**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
der Formel I ein Salz einer Halogenwasserstoffsäure mit einem aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen primären, sekundären oder tertiären Amin oder einer heterocyclischen Stickstoffbase verwendet.
14. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator für die Umlagerung eines 2 (2',2',2'-Tribromäthyl)-2-chlorcyclobutan-1-on der Formel IV in ein 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-1-on der Formel I ein Salz der Formel
EMI2.1
in welcher M Fluor, Brom oder Jod, insbesondere Chlor, Q4 Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Cyclohexyl, Benzyl, Phenyl oder Naphthyl und Qs, Q6 und Q7 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeuten, oder ein N-Alkylpyridiumhalogenid mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe verwendet.
15. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umlagerung eines 2-(2',2',2'-Tribrom äthyl).2-chlorcyclobutan- 1 -ons der Formel IV in ein 2 (2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-1-on der Formel I bei Temperaturen zwischen 80 und 130 "C durchführt.
16. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umlagerung eines 2-(2',2',2'-Tribrom äthyl)-2-chlorcyclobutan-l-ons der Formel IV in ein 2 (2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-1-on der Formel I in der Schmelze bei einer Temperatur zwischen 80 und 130 "C in Gegenwart eines Trialkylamins mit je 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in den Alkylgruppen oder eines Tetraalkylammoniumhalogenids mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen in den Alkylgruppen vornimmt.
17. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umlagerung eines 2-(2',2',2'-Tribrom äthyl)-2-chlorcyclobutan-1-ons der Formel IV in ein 2 (2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-1-on der Formel I in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels durchführt.
18. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umlagerung eines 2-(2',2',2'-Tribrom äthyl)-2-chlorcyclobutan-l-ons der Formel IV in ein 2 (2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan. 1 -on der Formel I in einem aliphatischen Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Dioxan, Acetonitril, 3 Methoxypropionitril, Äthylenglykol, Diäthyläther oder Diisopropylketon als Lösungsmittel durchführt.
19. Verwendung von 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlor- cyclobutan-l-onen der Formel I
EMI2.2
in welcher einer der Reste R1 und R2 Methyl und der andere Wasserstoff oder Methyl oder R, und R2 zusammen Alkylen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, zur Herstellung von Verbindungen der Formel VIII
EMI2.3
in welcher einer der Reste Rl und R2 Methyl und der andere Wasserstoff oder Methyl oder R, und R2 zusammen Alkylen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, und R für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verbindung der Formel I in Gegenwart einer Base der allgemeinen Formel R-OMe, in welcher R = H oder Alkyl mit 1-4 Kohlenstoffatomen und Me ein Alkalimetallatom bedeutet, erhitzt.
Die vorliegende Erfindung betrifft neue 2-(2',2',2'-Tri bromäthyl)-4-chlorcyclobutan- 1 -one, Verfahren zu ihrer Herstellung aus 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-2-chlorcyclobutan- 1einen und deren Verwendung zur Herstellung von 2-(2',2' Dibromvinyl)-cyclopropancarbonsäure und deren Ester.
Die neuen 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-1- one entsprechen der Formel I
EMI2.4
in welcher einer der Reste R, und R2 Methyl und der andere Wasserstoff oder Methyl oder R, und R2 zusammen eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Die 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)4-chlorcyclobutan-l -one der Formel I sind wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung von insektizid wirksamen Cyclopropancarbonsäurederivaten (Pyretoiden). Die Herstellung solcher insektiziden Wirkstoffe erfolgt ausgehend von den 2-(2',2',2'-Tribrom äthyl)-4-chlorcyclobutan-1-onen der Formel I durch Erhitzen mit Basen, wie Alkalimetallhydroxide oder Alkalimetallalkoholate in bekannter Weise (Faworski-Reaktion).
Solche insektizid wirksamen Cyclopropancarbonsäurederivate sind beispielsweise in den deutschen Offenlegungsschriften 2 326 077 und 2439 177 beschrieben.
Die neuen 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorbutan- 1 -one der Formel I werden erfindungsgemäss erhalten, indem man 2-Chlor-4,4,4-tribrombuttersäurechlorid der Formel II
EMI2.5
in Gegenwart einer organischen Base mit einem Olefin der Formel III
EMI2.6
in welcher R, und R2 die unter Formel I angegebene Bedeutung haben, zu einem 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-2-chlorcyclobutan-l-on der Formel IV
EMI3.1
in welcher R, und R2 die unter Formel I angegebene Bedeutung haben, umsetzt und dieses anschliessend in Gegenwart eines Katalysators in ein 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4chlorcyclobutan-l-on der Formel I umlagert.
Das 2-Chlor-4,4,4-tribrombuttersäurechlorid der Formel II ist eine neue Verbindung. Es kann hergestellt werden, indem man 4,4,4-Tribrombuttersäure zunächst durch Umsetzung mit einem anorganischen Säurechlorid in 4,4,4-Tribrombuttersäurechlorid überführt und dieses anschliessend in a-Stellung chloriert.
Die als Ausgangsmaterial benötigte 4,4,4-Tribrombuttersäure kann durch Umsetzung von Bromoform mit Acrylnitril und anschliessende Hydrolyse des gebildeten 4,4,4-Tribrombuttersäurenitrils erhalten werden. [J. Amer. Chem.
Soc. 67, 601-602(1945)].
Als anorganische Säurechloride können Phosphortrichlorid, Phosphoroxychlorid, Phosgen, Thionylchlorid und Oxalylchlorid verwendet werden. Die Umsetzung der 4,4,4 Tribrombuttersäure mit dem anorganischen Säurechlorid wird vorteilhaft in Gegenwart einer katalytischen Menge Dimethylformamid durchgeführt. Als Lösungsmittel kann überschüssiges, anorganisches Säurechlorid dienen.
Die Chlorierung des 4,4,4-Tribrombuttersäurechlorids in 2-Stellung wird in üblicher Weise durchgeführt. Als Chlorierungsmittel können beispielsweise freies Chlor oder N Chlorsuccinimid verwendet werden. Ein bevorzugtes Chlorierungsmittel ist N-Chlorsuccinimid. Die Chlorierung kann ohne Isolierung des 4,4,4-Tribrombuttersäurechlorids unmittelbar nach der Umsetzung der 4,4,4-Tribrombuttersäure mit dem anorganischen Säurechlorid in überschüssigem anorganischen Säurechlorid als Lösungsmittel durchgeführt werden. Man erhält jedoch ein reineres Produkt, wenn man das 4,4,4-Tribrombuttersäurechlorid isoliert und die anschliessende Chlorierung separat durchführt. Die Chlorierung wird bei Temperaturen von 40 bis 90 "C, vorzugsweise 60 bis 70 C durchgeführt.
Es ist vorteilhaft, das Reaktionsgemisch während der Chlorierung mit UV-Licht zu bestrahlen oder einige bekannte Radikalstarter, beispielsweise Dibenzoylperoxid oder Azobisisobutyronitril, zuzugeben.
Die Umsetzung des 2-Chlor-4,4,4-Tribrombuttersäurechlorids der Formel II mit Olefinen der Formel III wird vorteilhaft in Gegenwart eines inerten, organischen Lösungsmittels vorgenommen. Als solche eignen sich z. B. gegebenenfalls halogenierte aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylole, Chlorbenzol, Dichlor- und Trichlorbenzole, n-Pentan, N-Hexan, n-Octan, Methylenchlorid, Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid, 1,1 ,2,2-Tetrachloräthan und Trichloräthylen.
Weitere geeignete Lösungsmittel sind cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe. wie Cyclopentan oder Cyclohexan, cycloaliphatische Ketone wie Cyclopentanon und Cyclohexanon, sowie aliphatische Ketone aliphatische und cyclische Äther, Alkylnitrile und 3-Alkoxypropionitrile mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen in der Alkoxygruppe, insbesondere Acetonitril und 3-Methoxypropionitril.
Besonders geeignete Lösungsmittel sind aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, vor allem Alkane mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, Benzol und Toluol und insbesondere n-Hexan und Cyclohexan.
Als Lösungsmittel kann jedoch auch überschüssiges Olefin der Formel III dienen.
Geeignete organische Basen, in deren Gegenwart die Umsetzung des 2-Chlor-4,4,4-Tribrombuttersäurechlorids der Formel II mit einem Olefin der Formel III durchgeführt wird, sind beispielsweise tertiäre Amine, vor allem Trialkylamine mit je 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, in den Alkylgruppen, cyclische Amine, wie Pyridin, Chinolin, N-Alkyl-pyrrolidine, N-Alkyl-piperidine, N,N-Dialkyl-piperazine und N-Alkyl-morpholine oder Dialkylaniline mit je 1 oder 2 Kohlenstoffatomen in den Alkylgruppen, wie N-Methyl-pyrrolidin, N-Äthyl-piperidin, N,N'-Dimethyl-piperazin, N-Äthyl-morpholin und N,N-Dimethylanilin sowie bicyclische Amidine, wie 1,5-Diazabicyclo[5.4.0]undec-5-en und 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en, und bicyclische Diamine wie 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan.
Die Umsetzung des 2-Chlor-4,4,4-Tribrombuttersäure- chlorids der Formel II mit Olefinen der Formel III wird vorzugsweise in Gegenwart von Trialkylaminen mit je 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in den Alkylgruppen durchgeführt. Besonders geeignete Basen sind Triäthylamin und Pyridin.
Die organische Base wird in mindestens äquimolarer Menge oder in geringfügigem Überschuss in bezug auf das 2 Chlor-4,4,4-tribrombuttersäurechlorid der Formel II eingesetzt.
Die Olefine der Formel III werden ebenfalls in mindestens äquimolarer Menge in bezug auf das 2-Chlor-4,4,4-tribrombuttersäurechlorid der Formel II verwendet. Es ist jedoch im allgemeinen vorteilhaft, einen Überschuss an Olefin zu verwenden, wobei das Olefin, wie bereits erwähnt, auch als Lösungsmittel dienen kann. Bei Verwendung von leicht flüchtigen Olefinen kann die Reaktion unter Druck durchgeführt werden.
Als Olefin der Formel III kommen insbesondere solche in Betracht in denen einer der Reste Rl und R2 Methyl und der andere Wasserstoff oder Methyl oder R1 und R2 zusammen eine Alkylengruppe mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, nämlich Isobutylen, Propen, Methylencyclopropan und Methylencyclobutan. Besonders bevorzugt sind Isobutylen und Methylencyclopropan.
Die Reaktionstemperaturen können innerhalb weiter Grenzen variieren. Sie liegen im allgemeinen zwischen 0 und 200 "C, vorzugsweise zwischen 20 und 160 "C.
Die 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-2-chlorcyclobutan- 1-one der Formel IV sind ebenfalls neue Verbindungen.
Als Katalysatoren, für die Umlagerung der zunächst erhaltenen 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-2-chlorcyclobutan- 1 -one der Formel IV in 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-l-one der Formel I können Säuren, Basen oder quaternäre Ammoniumhalogenide verwendet werden.
Die erfindungsgemässe Umlagerung von 2-(2',2',2'-Tri bromäthyl)-2-chlorcyclobutan-1-onen der Formel IV in 2 (2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-l-one der Formel list unerwartet und bei in a-Stellung monohalogenierten Cyclobutanonen nicht bekannt. Die Umlagerung verläuft in ausgezeichneter, oft quantitativer Ausbeute.
Die erfindungsgemässe Umlagerung von 2-(2',2',2'-Tri bromäthyl)-2-chlorcyclobutan-l-onen der Formel IV in 2 (2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-1-one der Formel I wird vorzugsweise in Gegenwart von basischen Katalysatoren durchgeführt. Als basische Katalysatoren kommen or ganische Basen in Betracht, wie primäre, sekundäre und insbesondere tertiäre Amine der Formel
EMI4.1
in welcher QX Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 5 bis 6 Kohlenstoffatomen, Benzyl oder Phenyl und Q2 und Q3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Geeignete basische Katalysatoren sind beispielsweise Triäthylamin, Tri-n-butylamin, Tri-iso-pentylamin, Tri-n-octylamin, N,N-Dimethylcyclohexylamin, N,N-Dimethylbenzylamin, N,N-Dimethyl2-äthylhexylamin, N,N-Diäthylanilin sowie ferner cyclische Amine, wie Pyridin, Chinolin, Lutidin, N-Alkylmorpholine, wie N-Methylmorpholine, N-Alkylpiperidine, wie N-Methyl- und N-Äthylpiperidin, N-Alkylpyrrolidine wie N-Methyl- und N-Äthylpyrrolidin, Diamine, wie N,N,N',N' Tetramethyläthylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl- 1,3- diaminobutan, N,N'-Dialkylpiperazine, wie N,N'-Dimethylpiperazin, bicyclische Amine, wie 1 ,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan und bicyclische Amidine, wie 1,5-Diazabicyclo[5.4.0]- undec-S-en und 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en, und schliesslich polymere basische Verbindungen,
wie p-Dimethylaminomethylpolystyrol.
Ferner sind als basische Katalysatoren für die erfindungsgemässe Umlagerung eines 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)2-chlorcyclobutan-l-ons der Formel IV in ein 2-(2',2',2'-Tri bromäthyl)-4-chlorcyclobutan-l-on der Formel I Phosphine, insbesondere Trialkylphosphine, beispielsweise Tributylphosphin, geeignet.
Als saure Katalysatoren können für die Umlagerung von 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-2-chlorcyclobutan-1 -one der Formel IV in Tribromäthyl-chlorcyclobutan- l-one der Formel I anorganische oder organische Protonensäuren verwendet werden. Geeignete anorganische Protonensäuren sind beispielsweise Halogenwasserstoffsäuren, wie Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, Fluorwasserstoff und Jodwasserstoff, Salpetersäure, Phosphorsäure und Schwefelsäure. Bevorzugte anorganische Protonensäure sind Halogenwasserstoffsäuren.
Werden Säuren oder Basen im Überschuss eingesetzt, so können sie auch als Lösungsmittel dienen.
Ferner können Salze von Protonensäuren, besonders Halogenwasserstoffsäuren, mit Ammoniak oder einer Stickstoff enthaltenden organischen Base sowie quaternäre Ammoniumhalogenide quaternäre Phosphoniumhalogenide und Sulfoniumhalogenide eingesetzt werden. Als Stickstoff enthaltende organische Basen eignen sich aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische und aromatische primäre, sekundäre und tertiäre Amine sowie heterocyclische Stickstoffbasen.
Als Beispiel seien genannt: primäre aliphatische Amine mit bis zu 12 C-Atomen, wie Methylamin, Äthylamin, n Butylamin, n-Octylamin, n-Dodecylamin, Hexamethylendiamin, Cyclohexylamin, Benzylamin sekundäre aliphatische Amine mit bis zu 12 C-Atomen, wie Dimethylamin, Diäthylamin, Di-n-propylamin, Dicyclohexylamin, Pyrrolidin, Piperidin, Piperazin, Morpholin; tertiäre aliphatische Amine besonders Trialkylamine mit je 1=1 C-Atomen in den Alkylteilen, wie Triäthylamin, Tri-n-butylamin, N-Methylpyrrolidin, N-Methylmorpholin, 1 ,4-Diazabicyclo[2.2.2]- octan, Chinuclidin; gegebenenfalls substituierte primäre sekundäre und tertiäre aromatische Amine, wie Anilin, Toluidin, Naphthylamin, N-Methylanilin, Diphenylamin und N,N-Diäthylanilin, ferner Pyridin, Picolin, Indolin und Chinolin.
Als quaternäre Phosphoniumhalogenide kommen z,B. in
Betracht: Hexadecylbributylphosphoniumbromid, Methyl und Ethyl-triphenylphosphoniumbromid; als Sulfonium halogenid, z.B. Trimethylsulfoniumjodid.
Bevorzugt sind Salze der Formel
EMI4.2
worin M Fluor, Brom oder Jod, insbesondere Chlor,
Q4 Wasserstoff, Alkyl mit 1-18 C-Atomen, Cyclohexyl, Benzyl, Phenyl oder Naphthyl und Qs Q6 und Q7 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkyl mit 1-18 C-Atomen bedeuten, sowie N-Alkyl-Pyridiniumhalogenide mit 1-18 C-Atomen im Alkyl, besonders die entsprechenden Chloride.
Beispiele derartiger Salze sind: Ammoniumchlorid, Ammoniumbromid, Methylaminhydrochlorid, Cyclohexylaminhydrochlorid, Anilinhydrochlorid, Dimethylaminhydrochlorid, Di-isobutylaminohydrochlorid, Triäthylaminhydrochlorid, Triäthylaminhydrobromid, Tfi-n-octylaminhydrochlorid, Benzyl-dimethylaminhydrochlorid, Tetramethyl-, Tetraäthyl-, Tetra-n-propyl-, Tetra-n-butylammoniumchlorid, -bromid und -jodid, Trimethyl-hexadecylammoniumchlorid, Benzyldimethylhexadecylammoniumchlorid, Benzyldimethyltetradecylammoniumchlorid, Benzyl-trimethyl-, -triäthyl- und tri-n-butylammoniumchlorid, n-Butyl-tri-n-propylammoniumbromid, Octadecyltrimethylammoniumbromid, Phenyltrimethylammoniumbromid oder -chlorid, Hexadecylpyridiniumbromid und -chlorid.
Als zusätzliche Co-Katalysatoren kann man Alkalimetallhalogenide wie Kaliumjodid, Natriumjodid, Lithiumjodid, Kaliumbromid, Natriumbromid, Lithiumbromid, Kaliumchlorid, Natriumchlorid, Lithiumchlorid, Kaliumfluorid, Natriumfluorid und Lithiumfluorid verwenden.
Diese Co-Katalysatoren katalysieren die Reaktion auch in Abwesenheit obiger Ammoniumsalze, jedoch sind dann Zusätze offenkettiger oder makrocyclischer Polyäther (Kronenäther) für den raschen Ablauf von Vorteil. Beispiele solcher Kronenäther sind: 15-Crown-5, l8-Crown-6, Dibenzo- 18-crown-6, Dicyclohexyl- 1 8-crown-6, 5,6,14,1 5-Dibenzo- 7,13-diaza-1 ,4-dioxa-cyclopentadeca-5, 14-dien.
Die Menge des eingesetzten Katalysators kann innerhalb breiter Grenzen variieren. In manchen Fällen genügt es, wenn der Katalysator in Spuren vorliegt. Im allgemeinen wird jedoch der Katalysator bevorzugt in einer Menge von etwa 0,1 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die Verbindung der Formel VI, eingesetzt.
Die Umlagerung kann sowohl in der Schmelze als auch in einem inerten organischen Lösungsmittel vorgenommen werden. Die Reaktionstemperaturen für die Umlagerung in der Schmelze liegen im allgemeinen etwa zwischen 60 und 150 C, insbesondere etwa 80 und 130 "C.
Für die Umlagerung in der Schmelze eignen sich als Katalysatoren vor allem die vorerwähnten organischen Basen, insbesondere Trialkylamine mit je 1-8 C-Atomen in den Alkylteilen; ferner Salze von Halogenwasserstoffsäuren mit Ammoniak oder organischen stickstoffhaltigen Basen, wie Trialkylaminhydrochloride und -bromide mit je 1-8 C-Atomen in den Alkylteilen, und ganz besonders Tetraalkyl ammoniumhalogenide, vor allem -chloride, -bromide und -jodide, mit je 1-18 C-Atomen in den Alkylteilen.
Geeignete inerte organische Lösungsmittel sind z. B.
- gegebenenfalls nitrierte oder halogenierte aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie n-Hexan, n-Pentan, Cyclohexan, Benzol, Toluol, Xy lole, Nitrobenzol, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff,
Trichloräthylen, 1,1,2,2-Tetrachloräthan, Nitromethan,
Chlorbenzol, Dichlorbenzole und Trichlorbenzole - niedere aliphatische Alkohole, z.
B. solche mit bis zu 6 C
Atomen, wie Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol,
Butanole und Pentanole; - aliphatische Diole, wie Äthylenglykol und Diäthylen glykol; - Athylenglykolmonoalkyläther und Diäthylenglykolmono alkyläther mit je 1-4 C-Atomen in den Alkylteilen, wie Äthylenglykolmonomethyl- und -monoäthyläther, Di äthylenglykolmonomethyl- und -monoäthyläther; - cyclische Amide, wie N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Acetyl-2 pyrrolidon und N-Methyl-±-caprolactam; - Amide der Kohlensäure, wie Tetramethylharnstoff und
Dimorpholinocarbonyl;
; - Amide der phosphorigen Säure, der Phosphorsäure, der
Phenylphosphonsäure oder von aliphatischen Phosphon säuren mit 1-3 C-Atomen im Säureteil, wie Phosphor säuretriamid, Phosphorsäuretris(dimethylamid), Phos phorsäuretrimorpholid, Phosphorsäuretripyrrolinid,
Phosphorsäure-bis(dimethylamid)-morpholid, Phosphor säure-dimethylamid-diäthylamid-morpholid, Phosphorig säure-tris(dimethylamid), Tetramethyldiamid der
Methanphosphonsäure; - Amide der Schwefelsäure, von aliphatischen oder aroma tischen Sulfonsäuren, wie Tetramethylsulfamid, Di methylamid der Methansulfonsäure oder p-Toluolsulfon säureamid; - schwefelhaltige Lösungsmittel, wie organische Sulfone und Sulfoxide, z. B.
Dimethylsulfoxid und Sulfolan; - aliphatische und aromatische Nitrile, 3-Alkoxypropio nitrile, aliphatische Ketone, Alkyl- und Alkoxyalkylester von aliphatischen Monocarbonsäuren, cyclische Äther,
Dialkyläther, N,N-disubstituierte Amide von aliphati schen Monocarbonsäuren und Äthylenglykol- und Di äthylenglykoldialkyläther der unter der Verfahrensstufe 1) erwähnten Art.
Für die Umlagerung in Gegenwart eines sauren Katalysators verwendet man mit Vorteil polare Lösungsmittel, insbesondere niedere Alkohole, wie Methanol, Äthanol und Butanole, N,N-Dialkylamide von aliphatischen Monocarbonsäuren mit 1-3 C-Atomen im Säureteil, besonders N,N-Dimethylformamid, oder Dialkylsulfoxide, wie Dimethylsulfoxid.
In aprotischen, stark polaren Lösungsmitteln, wie den vorerwähnten N,N-disubstituierten Amiden von aliphatischen Monocarbonsäuren, cyclischen Amiden, Amiden der Kohlensäure, Amiden der phosphorigen Säure, der Phosphorsäure, der Phenylphosphonsäure oder von aliphatischen Phosphonsäuren, Amiden der Schwefelsäure oder von aliphatischen oder aromatischen Sulfonsäuren sowie Dialkylsulfoxiden, wie Dimethylsulfoxid, läuft die Reaktion auch ohne Zusatz von Base oder Säure ab. In diesen Fällen wirkt das Lösungsmittel als Katalysator.
Im allgemeinen wird jedoch bei der Umlagerung in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels ein Katalysator zugesetzt, bevorzugt eine organische Base mit einem pKa-Wert von über 9, insbesondere Trialkylamine mit je 1-8 C-Atomen in den Alkylteilen wie Triäthylamin, Tri-n-butylamin und Tri-n-octylamin ferner Halogenwasserstoffsäuren, besonders HC1 und HBr, sowie Tetraalkylammoniumhalogenide, besonders -chloride, -bromide und -jodide, mit je 1-18 C-Atomen in den Alkylteilen.
Besonders bevorzugte Lösungsmittel sind aliphatische Alkohole mit 1-4 C-Atomen, Toluol, Xylole, Chlorbenzol, Dioxan, Acetonitril, 3-Methoxypropionitril, Athylenglykoldiäthyläther und Di-isopropylketon.
Die Reaktionstemperaturen für die Umlagerung in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels liegen im allgemeinen zwischen etwa 0 und 150 "C, bevorzugt zwischen etwa 80 und 130 cd.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren werden neue, in der 3-Stellung substituierte, als Zwischenprodukte für die Herstellung von in der 3-Stellung substituierten 2-(2',2'-Di bromvinyl)-cyclopropancarbonsäurederivaten geeignete 2 (2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-l-one der Formel I ausgehend von leicht zugänglichen Ausgangsmaterialien auf einfache Weise und in guter Ausbeute verfügbar.
Der Verlauf des erfindungsgemässen Verfahrens ist äusserst überraschend und völlig unvorhersehbar, da bei der Umsetzung des 2-Chlor-4,4,4-Tribrombuttersäurechlorids der Formel II bzw. eines daraus durch Abspaltung von Chlorwasserstoffin situ gebildeten Chlorketens mit einem Olefin der Formel III zunächst ein für die weitere Umwandlung in ein in 3-Stellung substituiertes 2-(2',2'-Dibromvinyl)-cyclopropancarbonsäurederivat ungeeignetes 2-(2',2',2'-Tribrom äthyl)-2-chlorcyclobutan- 1 -on der Formel IV entsteht, das dann durch eine neuartige,
bei in a-Stellung monohalogenierten Cyclobutanonen bisher nicht beobachtete Umlagerung in ein für die weitere Umwandlung in ein in 3-Stellung substituiertes 2-(2' ,2',2'-Dibromvinyl)-cyclopropancarbon- säurederivat geeignetes 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-l-on der Formel I überführt wird.
Die ausgehend von neuen 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4- chlorcyclobutan-l-onen der Formel I herstellbaren, in 3 Stellung substituierten 2-(2',2'-Dibromvinyl)-cyclopropancarbonsäuren und ihre insektizid wirksamen Ester können durch die nachfolgende Formel VIII beschrieben werden:
EMI5.1
in welcher R1 und R2 die unter Formel I angegebene Bedeutung haben und R Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt.
Die Überführung von 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlor- cyclobutan-l-onen der Formel I in 2-(2',2'-Dibromvinyl)cyclopropancarbonsäurederivate der Formel VIII erfolgt auf an sich bekannte Weise durch Erhitzen in Gegenwart geeigneter Basen. Geeignete Basen sind beispielsweise Alkalimetall- und Erdalkalimetallhydroxide, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid und Bariumhydroxid.
Auch Alkalimetall- und Erdalkalimetallcarbonate und -hydrogencarbonate, wie Calciumcarbonat, Bariumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat und Caliumhydrogencarbonat können als Basen verwendet werden. Ferner eignen sich als Basen vom Rest R gemäss obiger Definition abgeleitete Alkoholate, insbesondere die entsprechende Natrium- und Kaliumalkoholate.
Die Verwendung solcher Alkoholate hat den Vorzug, dass unmittelbar der entsprechende Ester erhalten wird, während bei Verwendung von Alkalimetall- und Erdalkalimetallhydroxiden zunächst die Salze dieser Basen mit der gebildeten 2-(2',2'-Dibromvinyl)-cyclopropancarbonsäure erhalten werden. Diese können jedoch ebenfalls auf einfache und an sich bekannte Weise, beispielsweise durch Überführung in das entsprechende Säurechlorid und Umsetzung mit einem vom Rest A abgeleiteten Alkohol, in Ester überführt werden.
Die Überführung eines 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-l-on der Formel I in ein 2-(2',2'-Dibromvinyl)cyclopropancarbonsäurederivat der Formel VIII wird je nach Art der verwendeten Base zweckmässig in wässrigem, wässrig-organischem oder organischem Medium vorgenommen. Wenn als Base ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallcarbonat verwendet wird, so wird die Umsetzung in wässrigem oder wässrig-organischem Medium durchgeführt.
Auch die Umsetzung in Gegenwart von Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxiden und Alkalimetallhydrogencarbonaten wird vorteilhaft in wässrigem oder wässrig-organischem Medium vorgenommen. Dabei werden nach Ansäuern des Reaktionsgemisches, z. B. durch Zugabe von konzentrierter Salzsäure, die freien 2-(2',2'-Dibromvinyl)-cyclopropancarbonsäuren der Formel VIII (R = H) erhalten.
Geeignete Lösungsmittel für die Umsetzung von 2 (2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-l -onen der Formel I in 2-(2',2'-Dibromvinyl)-cyclopropancarbonsäurederivaten der Formel VIII in wässrig-organischem oder organischem Medium sind niedere Alkohole, beispielsweise solche mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Benzylalkohol, aliphatische oder cyclische Äther, wie Diäthyläther, Di-npropyläther, Di-Isopropyläther, Tetrahydrofuran und Dioxan sowie aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie n-Pentan, n-Hexan, Cyclohexan, Benzol, Toluol und Xylole.
Die Umsetzung von 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4-chlorcyclobutan-l-onen der Formel I zu 2-(2',2'-Dibromvinyl)cyclopropancarbonsäurederivaten der Formel VIII wird im allgemeinen beim Siedepunkt des gewählten Reaktionsmediums vorgenommen. Besonders geeignet sind Reaktionstemperaturen zwischen 40 und 120 "C.
Bei der Überführung von 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4chlorcyclobutan-l-onen der Formel I in 2-(2',2'-Dibromvinyl)-cyclopropancarbonsäurederivate der Formel VIII treten intermediär die entsprechenden 2-(2',2',2'-Tribrom äthyl)-cyclopropancarbonsäurederivate der Formel X
EMI6.1
in welcher R, R1, R2 und X die angegebene Bedeutung haben, als Zwischenprodukte auf. Diese Produkte können gefasst werden, wenn man die Reaktionstemperatur unter 40 "C hält und/oder einen Unterschuss an Base verwendet.
Diese Zwischenprodukte gehen oberhalb von 40 "C bei Zugabe von weiterer Base unter HX-Abspaltung in die entsprechenden 2-(2',2'-Dibromvinyl)-cyclopropancarbonsäurederivate der Formel VIII über.
Die 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-cyclopropancarbonsäure- derivate der Formel X können auch durch Bestrahlung mit UV-Licht, gegebenenfalls unter Zusatz von üblichen Sensibilisatoren (z. B. Ketone, wie Aceton, Cyclohexanon, Benzophenon, Acetophenon und höhere Alkylarylketone, Thioxanthon usw.), in Gegenwart von Hydroxylgruppen enthaltenden Reagenzien, die zugleich als Lösungsmittel dienen können, photochemisch aus 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-4- chlorcyclobutan-l-onen der Formel I hergestellt werden.
Hydroxylgruppen enthaltenden Reagenzien sind z. B. Alkanole, wie Methanol, Äthanol usw. und vor allem Wasser.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird durch folgende Beispiele näher erläutert.
Beispiel a) Herstellung von 4,4,4-Tribrombuttersäurechlorid
324,8 g (1,0 Mol) 4,4,4-Tribrombuttersäure werden mit 600 g Thionylchlorid und 1 ml Dimethylformamid zunächst während 2 Stunden auf 40 "C und dann während 3 Stunden auf 75 C erwärmt. Danach wird das überschüssige Thionylchlorid abdestilliert und der Rückstand im Hochvakuum rektifiziert. Es werden 326,0 g (95% der Theorie) 4,4,4-Tribrombuttersäurechlorid vom Siedepunkt 71 bis 73 "C/0,05 Torr erhalten.
b) Herstellung von 2-Chlor-4,4,4-tribrombuttersäurechlorid
343,2 g (1,0 Mol) 4,4,4-Tribrombuttersäurechlorid werden in 600 g Thionylchlorid gelöst und bei 60 "C unter gleichzeitiger Belichtung mit einer Quecksilber-Hochdrucklampe portionenweise mit 266,0 g (2,0 Mol) N-Chlorsuccinimid versetzt. Nach beendigter Zugabe des N-Chlorsuccinimids wird die erhaltene Mischung 5 Stunden bei 60 "C unter Belichtung gerührt. Dann wird das Thionylchlorid abdestilliert und der Rückstand im Hochvakuum rektifiziert. Es werden 309,7 g (82% der Theorie) 2-Chlor-4,4,4-tribrom buttersäurechlorid vom Siedepunkt 59 bis 63 Ob/0,05 Torr erhalten.
c) Herstellung von 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-2-chlor- 3,3-dimethylcyclobutan-l -on
In einem Autoklav werden 90,6 g (0,24 Mol) 2-Chlor4,4,4-Tribrombuttersäurechlorid in 360 ml Cyclohexan vorgelegt und 134 g (2,4 Mol) Isobutylen aufgepresst. Anschliessend wird bei 65 "C während 4 Stunden eine Lösung von 24,2 g (0,24 Mol) Triäthylamin in 120 ml Cyclohexan zugepumpt. Nach beendigter Zugabe der Triäthylaminlösung wird das Reaktionsgemisch noch 3 Stunden bei 65 C gehalten. Dann wird das gebildete Triäthylaminhydrochlorid abfiltriert und das Lösungsmittel abdestilliert. Der Rückstand wird in einem zu gleichen Teilen aus Toluol und Hexan bestehenden Lösungsmittelgemisch gelöst und an Kieselgel filtriert.
Nach Abdampfen des Lösungsmittels werden aus dem Filtrat 51,4 g (54% der Theorie) 2-(2',2',2'-Tri bromäthyl)-2-chlor-3,3-dimethylcyclobutan- 1 -on vom Schmelzpunkt 95 bis 97 "C erhalten.
IR-Spektrum (CC14) in cm-': 1800 (CO).
1H-NMR-Spektrum (100 MHz, CDCI3) in ppm: 1,39 und 1,41 (je 1 s; je 3H); 2,86-3,22 (m; 2H) 3,55X,15 (m, 2H).
d) Herstellung von 2-(2',2',2'-Tribromäthyl)-3,3 dimethyl-4-chlorcyclobutan- 1 -on
In 220 ml absolutes Äthanol werden nach Sättigung mit Chlorwasserstoff 22,8 g (0,054 Mol) 2-(2',2',2'-Tribrom äthyl)-2-chlor-3,3-dimethylcyclobutan- 1 -on gelöst. Die erhaltene Lösung wird 5 Stunden bei 80 "C gerührt. Dann wird das Reaktionsgemisch am Rotationsverdampfer auf etwa l/3 des Ausgangsvolumens eingeengt, mit Wasser versetzt und mit Äther extrahiert. Der Ätherextrakt wird zunächst mit ge sättigter Kochsalzlösung, dann mit Natriumbicarbonatlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Der nach dem Abdampfen des Äthers erhaltene Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert, wobei als Elutionsmittel Toluol dient.
Nach Vereinigen und Eindampfen der reinen Fraktionen werden 17,1 g (75% der Theorie) 2-(2',2',2'-Tri bromäthyl)-3,3-dimethyl-4-chlorcyclobutan-1-on vom Schmelzpunkt 87-89 "C erhalten.
IR-Spektrum (CCl4) in cml: 1805 (CO).
lH-NMR-Spektrum (100 MHz, CDCl3) in ppm: 1,14 und 1,67 (ie 1 s; je 3H); 3,08 bis 3,68 (m; 3H); 4,77 (d; 1H).
e) Herstellung von 2-(2',2',2'-Dibromvinyl)-3,3 dimethylcyclopropan-l -carbonsäure
800 mg (2 mMol) 2-(2',2'-Tribromäthyl)-3,3-dimethyl-4chlorcyclobutan-l-on werden bei 0 "C mit 5,6 ml 5%iger Natronlauge versetzt. Die erhaltene Mischung wird zunächst 18 Stunden bei 0 "C und anschliessend 1 Stunde bei 80 C gerührt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch zunächst mit Diäthyläther gewaschen und dann unter Kühlung mit konzentrierter Salzsäure angesäuert und mit Diäthyläther extrahiert. Der Extrakt wird mit Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält 0,59 g (100% der Theorie) 2-(2',2'-Dibromvinyl)-3,3dimethylcyclopropan-l-carbonsäure, die zu 80 Gew.-% aus dem cis-Isomeren und zu 20 Gew.-% aus dem trans-Isomeren besteht.
IR-Spektrum (CHCl3) in cml: 1695 (CO).
1H-NMR-Spektrum (100 MHz, CDC13) in ppm: 1,25 und 1,35 sowie 1,30 und 1,31 (je 1 s; je 2 CH3-Gruppen der trans- und cis-Verbindung); 1,62 bis 2,30 (m 2H), 6,15 und 6,70 (je ld; Intensitätsverhältnis 1:4, Gesamtintegral 1H).
** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
of formula I uses a salt of a hydrohalic acid with an aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic primary, secondary or tertiary amine or a heterocyclic nitrogen base.
14. The method according to claim 2, characterized in that as a catalyst for the rearrangement of a 2 (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2-chlorocyclobutan-1-one of the formula IV in a 2- (2 ', 2 ', 2'-tribromoethyl) -4-chlorocyclobutan-1-one of the formula I, a salt of the formula
EMI2.1
in which M is fluorine, bromine or iodine, in particular chlorine, Q4 is hydrogen, alkyl having 1 to 18 carbon atoms, cyclohexyl, benzyl, phenyl or naphthyl and Qs, Q6 and Q7 are independently hydrogen or alkyl having 1 to 18 carbon atoms, or an N -Alkylpyridiumhalide with 1 to 18 carbon atoms used in the alkyl group.
15. The method according to claim 2, characterized in that the rearrangement of a 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) .2-chlorocyclobutan- 1 -one of the formula IV in a 2 (2 ', 2' , 2'-Tribromäthyl) -4-chlorocyclobutan-1-one of formula I at temperatures between 80 and 130 "C.
16. The method according to claim 2, characterized in that the rearrangement of a 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2-chlorocyclobutan-l-one of the formula IV in a 2 (2 ', 2' , 2'-Tribromoethyl) -4-chlorocyclobutan-1-one of the formula I in the melt at a temperature between 80 and 130 "C in the presence of a trialkylamine with 1 to 8 carbon atoms in the alkyl groups or a tetraalkylammonium halide with 1 to 18 carbon atoms in the alkyl groups.
17. The method according to claim 2, characterized in that the rearrangement of a 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2-chlorocyclobutan-1-one of the formula IV in a 2 (2 ', 2' , 2'-Tribromoethyl) -4-chlorocyclobutan-1-one of formula I in the presence of an inert solvent.
18. The method according to claim 2, characterized in that the rearrangement of a 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2-chlorocyclobutan-l-one of formula IV in a 2 (2 ', 2' , 2'-Tribromoethyl) -4-chlorocyclobutane. 1 -one of formula I in an aliphatic alcohol with 1 to 4 carbon atoms, toluene, xylene, chlorobenzene, dioxane, acetonitrile, 3 methoxypropionitrile, ethylene glycol, diethyl ether or diisopropyl ketone as a solvent.
19. Use of 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4-chloro-cyclobutan-l-ones of the formula I.
EMI2.2
in which one of the radicals R1 and R2 is methyl and the other is hydrogen or methyl or R, and R2 together is alkylene having 2 to 4 carbon atoms, for the preparation of compounds of the formula VIII
EMI2.3
in which one of the radicals Rl and R2 is methyl and the other is hydrogen or methyl or R, and R2 together is alkylene having 2 to 4 carbon atoms, and R is hydrogen or alkyl having 1 to 4 carbon atoms, characterized in that the compound of Formula I heated in the presence of a base of the general formula R-OMe, in which R = H or alkyl having 1-4 carbon atoms and Me is an alkali metal atom.
The present invention relates to new 2- (2 ', 2', 2'-tri-bromoethyl) -4-chlorocyclobutan- 1 -one, process for their preparation from 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2 -chlorocyclobutane-1eins and their use for the production of 2- (2 ', 2' dibromovinyl) -cyclopropanecarboxylic acid and its esters.
The new 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4-chlorocyclobutan-1-ones correspond to the formula I.
EMI2.4
in which one of the radicals R, and R2 denotes methyl and the other hydrogen or methyl or R, and R2 together represent an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.
The 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) 4-chlorocyclobutan-l -ones of the formula I are valuable intermediates for the preparation of insecticidally active cyclopropanecarboxylic acid derivatives (pyretoids). Such insecticidal active ingredients are prepared starting from the 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4-chlorocyclobutan-1-ones of the formula I by heating with bases such as alkali metal hydroxides or alkali metal alcoholates in a known manner (Faworski Reaction).
Such insecticidally active cyclopropanecarboxylic acid derivatives are described, for example, in German Offenlegungsschriften 2,326,077 and 2,439,177.
The new 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4-chlorobutan- 1 -one of the formula I are obtained according to the invention by 2-chloro-4,4,4-tribromobutyric acid chloride of the formula II
EMI2.5
in the presence of an organic base with an olefin of the formula III
EMI2.6
in which R, and R2 have the meaning given under formula I, to a 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2-chlorocyclobutan-l-one of the formula IV
EMI3.1
in which R and R2 have the meaning given under formula I, and then rearranges them in the presence of a catalyst into a 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4chlorocyclobutan-l-one of formula I.
The 2-chloro-4,4,4-tribromobutyric acid chloride of the formula II is a new compound. It can be prepared by first converting 4,4,4-tribromobutyric acid to 4,4,4-tribromobutyric acid chloride by reaction with an inorganic acid chloride and then chlorinating it in the a-position.
The 4,4,4-tribromobutyric acid required as starting material can be obtained by reacting bromoform with acrylonitrile and subsequent hydrolysis of the 4,4,4-tribromobutyronitrile formed. [J. Amer. Chem.
Soc. 67, 601-602 (1945)].
Phosphorus trichloride, phosphorus oxychloride, phosgene, thionyl chloride and oxalyl chloride can be used as the inorganic acid chlorides. The reaction of 4,4,4 tribromobutyric acid with the inorganic acid chloride is advantageously carried out in the presence of a catalytic amount of dimethylformamide. Excess inorganic acid chloride can serve as the solvent.
The chlorination of the 4,4,4-tribromobutyric acid chloride in the 2-position is carried out in the usual way. Free chlorine or N chlorosuccinimide, for example, can be used as the chlorinating agent. A preferred chlorinating agent is N-chlorosuccinimide. The chlorination can be carried out without isolating the 4,4,4-tribromobutyric acid chloride immediately after the reaction of the 4,4,4-tribromobutyric acid with the inorganic acid chloride in excess inorganic acid chloride as a solvent. However, a purer product is obtained if the 4,4,4-tribromobutyric acid chloride is isolated and the subsequent chlorination is carried out separately. The chlorination is carried out at temperatures of 40 to 90 ° C., preferably 60 to 70 ° C.
It is advantageous to irradiate the reaction mixture with UV light during the chlorination or to add some known radical initiators, for example dibenzoyl peroxide or azobisisobutyronitrile.
The reaction of the 2-chloro-4,4,4-tribromobutyric acid chloride of the formula II with olefins of the formula III is advantageously carried out in the presence of an inert, organic solvent. As such, z. B. optionally halogenated aromatic or aliphatic hydrocarbons, such as benzene, toluene, xylenes, chlorobenzene, dichloro- and trichlorobenzenes, n-pentane, N-hexane, n-octane, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1,1, 2,2-tetrachloroethane and trichlorethylene.
Other suitable solvents are cycloaliphatic hydrocarbons. such as cyclopentane or cyclohexane, cycloaliphatic ketones such as cyclopentanone and cyclohexanone, and aliphatic ketones, aliphatic and cyclic ethers, alkyl nitriles and 3-alkoxypropionitriles with 1 or 2 carbon atoms in the alkoxy group, in particular acetonitrile and 3-methoxypropionitrile.
Particularly suitable solvents are aliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons, especially alkanes with 5 to 8 carbon atoms, benzene and toluene and in particular n-hexane and cyclohexane.
However, excess olefin of the formula III can also serve as solvent.
Suitable organic bases, in the presence of which the reaction of the 2-chloro-4,4,4-tribromobutyric acid chloride of the formula II with an olefin of the formula III is carried out, are, for example, tertiary amines, especially trialkylamines each having 1 to 4 carbon atoms, in particular 2 up to 4 carbon atoms, in the alkyl groups, cyclic amines, such as pyridine, quinoline, N-alkylpyrrolidines, N-alkylpiperidines, N, N-dialkylpiperazines and N-alkylmorpholines or dialkylanilines, each with 1 or 2 carbon atoms in the alkyl groups, such as N-methyl-pyrrolidine, N-ethyl-piperidine, N, N'-dimethyl-piperazine, N-ethyl-morpholine and N, N-dimethylaniline, and bicyclic amidines, such as 1,5-diazabicyclo [5.4.0 ] undec-5-ene and 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, and bicyclic diamines such as 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane.
The reaction of the 2-chloro-4,4,4-tribromobutyric acid chloride of the formula II with olefins of the formula III is preferably carried out in the presence of trialkylamines each having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl groups. Particularly suitable bases are triethylamine and pyridine.
The organic base is used in at least an equimolar amount or in a slight excess with respect to the 2 chloro-4,4,4-tribromobutyric acid chloride of the formula II.
The olefins of formula III are also used in at least an equimolar amount with respect to the 2-chloro-4,4,4-tribromobutyric acid chloride of formula II. However, it is generally advantageous to use an excess of olefin, which, as already mentioned, can also serve as a solvent. If volatile olefins are used, the reaction can be carried out under pressure.
Suitable olefins of the formula III are, in particular, those in which one of the radicals R1 and R2 is methyl and the other is hydrogen or methyl or R1 and R2 together is an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, namely isobutylene, propene, methylene cyclopropane and methylene cyclobutane. Isobutylene and methylene cyclopropane are particularly preferred.
The reaction temperatures can vary within wide limits. They are generally between 0 and 200 "C, preferably between 20 and 160" C.
The 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2-chlorocyclobutan- 1-ones of the formula IV are also new compounds.
As catalysts, for the rearrangement of the initially obtained 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2-chlorocyclobutan- 1 -one of the formula IV into 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) - 4-chlorocyclobutan-l-ones of the formula I, acids, bases or quaternary ammonium halides can be used.
The rearrangement according to the invention of 2- (2 ', 2', 2'-tri-bromoethyl) -2-chlorocyclobutan-1-one of the formula IV into 2 (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4-chlorocyclobutane-1 -one of the formula unexpectedly and not known for cyclobutanones monohalogenated in the a position. The rearrangement proceeds in excellent, often quantitative yield.
The rearrangement according to the invention of 2- (2 ', 2', 2'-tri-bromoethyl) -2-chlorocyclobutan-l-one of the formula IV into 2 (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4-chlorocyclobutane-1 -one of formula I is preferably carried out in the presence of basic catalysts. Organic catalysts, such as primary, secondary and in particular tertiary amines of the formula, are suitable as basic catalysts
EMI4.1
in which QX is alkyl with 1 to 8 carbon atoms, cycloalkyl with 5 to 6 carbon atoms, benzyl or phenyl and Q2 and Q3 independently of one another are hydrogen or alkyl with 1 to 8 carbon atoms.
Suitable basic catalysts are, for example, triethylamine, tri-n-butylamine, tri-iso-pentylamine, tri-n-octylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-dimethylbenzylamine, N, N-Dimethyl2-ethylhexylamine, N, N-diethylaniline and also cyclic amines, such as pyridine, quinoline, lutidine, N-alkylmorpholines, such as N-methylmorpholines, N-alkylpiperidines, such as N-methyl- and N-ethylpiperidine, N-alkylpyrrolidines such as N-methyl- and N-ethylpyrrolidine, diamines, such as N, N, N ', N' tetramethylethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-1,3-diaminobutane, N, N'-dialkylpiperazines, such as N, N'-dimethylpiperazine, bicyclic amines such as 1 , 4-diazabicyclo [2.2.2] octane and bicyclic amidines, such as 1,5-diazabicyclo [5.4.0] - undec-S-ene and 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, and finally polymeric basic compounds,
such as p-dimethylaminomethylpolystyrene.
Furthermore, basic catalysts for the rearrangement according to the invention of a 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) 2-chlorocyclobutan-l-one of the formula IV into a 2- (2 ', 2', 2'-tri-bromoethyl) ) -4-chlorocyclobutan-l-one of the formula I phosphines, in particular trialkylphosphines, for example tributylphosphine, are suitable.
Inorganic or organic protonic acids can be used as acidic catalysts for the rearrangement of 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2-chlorocyclobutan-1-one of the formula IV into tribromoethyl chlorocyclobutan-one of the formula I . Suitable inorganic protonic acids are, for example, hydrohalic acids, such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen fluoride and hydrogen iodine, nitric acid, phosphoric acid and sulfuric acid. Preferred inorganic protonic acids are hydrohalic acids.
If acids or bases are used in excess, they can also serve as solvents.
Salts of protonic acids, especially hydrohalic acids, with ammonia or a nitrogen-containing organic base and quaternary ammonium halides, quaternary phosphonium halides and sulfonium halides can also be used. Suitable nitrogen-containing organic bases are aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and aromatic primary, secondary and tertiary amines and heterocyclic nitrogen bases.
Examples include: primary aliphatic amines with up to 12 carbon atoms, such as methylamine, ethylamine, n butylamine, n-octylamine, n-dodecylamine, hexamethylene diamine, cyclohexylamine, benzylamine, secondary aliphatic amines with up to 12 carbon atoms, such as dimethylamine , Diethylamine, di-n-propylamine, dicyclohexylamine, pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine; tertiary aliphatic amines, especially trialkylamines each having 1 = 1 carbon atoms in the alkyl parts, such as triethylamine, tri-n-butylamine, N-methylpyrrolidine, N-methylmorpholine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, quinuclidine; optionally substituted primary secondary and tertiary aromatic amines, such as aniline, toluidine, naphthylamine, N-methylaniline, diphenylamine and N, N-diethylaniline, furthermore pyridine, picoline, indoline and quinoline.
Examples of quaternary phosphonium halides are, for. in
Consideration: hexadecylbributylphosphonium bromide, methyl and ethyl triphenylphosphonium bromide; as sulfonium halide, e.g. Trimethylsulfonium iodide.
Salts of the formula are preferred
EMI4.2
where M is fluorine, bromine or iodine, in particular chlorine,
Q4 is hydrogen, alkyl with 1-18 C atoms, cyclohexyl, benzyl, phenyl or naphthyl and Qs Q6 and Q7 independently of one another are hydrogen or alkyl with 1-18 C atoms, and N-alkyl-pyridinium halides with 1-18 C- Atoms in alkyl, especially the corresponding chlorides.
Examples of such salts are: ammonium chloride, ammonium bromide, methylamine hydrochloride, cyclohexylamine hydrochloride, aniline hydrochloride, dimethylamine hydrochloride, di-isobutylaminohydrochloride, triethylamine hydrochloride, triethylamine hydrobromide, Tfi-n-octylamine hydrochloride, benzyl-dimethyletramethyl-, methyl- n-butylammonium chloride, bromide and iodide, trimethylhexadecylammonium chloride, benzyldimethylhexadecylammonium chloride, benzyldimethyltetradecylammonium chloride, benzyltrimethyl, triethyl and tri-n-butylammonium chloride, n-butyl-triadium-n-bromomidiumammonium-methyl-n-bromomidium-ammonium-tri-n-methyl-n-bromomethyl Hexadecyl pyridinium bromide and chloride.
Alkali metal halides such as potassium iodide, sodium iodide, lithium iodide, potassium bromide, sodium bromide, lithium bromide, potassium chloride, sodium chloride, lithium chloride, potassium fluoride, sodium fluoride and lithium fluoride can be used as additional co-catalysts.
These cocatalysts catalyze the reaction even in the absence of the above ammonium salts, but then additions of open-chain or macrocyclic polyethers (crown ethers) are advantageous for the rapid progress. Examples of such crown ethers are: 15-crown-5, 18-crown-6, dibenzo-18-crown-6, dicyclohexyl-1 8-crown-6, 5,6,14,1 5-dibenzo-7,13-diaza -1, 4-dioxa-cyclopentadeca-5, 14-diene.
The amount of catalyst used can vary within wide limits. In some cases it is sufficient if the catalyst is present in traces. In general, however, the catalyst is preferably used in an amount of about 0.1 to 15 percent by weight, based on the compound of the formula VI.
The rearrangement can be carried out both in the melt and in an inert organic solvent. The reaction temperatures for the rearrangement in the melt are generally between about 60 and 150 ° C., in particular about 80 and 130 ° C.
The above-mentioned organic bases are particularly suitable as catalysts for the rearrangement in the melt, in particular trialkylamines each having 1-8 C atoms in the alkyl parts; also salts of hydrohalic acids with ammonia or organic nitrogen-containing bases, such as trialkylamine hydrochlorides and bromides, each with 1-8 C atoms in the alkyl parts, and very particularly tetraalkyl ammonium halides, especially chlorides, bromides and iodides, each with 1-18 C atoms in the alkyl parts.
Suitable inert organic solvents are e.g. B.
optionally nitrated or halogenated aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbons, such as n-hexane, n-pentane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, nitrobenzene, chloroform, carbon tetrachloride,
Trichlorethylene, 1,1,2,2-tetrachloroethane, nitromethane,
Chlorobenzene, dichlorobenzenes and trichlorobenzenes - lower aliphatic alcohols, e.g.
B. those with up to 6 C.
Atoms, such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol,
Butanols and pentanols; - Aliphatic diols, such as ethylene glycol and diethylene glycol; - Ethylene glycol monoalkyl ether and diethylene glycol mono alkyl ether, each with 1-4 C atoms in the alkyl parts, such as ethylene glycol monomethyl and monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl and monoethyl ether; cyclic amides, such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2 pyrrolidone and N-methyl-±-caprolactam; - Amides of carbonic acid, such as tetramethyl urea and
Dimorpholinocarbonyl;
; - Amides of phosphorous acid, phosphoric acid, the
Phenylphosphonic acid or of aliphatic phosphonic acids with 1-3 C atoms in the acid part, such as phosphoric acid triamide, phosphoric acid tris (dimethylamide), phosphoric acid trimorpholide, phosphoric acid tripyrrolinide,
Phosphoric acid bis (dimethylamide) morpholide, phosphoric acid dimethylamide diethylamide morpholide, phosphoric acid tris (dimethylamide), tetramethyldiamide
Methanephosphonic acid; - Amides of sulfuric acid, of aliphatic or aromatic sulfonic acids, such as tetramethyl sulfamide, dimethyl amide of methanesulfonic acid or p-toluenesulfonic acid amide; - Sulfur-containing solvents, such as organic sulfones and sulfoxides, e.g. B.
Dimethyl sulfoxide and sulfolane; aliphatic and aromatic nitriles, 3-alkoxypropionitriles, aliphatic ketones, alkyl and alkoxyalkyl esters of aliphatic monocarboxylic acids, cyclic ethers,
Dialkyl ethers, N, N-disubstituted amides of aliphatic monocarboxylic acids and ethylene glycol and diethylene glycol dialkyl ethers of the type mentioned under process stage 1).
For the rearrangement in the presence of an acid catalyst, polar solvents, in particular lower alcohols, such as methanol, ethanol and butanols, N, N-dialkylamides of aliphatic monocarboxylic acids with 1-3 C atoms in the acid part, particularly N, N-dimethylformamide, are advantageously used , or dialkyl sulfoxides such as dimethyl sulfoxide.
In aprotic, strongly polar solvents, such as the aforementioned N, N-disubstituted amides of aliphatic monocarboxylic acids, cyclic amides, amides of carbonic acid, amides of phosphorous acid, phosphoric acid, phenylphosphonic acid or of aliphatic phosphonic acids, amides of sulfuric acid or of aliphatic or aromatic or Sulfonic acids and dialkyl sulfoxides, such as dimethyl sulfoxide, the reaction proceeds without the addition of base or acid. In these cases the solvent acts as a catalyst.
In general, however, a catalyst is added during the rearrangement in the presence of an inert organic solvent, preferably an organic base with a pKa value of more than 9, in particular trialkylamines each having 1-8 C atoms in the alkyl parts, such as triethylamine, tri-n- butylamine and tri-n-octylamine also hydrogen halide acids, especially HC1 and HBr, and tetraalkylammonium halides, especially chlorides, bromides and iodides, each with 1-18 C atoms in the alkyl parts.
Particularly preferred solvents are aliphatic alcohols with 1-4 C atoms, toluene, xylenes, chlorobenzene, dioxane, acetonitrile, 3-methoxypropionitrile, ethylene glycol diethyl ether and di-isopropyl ketone.
The reaction temperatures for the rearrangement in the presence of an inert organic solvent are generally between about 0 and 150 ° C., preferably between about 80 and 130 cd.
With the process according to the invention, new 2 (2 ', 2', 2.) Which are substituted in the 3-position and are suitable as intermediates for the preparation of 2- (2 ', 2'-di bromovinyl) -cyclopropanecarboxylic acid derivatives are suitable '-Tribromoethyl) -4-chlorocyclobutan-l-one of the formula I starting from readily available starting materials in a simple manner and in good yield available.
The course of the process according to the invention is extremely surprising and completely unpredictable, since the reaction of the 2-chloro-4,4,4-tribromobutyric acid chloride of the formula II or a chloroketene formed therefrom by elimination of hydrogen chloride in situ with an olefin of the formula III initially occurs 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2-chlorocyclobutan- 1 -one of the formula unsuitable for the further conversion into a 2- (2 ', 2'-dibromovinyl) -cyclopropanecarboxylic acid derivative substituted in the 3-position IV arises, which is then created by a new,
in the case of cyclobutanones monohalogenated in the a position which have not previously been observed in a rearrangement into a 2- (2 ', 2) derivative suitable for further conversion into a 2- (2', 2 ', 2'-dibromovinyl) cyclopropanecarboxylic acid derivative ', 2'-Tribromäthyl) -4-chlorocyclobutan-l-one of formula I is transferred.
The starting from new 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4-chlorocyclobutan-l-ones of the formula I which can be prepared in 3 position substituted 2- (2 ', 2'-dibromo vinyl) -cyclopropanecarboxylic acids and their Insecticidally active esters can be described by the following formula VIII:
EMI5.1
in which R1 and R2 have the meaning given under formula I and R represents hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms.
The conversion of 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4-chloro-cyclobutan-l-ones of the formula I into 2- (2 ', 2'-dibromovinyl) cyclopropanecarboxylic acid derivatives of the formula VIII takes place per se known manner by heating in the presence of suitable bases. Suitable bases are, for example, alkali metal and alkaline earth metal hydroxides, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide and barium hydroxide.
Alkali metal and alkaline earth metal carbonates and hydrogen carbonates such as calcium carbonate, barium carbonate, potassium carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate can also be used as bases. Also suitable as bases are alcoholates derived from the radical R as defined above, in particular the corresponding sodium and potassium alcoholates.
The use of such alcoholates has the advantage that the corresponding ester is obtained directly, while when using alkali metal and alkaline earth metal hydroxides, the salts of these bases are first obtained with the 2- (2 ', 2'-dibromovinyl) cyclopropanecarboxylic acid formed. However, these can also be converted into esters in a simple and known manner, for example by conversion into the corresponding acid chloride and reaction with an alcohol derived from radical A.
The conversion of a 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4-chlorocyclobutan-l-one of the formula I into a 2- (2 ', 2'-dibromovinyl) cyclopropanecarboxylic acid derivative of the formula VIII is, depending on the type of Base used suitably made in aqueous, aqueous-organic or organic medium. If an alkali metal or alkaline earth metal carbonate is used as the base, the reaction is carried out in an aqueous or aqueous-organic medium.
The reaction in the presence of alkali metal or alkaline earth metal hydroxides and alkali metal bicarbonates is also advantageously carried out in an aqueous or aqueous-organic medium. After acidifying the reaction mixture, for. B. by adding concentrated hydrochloric acid, the free 2- (2 ', 2'-dibromo vinyl) -cyclopropanecarboxylic acids of the formula VIII (R = H).
Suitable solvents for the reaction of 2 (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4-chlorocyclobutane-l -ones of the formula I in 2- (2 ', 2'-dibromovinyl) -cyclopropanecarboxylic acid derivatives of the formula VIII in aqueous organic or organic medium are lower alcohols, for example those with 1 to 6 carbon atoms, benzyl alcohol, aliphatic or cyclic ethers, such as diethyl ether, di-n-propyl ether, di-isopropyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, and also aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbons, such as n-pentane, n-hexane, cyclohexane, benzene, toluene and xylenes.
The conversion of 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4-chlorocyclobutan-l-ones of the formula I to 2- (2 ', 2'-dibromovinyl) cyclopropanecarboxylic acid derivatives of the formula VIII is generally carried out at the boiling point of the selected reaction medium made. Reaction temperatures between 40 and 120 "C. are particularly suitable.
When 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -4chlorcyclobutan-l-one of the formula I is converted into 2- (2 ', 2'-dibromovinyl) -cyclopropanecarboxylic acid derivatives of the formula VIII, the corresponding 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -cyclopropanecarboxylic acid derivatives of the formula X
EMI6.1
in which R, R1, R2 and X have the meaning given, as intermediates. These products can be contained if the reaction temperature is kept below 40 ° C and / or if a deficit of base is used.
These intermediates pass above 40 ° C. upon addition of further base with elimination of HX into the corresponding 2- (2 ', 2'-dibromovinyl) cyclopropanecarboxylic acid derivatives of the formula VIII.
The 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) cyclopropanecarboxylic acid derivatives of the formula X can also be irradiated with UV light, if appropriate with the addition of customary sensitizers (e.g. ketones such as acetone, cyclohexanone, benzophenone , Acetophenone and higher alkylaryl ketones, thioxanthone etc.), in the presence of reagents containing hydroxyl groups, which can also serve as solvents, photochemically from 2- (2 ', 2', 2'-tribromethyl) -4-chlorocyclobutan-l-ones of Formula I are made.
Reagents containing hydroxyl groups are e.g. B. alkanols, such as methanol, ethanol, etc. and especially water.
The process according to the invention is explained in more detail by the following examples.
Example a) Preparation of 4,4,4-tribromobutyric acid chloride
324.8 g (1.0 mol) of 4,4,4-tribromobutyric acid are heated with 600 g of thionyl chloride and 1 ml of dimethylformamide to 40 ° C. for 2 hours and then to 75 ° C. for 3 hours. The excess thionyl chloride is then distilled off and the residue was rectified under high vacuum, giving 326.0 g (95% of theory) of 4,4,4-tribromobutyric acid chloride with a boiling point of 71 to 73 ° C./0.05 Torr.
b) Preparation of 2-chloro-4,4,4-tribromobutyric acid chloride
343.2 g (1.0 mol) of 4,4,4-tribromobutyric acid chloride are dissolved in 600 g of thionyl chloride and at 60 ° C. with simultaneous exposure to a high-pressure mercury lamp with 266.0 g (2.0 mol) of N- After the addition of the N-chlorosuccinimide has ended, the mixture obtained is stirred for 5 hours at 60 ° C. with exposure to light. Then the thionyl chloride is distilled off and the residue is rectified in a high vacuum. 309.7 g (82% of theory) of 2-chloro-4,4,4-tribromobutyric acid chloride with a boiling point of 59 to 63 Ob / 0.05 Torr are obtained.
c) Preparation of 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2-chloro-3,3-dimethylcyclobutan-l -one
90.6 g (0.24 mol) of 2-chloro-4,4,4-tribromobutyric acid chloride in 360 ml of cyclohexane are placed in an autoclave and 134 g (2.4 mol) of isobutylene are injected. A solution of 24.2 g (0.24 mol) of triethylamine in 120 ml of cyclohexane is then pumped in at 65 ° C. for 4 hours. After the addition of the triethylamine solution has ended, the reaction mixture is kept at 65 ° C. for a further 3 hours. Then the triethylamine hydrochloride formed The residue is dissolved in an equal mixture of toluene and hexane and filtered on silica gel.
After evaporation of the solvent, 51.4 g (54% of theory) of 2- (2 ', 2', 2'-tri-bromoethyl) -2-chloro-3,3-dimethylcyclobutan-1 -one of melting point 95 are obtained from the filtrate obtained up to 97 "C.
IR spectrum (CC14) in cm- ': 1800 (CO).
1H NMR spectrum (100 MHz, CDCI3) in ppm: 1.39 and 1.41 (1 s each; 3H each); 2.86-3.22 (m; 2H) 3.55X, 15 (m, 2H).
d) Preparation of 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -3,3 dimethyl-4-chlorocyclobutan- 1 -one
After saturation with hydrogen chloride, 22.8 g (0.054 mol) of 2- (2 ', 2', 2'-tribromoethyl) -2-chloro-3,3-dimethylcyclobutan- 1 -one are dissolved in 220 ml of absolute ethanol. The solution obtained is stirred for 5 hours at 80 ° C. Then the reaction mixture is concentrated on a rotary evaporator to about 1/3 of the initial volume, water is added and the mixture is extracted with ether. The ether extract is washed first with saturated sodium chloride solution, then with sodium bicarbonate solution and over The residue obtained after the ether has been evaporated off is chromatographed on silica gel using toluene as eluent.
After combining and evaporating the pure fractions, 17.1 g (75% of theory) of 2- (2 ', 2', 2'-tri-bromoethyl) -3,3-dimethyl-4-chlorocyclobutan-1-one with a melting point of 87 -89 "C received.
IR spectrum (CCl4) in cml: 1805 (CO).
1 H NMR spectrum (100 MHz, CDCl3) in ppm: 1.14 and 1.67 (ie 1 s; 3H each); 3.08 to 3.68 (m; 3H); 4.77 (d; 1H).
e) Preparation of 2- (2 ', 2', 2'-dibromovinyl) -3,3 dimethylcyclopropan-l-carboxylic acid
800 mg (2 mmol) of 2- (2 ', 2'-tribromoethyl) -3,3-dimethyl-4chlorocyclobutan-l-one are mixed with 5.6 ml of 5% sodium hydroxide solution at 0 ° C. The mixture obtained is first Stirred at 0 ° C. for 18 hours and then at 80 ° C. for 1 hour. The reaction mixture is then washed first with diethyl ether and then acidified with cooling using concentrated hydrochloric acid and extracted with diethyl ether. The extract is washed with water, dried over magnesium sulfate and evaporated. 0.59 g (100% of theory) of 2- (2 ', 2'-dibromovinyl) -3,3dimethylcyclopropane-1-carboxylic acid are obtained, 80% by weight of the cis isomer and 20% by weight of % consists of the trans isomer.
IR spectrum (CHCl3) in cml: 1695 (CO).
1H NMR spectrum (100 MHz, CDC13) in ppm: 1.25 and 1.35 and 1.30 and 1.31 (1 s each; 2 CH3 groups of the trans and cis compound each); 1.62 to 2.30 (m 2H), 6.15 and 6.70 (each id; intensity ratio 1: 4, total integral 1H).