[go: up one dir, main page]

DK157450B - Fremgangsmaade til omdannelse af et trans-cyclopropannitril til den tilsvarende cis-forbindelse - Google Patents

Fremgangsmaade til omdannelse af et trans-cyclopropannitril til den tilsvarende cis-forbindelse Download PDF

Info

Publication number
DK157450B
DK157450B DK326482A DK326482A DK157450B DK 157450 B DK157450 B DK 157450B DK 326482 A DK326482 A DK 326482A DK 326482 A DK326482 A DK 326482A DK 157450 B DK157450 B DK 157450B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
trans
photosensitizer
compound
cis
range
Prior art date
Application number
DK326482A
Other languages
English (en)
Other versions
DK326482A (da
DK157450C (da
Inventor
Kingsley Salisbury
Original Assignee
Shell Int Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of DK326482A publication Critical patent/DK326482A/da
Publication of DK157450B publication Critical patent/DK157450B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK157450C publication Critical patent/DK157450C/da

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00Carboxylic acid nitriles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

DK '157450 B
Den foreliggende opfindelse angår en særlig fremgangsmåde til foto-isomerisering af trans-cyclopropannitriler til deres tilsvarende cis-form.
Pyrethroid-insecticider, hvoraf mange er baseret på cyclopropancarb-5 oxylater, fx permethrin, cypermethrin og decamethrin, er nu velkendte som vigtige produkter inden for den agrokemiske industri. Adskillige cyclopropancarboxylater kan forekomme i cis- og trans-former, og det har generelt vist sig, at cis-formen er mere pesticidt virksom end den tilsvarende trans-form, så at en hvilken som helst metode til 10 omdannelse af trans-cyclopropancarboxylater til cis-formen er et værdifuldt og nyttigt fremskridt.
Det er kendt fra J.C.S. Perkin I 1980, 728-732, at fotoisomerisering af methyl cis-2,2-dimethyl-3-(2,2-dihalogenvinyl)cyclopropancarboxy-lat kan opnås (dvs. cis-formen kan omdannes til trans-formen), men at 15 den finder sted med væsentlig omlejring og sønderdeling af det bestrålede produkt.
Det er også kendt fra britisk patentskrift nr. 1.491.408, at trans-2-(2,2-dichlorvinyl)-3,3-dimethylcyclopropancarboxylsyre eller methyl-esteren deraf kan omdannes til den tilsvarende cis-form ved bestrå-20 ling med ultraviolette stråler i nærværelse af en fotosensibilisator.
Den maksimale omdannelse, der er angivet i britisk patentskrift nr.
1.491.408, er en 40%'s omdannelse af trans- til cis-isomererne; ud fra grundlæggende stereokemiske overvejelser kan det forventes, at trans-isomeren vil være mere stabil end cis-isomeren, hvorfor en 25 50%'s omdannelse af trans- til cis-formen er den maksimale omdannel se, som kunne forventes i praksis.
Det har imidlertid nu vist sig, at med 2,2-dimethyl-3-(2,2-dihalogenvinyl) cyclopropannitril kan trans-formen omdannes til den tilsvarende cis-form i mere end 50%'s udstrækning og ved i det væsentlige fravær 30 af omlejrings- eller sønderdelingsprodukter ved bestråling med lys inden for et defineret bølgelængdeområde i nærværelse af specifikke fotosensibilisatorer.
DK 157450 B
2
Den foreliggende opfindelse bygger på denne erkendelse og angår en særlig fremgangsmåde til omdannelse af et trans-cyclopropannitril med den nedenstående almene formel I-trans ____^ Hal
H iCH = C
' v f — Hal 5 I-trans
CHj --f-- —H
CH^ ' 'CN
til den tilsvarende cis-forbindelse (I-cis), hvor hvert af symbolerne Hal betegner et halogenatom, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at trans-forbindelsen (I-trans) bestråles med lys med bølgelæng-10 de i området 260-450 nm i nærværelse af en fotosensibilisator, hvis triplettilstandsenergi ligger i området 220-330 kJ/mol.
Det halogenatom, som symboliseres af Hal i den ovenfor angivne almene formel, kan være fluor, chlor, brom eller iod, men er fortrinsvis chlor eller brom, da virksomme pyrethroidinsecticider såsom perme-15 thrin, cypermethrin og decamethrin er baseret på cyclopropansyrer, der er afledt af dichlorvinyl- eller dibromvinyl-cyclopropannitriler.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan anvendes til omdannelse af trans-cyclopropannitriler til cis-cyclopropannitriler og er særlig nyttig, da der kan opnås høje udbytter af cis-isomer. Omdannelser på 20 så meget som 60% eller derover kan fås ved denne fremgangsmåde, hvilket er meget overraskende på grund af de generelle stereokemiske overvejelser og i lyset af læren om den kendte teknik, især britisk patentskrift nr. 1.491.408, hvori det er angivet, at omdannelsesgrader på 40% er det højeste, der kan opnås i praksis. I det store og 25 hele, dvs. når de to halogenatomer er identiske, består den racemiske form af dihalogenvinyl-cyclopropannitrilet af fire isomerer, nemlig (IR,cis)-, (IS,cis)-, (IR,trans)- og (IS,trans)-isomereme, og fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan anvendes til at omdanne de to trans-isomerer til de to cis-isomerer; den kan også anvendes til at
DK 157450 B
3 omdanne den ene eller begge trans - isomerer, når de er blandet med forskellige andele af den ene eller begge cis-isomerer.
Den i nærværende beskrivelse anvendte nomenklatur til beskrivelse af stereokemien i isomereme af dihalogenvinyl-cyclopropannitrilerne, er 5 den såkaldte Elliott-nomenklatur som angivet i M. Elliott, A.W. Farn-ham, N.F. Janes, P.H. Needham og D.A. Pulman, Nature, 1974, 248, 710.
Enhver lyskilde, som udsender lys med en bølgelængde i området 260-450 nm, kan anvendes, fx en kviksølvlampe med middelhøjt eller højt tryk eller en xenonlampe. Bølgelængden ligger fortrinsvis i 10 området 280-400 nm. Om ønsket kan lyskilden have et filter indsat for at begrænse lyset til bølgelængder i det ovenfor angivne område, med andre ord kan der anvendes et filter for at beskytte cyclopropanni-trilet mod skadelig bestråling uden for de ønskede bølgelængder.
Den til fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendte fotosensibilisator 15 skal have en triplettilstandsenergi i området 220-330 kJ/mol, fortrinsvis i området 250-310 kJ/mol. Eksempler på anvendelige sensibi-lisatorer er diarylketoner eller alkylarylketoner, fx eventuelt · substituerede phenylketoner eller eventuelt substituerede g-alkyl- phenylketoner. De foretrukne sensibilisatorer er acetophenon, pro-20 piophenon, n-butyrophenon, isobutyrophenon og benzophenon, som har triplettilstandsenergiværdier på henholdsvis 305, 303, 302, 302 og 289 kJ/mol.
"Triplettilstandsenergi" defineres som energiforskellen mellem den elektroniske grundtilstand i et molekyle og dette molekyles første 25 exciterede triplettilstand.
Fotosensibilisatoren og cyclopropannitrilet er fortrinsvis i en homogen, flydende fase for at optimere fotoisomeriseringens virkning. Nitrilet er et lavtsmeltende fast stof og er sædvanligvis opløseligt i fotosensibilisatoren, som almindeligvis er en væske. Når nitrilet 30 er uopløseligt, eller fotosensibilisatoren er et fast stof, kan der anvendes et opløsningsmiddel, forudsat at det er fotolytisk stabilt og ikke reagerer med sensibilisatoren eller nitrilet. Alkoholer såsom ethanol er egnede opløsningsmidler.
DK 157450 B
4
Den mængde fotosensibilisator, som skal forekomme i nitrilet, afhænger naturligvis af sensibilisatorens art, men generelt forekommer den i en mængde på 5-40 vægtprocent af nitrilet, fortrinsvis i en mængde på 10-30 vægtprocent.
5 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen udføres fortrinsvis i fravær af oxygen, så at fotooxidationsprocesser minimeres eller elimineres, og dette kan i praksis opnås ved at udføre fotoisomeriseringen i nærværelse af en inert gas såsom nitrogen.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen illustreres i nedenstående eksemp-10 ler, i hvilke sammensætningen af udgangsmaterialerne og de fotoiso-meriserede blandinger blev målt ved glc-analyse. Det anvendte foto-isomeriseringsapparatur bestod i det væsentlige af en lyskilde (100 watts semicirkulær middeltrykskviksølvlampe eller 400 watts cylindrisk immersionslampe med en emissionsprofil, der er typisk for 15 større kviksølvlamper), en kvartscelle forsynet med indretninger til at deoxygenere cellen og indføre et nitrogentæppe over den opløsning, som skulle isomeriseres, en celleholder af typen i standard UV-synlige spektrometre og et filter til at afskære lys med bølgelængder på over 280 nm.
20 EKSEMPEL 1-5
Omdannelse af trans-2-(2,2-dichlorvinyl)-3,3-dimethylcyclopropan-nitril (trans-DCVN) til den tilvarende cis-form (cis-DCVN)
Trans-DCVN (indeholdende 1,4% cis-DCVN, smeltepunkt 49-53°C) blev sammen med en fotosensibilisator anbragt i cellen, og blandingen blev 25 deoxygeneret ved gennemskylning med nitrogen i 15 minutter. Cellen blev forseglet med et låg, som muliggjorde udtagning af prøver fra cellen til analyseformål. Cellen indeholdt 0,4 g, da der blev anvendt en 100 watts lampe, og 0,6 g, da der blev anvendt en 400 watts lampe.
Cellen blev bestrålet, og der blev foretaget målinger efter 15 timer 30 og ved fotostationær tilstand.
DK 157450 B
5
Der blev udført en serie forsøg med en række fotosensibilisatorer, og resultaterne er angivet i tabel 1 som analyseresultater efter 15 timers bestråling og ved fotostationær tilstand.
Tabel 1 5 Analyse efter 15 timers bestråling _ Udbytte af
% cis-DCVN
% tab af ved fofco- 10 Eks. Sensibilisator % tab af sensibili- stationær nr. w/w-% cis-DCVN DCVN sator tilstand % acetophenon 42,0 3,0 2,0 63 (40%) 15 2a^ propiophenon 37,0 0,0 0,0 62,5 (40%) 3^ n-butyrophenon 45,0 7,0 7,0 61,0 (10%) 4*^ iso-butyrophenon 52,0 0,0 0,0 62,0 20 (10%) 5a^ benzophenon 40,0 2,0 2,0 62,5 (40%) a) = celle indeholdende 0,40 g totalmasse under anvendelse af 25 en 100 watts lampe, b) = celle indeholdende 0,60 g totalmasse under anvendelse af en 400 watts lampe.
Sammenligningseksempler
Der blev udført en serie forsøg i lighed med eksempel 1-5 med trans-30 methyl 2-(2,2-dichlorvinyl)-3,3-dimethylcyclopropan-carboxylat (forbindelse A) og med trans-2-(2,2-dichlorvinyl)-3,3-dimethylcyclopro-pancarboxylsyre (forbindelse B) i stedet for trans-DCVN. Udbytterne af de tilsvarende cis-forbindelser i fotostationær tilstand er angivet i tabel 2 sammen med de udbytter, der blev opnået ifølge op-35 findelsen som illustreret i eksempel 1-5 til sammenligning.

Claims (7)

10 Acetophenon 63,0 33,0 32,0 (eksempel 1) Propiophenon 62,5 35,0 (eksempel 2) Iso-butyrophenon 62,0 36,0 15 (eksempel 4) Benzophenon 62,5 35,0 32,0 (eksempel 5) 1): Da en homogen opløsning af forbindelse B og fotosensibilisatoren 20 ikke kunne dannes, måtte der anvendes ethanol som opløsningsmiddel, og blandingen var 50 vægtprocent ethanol, 20 vægtprocent fotosensi-bilisator og 30 vægtprocent forbindelse B. Det fremgår af resultaterne af sammenligningsforsøgene, at anvendelsen af DCVN i modsætning til anvendelsen af den frie syre (forbin-25 delse B) eller methylesteren deraf (forbindelse A) fører til en trans- til cis-omdannelse, der er dramatisk større end det maksimale udbytte, der kunne opnås med den frie syre eller methylesteren deraf.
1. Fremgangsmåde til omdannelse af et trans-cyclopropannitril med den 30 almene formel I-trans DK 157450 B ____- Hal H iCH = C ” s jr ^ ' Hal / I-trans CH^ vCN til den tilsvarende cis-forbindelse, hvor hvert symbol Hal betegner 5 et halogenatom, kendetegnet ved, at trans-forbindelsen I-trans bestråles med lys med en bølgelængde i området 260-450 nm i nærværelse af en fotosensibilisator, hvis triplettilstandsenergi ligger i området 220-330 kJ/mol.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at Hal betegner chlor eller brom.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at lysets bølgelængde ligger i området 280-400 nm.
4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at fotosensibilisatorens triplettilstandsenergi ligger i området 250-310 nm.
5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved, at fotosensibilisatoren er en diarylketon 20 eller en alkylarylketon.
6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, kendetegnet ved, at mængden af fotosensibilisator udgør 5-40 vægtprocent af nitrilet.
7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6, 25 kendetegnet ved, at den udføres i fravær af oxygen.
DK326482A 1981-07-22 1982-07-20 Fremgangsmaade til omdannelse af et trans-cyclopropannitril til den tilsvarende cis-forbindelse DK157450C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8122651 1981-07-22
GB8122651 1981-07-22

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK326482A DK326482A (da) 1983-01-23
DK157450B true DK157450B (da) 1990-01-08
DK157450C DK157450C (da) 1990-05-21

Family

ID=10523425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK326482A DK157450C (da) 1981-07-22 1982-07-20 Fremgangsmaade til omdannelse af et trans-cyclopropannitril til den tilsvarende cis-forbindelse

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4421618A (da)
EP (1) EP0070608B1 (da)
JP (1) JPS5838247A (da)
BR (1) BR8204215A (da)
CA (1) CA1175065A (da)
DE (1) DE3261951D1 (da)
DK (1) DK157450C (da)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3496080A (en) * 1968-05-15 1970-02-17 Merck & Co Inc Photochemical method for preparing a salt or ester of (cis-1,2-epoxypropyl) phosphonic acid
JPS525738A (en) 1975-06-27 1977-01-17 Sumitomo Chem Co Ltd Process for racemization of optically active 2,2-dimethyl-3-(2,2-dichl orovinyl)-cyclopropanecarboxylic acid and its derivatives
DE2961651D1 (en) * 1978-04-28 1982-02-18 Ici Plc Process for the preparation of cyclopropane derivatives, intermediates in the synthesis of pyrethroid insecticides

Also Published As

Publication number Publication date
DK326482A (da) 1983-01-23
JPH0224267B2 (da) 1990-05-29
EP0070608A1 (en) 1983-01-26
EP0070608B1 (en) 1985-01-16
DE3261951D1 (en) 1985-02-28
BR8204215A (pt) 1983-07-12
DK157450C (da) 1990-05-21
US4421618A (en) 1983-12-20
JPS5838247A (ja) 1983-03-05
CA1175065A (en) 1984-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ullman et al. Stable free radicals. X. Nitronyl nitroxide monoradicals and biradicals as possible small molecule spin labels
Wettermark Light-induced isomerization of o-nitrotoluene in water solution
Krabbenhoft Substituent effects on the preparations and thermal decarboxylations of. beta.-lactones derived from the cycloaddition of dichloroketene with monosubstituted benzaldehydes
DK157450B (da) Fremgangsmaade til omdannelse af et trans-cyclopropannitril til den tilsvarende cis-forbindelse
Minnaard et al. Some aspects of the solution photochemistry of 1, 3‐cyclohexadiene,(Z)‐and (E)‐1, 3, 5‐hexatriene
JP5574509B2 (ja) 芳香族アルデヒドの芳香族アシルハライドへの変換方法
McCOY Three Membered Rings. II. The Stereochemistry of Formation of Some 1, 1, 2, 2-Tetrasubstituted Cyclopropanes
CN1083825C (zh) 生产2-(取代的苯甲酰基)-1,3-环己烷二酮的方法
Heintzelman et al. Sulfoximines. 2. New method for the preparation of N-arylsulfoximines
CA1298315C (en) Process for the preparation of fluorobenzaldehydes
US4663481A (en) Preparation of bromoacetamides
EP2225193B1 (en) Photochemical isomerization of a pent-2-en-4-yn-1-ol
JPS62198643A (ja) ラセミ第一菊酸類の製造法
US4604243A (en) Arylation of olefins
Noland et al. Diindene (indene dimer): a triboluminescent compound
US4497724A (en) Solar energy storage materials
US3869516A (en) Processes for the preparation of cyclic aldehydes
Liu et al. Photochemical synthesis of 2-(2-aryl-5-oxazolyl) benzoates
US3325540A (en) Perhalogenated alkanoyl chlorides and their preparation
JPH06234671A (ja) 対応するヨウ化物の光化学的臭素化によるペルフルオロアルキル臭化物の合成
JP2629863B2 (ja) トランス−2,2−ジメチル−3−(2,2−ジハロビニル)−シクロプロパンカルボン酸エステル製造法
Britten-Kelly et al. Regioselective. gamma.-elimination of sulfones under Michael reaction conditions
Misumi et al. Three Geometrical Isomers of p-Distyrylbenzene
US4670579A (en) Telomerization of olefins
Garst et al. The Efficient Preparation and Diels-Alder Reactions of 1, 2-Bis [methylthio]-1, 3-Butadiene

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed