CH627432A5

CH627432A5 - Process for the preparation of vinylcyclopropanecarboxylates

Info

Publication number: CH627432A5
Application number: CH1124676A
Authority: CH
Inventors: Grahame Roy Lee
Original assignee: Wellcome Found
Priority date: 1975-09-05
Filing date: 1976-09-03
Publication date: 1982-01-15
Also published as: CH636073A5; IL50407A; NL7609841A; JPS60243042A; BR7605865A; JPS6220176B2; IT1068211B; IL50407A0; SE7609748L; DE2639777A1; GB1572183A

Description

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Her-40 Stellung bekannter Vinylcyclopropancarboxylatester.

In der GB-PS 1 413 491 werden Verbindungen der Formel

A

h,c ch_

2 ' \/ 3

r c

\ /\

joch-ch-ch-coor

45

(a)

50

R*

sowie deren Salze oder Säurehalogenide beschrieben. In Formel A bedeuten R2 und R3 unter anderem Halogen und R Al-55 kyl oder Wasserstoff. Diese Verbindungen werden als geeignete Vorstufen zu Synthese von insektizid wirksamen Estern der Formel I

H3C ch3

(vi),

60

65

H3C /CH3

A

;c=ch-ch-ch-c00b

(I)

R-

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4

beschrieben. In Formel I bedeuten R2 und R3 beide Halogen,

wobei in diesem Zusammenhang Chlor oder Brom gemeint sind, und B einen cyclischen Rest, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher beschrieben ist. Diese insektizid wirksamen Ester zeigen eine vielversprechende Aktivität gegenüber einer Vielzahl von schädlichen Arthropoden.

Eine Methode zur Herstellung dieser Verbindungen yPh R? R? yPh

2 P^-Ph + ^>C-Halogen2 V \>P—Ph

\ph ir VT N>h schliesst die Reaktion eines l,l,-Dihalogen-4-methyl-l,3-pen-tadiens mit einem Alkyldiazoacetat ein. Diese Synthese ist jedoch im Hinblick auf die Toxizität und den explosiven Charakter der Diazoacetate gefährlich.

s Eine weitere Synthese-Methode schliesst eine Wittig-Syn-these entsprechend der folgenden Gleichung ein:

+ och-ch-ch-co2r

V

A

ch, ch.

Verbindung der FOrmel

In diesem Formelschema besitzen R, R2 und R3 die gleiche Bedeutung wie in Formel A. Diese Methode führt jedoch unglücklicherweise zur Bildung einer unerwünschten Verunreinigung und zu einer Ringöffnung. (J. Chem. Soc. 2470,1974 und Supplement Publication No. SUP 2113, Seite 9).

Es wurde nun gefunden, dass man die Verbindungen der im Obergebriff des Anspruchs 1 definierten Formel VI in be-30 quemer Weise herstellen kann, indem man aus einer Verbindung der Formel V

H3C /CH3

(V),

worin R1 einen von einer starken Säure R*OH abgeleiteten Rest darstellt, die Säure R'OH abspaltet.

Die Ausgangsverbindungen kann man leicht auf dem im Formelschema dargestellten Synthesewege erhalten. Die erfin-

dungsgemäss erhaltenen Verbindungen der Formel VI können in die entsprechenden Säuren der Formel VII übergeführt werden.

Schema A

H3<\ ,CH3

V

ch3c0-ch — 'ch-x >

?H3

(ii)

(III)

5

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r h_c ch, h_c ch-

v , y -<^

^ch-ch.ch — ch-x > ^>ch-ch.ch — ch-x it oh it or'

(IV) (V)

A

' ch h3cv SH-

\/ ' . V

;c > (i)

, \

c=ch.ch — ch-x ^ ) ^>c=ch.ch — ch-cooh

R2 À R2

R R"

(VI) (VII)

Dieser Syntheseweg umfasst die Bildung von Verbindun- Die Chlorierung kann ausserdem unter Verwendung von gen der Formeln II bis VII. In diesen Formeln bedeuten R2 molekularem Chlor in Gegenwart eines Katalysators wie ei-

und R3, die gleich oder verschieden sind, Chlor oder Brom und nem Peroxyd, z.B. Benzoylperoxyd, oder unter Einwirkung

X eine Nitrii-, Carboxyl-, Carbonylhalogenid- oder Ester- 35 katalytisch wirkender Strahlung, insbesondere von ultraviolet-

gruppe oder eine gegebenenfalls durch eine oder zwei Nieder- tem Licht, bewirkt werden. Führt man die Chlorierung mit alkylgruppen substituierte Carbonamidgruppie. Geeignete molekularem Chlor in Tetrachlorkohlenstoff durch, so ist die

Estergruppen sind solche der Formel COOM, worin M Nie- Verwendung eines Katalysators nicht notwendig; diese Reak-

deralkyl wie Äthyl, Aralkyl wie Benzyl oder Aryl wie Gruppen tion kann bei Raumtemperatur durchgeführt werden,

der Formel B, im folgenden näher definiert, bedeutet. 40 Die Bromierung von Acetylverbindungen der Formel II

Bei der Durchführung des dargestellten Verfahrens wurde kann unter Verwendung von flüssigem Brom in Gegenwart ei-überraschenderweise gefunden, dass die Dihalogenverbindun- nes inerten Lösungsmittels wie Äther bewirkt werden; die Regen der Formel III leicht durch Halogenierung der Acetylver- aktion verläuft rasch bei Raumtemperatur.

bindungen der Formel II hergestellt werden können, ohne dass Die Reduktion der Dihalogenverbindungen der Formel III

es dabei zu einer Verunreinigung durch die Monohalogenver- 45 zu den Hydroxyverbindungen der Formel IV entsprechend bindungen oder die Bildung der entsprechenden Trihalogen- Verfahrensstufe (b) kann nach irgendeiner der für die Reduk-

verbindungen kommt. Darüberhinaus wurde gefunden, dass tion von Ketonen zu sekundären Alkoholen bekannter Metho-

die sekundären Alkohole der Formel IV leicht in die ge- den durchgeführt werden. Geeignete Methoden sind beispiels-

wünschten Vinylverbindungen der Formel VI übergeführt weise die Reduktion mit Natrium in Äthanol oder mit Natrium werden können, indem man zuerst einen Ester der Formel V, so oder Aluminiumamalgam in Wasser, die katalytische Hydrie-

worin R10 eine abspaltbare Gruppe bedeutet, herstellt und in rung, z. B. mit einem Nickelkatalysator wie Raney-Nickel so-

Stufe (d) aus diesem Ester die Säure R'OH, welche anschlies- wie die Methode nach Ponndorf unter Verwendung von einem send zur Bildung weiteren Esters der Formel V wiederverwen- Aluminiumalkoxyd und einem Alkohol, z.B. Aluminiumprop-

det werden kann, abspaltet, ohne dass es zu einer Öffnung des oxyd und Isopropanol. Bevorzugt wird die Reduktion mit

Cyclopropanringes kommt. ss Hilfe eines Hydrids, z.B. Natriumborhydrid, vorzugsweise in

Die Chlorierung der Acetylverbindungen der Formel II Gegenwart eines Lösungsmittels, durchgeführt. Geeignete Lö-

wird bevorzugt unter Verwendung von Sulfurylchlorid durch- sungsmittel sind Alkanole, Äther wie Dioxan oder deren wäss-

geführt. Die Reaktion kann bei niedrigen Temperaturen, z.B. rige Lösungen.

von 0 bis 50 °C durchgeführt werden, obwohl auch höhere In Verfahrensstufen (c) kann ein Alkohol der Formel IV Temperaturen bis zur Rückflusstemperatur des Reaktionsge- 60 durch Umsetzung mit einer Säure R^H oder einem reaktiven misches angewendet werden können. Das Sulfurylchlorid sollte Derivat davon, z.B. einem Säurechlorid, -bromid oder -anhy-möglichst in einem molaren Überschuss eingesetzt werden. Die drid, in einen Ester der Formel V übergeführt werden. Die Menge des Sulfurylchlorids kann beispielsweise 2 bis 4 oder Säure der Formel R'OH ist eine starke Säure, vorzugsweise sogar 10 Mol-Äquivalent, bezogen auf die Acetylverbindung eine starke organische Säure, insbesondere eine Alkyl-, Aral-der Formel II betragen. Die Umsetzung wird vorzugsweise in 65 kyl- oder Arylsulfonsäure, z.B. p-Toluolsulfonsäure, Trifluor-Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt, obwohl ge- methansulfonsäure, Methansulfonsäure, p-Brombenzolsulfon-wünschtenfalls auch ein Lösungsmittel, z. B. Tetrachlorkohlen- säure oder eine Halogenalkansäure wie beispielsweise Tristoff, verwendet werden kann. chloressigsäure oder Trifluoressigsäure.

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Die Reaktion verläuft rasch bei Raumtemperatur und wird zweckmässigerweise unter Verwendung eines Lösungsmittels wie Pyridin durchgeführt. Das Olefin der Formel VI kann dann aus dem Ester der Formel V durch Abspaltung der Säure R'OH in Gegenwart einer Base erhalten werden. Um die gleichzeitig verlaufende Substitutionsreaktion auf ein Minimum zurückzudrängen, ist es zweckmässig, die Reaktionsbedingungen so zu wählen, dass die Abspaltung der Säure mit Hilfe einer starken Base begünstigt wird. Als Beispiele für geeignete Reaktionsteilnehmer sind zu nennen: Alkalimetallalkoxyde, z.B. Natriummethoxyd oder -äthoxyd oder Kalium-tert.-butoxyd in dem entsprechenden Alkanol, Alkalimetallhy-droxyde wie Natriumhydroxyd in einem Alkanol sowie Ka-lium-tert.-butoxyd in einem nichtpolaren Lösungsmittel wie Benzol, Toluol oder einem halogenierten Kohlenwasserstoff, wie beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff, Dichlormethan oder Dichloräthan. Die Umsetzung kann bei Raumtemperatur oder unter Erhitzen auf die Rückflusstemperatur des Reaktionsgemisches durchgeführt werden.

Schlägt man den im Formelschema A beschriebenen Syntheseweg ein, so kann selbstverständlich die Bedeutung der Gruppe X innerhalb der angegebenen Definition variiert werden. So kann es beispielsweise günstig sein, die Verfahrensstufe (a) unter Verwendung eines Alkylesters durchzuführen, danach jedoch die Verbindung der Formel III in den gewünschten Ester eines Alkohols der Formel BOH überzuführen, bevor die Synthese weitergeführt wird. In ähnlicher Weise ist es wichtig, dass in den einzelnen Reaktionsstufen die Gruppe X mit den eingesetzten Reaktionspartnern verträglich ist.

Bedeutet in der Verbindung der Formel VI X einen Ester des gewünschten Alkohols der Formel BOH, worin B die nachstehend wiedergegebene Bedeutung hat, so stellt das resultierende Olefin einen insektiziden Ester der Formel I dar. Alternativ kann das Olefin der Formel VI mit Hilfe üblicher Methoden in den gewünschten Ester übergeführt werden. Geeignete Methoden sind beispielsweise Umesterung oder Hydrolyse, sofern notwendig, zur Säure der Formel VII und anschliessende Veresterung.

So können beispielsweise Verbindungen der Formel VI, worin X keine Carboxylgruppe bedeutet, mit Hilfe von Standardmethoden, wie beispielsweise saure oder alkalische Hydrolyse, in die entsprechenden Carbonsäuren der Formel VII übergeführt werden. Bei sorgfältiger Auswahl der Reaktionsbedingungen für die Spaltungsreaktion (siehe oben) und Verwendung eines Überschusses an Base, gelingt es, eine Verbindung der Formel V direkt ohne Zwischenisolierung der Verbindung der Formel VI in eine Carbonsäure der Formel VII überzuführen.

Die insektizid wirkenden Ester der Formel I können durch Veresterung des Alkohols der Formel BQ oder eines reaktiven Derivates davon, mit der Säure der Formel VII oder einem reaktiven Derivat davon, welches der Formel VIII

H3C

CH.

R

S>CH-CH

(viii)

CH-COQ

20

entspricht, hergestellt werden. Dabei bedeuten R2 und R3 beide Halogen und Q und Q1 funktionelle Gruppen oder Atome, welche unter Ausbildung einer Esterbindung miteinander reagieren; B hat die im folgenden angegebene Bedeu-25 tung.

Zweckmässigerweise setzt man die Säure der Formel VII, deren Säureanhydrid mit Chlorkohlensäure oder ein Säurechlorid der Formel VIII, wobei Q1 Chlor bedeutet, mit einem Alkohol der Formel BOH um. Eine weitere Möglichkeit be-30 steht darin, ein Halogenid der Formel BHal mit einem Salz der Säure der Formel VII, z.B. das Natrium-, Silber- oder Tetraäthylammoniumsalz, umzusetzen. Die Veresterung kann auch durchgeführt werden, indem man eine Säure der Formel VII oder ein reaktives Derivat davon, z.B. ein Alkalimetallsalz, 35 mit einem quaternären Ammoniumsalz der Formel BA+Hal_, worin A beispielsweise ein Alkylamin und Hai- ein Halogenid bedeuten, umsetzt. Weiterhin kann man einen Ester der Formel VI, worin X einer Gruppe COOM entspricht, einer Umesterung mit einem Alkohol der Formel BOH in Gegenwart ei-40 nes basischen Katalysators unterwerfen.

Die als Ausgangsmaterial verwendbaren Acetylverbindungen der Formel II können mit Hilfe einer beliebigen bekannten Methode hergestellt werden, z.B. nach der in der US-PS 3 397 223 beschriebenen Methode. Der dabei stattfindende 45 Reaktionsablauf kann durch das nachstehend gezeigte Reaktionsschema B dargestellt werden.

Schema B

CH3SCH3 + Hal.CH2X

(IX)

(X)

S -CH2X Hai

(XI)

=CH. X

C=CH.C0.CH.

(II)

(XII)

(XIII)

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Bei dem im obenstehenden Reaktionsschema wiedergegebenen Verfahren werden die Verbindungen der Formel II durch Umsetzung von Mesityloxyd der Formel XIII mit einem Dimethylsulfuranyliden der Formel XII hergestellt. Der letztgenannte Reaktionspartner, d.h. die Verbindung der Formel XII, kann seinerseits ausgehend von dem entsprechend substituierten Dimethylsulfoniumsalz der Formel XI, welches aus einer Verbindung der Formel X, worin Hai ein Halogen wie Brom bedeutet, und Dimethylsulfid erhalten wird, hergestellt werden.

Die Sulfoniumverbindung der Formel XI wird bevorzugt durch Umsetzung von Dimethylsulfid mit einer Verbindung der Formel X in einem polaren oder nicht-polaren Lösungsmittel bei Raumtemperatur hergestellt. Die resultierende Sulfoniumverbindung der Formel XI kann dann mit Hilfe einer Base, z.B. einem Alkalimetallhydroxyd, -alkoxyd oder -hydrid in einem Alkanol, dehydrohalogeniert werden. Bevorzugt verwendet man eine Alkalimetallcarbonatlösung und Chloroform, um die Zersetzung des Ylids der Formel XII auf ein Minimum zu beschränken.

Diejenigen Acetylverbindungen der Formel II, die Ester eines Alkohols der Formel BOH darstellen, werden üblicherweise mit Hilfe bekannter Methoden aus anderen entsprechenden Acetylverbindungen hergestellt. Dies kann beispielsweise durch Umesterung eines Alkylesters oder durch Hydrolyse und anschliessende Veresterung analog zur Umwandlung eines Olefins der Formel VI in eine Verbindung der Formel I geschehen.

Als besonders wirksam haben sich Ester der Formel I erwiesen, welche sich vom 5-Benzyl-3-furylmethylalkohol (in Formel XIV bedeuten Z-Y 5-Benzyl, D = R7 = R8 Wasserstoff) und m-Phenoxybenzyl (in Formel XVII bedeuten Z3 Sauerstoff, D Wasserstoff und n Null) ableiten. Andere spezifische Ester, die zu der obengenannten Verbindungsklasse zählen, sind im Detail in der GB-PS 1 413 491 beschrieben.

Erfolgt die Synthese der Acetylverbindungen der Formel II mit Hilfe der im Reaktionsschema B dargestellten Umsetzungen, so erhält man gezielt die reinen trans-Isomere (geometrische Isomere); während der anschliessenden Reaktionsfolge zur Überführung in die Vinylester der Formel VI wird die trans-Konfiguration beibehalten. Nichtsdestoweniger ist es gewünschtenfalls möglich, eine trans-Verbindung der Formeln II bis VII in das entsprechende cis-Isomer oder ein cis/trans-Isomerengemisch zu überführen, um das entsprechende cis-Isomer oder ein cis/trans-Isomerengemisch der insektiziden Verbindungen der Formel I zu erhalten.

So kann beispielsweise ein cis/trans-Gemisch in bequemer Weise erhalten werden, indem man eine Verbindung der Formel II, III, V oder VI in ihr Säurechlorid überführt und das Säurechlorid auf eine Temperatur oberhalb 100 °C, z.B. auf 110 bis 150 °C, erhitzt. Das Erhitzen des Säurechlorids der Säure der Formel VII führt zur Einstellung eines Gleichgewichts, wobei ein Gemisch erhalten wird, indem das cis/trans-Verhältnis 20 bis 25:80 bis 75 beträgt. Alternativ kann die Umwandlung in ein cis/trans-Gemisch durch Einwirkung von ultravioletter Strahlung bewirkt werden. Derartige Gemische können nach üblichen Methoden aufgetrennt werden, z.B. durch Destillation eines Esters (R bedeutet Alkyl) oder durch fraktionierte Kristallisation der entsprechenden Säuren (R bedeutet Wasserstoff).

Die Zwischenprodukte der Formeln II bis V sowie die insektiziden Ester der Formel I können sowohl optische als auch geometrische Isomerie zeigen.

Die Bildung des Cyclopropanringes in einem frühen Stadium das Syntheseweges von VI zu VII erlaubt, sofern notwendig, die Aufspaltung der optischen Isomere der als Race-mat vorliegenden Ausverbindungen der Formel II, wobei die stärker insektizid wirksamen (+)-Isomere der Verbindungen der Formel I auf dem Wege über die (+)-Isomere der Verbindungen der Formeln II bis V erhalten werden.

Die Racemate all dieser Verbindungen können in die (+)-und (-)-Isomere aufgetrennt werden, um die entsprechenden (+)- oder (-)-Isomere der insektiziden Ester zu erhalten; anderseits können die Racemate selbst zur Herstellung racemi-scher Gemische der insektiziden Ester der Formel I verwendet werden.

Die Racemate von Verbindungen der Formeln II bis VI können nach bekannten Methoden aufgetrennt werden, was bevorzugt durch Umsetzung der entsprechenden (±)-Säure mit einer optisch aktiven Base, wie beispielsweise einem Alka-loid, z.B. Chinin, a-Phenyläthylamin oder threo-l-p-Nitro-phenyl-2-(N,N-dimethylamino)-propan- 1,3-diol, geschehen kann.

Beispiel 1

(± ) trans-Äthyl-3-(/?,/?-dichlorvinyl)-2,2-dimethyl-cyclopropan-1 -carboxylat 0,5 g (0,0012 Mol) (±) trans-Äthyl-3-(/3,y3-dichlor-a-tosyl-oxyäthyl)-2,2-dimethylcyclopropan-l-carboxylat und 2,5 ml n-Natriumhydroxydlösung in 2,5 ml Äthanol wurden 1 Stunde unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Gemisch in 20 ml Wasser gegossen, mit konzentrierter Salzsäure angesäuert und dreimal mit je 10 ml Äther extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden dreimal mit je 15 ml Wasser gewaschen, über wasserfreim Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zu einem farblosen Öl eingedampft. Dieses öl war bezüglich NMR- und IR-Spektren sowie Gaschromatographie mit einer authentischen Probe des Titelesters identisch.

Beispiel 2

(±) trans-3-(/3,/?-Dichlorvinyl)-2,2-dimethyl-cyclopropan-1-carbonsäure 4,2 g (0,018 Mol) (±) trans-Äthyl-3-(ö,/3-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-l-carboxylat und 36,0 ml n-Natriumhydroxydlösung in 36,0 ml Äthanol wurden 1 Stunde unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Gemisch in 200 ml Wasser gegossen und mit konzentrierter Salzsäure angesäuert. Es wurde dreimal mit je 100 ml Äther extrahiert, die Ätherschichten wurden vereinigt, zweimal mit je 100 ml Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Man erhielt einen schmut-zigweissen Feststoff. Nach Umkristallisation aus Cyclohexan fiel die in der Überschrift genannte Säure vom Schmelzpunkt 94 bis 95 °C an.

Beispiel 3

( ± ) trans-3- (ß ,ß -dichlorvinyl)-2,2-dimethyl-cyclopropan- 1-carbonsäure Ein Gemisch von 10, g (0,024 Mol) (±) trans-Äthyl-3-(ß, ß-dichlor-a -tosyloxy äthyl)-2,2-dimethylcyclopropan-1 -carboxylat in 100 ml Äthanol und 100 ml n-Natriumhydroxyd-lösung wurde 1 Stunde unter Rückfluss erhitzt. Überschüssiger Alkohol wurde unter Vakuum entfernt, der Rückstand mit konzentrierter Salzsäure angesäuert und dreimal mit je 60 ml Äther extrahiert. Die vereinigten Ätherschichten wurden zweimal mit je 100 ml gesättigter Natriumchloridlösung extrahiert, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zu der Säure als cremiger Feststoff eingedampft. Die Umkristallisation aus Cyclohexan lieferte ein Produkt vom Schmelzpunkt 93 bis 95 °C (Literatur: 95 bis 96 °C).

Beispiel 4

(±) trans-m-Phenoxybenzyl-3-(j3,/?-dichlorvinyl)-2,2,-dimethylcyclopropan-l-carboxylat 1,0 g (0,0048 Mol) (±) trans-3-(3,/?-Dichlorvinyl)-2,2-di-methylcyclopropan-l-carbonsäure, 1,0 g (0,0050 Mol) m-Phen-

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oxy-benzylalkohol und 0,01 g p- Toluolsulfonsäure in 100 ml Toluol wurden mit einer Dean und Stark-Apparatur 36 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung zweimal mit je 50 ml 5 %igem wässrigem Natriumbi-carbonat, zweimal mit je 50 ml Wasser extrahiert, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wurde durch eine mit Säure gewaschene Aluminiumoxydsäule unter Verwendung von 80/100 Petroläther als Eluierungsmittel geleitet. Nach Verdampfen des Lösungsmittels erhielt man ein farbloses Öl, welches nach Stehenlassen kristallisierte. Das Produkt war hinsichtlich NMR-, IR- und UV-Spektren, Dünnschichtchromatographie und Gaschromatographie mit einer authentischen Probe des in der Überschrift genannten Esters identisch.

Beispiel 5

A: (±) trans-Äthyl-3-(y3,/3-dichlor-a-brosyloxyäthyl)-2-dimethylcyclopropan-l-carboxylat

Eine Lösung von 5,0 g (0,020 Mol) (±) trans-Äthyl-3-(/3,/?-dichlor-a-hydroxyäthyl)-2,2-dimethyIcyclopropan-l-carboxylat in 30 ml Pyridin wurde tropfenweise zu einer Lösung von 10,18 g (0,040 Mol) Brosylchlorid in 30 ml Pyridin zugegeben und bei 40 °C gehalten. Nach der Zugabe wurde das Gemisch 3 Tage bei Zimmertemperatur gerührt und dann in 200 ml Wasser gegossen, mit konzentrierter Salzsäure angesäuert, dreimal mit je 80 ml Äther extrahiert, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zu einem weissen Feststoff eingedampft. Dieser hatte nach Umkristallisation aus Cyclohexan einen Schmelzpunkt von 83 °C.

B: Durch eine ähnliche Reaktion, in welcher das Brosylchlorid durch Mesylchlorid ersetzt wurde, stellte man (±) trans-Äthyl-3-(j3,/?-dichlor-a-mesyloxyäthyl)-2,2-dimethylcy-clopropan- 1-carboxylat her, das eine hellgelbe Flüssigkeit war.

<5(CDC13) 1,12-1,39 (9H,m), 1,62-2,15 (2H,m), 3,18 (3H,s), 4,18(2H,q,J 7Hz), 4,70 (lH,d von d, J 3 & 9Hz), 6,03 (lH,d,J 3Hz).

C: (±) trans-Äthyl-3-(ß,/?-dichlorvinyl)-2,2-dimethyl-cyclopropan- 1-carboxylat

Eine Gemisch von 1,3 g (0,0027 Mol) des Brosylatpro-dukts von A in 5,4 ml Äthanol und 5,4 ml n-Natriumhydro-xydlösung wurde 1 Stunde unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch in 100 ml Wasser gegossen und mit konzentrierter Salzsäure angesäuert. Das Gemisch wurde dreimal mit je 50 ml Äther extrahiert, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zu einem Produkt eingedampft, das ein farbloses Öl war.

D: Das Mesylatprodukt von B wurde in gleicher Weise zur Titelverbindung umgewandelt.

Beispiel 6

A: (±) trans-Äthyl-3-(/3,ß-dichlor-a-trifIuoracetoxyäthyl) -2,2-dimethylcyclopropan-l-carboxylat

1,0 g (0,004 Mol) (±) trans-Äthyl-3-(/3,/3-dichlor-a-hydro-xyäthyl)-2,2-dimethylcyclopropan- 1-carboxylat wurde mit 5,0 g (0,024 Mol) Trifluoressigsäureanhydrid behandelt und das Gemisch 16 Stunden bei Zimmertemperatur in feuchtigkeitsfreier Atmosphäre gerührt. Überschüssiges Reagens wurde im Vakuum entfernt, und es blieb das Trifluoracetat als eine hellgelbe Flüssigkeit zurück. Diese wurde unter Ausschluss von Feuchtigkeit gelagert und ohne weitere Reinigung verwendet.

ó(CDCl3) 1,08-1,41 (9Hz,m), 1,57-2.07 (2H,m), 4,18 (2H,q,J 7Hz), 5,06 (lH,d von d, J 5 & 9Hz), 5,92 (lH,d,J 5Hz).

B: (±) trans-Äthyl-3-(/3,/J-dichlorvinyl)-2,2-dimethyl-

cyclopropan- 1-carboxylat 2,0 g (0,0057 Mol) des Trifluoracetatprodukts von A in 15 ml trockenem Benzol wurden mit 0,96 g (0,0086 Mol) Ka-lium-tert.-butoxyd behandelt und das Gemisch 20 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Dann wurde es im Vakuum eingedampft und der Rückstand mit 40/60 Petroläther extrahiert. Nach Filtrieren wurde der Petroläther im Vakuum abgedampft und der Rückstand durch Gaschromatographie abgetrennt.

Beispiel 7

(±) trans-Benzyl-3-(ß,/3-dichlorvinyl)-2,2-dimethyl-cyclopropan- 1-carboxylat 0,74 g (0,0066 Mol) Kalium-tert.-butoxyd wurden zu 2,0 g (0,0044 Mol) (±) trans-Benzyl-3-dichloracetyl-2,2-dimethyl-cyclopropan-1-carboxylat in 100 ml trockenem Benzol zugegeben und das Gemisch 16 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch in 200 ml Eis/Wasser gegossen und mit konzentrierter Salzsäure angesäuert. Die organische Schicht wurde abgetrennt und die wäss-rige Phase zweimal mit je 100 ml Äther extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zu einem braunen Öl eingedampft. Dieses wurde durch Hinabfliessen in einer Aluminiumoxydsäule Grad m (6 g) unter Verwendung von 60/80 Petroläther als Eluierungsmittel gereinigt und ergab die gewünschte Verbindung als ein farbloses öl. Dieses Produkt war bezüglich NMR-, IR-Spektren, Dünnschicht- und Gaschromatographie mit einer authentischen Probe identisch.

<5(CDC13) 1,18 (3H,s), 1,34 (3H,s), 1,67 (lH,d,J 6Hz), 2,29 lH,d von d, J 6 & 9Hz), 5,18 (2H,s), 5,67 (lH,d,J 9Hz), 7,42 (5H,s).

vmax. (Film) 1731,1225,1166,1117, 882, 698 cm"1.

Beispiel 8

(±) trans-m-Phenoxybenzyl-3-(j3,/?-dichlorvinyl)-2,2-dimethyl-cyclopropan-l-carboxylat 0,45 g (0,004 Mol) Kalium-tert.-butoxyd wurden zu 1,0 g (0,002 Mol) (±) trans-m-Phenoxybenzyl-3-(j3,/?-dichlor-a-to-syloxyäthyl)-2,2-dimethylcyclopropan-l-carboxylat in 20 ml trockenem Benzol zugegeben und das Gemisch 16 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsprodukt in 100 ml Eis/Wasser gegossen und mit konzentrierter Salzsäure angesäuert. Die organische Schicht wurde abgetrennt und die wässrige Phase zweimal mit je 50 ml Äther extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum ungedämpft. Man erhielt ein gelbes Öl. Die Reinigung wurde durch Chromatographie an einer Aluminiumoxydsäule Grad III (3 g) und Eluieren mit 40/60 Petroläther durchgeführt, und man erhielt einen weissen Feststoff vom Smp. 45 °C. Dieses Produkt war bezüglich IR- und NMR-Spektren sowie Dünnschicht- und Gaschromatographie mit authentischem Material identisch.

Beispiel 9

A: (±) trans-Äthyl-3-(8,/5-dibrom-a-hydroxyäthyl)-2,2-dimethylcyclopropan-1-carboxylat 2,38 g (0,063 Mol) festes Natriumborhydrid wurden portionsweise zu einer gekühlten Lösung von 21,6 g (0,063 Mol) (±) trans-Äthyl-3-dibromacetyl-2,2-dimethylcyclopropan-l-carboxylat in 300 ml Methanol zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde 3 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Der grösste Teil des Methanols wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand in 200 ml Eis/Wasser gegossen. Dieser wurde dreimal mit je 100 ml Äther extrahiert, die Ätherphasen vereinigt, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Man erhielt die Hydroxyverbindung als ein hellgelbes Öl vom Siedepunkt 130 °C/0,1 mm Hg.

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B: (±) trans-ÄthyI-3-(ß,/3-dibrom-a-tosyIoxyäthyI)-2,2,-dimethylcyclopropan-1-carboxylat Eine Lösung von 11,0 g (0,032 Mol) des Produkts von A in 63 ml Pyridin wurde tropfenweise zu einer Lösung von 12,7 g (0,067 Mol) Tosylchlorid in 92 ml Pyridin zugegeben s und das Gemisch drei Tage bei Zimmertemperatur stehengelassen. Der Hauptteil des Pyridins wurde unter Vakuum entfernt und der Rückstand in 100 ml Eis/Wasser gegossen. Nach Ansäuerung mit konzentrierter Salzsäure wurde das Gemisch dreimal mit je 50 ml Äther extrahiert, die Ätherphasen verei- io nigt, dreimal mit je 50 ml Wasser, dann einmal mit 100 ml Natriumchloridlösung extrahiert, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zu einem hellgelben öl (15,1 g) eingedampft. Dieses Öl wurde in 600 ml Petroläther aufgenommen und nach Stehenlassen kristallisierte das Tolysat 15

als weisse Prismen aus. Die Umkristallisation wurde mit 40/60 Petroläther vorgenommen, Schmelzpunkt 84 °C.

C: (±) trans-3-(8,/3-Dibromvinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-1-carbonsäure

Ein Gemisch von 3,7 g (0,0074 Mol) des Produktes von B in 30 ml Äthanol und 29,6 ml n-Natriumhydroxydlösung wurden 3 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Überschüssiger Alkohol wurde unter Vakuum entfernt, und der Rückstand wurde mit konzentrierter Salzsäure angesäuert. Nach Stehenlassen setzte sich ein hellgelber Niederschlag ab, der abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet wurde. Die Umkristallisation wurde aus 40/60 Petroläther durchgeführt. Schmelzpunkt 125 bis 126 °C.

s

Claims

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2

VI

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel

// w

-ch2-cec.ch2 (xviii);

oder

(vi),

och^.csc.ch^— (xix),

worin

R2 und R3, die gleich oder verschieden sind, Chlor oder Brom; und

X eine Nitrii-, Carboxyl-, Carbonylhalogenid- oder eine gegebenenfalss durch ein oder zwei Niederalkylgruppen substituierte Carbonamidgruppe oder eine Gruppe der Formel -COOM, wobei M Niederalkyl, Aralkyl, Aryl oder eine Gruppe B darstellt, wobei B einer der Gruppen der Formeln XIV bis XIX

r

7

worin

Z >0, >S, >CH2 oder >CO;

Y Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl oder unsubstituier-tes oder im Ring ein- oder mehrfach durch Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Halogen substituiertes Aryl oder Furyl;

R7 und R8, die gleich oder verschieden sind, Wasserstoff, • Alkyl oder Alkenyl;

R9 Wasserstoff oder Methyl;

R10 und R11, die gleich oder verschieden sind, Wasserstoff oder Alkyl;

R12 einen organischen Rest, der in a-Stellung zu der CH2-Gruppe, an die R12 gebunden ist, eine ungesättigte Koh-25 lenstoff-Kohlenstoff-Bindung aufweist;

20

-ch-

0

-z-y

(xiv);

R

(xv);

A/S^ einen Phenylenrest oder ein Dihydro- oder Tetrahy-

droanalog davon;

X1, X2, X3 und X4, die gleich oder verschieden sind, Was-30 serstoff, Chlor oder Methyl;

D Wasserstoff, -CN oder -C=CH;

Z1 und Z2, die gleich oder verschieden sind, Chlor oder Methyl;

Z3 >CH2, >0, >S oder >CO; und 35 n Null, 1 oder 2 ist,

darstellen, entspricht,

bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man aus einer Verbindung der Formel V

40

45

(v),

n-ch,

(xvi)

(xvii)

so worin R1 einen von einer starken Säure RJOH abgeleiteten Rest darstellt, die Säure R1OH abspaltet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel V, worin R1 einen von einer starken organischen Säure der Formel RxOH abgeleite-

55 ten Rest bedeutet, verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel V, worin R1 einen von einer Alkylsulfonyl-, Arylsulfonyl-, Aralkylsulfonyl-oder Halogenalkansäure abgeleiteten Rest bedeutet, verwen-

6o det.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel V, worin R1 einen von p-Toluolsulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure, Methansul-fonsäure, p-Brombenzolsulfonsäure, Trichloressigsäure oder es Trifluoressigsäure abgeleiteten Rest bedeutet, verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel V, worin R1 einen von p-Toluolsulfonsäure abgeleiteten Rest bedeutet, verwendet.

3

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6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Abspaltung der Säure mit Hilfe einer starken Base bewirkt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Base ein Alkalimetallalkoxyd in einem Alkanol oder ein Alkalimetallhydroxyd in einem Alkanol verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Base Kalium-tert.-butoxyd in einem nichtpolaren Lösungsmittel, einem Alkanol oder einem halogenierten aliphatischen Kohlenwasserstoff verwendet.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel VI, worin X eine Carb-oxyl-, Niederalkoxycarbonyl- oder Aralkoxycarbonylgruppe bedeutet, herstellt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel VI, worin X eine Äth-oxycarbonyl- oder Benzyloxycarbonylgruppe bedeutet, herstellt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel VI, die in trans-Konfi-guration vorliegt, herstellt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man

(±)trans-m-Phenoxybenzyl-3-(2,2-dichlorvinyI)-2,2-dime-

thylcyclopropan-1-carboxylat herstellt.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man

(±)trans-Benzyl-3-(ß,/3-dichlorvinyl)-2,2-dime-

thylcyclopropan-1 -carboxylat herstellt.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine erhaltene Verbindung der Formel VI, worin X eine Carboxyl- oder Carbonylhalogenidgruppe bedeutet, durch Veresterung in einen insektizid wirksamen Ester der Formel VI, worin X einer Gruppe -COOB entspricht, überführt.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine erhaltene Verbindung der Formel VI, worin X eine Gruppe -COOM, wobei M eine Niederalkyl-, Aralkyl-oder Arylgruppe bedeutet, durch Umesterung in einen insektizid wirksamen Ester der Formel VI, worin X einer Gruppe -COOB entspricht, überführt.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Verbindung der Formel V (±)trans-Äthyl-3-(/3,/3-dichlor-a-tosyloxyäthyl)-2,2-di-

methylcyclopropan-1 -carboxylat ; (±)trans-Äthyl-3-(ß,/3-dichlor-a-brosyloxyäthyl)-2,2-di-

methylcyclopropan-1 -carboxylat ;

( ± ) trans-Äthyl-3 ~(ß,ß -dichlor-a -trifluoracetoxyäthyl)-

2,2-dimethylcyclopropan-l-carboxylat; (±)trans-Benzyl-3-(/J,/?-dichlor-a-tosyloxyäthyl)-2,2-di-

methylcyclopropan-l-carboxylat; (±)trans-m-Phenoxybenzyl-3-(/3,/3-dichlor-a-tosyloxyäthyl)-

2,2-dimethylcyclopropan- 1-carboxylat; oder (±)trans-Äthyl-3-(/3,/3-dibrom-a-tosyloxyäthyl)-2,2-di-

methylcyclopropan- 1-carboxylat einsetzt.

17. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel VI

worin die Symbole R2, R3 und X die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Alkohol der Formel IV

(iv)

durch Umsetzung mit einer Säure der Formel R'OH, worin R1 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat, oder einem reaktiven Derivat davon in eine Verbindung der Formel V überführt und diese nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 in 20 eine Verbindung der Formel VI überführt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man als reaktives Derivat der Säure der Formel RJOH deren Säurechlorid, Säurebromid oder Säureanhydrid verwendet.

25 19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man als Verbindung der Formel IV (±)trans-Äthyl-3-(/?,/?-dichlor-a-hydroxyäthyl)-2,2-di-

methylcyclopropan-1 -carboxylat; (±)trans-Benzyl-3-(/3,/3-dichlor-a-hydroxyäthyl)-2,2-di-30 methylcyclopropan-1 -carboxylat ;

(±)trans-m-Phenoxybenzyl-3-(/3,/3-dichlor-a-hydroxyäthyl)-
2,2-dimethylcyclopropan-l-carboxylat; oder (±)trans-Äthyl-3-(/3,/3-dibrom-a-hydroxyäthyl)-2,2-di-methylcyclopropan-1 -carboxylat 35 einsetzt.