NO169957B

NO169957B - Fremgangsmaate for fremstilling av en isomerblanding.

Info

Publication number: NO169957B
Application number: NO90903920A
Authority: NO
Inventors: Gyoergy Hidasi; Istvan Szekely; Bela Bertok; Sandor Zoltan; Lajos Nagy; Antal Gajari; Eva Somfai; Agnes Hegedues; Laszlo Pap; Rudolf Soos; Erzebet Radvany; Sandor Botar; Tamas Szabolcsi
Original assignee: Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet
Priority date: 1985-01-16
Filing date: 1990-09-07
Publication date: 1992-05-18
Also published as: AU5354186A; AR240225A1; PT81856B; DE3670194D1; DE3665002D1; US4963584A; BR8604535A; BG60226B1; US5110976A; PT81856A; DK440786D0; DK440886A; JPH0621111B2; NO166682C; JPH0825982B2; MD70B1; AU5354286A; KR870700005A; NO166831B; DD264913B3

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av et krystallinsk produkt med et smeltepunkt på 80,5-81,5 °C, bestående av minst 95 vekt% av enantiomerpar IRtransS og IStransR av forbindelsen cyano-3-fenoxybenzyl-(2,2-diklorvinyl)-2,2-dimetyl/-cyclopropankarboxylsyreester med strukturformel I

ut fra blandinger som sammen inneholder IRtransS-, IStransR-, IRtransR- og IStransS-isomerer, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at utgangsblandingen i smeltet tilstand eller oppløst i et rettkjedet, forgrenet eller alicyklisk mettet C^-C^-hydrokarbon, i tetrahydrofuran, i en alkanol med en C-kjedelengde på C-l-C^eller i en blanding av n-hexan/tetrahydrofuran i et vol. forhold på 95:5, ved en temperatur på fra +7 ° til +60 °C a) epimeriseres med ammoniakk, et sekundært eller tertiært amin eller en uorganisk base, eller b) tilsettes en podekrystall bestående av IRtransS- og IStransR-enantiomerpar, at det ønskede enantiomerpar

bringes til krystallisasjon ved +30 °C til -30 °C og

at krystallisatet isoleres, eller

c) epimeriseres med ammoniakk, et sekundært eller tertiært amin eller en uorganisk base, og tilsettes en

podekrystall bestående av IRtransS- og IStransR-enantiomerpar, at det ønskede enantiomerpar bringes til krystallisasjon ved +30 °C til -30 °C og at krystallisatet isoleres,

og at prosess a), b) eller c) eventuelt gjentas.

Ifølge variant a) og e) av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man fortrinnsvis gå frem ved anvendelse av et C1_12-hydrocarbon, C-^g-klorert hydrocarbon, C1_5~<d>ialkyl-ether eller C-^^-alkohol som organisk løsningsmiddel. Angitte løsningsmidler kan være rettkjedede eller forgrenede og cykliske og alicykliske.

Det foretrekkes å utføre podingen med en podekrystall i nærvær av en antioxydant - i særdeleshet tert.butylhydroxytoluen eller 2,2,4-trimethyl-kinolin - og anvende ethanol, isopropanol-petrolether eller hexan som løsnings-middel .

Ifølge variant d) av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen foretrekkes det å anvende et C. ,_-alkan, C,- , ^-cycloalkan,

4-10 5-10J' C^_g-alkanol og/eller C,-_g-cycloalkanol eller en blanding derav som løsningsmiddel. Man kan særlig fordelaktig anvende hexan, petrolether, cyclohexan, methanol, ethanol eller isopropanol.

I epimeriseringstrinnet kan ammoniakk, sekundære eller tertiære alkylaminer eller cykliske aminer anvendes som basisk substans. Således kan man fortrinnsvis anvende triethylamin, diethylamin, morfolin, pyrrolidin, piperidin, diisopropylamin, efedrin, triethylendiamin, benzylamin, N-butylamin, sekundær butylamin, tetrabutylammoniumhydroxyd, natriumhydroxyd, kalium-tert.-butylat, natriumisopropylat eller en ionebytterharpiks omfattende en kvartær ammonium-forbindelse eller en katalytisk mengde av et amin med en stor molekylvekt.

Som løsningsmiddel foretrekkes det å anvende methanol, ethanol, isopropanol, petrolether eller hexan.

Angitte reaksjonsvarianter kan anvendes særlig økonomisk hvis den totale fremstillingslinje omfatter anvendelse og fremstilling av isomerer av formel (I) også andre enn Ib.

Hvis den syntetiske cypermethrin-fremstillingsprosess gjør det mulig og hvis det er det ønskede mål med oppfinnelsen å fremstille bare en blanding av trans-cypermethriner ved hjelp av en av forestringsprosedyrene, er variant e) ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen særlig egnet for økonomisk fremstilling av isomerpar Ib. Ifølge angitte variant e) omdannes den fullstendige mengde av trans-blandingen til det ønskede enantiomerpar Ib.

Ifølge variant e) foretrekkes det å anvende triethylamin, morfolin, pyrrolidin, piperidin, diisopropylamin, efedrin eller sekundær butylamin som organisk aminbase.

Det er en forutsetning for gjennomførbarheten av variant e) å tilveiebringe og fremstille meget rene podekrystaller med en renhet over 95% og et smeltepunkt over 80°C fra de ikke-krystalliserende, rene isomerer li og Id. Dette muliggjør den tilsiktede rettede, asymmetriske omdannelse.

Man kan enn videre fortrinnsvis gå frem ved oppløsning av blandingen i aminet i nærvær av et organisk løsnings-middel. For dette formål kan de løsningsmidler som er angitt under variant a), anvendes.

Ifølge variant a) kan man gå frem ved å oppløse iso-merblandingen av trans-cypermethriner - omfattende IRtransS-, IStransR-, IRtransR- og IStransS-isomerene - i triethylamin. Krystallinske utgangsmaterialer oppløses ved en temperatur mellom 40 og 70°C, og den erholdte løsning kan filtreres.

En oljeaktig cypermethrin-blanding kan også oppløses ved romtemperatur.

Krystallisering av IRtransS- + IStransR-isomerparet kan utføres ved poding av løsningen ved romtemperatur med krystaller av en 1:1 blanding av IRtransS- og lStransR-isomerene (anbefalt renhet 99,8%) og deretter underkaste den således erholdte blanding en krystallisering ved en temperatur mellom 0 og 20°C med eller uten omrøring. De utfelte

•krystaller separeres ved filtrering eller sentrifugering,

og moderluten adherert til overflaten av krystallene, vaskes av med et alkan (fortrinnsvis et løsningsmiddel av cyclo-alkantypen, i særdeleshet petrolether). Den forenede moder-lut konsentreres fullstendig. Angitte krystalliserings-prosedyre kan gjentaes. Den asymmetriske omdannelse kan fortrinnsvis utføres i en tørr inertgass-(fortrinnsvis nitrogen) atmosfære.

Ifølge den ovenfor angitte prosess kan en IRtransS- + IStransR-isomerblanding med en renhet på rundt 95% frem-stilles i et utbytte på 80% pr. trinn. Renheten kan økes til 99-99,5% ved hjelp av ytterligere omkrystallisering fra en alkohol, i særdeleshet isopropanol.

Hvis basen også tjener som løsningsmiddel, foretrekkes det å anvende en aminbase med et vanninnhold som ikke er høyere enn 0,2-0,4%. Cis-isomerforurensninger av trans-cypermethrinblandingen anvendt som utgangsmateriale, kan nedsette utbyttet.

Kjemiske eksempler

Eksempel 1

10 g av en cypermethrin-blanding bestående av 18,2% av Ia, 21,8% av Ic, 26,8% av Ib og 33,2% av Id ble oppløst i 50 ml av en 95:5 blanding av n-hexan og tetrahydrofuran. Løsningen ble underkastet kromatografi på en kolonne omfattende 500 g silicagel G. 25 ml fraksjoner ble oppsamlet ved anvendelse av en 95:5 blanding av n-hexan og tetrahydrofuran som elueringsmiddel. Fraksjoner svarende til en R^-verdi på 0,2, ble oppsamlet (som TLC elueringsblanding ble det anvendt en 95:5 blanding av n-hexan og tetrahydrofuran). Angitte fraksjoner ble fordampet i vakuum. Det således erholdte residuum (2,9 g) ble oppløst i 29 ml ethanol ved 45"C og ble krystallisert ved 0°C etter tilsetning av pode-krystallinsk IRtransS + IStransR. Det utfelte produkt ble filtrert fra, vasket to ganger med 10 ml iskald ethanol hver gang, og ble tørket i vakuum. 2,6 g av et hvitt, krystallinsk produkt ble således erholdt, smp.: 80,2°C. Analytiske, karakteristiske data: R^= 0,2 (kiselgur G plate, 95:5 blanding av n-hexan og tetrahydrofuran)

IR (KBr)S)c=o= 1735 cm"<1>

NMR (CDC13) S (ppm) = 1,22, 1,27, CMe2; 1,69, d, 1H

Cl; 2,32, m, 1H C3; 5,6, d, 1H Cl'; 6,39, s, 1H, C alfaproton.

Eksempel 2

Til 10 g av en krystallinsk trans-cypermethrinbland-ing (omfattende 53,9% IRtransR- og IStransS-isomerer og 43,3% Ig-isomerer i henhold til gasskromatografi) ble 15 ml vannfri triethylamin tilsatt. Blandingen ble oppvarmet under nitrogen og under konstant omrøring til 60°C, hvorpå løsningen_ble filtrert og avkjølt til 30°C. Den således erholdte, klare, farveløse løsning ble podet med en podekrystall av en 1:1 blanding av Ib-isomerer, ble avkjølt til romtemperatur og fikk krystallisere i 1 dag. Blandingen ble filtrert kald. Produktet ble tørket ved romtemperatur. 8,4 g av et snøhvitt, krystallinsk produkt ble således erholdt. Smp.: 7 9,5-80,5°C. I henhold til gasskromato-grafisk analyse omfattet produktet 95% av en 1:1 blanding av de ønskede Ib-isomerer. Moderluten ble fordampet. Ved gjentagelse av de ovenfor angitte trinn ble 1,05 g av hvitt, krystallinsk produkt erholdt som en andre masse, smp.: 79-80°C.

Det forenede produkt ble omkrystallisert fra 50 ml isopropanol. 8,5 g av et snøhvitt, krystallinsk produkt ble erholdt som en første masse,- smp.: 80,5°C, innhold av aktiv bestanddel 98%. Ved ytterligere omkrystallisering ble 7,5 g av et krystallinsk produkt erholdt, smp.: 81,5°C, innhold av aktiv bestanddel over 99,5%.

IR (KBr) - 0c=o= 1735 cm"<1>

c=o

NMR (CDC13) £(ppm) = 1,22, 1,27 CMe2; 1,69, d, 1H Cl;

2,32, m, 1H C3; 5,6, d, 1H Cl'; 6,39, s, 1H, C

alfaproton.

Eksempel 3

100 g av en oljeaktig, uren (renhet 95%) trans-cypermethrinblanding (omfattende 48% av IRtransR- og IStransS-isomerer og 47 % av Ib isomerer i henhold til gasskromatografi) ble oppløst i en løsning av 150 ml vannfri triethylamin og 0,2 g tert.-butylhydroxytoluen under omrør-ing. Løsningen ble raskt filtrert, podet, krystallisert og omkrystallisert to ganger på analog måte med hva som er beskrevet i eksempel 2. 82 g snøhvitt, krystallinsk isomerpar Ib ble således erholdt, smp.: 80-80,5°C, innhold av aktiv bestanddel 97,5%.

Eksempel 4

10 g oljeaktig trans-cypermethrin-blanding (omfattende 85% IRtransR- og IStransS-isomerer og 14% Ib-isomerer) ble oppløst i 15 ml vannfri triethylamin under omrøring ved romtemperatur, hvorpå løsningen ble filtrert og krystallisert som beskrevet i eksempel 2. 8 g snøhvit, krystallinsk isomerblanding Ib ble erholdt, smp.: 79-80,5°C.

Eksempel 5

10 g krystallinsk trans-cypermethrin (omfattende 52% IRtransR- og IStransS-isomerer og 47% Ib isomerpar) ble oppløst i 15 ml tri-n-propylamin ved 50°C. Løsningen ble filtrert, avkjølt til 30°C og podet med en podekrystall bestående av en 1:1 blanding av Ib-isomerene. Blandingen fikk krystallisere i 48 timer. 8,2 g av et snøhvitt, krystallinsk produkt ble erholdt, smp.: 78-80°C. Renhet 95%

(i henhold til gasskromatografianalyse).

Eksempel 6

Man gikk frem som beskrevet i eksempel 5 med det unntak at 15 ml tributylamin ble anvendt som base. 7,5 g snø-hvitt, krystallinsk isomerpar Ib ble erholdt, smp.: 77-79°C, renhet 93%.

Eksempel 7

Man gikk frem som beskrevet i eksempel 5, med det unntak at 15 ml triisopsopylamin ble anvendt som base. 7,5 g snøhvitt, krystallinsk isomerpar Ib ble erholdt, smp.: 78-80°C, renhet 95,5%.

Eksempel 8

Men gikk frem som beskrevet i eksempel 5, med det unntak at 15 ml diisopropylamin ble anvendt som base. 8,0 g snøhvitt, krystallinsk isomerpar Ib ble erholdt, smp.: 78-80°C, renhet 95,5%.

Eksempel 9

10 g trans-cypermethrin (omfattende 48% IRtransS- og IStransR-isomerer og 49% Ib-isomerpar) ble oppløst i 50 ml isopropanpl under omrøring og oppvarming, hvorpå 2 ml av en vandig ammoniumhydroxydløsning ble tilsatt (spesifikk vekt 0,880 g/ml). Løsningen ble podet med podekrystaller av isomerblanding Ib, ble omrørt ved 20°C i 24 timer, avkjølt til 0-5°C, og omrøringen ble fortsatt ved denne temperatur. Suspensjonen ble filtrert, produktet ble vasket med isopropanol og petrolether og tørket. 6 g av hvitt, krystallinsk isomerpar Ib (1:1) ble erholdt, smp.: 78-79°C, renhet 92% (GC-analyse). Fra moderluten ble 1,5 g hvitt, krystallinsk produkt erholdt som andre masse. Smp.: 78-79°C. Sammensetningen av den andre mase er identisk med den av krystallene i den første masse.

Eksempel 10

10 g trans-cypermethrin (omfattende 54% lRtransS-

og IStransR-isomerer og 45% isomer Ib) ble oppløst i 100 ml petrolether (kp.: 60-80°C) hvorpå 1 ml av en 0,5 molar natriumcarbonatløsning og en 1:1 vol. blanding av vann og methanol omfattende 10 w/v tetrabutylammoniumbromid ble tilsatt. Løsningen ble podet med en podekrystall i henhold til eksempel 2, fikk krystallisere i 4 dager, ble filtrert, vasket med petrolether og tørket. 6,8 g hvitt, krystallinsk isomerpar Ib ble erholdt, smp.: 78-80°C, renhet 95% (GC-analyse) .

Eksempel 11

10 g krystallinsk trans-cypermethrin (omfattende 52% IRtransS- og IStransR-isomerer og 47% IRtransR- og IStransS-isomerer) ble oppløst i 100 ml petrolether ved 50-60°C.

Til løsningen ble tilsatt 0,02 g 2,6-di-tert.-butyl-4-methyl-fenol. Etter filtrering ble filtratet podet ved 30°C med podekrystaller omfattende en 1:1 blanding av Ib-isomerene. Krystalliseringen ble utført som ovenfor beskrevet. 3,8 g snøhvitt, krystallinsk isomerpar Ib (1:1) ble erholdt,

smp.: 77-79°C, renhet 93%. Ved omkrystallisering fra petrolether steg smeltepunktet til 80,5°C. Krystalliseringsmoderluten ble epimerisert i et separat trinn.

Eksempel 12

10 g krystallinsk trans-cypermethrin (omfattende 45% IRtransS- og IStransR-isomerer og 53% IRtransR- og IStransS-isomerer) ble oppløst i 75 ml isopropanol ved 50-60°C. Løs- ningen ble behandlet på analog måte med hva som er beskrevet i eksempel 11. 3,6 g snøhvitt, krystallinsk isomerpar Ib ble erholdt. Ifølge gasskromatografianalyse oppgikk renheten av 1:1-blandingen til 94%. Smp.: 80°C. Ytterligere omkrystallisering ble utført som beskrevet i eksempel 2. Et produkt med et innhold av aktiv bestanddel over 99% ble således erholdt. Krystalliseringsmoderluten ble epimerisert 1 et separat trinn.

. Eksempel 13

I en apparatur utstyrt med en omrører ble moderluten erholdt ifølge eksempel 11 (en løsning anrike± i isomer Id) innført, og 1 g Dowex<®>type 2x4 mesh (serva) basisk ionebytterharpiks ble tilsatt. Den heterogene suspensjon ble omrørt ved 40°C i 12 timer, filtrert, vasket to ganger med 2 ml isopropanol hver gang. Ifølge gasskromatografi omfattet løsningen 41% Ib isomerpar og 46% Id isomer. Løsningen ble fordampet og krystallisert som beskrevet i eksempel 11.

Eksempel 14

Man gikk frem som beskrevet i eksempel 13 med det unntak at petrolether ble anvendt som løsningsmiddel. Ifølge gasskromatografianalyse omfattet løsningen 39% av Ib-isomer og 56% av IRtransR- og IStransS-isomerer.

Eksempel 15

10 g farveløst, oljeaktig cypermethrin (omfattende 30% av Ib, 31% av Id, 18% av Ia og 21% av Ic) ble podet med podekrystaller av en 1:1 blanding av Ib-isomerene og fikk krystallisere ved 7°C i en uke. Den erholdte, viskøse, krystallinske olje ble avkjølt til -15°C, ble suspendert i 10 ml av en 1:1 blanding av isopropanol og diisopropylether avkjølt til -15°C og ble filtrert kald. De således erholdte krystaller ble vasket med 5 ml iskald isopropanol og ble tørket ved romtemperatur. 2 g hvitt, krystallinsk produkt Ib ble erholdt, smp.: 78-80°C, renhet 96% (GC). Ved omkrystallisering fra 13 ml hexan ble det erholdt 2,25 g av et snøhvitt, krystallinsk produkt med smp.: 80-81°C, et innhold av aktiv bestanddel på 99%.

Eksempel 16

10 g cypermethrin (omfattende 30% av Ib, 31% av Id, 18% av Ia og 21% av Ic) ble oppløst i 100 ml varm isopropanol hvorpå 0,02 g 2,5-di-tert.-butyl-4-methylfenol ble tilsatt. Løsningen ble klaret med 0,2 g carbon, ble filtrert varm, og filtratet ble podet ved 30°C med en podekrystall bestående -av en 1:1 blanding av Ib-isomerene. Blandingen fikk krystallisere ved 10°C i 24 timer, ved 0°C i 48 timer og til slutt ved -5°C i 24 timer (krystalliseringen ble utført slik at en oljeaktig separering av produktet skulle unngåes). Krystallene ble filtrert kaldt, vasket med isopropanol og tørket ved romtemperatur. 2,6 g snøhvitt, krystallinsk isomerpar (1:1) ble erholdt, smp.: 78-80°C, renhet 95%. Ved omkrystallisering fra hexan ble 2,3 g av snøhvitt, krystallinsk produkt erholdt, smp.: 80-81°C, innhold av aktiv bestanddel 99%.

Claims

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et krystallinsk produkt med et smeltepunkt på 80,5-81,5 °C, bestående av minst 95 vekt% av enantiomerpar IRtransS og IStransR av forbindelsen cyano-3-fenoxybenzyl-(2,2-diklorvinyl)-2,2-dimetyl/-cyclo-propankarboxylsyreester med strukturformel I

ut fra blandinger som sammen inneholder IRtransS-, IStransR-, IRtransR- og IStransS-isomerer, karakterisert vedat utgangsblandingen i smeltet tilstand eller oppløst i et rettkjedet, forgrenet eller alicyklisk mettet C-L-C^-hydrokarbon, i tetrahydrofuran, i en alkanol med en C-kjedelengde på C^ C^ eller i en blanding av n-hexan/tetrahydrofuran i et vol. forhold på 95:5, ved en temperatur på fra +7 ° til +60 °C a) epimeriseres med ammoniakk, et sekundært eller tertiært amin eller en uorganisk base, eller b) tilsettes en podekrystall bestående av IRtransS- og IStransR-enantiomerpar, at det ønskede enantiomerpar bringes til krystallisasjon ved +30 °C til -30 "C og at krystallisatet isoleres, eller c) epimeriseres med ammoniakk, et sekundært eller tertiært amin eller en uorganisk base, og tilsettes en podekrystall bestående av IRtransS- og IStransR-enantiomerpar, at det ønskede enantiomerpar bringes til krystallisasjon ved +30 °C til -30 °C og at krystallisatet isoleres, og at prosess a), b) eller c) eventuelt gjentas.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat det som løsningsmiddel anvendes n-hexan, n-heptan, petroleter, cyclohexan, metanol, etanol, isopropanol, trietylamin eller diisopropylamin.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat epimeriseringen utføres med alkalihydroxid, alkalialkoholat, alkalicarbonat, basisk ionebytterharpiks eller en aminbase med høyere relativ molekylmasse, eller med et rettkjedet eller forgrenet sekundært eller tertiært C2-C9-amin.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat podingen i tilfellet av anvendelse av etanol, isopropanol eller hexanoppløsnings-middel, utføres i nærvær av et antioxidasjonsmiddel, fortrinnsvis tertiært butylhydroxytoluen eller 2,2,4-trimetyl-kinolin.