уксусной кислотой, полученный при этом лактон общей формулы (V)



где Х1-Х3 имеют указанные значения, подвергают восставлению цинком в уксусной кислоте или активирован-ным цинком в этаноле или магнием тетрагидрофуране при температуре кипения реакционной массы.

Пример1.1R,цис-2,2-Диметил-3-(1’-гидрокси-2’,2’,2’,-трихлорэтил)-циклопропан-1-карбоновая кислота.

В смесь 30 см3 диметилформамида и 10 см3 хлороформа вводят 2,84 г лактона 2,2-диметил- 3S-формилциклопропан-1R-карбоновой кислоты ([]=-100/c=1%, диметилформамид), а эатем капля по капле при -50С раствор 4,5 г третбутилата калия и смеси 20 см3 третбутанола и 10 см3 тетрагидрофурана, перемешива-ют 30 мин при -50°С, выливают реакционную смесь в водный раствор первичного фосфата натрия, экстраги-руют бензолом, промы¬вают водой бензоловый слой, сушат, концентрируют досуха под уменьшенным давле-нием, прибавляют воду к остатку, выделяют отсасыванием образовавшиеся кристаллы, сушат их и получают 5 г 1R, цис-2,2-диметил-3-(1’-гидрокси- 2', 2', 2’ -трихлорэтил) -циклопропан - 1- карбоновой кислоты, т. пл. 182°С.
ИК-спектр (хлоформ): поглощения при 1690 см-1; 1725 см-1 (выступ), 3500 см-1 и 3575 см-1.
ЯМР-спектр: пики при 1,25-1,32 ч на млн. (водороды метилов в положе¬нии 2 циклопропана); пики при 1,32-1,82 ч. на млн. (водороды в 1 и 3 по¬ложениях циклопропана); пики при 4,35 и 4,50 ч на млн. (водород в 1' положении этиловой цепи, фиксированный в положении 3 циклопропана). Это спектр ЯМР для изомера В.
Пример 2. 1R, цис-2,2-диметил-3-(1'-гидрокси-2', 2', 2'-трибромэтил) - циклопропан -1-карбоновой кислоты.
В смесь 30 см3 диметилформамида и 5см3 бромоформа вводят 2,84 г лактона 2,2-диметил-ЗS-формилциклопропан-1R-карбоновой кислоты ([]=100°/c=1% диметилформамид), а зaтем, капля по капле при 50С раствор 4,5 г третбутилата калия в смеси 20 см3 третбутанола и 10 см3 тетрагидрофурана, перемешивают 15 мин при -50С, выливают реакционную смесь в водный раствор первичного фосфата натрия, экстрагируют хлористым мети¬леном, промывают водой, хлорометиленовый слой, сушат, концентрируют досуха под умень-шенным давлением, к остатку прибавляют водный раствор кислого углекислого натрия, перемешивают, филь-трацией удаляют легкий нерастворимый осадок, промывают хло¬ристым метиленом водный фильтрат для уда-ления некислых загрязнений, подкисляют водный слой до рН 1 прибавкой 10 н. раствора соляной кисло¬ты, выделяют отсасыванием образовавшийся осадок, промывают его, су¬шат и получают 5,9 г 1R-цис 2,2-диметил-3-(1’-гидрокси-2’,2',2’-три-бромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, т.пл. 120С, а затем 177°С (содер-жащей воду сольватации)
ИК-спектр (хлороформ): поглощения при 1691 см-1;3560-3570 см-1.
ЯМР-спектр: пики при 1,27-1,37 ч на млн. (водороды метилов в положе¬нии 2 циклопропана); пики от 1,37 до 1,78 ч на млн. (водороды в положении 1 и 3 циклопропана); пики при 4,1-4,25 ч. на млн. (в положении -группировки тримбромметил); пики при 6,08 ч. на млн. (водород гидрок- сила в положении -группировки, трибромметил). Это спектр ЯМР для изомера В.
Пример 3. 1R, цис-2,2-Диметил-З-(1'-гидрокси-2',2',2’-трибромэтил)--циклопропан-1-карбоновая кислота.
В 100 см3 тетрагидрофурана вводят 20 г лактона 2,2-диметил-3S-формилциклопропан-1R-карбоновой кисло¬ты, прибавляют 18,5 см3 бромоформа, при -10С медленно вводят раствор 18 г третбутилата калия в 70 см3 третбутанола и 70 см3 тетрагидрофурана, перемешивают 30 мин при -10С, прибавляют воду, перемеши-вают, экстра¬гируют водный слой хлористым метиле¬ном, подкисляют его до рН 1 прибавкой водного раствора соляной кислоты, выде¬ляют отсасыванием образовавшийся оса¬док, промывают его водой, сушат и полу¬чают 4 8, 4 г 1R, цис- 2,2-диметил- 3- ( 1'- гидрокси-2’,2’,2’-трибромэтил) -циклопропан -1- карбоновой кислоты, т. пл. 120°С, а затем 177С.
Пример 4. 1R, цис-2,2-Диметил-3-(1'-гидрокси-2’,2’,2’-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновая кислота.
В 100 см3 тетрагидрофурана вводят 20 г лактона 2,2-диметил-3S-формил-циклопропан-1R-карбоновой кислоты, прибавляют при -10С 18,5 см3 бромоформа, а затем медленно при -10С раствор 11,2 г метилата калия в 50 см3 третичного бутанола, 10 см3 диметилформамида и 30 см3 тетрагидрофурана, перемешивают в течение 30 мин при -10°C, обрабатывают как в примере 3 и получают 51 г цис-2,2-диметил-3-(1'-гидрокси-2’, 2’, 2'-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, того же качества, что и в примере 3.
Пример 5. 1R, цис-2,2-Диметил-3-(1'-гидрокси-2',2',2'-трибромдэтил)-циклопропан-1-карбоновая кис¬лота.
В 100 см3 тетрагидрофурана вводят 20 г лактона 2,2-диметил-ЗS-формил- циклопропан-1R-карбоновой кислоты, при -10°С 18,5 см3 бромоформа, медленно прибавляют при -10С смесь 34 см3 раствора едкого калия, в метаноле ( 27 г на 100 см3) и 30 см3 тетрагидрофурана, перемешивают 90 мин при -10С, обрабатывают как и в примере 3 и получают 43,3 г 1R, цис-2, 2-диметил-3-(1'-гидрокси, 2', 2’, 2- трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты того же качества, что и в примере 3.
Пример 6. 1R, цис-2.2-Диметил- 3- ( 2'-фтор- 2', 2'-дихлор- 1’- гидроксиэтил)-циклопропан-1-карбоновая кис¬лота.
В раствор 28,4 г лактона 2,2-диметил- 3S-формилциклопропан -1R- карбоновой кислоты в 300 см3 диме-тилформамида при -20°С вводят 30 г дихлорфторметана, при -55С вводят в тече¬ние 30 мин смесь 45 г 95%-наго третбутилата калия, 100 смЗ тетрагидрофурана и 200 см3 третбутанола, пере¬мешивают 17 ч при -50°С, а затем 2 ч при -20C, выливают реакционную смесь в смесь воды, льда и соляной кислоты, экстрагируют бензолом, кон¬центрируют досуха, получают 39 г сы¬рого продукта, который хроматографируют на силикагеле, элюируя в смеси флороформа и метанола (9:1), и получают 1R, цис-2,2-диметил-3-(2'-фтор-2,2-дихлор-1'-гидроксиэтилен) -циклопропан-1-карбоновую кислоту, т.пл. 142С.
Вычислено, %: С 39,20; Н 4,52; Сl 28,93; F 7,75.
C8H11Cl2FO3(245,08)
Найдено, %: С 39,4; Н 4,6; Сl 28,9; F 8,01
ИК-спектр (хлороформ): поглощение при 3580 см-1, характерное для спиртавого гидроксила; поглощение при 3500 см-1, характерное для карбоксила; поглощения при 1693 см-1 и 1752 см-1, характерные для С=0.
ЯМР-спектр (дейтерохлороформ): пики при 1,25-1,35 ч. на млн., характерние для водородов, сдвоенных метилов; 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' замещенной боковой этиловой цепи.
Пример 7. Лактон 1R, цис-2,2-диметил-3-(1'-гидрокси-2',2',2’-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты.
В 11,8 см3 уксусной кислоты и 3,94 см3 уксусного ангидрида вводят 3,94 г 1R, цис-2,2-диметил-(1’-гидрокси-2',2’,2’-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, нагревают реакционную смесь до 80С, выдерживают при этой температуре 4 ч, охлаждают до 20С, выливают реакционную смесь в воду, сушат и получают 3,63 г лактона 1R,цис-2,2-диметил-3-(1'-гидрокси-2', 2', 2’-трибромэтил) -циклопропан-1-карбоновой кислоты, т.пл. 94°С.
Пример 8. Лактон 1R, цис- 2,2-диметил-3-(1'-гидрокси-2’,2’,2’-трибромэтил) -циклопропан--карбоновой кислоты.
В 3,9 см3 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 20°С, выливают реакционную смесь в смесь воды и льда, экстрагируют хлористым метиленом, промывают хлорметиленовые экстракты 10%-ным водным раствором кислого углекислого натрия, а затем водой, сушат их, концендрируют досуха и полу-чают 3,13 г лактона 1R, цис-2,2-диметил-3-(1-гидрокси-2’,2',2’-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кис-лоты.
Пример 9. Лактон 1R, цис- 2’,2',2’-диметил-3-(1’-гидрокси-2',2’,2’-трибромэтил)-циклопрoпан-1- карбоно-вой кислоты.
В 7,9 см3 уксусного ангидрида вводят 3,94 г 1R, цис-2.2-диметил-3-(1’-гидрокси-2',2,2'-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, нагревают до 85С, перемешивают при этой температуре, удаляют избы-ток уксусного ангидрида перегонкой и получают 3,47 г лактона 1R, цис-2,2-диметил-3-(1’-гидрокси-2’,2’,2’-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты.
Пример 10. Лактон 1R, цис-2’,2’,2’-трихлорэтил)-циклопропан-1-карбоновая кислота.
В 78 см3 бензола вводят полученные в примере 1 7,84 г 1R, цис-2,2-диметил-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 азеотроп-ной перегонкой (аппарат типа Дина-Старка), выдерживают при температуре кипения в течение 1ч, охлажда-ют, промывают реакционную смесь водным раствором бикарбоната натрия, сушат, концентрируют досуха под уменьшенным давлением, очищают полученные кристаллы сгущением в пентане и получают 6,50 г лакто-на 1R, цис-2,2-диметил-3-(1’-гидрокси-2’,2’ 2’-трихлорэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, т.пл. 75С.
ИК-спектр (хлороформ): поглощение при 1784 см-1.
ЯМР-спектр: пик при 1,25 ч на млн.(водороды метилов в положении 2 циклопропана); пики при 2,06-2,16-2,3-2,4 ч. на млн. (водороды в положениях 1 и 3 циклопропана); пик при 4,58 ч. на млн. (водород в положении -группы, трихлорметил).
Пример 11. Лактон 1R, цис-2,2-диметил-3-(1'-гидрокси-2',2',2’-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты.
В колбу, имеющую устройств, позволяющее производить отделение воды азеотропной перегонкой (аппа-рат типа Дина-Старка), вводят 100 см3бензола, 5 г полученной в примере 1 1R, цис-2,2-диметил-3-(1'-гидрокси-2',2',2’-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, прибавляют 150 мг паратолуолсульфокислоты, нагревают реакционную смесь до кипения, выдерживают при этих условиях в течение 1 ч, охлаждают, промы-вают реакционную смесь водным раствором бикарбоната натрия, промывают водой, сушат, концентрируют досуха уменьшенным давлением и получают 4,40 г лактона 1R, цис-2,2-диметил-3-(1'-гидрокси-2',2',2’-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, т.пл. 89С.
Спектр ИК (хлороформ): поглощение при 1785-1805см-1.
ЯМР-спектр: пики при 1,26-1,28 ч. на млн. (водороды метилов в положении 2 циклопропана); пики при 2,08-2,18-2,27,-2,36 ч. на млн. (водород в положении 1 и 3 циклопропана); пик при 4,52 ч. на млн. (водород в положении -группировки, трибромэтил).
Пример 12. Лактон 1R, цис-2,2-диметил-3-(1'-гидрокси-2',2',2’-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты.
Употребляют сырую кислоту, полученную в примере 6, и растворяют ее в 100 см3 бензола. К раствору при¬бавляют 0,5 г паратолуолсульфокислоты, нагревают реакционную смесь до кипения, выдерживают при этой температуре 17 ч, отделяя воду азеотропной перегонкой, охлаждают до 20°С, пгомывают органический слой 1н. раствором едкого натра, а затем водой, концентрируют органические слои досуха перегонкой, очи-щают сырой про¬дукт 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. 64°С.
ЯМР-спектр (дейтерохлороформ): пик при 1,27 ч, на млн., характер¬ный для водородов сдвоенных мети-лов; пики при 2,07-2,17-2,23-2,33 ч. на млн., характерные для водородов цик- лопропана; пики при 4,53-4,66 ч. на млн., характерные для водорода в положении группировки CCI2F,
Пример 13. 1R, цис-2.2-диметил-3- (2', 2’-дихлорвинил) -циклопропан-1-карбоновая кислота (соединение формулы 1 с Х1=Х2=CI).
В 35 см3 уксусной кислоты, содержащей 10% воды, вводят 3,4 г полученного в примере 10 лактона 1R, цис-2,2-диметил-3-(1'-гидрокси-2',2',2’-трихлорэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, при 20°С прибавля-ют 10 г порошка цинка, перемешивают в 45 течение 1 ч при 20°С, удаляют фильт¬рацией нерастворимый оса-док, экстрагируют фильтрат хлористым метиленом, промывают водой органический слой, сушат его, концен-трируют досуха под уменьшенным давлением, прибавляют 1н. водный раствор едкого натра, промывают хло-ристым метиленом для удаления некислых загрязнений, подкисляют водный раствор до рН 1, выделяют филь-трацией образовавшийся осадок, промывают его водой, сушат и получают 2,30 г 1R, цис-2,2-диметил-3- (2', 2'-дихлорвинил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, т.пл. 92С.
Пример 14. 1R, цис-2,2-Диметил-3-(2',2’-дибромвинил)-циклопропан-1-карбоновая кислота.
Реакцию проводят аналогично примеру 13, исходя из 3,58 г лактона 1R, цис-2,2-диметил-3-(1’-гидрокси-2’2’2’-трибромэтил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, получают 2,16 г 1R цис-2,2-диметил-3-(2',2’-дибромвинил)-циклопропан-1-карбоновой кислоты, т.пл. 129С.
Пример 15. 1R, цис-2,2-Диметил-3- (2',2’-дибромвинил) -циклопропан -1-карбоновая кислота.
Готовят раствор 10 г лактона 1R, цис-2,2-диметил-3-(1'-гидрокси-2',2',2'-трибромэтил) -циклопропан-1-карбоновой кислоты в 50 см3 тетрагидрофурана (раствор А).
В поставленный в атмосферу азота сосуд вводят 1 г магниевых стружек, при 20°С прибавляют 10% рас-твора А, затравляют реакцию, вводят малое количество йода, затем в течение около 20 мин при 30-35С вводят ос¬таток раствора А, перемешивают в атмосфере азота при 20С в течение 16 ч, удаляют фильтрацией нерас-творившийся остаток, концентрируют пе¬регонкой до объема около 20 см3, при¬бавляют водный раствор хлори-стого аммония, подкисляют до рН 1 прибав¬кой концентрированного водного раствора соляной кислоты, экс-трагируют хлористым метиленом, промывают водой, а затем 1 н. водным раствором едкого натра хлорметиле-новые экстракты экст¬рагируют щелочной слой хлористым ме¬тиленом, к щелочному водному слою при¬бавляют животный уголь, перемешивают, фильтруют, подкисляют до рН 1 прибав¬кой концентрированного водного раст¬вора соляной кислоты, отделяют отсасы¬ванием образовавшийся осадок, промыва¬ют его, сушат, кристал-лизуют в смеси уксусной кислоты и воды (50:50) и получают 4,3 г 1R, цис-2,2-диметил- 3- ( 2', 2’-дибромвинил) -циклопропан-1- карбоновой кислоты.
Пример 16. 1R цис-2,2-Диметил-3-(2’-хлор-2’-фторвинил) -циклопропан-1-карбоновая кислота.
Нагревают с обратным холодильни¬ком смесь 12 г цинка и 50 см3 этанола, прибавляют при перемешива-нии 1,5 см3 водного раствора соляной кис¬лоты, перемешивают в течение одной минуты, отсасывают в горячем состоя¬нии, промывают несколько раз цинк этанолом и получают активированный цинк.
К раствору 6 г полученного в при¬мере 12 лактона 1R, цис-2,2-диметил-З-(2’-фтор-2’,2’-дихлоргидрокси- этил)-циклoпропан-1-карбоновой кис¬лоты прибавляют полностью получен¬ный активированный цинк, нагревают c обратным холодильником в течение 3 ч при перемешивании, удаляют не¬растворимое вещество фильтрацией, промывают его этанолом и хлорофор¬мом, концентрируют досуха соединенные фильтраты перегонкой под уменьшенным давлением, к остатку прибав¬ляют хлороформ, хлороформовый раст¬вор проминают 1 н. раство-ром соля¬ной кислоты, а затем водой, органический слой экстрагируют 1н. водным раствором едкого натра, промыва¬ют хлороформом щелочной водный раствор, подкисляют его до рН 1, экстра¬гируют хлороформом оовобажденную кислоту, промывают водой хлороформовый раствор, концентрируют его до¬суха и получают 4,5 г 1R цис-2,2- диметил-3- (2’-хлор-2фторвинил) -циклопропан - 1 - карбоновой кислоты (смесь изомеров Е и Z).
ЯМР-спектр (дейтерохлороформ): пики при 1,28 ч. на млн., характер¬ные для водородов сдвоенных мети-лов; пики при 5,03-5,20-5,53-5,68 ч. на млн., характерные для этиленового водорода (изомер Е); пики при 5,5- 6,03 ч. на млн., характерные для этиленового водорода (изомер Z); пик при 11,4 ч. на млн., характерный для водорода карбоксила; пики при 1,67- 2,33 ч. на млн., характерные для во¬дородов циклопропила.

1. Патент Швейцарии, 524568, кл. С 07 С 87/28, опублик.1972;
2. Патент США, 3485874, кл. 260-570-8, опублик.1969