DE2634663A1

DE2634663A1 - Verfahren zur herstellung eines optisch aktiven alkylchrysanthemats

Info

Publication number: DE2634663A1
Application number: DE19762634663
Authority: DE
Inventors: Tadatoshi Aratani; Fumio Fujita; Tsuneyuki Nagase; Yukio Yoneyoshi
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1975-08-01
Filing date: 1976-08-02
Publication date: 1977-03-17
Also published as: CA1121813A; IL50100A; FR2319623B1; IL50100A0; DK345276A; DE2634663B2; SU719491A3; NL7608508A; BE844631A; GB1499094A; FR2319623A1; CH621767A5; JPS5910336B2; DK142765C; JPS5217448A; IT1070323B; DE2634663C3; DK142765B

Description

MÜLLER-BORE · DETJJS¹JEL · ÖCHCN · HEHTEL

PAT E 3ST TA N WA Ϊ. T E

DR. WOLFGANG MÜL.LER-BOR& (PATENTANWALT VON 1927 - I97S) DR. PAUL DEUFEl., DIPU-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN, DtPU-CHEM. WERNER HERTEL., DIPL..-PHYS.

s 2921
-2. AUG. 1976

Sumitomo Chemical Company, Limit ed. Osaka, Japan

Verfahren zur Herstellung eines optisch aktiven
Alkylchrysanthemats

709811/105·

S MtTNCHEN 8· · SIEBEHTSTR. 4 · POSTFACH 800720 · KABXI.: MtTEBOPAT · XXL·. (089) 474003 · IXIIX »44883

Verfahren zur Herstellung eines optisch aktiven Alkylchrysanthemats

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optisch aktiven Alkylchrysanthemats, bei dem 2,5-Dimethyl-2,4-hexadien umgesetzt wird mit einem Alkyldiazoacetat in Gegenwart eines Kupferkomplexes, der mit einer neuartigen Schiff'sehen Base koordiniert ist,

Chrysanthemsäure ist bekanntlich ein wichtiges Material zur Herstellung synthetischer Pyrethroide, die als Insektizide wirksam sind. Es gibt vier Stereoisomere der Chrysanthemsäure, nämlich zwei Arten von geometrischen Isomeren, d. h. eis und trans, von denen jedes optische d- und 1-Isomere hat. Die von den d-trans- und d-cis-Chrysanthemsäuren abgeleiteten Pyrethroide sind für ihre besonders hohe insektizide Aktivität bekannt. Die natürlich vorkommende Chrysanthemsäure hat bekanntlich d—trans—Struktur.

Zur industriellen Herstellung optisch aktiver Chrysanthemsäure bieten sich zwei Verfahren an. Gemäß einem dieser Verfahren wird zunächst das racemische Gemisch synthetisiert, worauf dieses einer optischen Auftrennung unterworfen wird. Das zweite dieser Verfahren besteht in der direkten Synthese des gewünschten asymmetrischen optischen Isomeren.

Ein bekanntes Syntheseverfahren zur Herstellung von Chrysanthemsäure besteht in der Umsetzung eines Alkyldiazoacetats mit 2,5-Dimethyl-2,4-hexadien in Gegenwart eines Kupferkatalysators (vgl»_vGB-PS 740 014) und anschließender Hydrolyse des gebildeten Alkylchrysanthemats.

70981 ■ 1/

Die vorliegende Erfindung betrifft die asymmetrische Synthese von Alkylohrysanthematen. Aus der BE-PS 787 473 ist ein Ver-.fahren zur Herstellung eines optisch aktiven Alkylchrysanthemats "bekannt, bei dem ein Alkyldiazoacetat mit 2,5-Dimethyl-2,4-hexadien in Gegenwart eines Kupferkatalysators umgesetzt wird, der koordiniert ist mit einem Chiral-Liganden, gemäß folgendem Reakti ons schema: COOR

N₀CHCOOR ^ %f
_2 ^ v^ /\,/ ^ COOR

Cu(L*)_n

worin L^ einen Chiral—Liganden darstellt.

Aus der BE-PS 810 959 ist es bekannt, die asymmetrische Synthese von Alkylchrysanthematen in vorteilhafter Weise mit einem Kupferkomplex zu katalysieren, der koordiniert ist mit einer Chiral-Schiffsehen Base der folgenden Formel (I)

(D

worin bedeuten:

C* ein asymmetrisches Kohlenstoffatom, R einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder

einen Aralkylrest, der ggf. einen oder mehrere Alkoxysubstituenten trägt mit insgesamt 7 bis 20 Kohlenstoffatomen, R Arylreste, die einen oder mehrere Alkoxysubstituenten tragen mit insgesamt 7 bis 30 Kohlenstoffatomen,

709811/1050 .

X¹ und X² für sich allein

a) Wasserstoffatome,

b) Alkylreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,

c) Phenylreste,

d) Alkoxyreste mit 1 "bis 10 Kohlenstoffatomen,

e) Halogenatome oder

f) Nitrogruppen, oder gemeinsam eine Benzοgruppe.

Im folgenden wird eine weitere Erklärung bezüglich der neuartigen Ghiral-Kupferkomplexe, die gemäß BE-PS 81O 959 als Katalysatoren verwendbar sind, gegeben.

Bildet die Schiffsche Base der angegebenen Formel (l) einen Metal?Jcomplex mit zweiv/ertigem Kupferion, so sind drei Arten von Chelaten möglich (bezüglich der Chemie der Metallkomplexe von Schiffsehen Basen vgl. z. B. R. H. Holm, G. W. Everett, Jr. und A. Chakravorty "Progress in Inorganic Chemistry" 7, 83-214, (1966), Interscience Publishers, Few York).

Eines· dieser Chelate hat die folgende dimere Struktur (II), worin sich die Schiffsche Base als dreizähniger Ligand verhält:

(II)

1 ?
worin R , R und X die angegebene Bedeutung haben.

70981 1 /1050

-X-

Das andere Chelat entspricht den folgenden monomeren Strukturen (Hl) oder (IV), worin sich die Schiffsche Base als zweizähniger "tew. dreizähniger Ligand verhält

- σ*Η - σ - oh

(III)

(IV)

1 2

worin R , R und X die angegebene Bedeutung haben und L einen neutralen einzähnigen Liganden darstellt (bezüglich der Kupferkomplexe von H-SaIicyliden-2-aminoäthanol vgl. z. B, R. P. Houghton und D. J. Pointer, ^T. Chem. Soc. (1965), 4214)

Untersucht wurde ferner das Alkyldiazoacetat, das in dieser asymmetrischen Synthese als das Substrat dient. Dabei zeigte es sich, daß das Alkyldiazoacetat der allgemeinen Formel (V)

N₂CHCOOR

(V)

worin R bedeutet:

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a) einen Cycloalkylrest, der ggf. einen oder mehrere Alkylsubstituenten trägt mit insgesamt 5 "bis 20 Kohlenstoffatomen,

b) einen tertiären Aralkylrest mit 9 bis 20 Kohlenstoffatomen, oder

c) einen tertiären Alkylrest, der ggf. einen oder mehrere Alkoxysubstituenten trägt mit insgesamt 4 bis 20 Kohlenstoffatomen

besonders wirksam ist zur Erzielung des gebildeten Alkyl— chrysanthemats einer ausgezeichneten optischen Reinheit sowie eines hohen trans-Isomergehalts. Dieser Befund ist sehr überraschend aufgrund von Ergebnissen von Umsetzungen, bei denen ein primäres Diazoaeetat eines kurzkettigen aliphatischen Alkohols mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, z. B. der Äthylester, verwendet wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt diese neue Erkenntnis zugrunde» Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines optisch aktiven Alkylchrysanthemats geschaffen, das charakterisiert ist durch die Umsetzung eines Alkyldiazoacetats der angegebenen allgemeinen Formel (V) mit 2,5-Dimethyl-2,4—hexadien unter katalytischer Verwendung eines Chiral— Kupferkomplexes, der sich von der optisch aktiven Schiff sehen Base des angegebenen Typs ableitet, z. B. einer solchen mit monomerer Struktur gemäß den allgemeinen Formeln (III) oder (IV) oder einer solchen mit dimerer Struktur gemäß der allgemeinen Formel (II).

Bei dem Rest R des Diazoacetats der angegebenen allgemeinen Formel (V) kann es sich z. B. um folgende Reste handeln:

.(a) Typische geeignete Cycloalkylreste sind z. B. Cyelopentyl, 2-BIethylcyclopentyl, Cyclohexyl, 2-Methylcyclohexyl, 2,2-, 2,5- oder 2,6-Dimethylcyclohexyl, 2,2,6-Trimethylcyclohexyl, Cyclooctyl oder Cyclododecyl.

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Cyeloalkylreste von natürlich, vorkommenden oder nicht—natürlichen alicyclischen Alkoholen sind ebenfalls geeignet, z. B. Menthyl, Isoinenthyl', Beomenthyl, Neoisomenthyl, Carbomenthyl, Bornyl, Isobornyl, 2-Norbornyl, oder 1- und 2-Adamantyl.

(b) Typische geeignete tertiäre Aralkylreste sind z. B.

α, α-Dimethylbenzyl, Triphenylmethyl, α,α-Diphenyläthyl und 2-Phenyl-2-butyl.

(c) Typische geeignete tertiäre Alkylreste sind z. B. t-Butyl, t-Amyl, 2,3-Dimethyl-2-butyl, 2,3,4-Trimethyl-3-pentyl, und α,α-Dimethyl—ß-menthoxyäthyl.

Die Diazoacetate der angegebenen allgemeinen Formel (V) können entweder Achiral— oder Chiralstruktur aufweisen. In letzterem Falle kann jede Form von Enantiomeren oder racemischer Modifikation zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Zeigt ein erfindungsgemäß hergestelltes Alkylchrysanthemat etwas insektizide Wirkung, so kann es als solches als Insektizid verwendet werden.

Obwohl bezüglich der Verfahren zur Synthese der Alkyldiazoacetate der allgemeinen Formel (V) keine Beschränkungen bestehen, sollen die folgenden Verfahren beispielsweise genannt werden:

(I) Ein Verfahren zur Diazotierung des entsprechenden Esters von Glycin mit Salpetriger Säure oder einem Salpetrigsäureester, vgl. z. B. Organic Syntheses, Coll. Vol. 4, 424 und N. Takamura, T. Mizoguchi, K. Koga und S. Yamada, Tetrahedron 31, 227 (1975). Der Ester des Glycins kann synthetisiert werden durch Umsetzung von Glycin mit dem entsprechenden Alkohol oder dem entsprechenden Olefin.

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-V

(II) Ein Verfahren von Regitz: P-toluolsulfonylazid wird umgesetzt mit dem entsprechenden Acetoacetat und das gebildete 2~Diazoacetoacetat wird deacetyliert mit einer Base unter Erzielung von Diazoacetat, vgl. Organic Syntheses, Coll. VoI 5, S. 179.

(ill) Ein Verfahren von House: Das Säurechlorid des p-Toluol— sulfonylhydrazons von Glyoxylsäurechlorid wird umgesetzt mit dem entsprechenden Alkohol in Gegenwart einer Base, vgl. z. B. Organic Syntheses, Coll. Vol. 5, S. 258.

Die Chiral-Schiffsche Base der angegebenen Formel (I) wird synthetisiert durch Umsetzung eines Chiral-Aminoalkohols der folgenden Formel (VI) mit einem Salicylaldehydderivat der folgenden Formel (VIl)

- C*H - C - OH I Io

(VI)

(VII)

worin R^, R , X und X die angegebene Bedeutung haben.

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Im Aminoalkohol der Formel VI sind typische geeignete Reste R¹ und R² z. B. Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, 2-Butyl, t-Butyl, Hexyl, Octyl, Cyclohexylmethyl, Benzyl, Benzhydryl und 2,2-Biphenyläthyl.

Bevorzugte Reste R sind z,-B. Methyl, Isopropyl, Isobutyl, Cyelohexylmethyl, Benzyl und ein Benzylrest mit einem Substituenten in 4-Stellung des aromatischen Kerns, wobei als Substituent z. B. Methoxy, Äthoxy, Propoxy, Isopropoxy, Butoxy oder Hexyloxy vorliegen können.

ρ
Ein bevorzugter Rest R ist im angegebenen Aminoalkohol ein Phenylrest mit einem Substituenten in 2-Stellung oder mit Substituenten in den 2,5-Stellungen. Typische geeignete 2-substituierte Phenylreste sind z. B. 2-Methoxyphenyl, 2-Äthoxyphenyl, 2-Propoxyphenyl, 2-Isopropoxyphenyl, 2-Butoxyphenyl, 2-t-Butoxyphenyl, 2-Hexyloxyphenyl und 2~0ctyloxyphenyl. Typische geeignete 2,5-substituierte Phenylreste sind , z. B. 2-Methoxy-5-methylphenyl, 2-Butoxy-5-methylphenyl, 5—Methyl-2-octyloxyphenyl, 2—Benzyloxy-5-methylphenyl, 5-t-Butyl-2-methoxyphenyl, 2-Butoxy-5-t-butylphenyl, 5-t-Butyl-2-octyloxyphenyl, 4-Methoxybiphenyl-3-yl, 4-Butoxybiphenyl-3-yl, 4-Octyloxybiphenyl-3-yl, 2,5-Dimethoxyphenyl, 2,5-Butoxyphenyl und 2,5-Dioctyloxyphenyl.

Die erfindungsgemäß verwendbaren optisch aktiven Aminoalkohole der angegebenen Formel (Vl) sind nach einer der folgenden beiden Methoden herstellbar, nämlich entweder dadurch, daß ein racemisches Gemisch des entsprechenden Aminoalkohole mit einem geeigneten Auftrennmittel aufgetrennt wird, oder dadurch, daß der Aminoalkohol aus der Umsetzung einer optisch aktiven Vorläuferverbindung gewonnen wird. So ergibt z. B. ein optisch aktiver Aminoester der folgenden Formel (VHI) mit einem Grignard-Reagens der folgenden Formel (IX) einen optisch aktiven Aminoalkohol der Formel (Vl) unter Beibehaltung der Konfiguration:

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E² E¹ - C*H - COOR³ + R²MgZ > R¹ - C*H - C - OH

I I I₂

HH₂ m₂ έγ

(VIII) (IX) (VI)

1 2

worin R einen Alkyl- oder Aralkylrest, R einen Arylrest,

R^ einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Benzylrest und Z ein Chlor-, Brom- oder Jodatom bedeuten.

Bezüglich, der Additionsreaktion von Phenylniagnesiumbromid

an L-Alaninäthylester vgl. z. B. A. McKenzie, R. Roger,

G. 0. Willis, J. Chem. Soc, 779, (1926) und B. M. Benjamin,

H. J. Schaefer, C. J. Collins, J. Am. Chem. Soc, 7_9, 616O,

(1957).

Typische geeignete Salicylaldehydderivate der angegebenen Formel (VII) sind z. B. Salicylaldehyd, 3-Äthoxysalicylalde- hyd, o—Vanillin, 3,5-Dibromosalicylaldehyd, 5—Chlorosalicyl— aldehyd, 5-ITitrosalicylaldehyd, B-Isopropyl-ö-methylsalicylal- dehyd, 2-Hydroxy-naphthaldehyd, und 1-Hydroxy-2-naphth.aldeh.yd,

Bezüglich der erfindungsgemäß als Katalysatoren verwendbaren Chiral—Kupferkomplexe sind typische geeignete Kupferkomplexe der Formeln (II), (III) und (IV) solche, die sich von den folgenden Chiral-Schiffsehen Basen ableiten:

( a) H-Salicyliden-2-amino-1,1 -di ( 2-methoxyphenyl) -3~phenyl-1-propanol,

(b) H"-Salicyliden-2-amino-1,1-di(2-isopropoxyphenyl)-3-phenyl-1-propanol,

(c) S-Salicyliden-2-amino-1,1-di(5-t-butyl-2-isopropoxyphenyl)-3-phenyl-1-propanol,

(d) N-SaIicyliden-2-amino-1,1-di(2-butoxy-5-t-butylphenyl)-3-phenyl-1-propanol, ^

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( e ) TT-Salicyliden-2-amino-i,1 -di (5-t-butyl-2-heptyloxyphenyl)-3 -(phenyl)-1 -propanol,

(f) K-Salicyliden-2-amino-i,1-di(5-t-butyl-2—isopropoxyphenyl)-1-propanol,

(g) lT-Salieyliden-2-araino-1,1 -di( 2-butoxy-5-t-butylphenyl)-1-propanol,

(h) N-Salicyliden-2-amino-i,1-di(5-t-butyl-2-oetylosyphenyl)~

1-propanol,
(i) N-(3-Methoxysalicyliden)-2-amino-1,1-di(5-t-butyl-2-

octyloxyphenyl)-1-propanol,
(3) Π-(3,5-Dibromosalicyliden)-2-amino-1,1-di(2-isopropoxy-

phenyl)-3-phenyl-i-propanol,
(k) IT-(3-Äthoxysalicyliden)-2-araino-1,1-di(2-isopropoxy-

phenyl)-3-phenyl-1-propanol,
(l) IT-(2-Hydroxy-1-naphthylmethylen)-2-amino-1,1-di{2-

i sopropoxyphenyl)-3—phenyl-1-propanol _t (m) IT-Salicyliden-2-amino-i, 1 -di(4-"butoxybiphenyl-3-yl)-3-

phenyl-1-propanol,
(n) N-Salicyliden-2-amino-1,1 -di( 2,5-dit>utoxyphenyl)-3-phenyl-

1-propanol,
(ο) n-Salicyliden-2-amino-1,1-di(2-butoxyphenyl)-3-methyl-1-

butanol, oder
(ρ) N-Salicyliden-2-amino-i,1-di(2-benzyloxy-5-t-butylphenyl)—

4-ine thyl-1-pentanol.

Als Kupferkomplexe der optisch aktiven Schiffehen Base der Formel (I) sind Kupferkomplexe der angegebenen Verbindungen der Formeln (II), (III) und (IV) wirksam, wobei der Komplex der Verbindung mit der dimeren Struktur der Formel (II) in besonders vorteilhafter Weise verwendbar ist. Der Komplex der allgemeinen Formel (il) wird synthetisiert durch Umsetzung einer Schiffsehen Base der allgemeinen Formel (I) mit einem Kupfer(II)salz, z. B,- Kupfer(II)acetat.

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Der Komplex der Verbindung mit der monomeren Struktur der Formel (IV) wird synthetisiert durch Umsetzung des dimeren Komplexes der Formel (II) mit einem neutralen einzähnigen Liganden, z. B. Pyridin, Picolin, oder Lutidin. Der Komplex der Verbindung mit der monomeren Struktur der Formel (III) wird synthetisiert durch Umsetzung eines Kupferkoinplexes des Salicylaldehydderivats der Formel (VII) mit einem Aminoalkohol der Formel (VI).

Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Umsetzung unabhängig davon erfolgen, ob der Chiral-Kupferkatalysator in dem Reaktionssystem löslich oder unlöslich ist.

Der Katalysator kann in geeigneter Weise isoliert und gereinigt werden für eine mehrmalige Verwendung.

Vorzugsweise liegt das molare Verhältnis von Kupferkomplex zu Alkyldiazoacetat der Formel (V) im Bereich von 0,001 bis 0,1.

Obwohl die Reaktionstemperatur nicht besonders beschränkt ist, erweist sich in der Regel eine Temperatur zwischen -50 und 150 ⁰C als geeignet. In den besonderen Fällen, wo die Umsetzung bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes von 2,5-Dimethyl-2,4-Hexadien (15 ⁰G) erfolgt, erweist sich der Zusatz eines geeigneten Lösungsmittels zum Reaktionssystem gegebenenfalls als wünschenswert. In diesen Fällen sind z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Benzol, Toluol und Xylol, als Lösungsmittel geeignet.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie zu beschränken.

In der Regel besteht eine unzweideutige Beziehung zwischen der absoluten Konfiguration derjenigen Substanz, die Asymmetrie

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induziert, und der absoluten Konfiguration derjenigen Substanz, der die Asymmetrie induziert wird. Es ist daher auch im Rahmen vorliegender Erfindung überflüssig zu sagen, daß dann, wenn ein Kupferkomplex einer enantiomeren Struktur, die entgegengesetzt derjenigen ist, wie sie in den folgenden Beispielen "beschrieben wird, als Katalysator Verwendung findet, auch das gebildete Alkylehrysanthemat und die entsprechende Chrysanthemsäure die betreffende entgegengesetzte enantiomere Struktur aufweisen.

Beispiel 1

0,03 g (0,2 mMol) des dimeren Kupferkomplexes von (R)-F-Salicyliden-2-amino-1,1-di(5-t-butyl-2-octyloxy)-propanol (entsprechend der angegebenen Formel (II), worin R = Methyl, R² = 5-t-Butyl-2-octyloxyphenyl und X¹ = X² = Wasserstoff) wurden in 17,6 g (160 mMol) 2,5-Dimethyl-2,4-hexadien gelöst. Zu der erhaltenen Lösung wurde tropfenweise ein Gemisch aus 4»4 S (40 mMol) des angegebenen Diens und 4,5 g (20 mMol) 1-Menthyl-diazoacetat unter Rühren innerhalb von 7 Stunden zugegeben. Zu Beginn der Zugabe wurde die Katalysatorlösung einmal auf 75 ⁰G erhitzt, um die Zersetzung des Diazoacetats zu initiieren, worauf das Gemisch bei 40 C gehalten wurde. Am Ende der Zugabe war eine fast quantitative Menge an Stick— stoffgas entwickelt worden.

Das Reaktionsgemisch wurde zur Isolierung des überschüssigen nicht umgesetzten Diens (Siedepunkt 45°C/20 mmHg) unter vermindertem Druck destilliert und es wurden 4,7 g 1-Menthylchrysanthemat in Form eines Öls erhalten, das einen Siedepunkt -von 123 °C/0,2 mmHg aufwies. Die Ausbeute betrug 76 $, bezogen auf die Diazοverbindung.

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Der 1-Menthylester wurde auf einer Gaschromatographie-Apparatur, die mit einer Glaskapillarsäule ausgerüstet war (Flüssigphase QF-1) analysiert zur Bestimmung der Zusammensetzung der optischen Isomeren des Chrysanthe— mats, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:

d-trans-Form 89,9 ^,
1-trans-Form 2,7 %,

Gesamtmenge an d-cis- und l~cis-Formen (eine Auftrennung war nicht möglich) 7,4 ^

Die Berechnung ergab, daß der Prozentgehalt an trans— Isomer im Ester 93 i° und die optische Reinheit der trans-Isomere 92 $ betrug.

Ein Gemisch aus 4,2 g 1-Menthylester, 1,8 g Kaiiumhydroxid, 1,5 ml Wasser und 11 ml Äthanol wurde 7,5 Stunden lang auf 100 ⁰C unter Rühren erhitzt. !fach der Abdestillation des Äthanols aus dem Reaktionsgemisch wurde der Rückstand mit Wasser verdünnt und mit Äther extrahiert. Die wäßrig-alkalische Lösung wurde mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert und danach, mit Toluol extrahiert. Uachdem die organische Schicht mit Wasser gewaschen und getrocknet worden war, wurde das Toluol unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei Chrysanthemsäure (2,4 g, Ausbeute 90 f«) erhalten wurde,

Die Chrysanthemsäure wurde mit d-2-Octanol umgesetzt und die erhaltenen Diastereomere wurden gas chromatographisch analysiert zur Bestimmung der optischen Isomere der Chrysanthemsäure, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:

d-trans-Form 90,4 %, 1-trans-Form 4,7 f° d-cis-Form 3,6 %, 1-cis-Form 1,3 ^

7 0 9 8 11/10 5 6

Die Berechnung ergab, daß die optische Reinheit der trans-Isomere 90 $ "und diejenige der cis-Isomere 50 i° "betrug.

Bezüglich der Analyse von Chrysanthemsäure sei z. B. verwiesen auf A. Murano, Agr. Biol. Chem. .3J5, 2203 (1972).

Beispiele 2 "bis 6

Es wurden ähnliche Versuche wie in Beispiel 1 "beschrieben durchgeführt unter Verwendung der in Tabelle I angegebenen dimeren Chiral-Kupferkomplexe und 1-Menthyl-diazoaeetat. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I ebenfalls aufgeführt.

Der Gehalt an trans-Isomer in 1-Menthyl-chrysanthemat wurde durch GasChromatographie bestimmt. Die optische Reinheit der nach Hydrolyse erhaltenen Chrysanthemsäure wurde durch gasuhr omat ο graphische Analyse des entsprechenden (S)-1-Jienthyl— heptylesters bestimmt.

Es verdient hervorgehoben zu werden, daß bei Verwendung eines Katalysators von (R)-Konfiguration rechtsdrehende Chrysanthemsäure und bei Verwendung eines Katalysators von (S)—Konfiguration linksdrehende Chrysanthemsäure das bevorzugte Produkt ist,

Vergleichsbeispiel A

Bei der Umsetzung zwischen 1-Menthyl-diazoacetat und 2,5-Dimethyl—2,4-hexadien wurde als Katalysator anstelle des Chiral-Kupferkomplexes Kupferpulver verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I ebenfalls aufgeführt.

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Tabelle I (Synthese von 1-Menthyl-chrysanthemat)

Ghiral-Kupferkomplex (II) Ohrysanthemat

Optische Reinheit der Säure

	Bsp. Hr.	Konfigu- ₁ ration R	* A	Methyl	ρ Tv	Reakti temper
				Methyl		(⁰C)
-J O	2	(S)	Methyl	5-t-Butyl-2- octyloxyphenyl	40
981	3	(S)	Benzyl	5-t-Butyl-2- isopropoxyphenyl	40
■^.	4	(R)	Benzyl	5_t-Butyl-2- butoxyphenyl	60
ο cn	5	(R)	Kupferpulver	5-t-Butyl~2- heptyloxyphenyl	40
	6	(S)	5_t-Butyl-2- heptyloxyphenyl	40
	Vergl Bsp.		123

temperatur Ausb. trans trans eis

(f) (fo)

69 76

64	72	90	59
69	70	88	60
67	89	87	25
42	91	86	22
36	75	86	5

0,7

Beispiele 7 "bis 16

Es wurden ähnliche Versuche wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt unter Verwendung der in Tabelle II angegebenen Diazoacetate und eines Chiral-Kupferkomplexes (der Formel (II) mit (R)-Konfiguration, worin R¹ = Methyl, R² = 5-t-Butyl-2-octyloxyphenyl). Die erhaltenen Ergebnisse sind in der unten angegebenen Tabelle II aufgeführt.

Der Gehalt an trans-Isomer in den Alkylchrysanthematen wurde durch Gaschromatographie bestimmt. Die optische Reinheit der nach Hydrolyse der Ester erhaltenen Chrysanthemsäure wurde durch GasChromatographie des entsprechenden (S)-I-Menthyl—1-heptylesters bestimmt.

Die in den Beispielen verwendeten Diazoacetate wurden nach einer der im folgenden angegebenen Methoden (A) oder (B) bestimmt.

Gemäß Methode (A) wird ein entsprechender Glycinester mit Iso— amylnitrit diazotiert. Das Verfahren kann durch folgendes Reaktionsschema wiedergegeben werden:

ROH > H₂UGH₂COOR > IT

Als typisches Beispiel für diese Verfahrensweise wird die Herstellung von 1-Menthyl-diazoacetat in Beispiel 17 beschrieben.

Gemäß Methode (B) erfolgt die Umsetzung nach folgendem Reaktionsschema:

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-V At

Diketen

entspr.
Alkohol

CH₃CCH₂COOR
Acetoacetat

Toluolsulfonylazid

CH^CCCOOR j tt

Efa—Methoxid

a-Diazoacetoaeetat

U₂CHCOOR Diazoaeetat

Als -typisches Beispiel für diese Verfahrensweise wird die Herstellung von Z^^-Trimethyl-S-pentyl-diazoacetat in Beispiel 18 beschrieben.

Vergleichsfreispiel B

Unter Verwendung des gleichen Kupferkatalysators wie in den Beispielen 6 bis 16 wurde die Umsetzung zwischen Äthyldiazoacetat und 2,5-Dimethyl-2,4-hexadien durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in der folgenden Tabelle II aufgeführt.

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Tabelle II (Synthese von Alkyl-chryaanthematen)

CO OO

cn cn

	Diazoacetate	Synthese methode	Reak- tions-	Chrysanthe- mate	trans W	Optische Reinheit der Chrysanthemate, $	eis
Bsp. Nr.	R	A	temp.	Ausb.	81	trans	75
7	dl-Menthyl	A	40	67	89	90
8	d-Neomenthyl	A	65	77	68	87	74
9	dl-Bornyl	A	40	74	84	70	46
10	1-Adamantyl	B	23	82	58	85	■ 58
11	Cyclohexyl	A	40	71	79	70	45
12	α,α-Dimethyl-ß- (1-menthoxy)äthyl	B	40	80	75	86	46
13	t-Butyl	B	60	74	78	75	43
14	2,3-Dimethyl-2-butyl	B	40	71	92	85	-
15	2,3,4-Trimethyl-3- pentyl	B	40	64	56	88	—
16	α,α-Dimethyl-benzyl	-	40	60	51	71	62
Vergl Bsp.	_B Äthyl	40	54	68

to cn Ck)

CO cn co

Beispiel 17

Ein Gemisch aus 1-Menthylglycin (19,7 g; 0,092 Mol), Isoamylnitrit (12,0 g; 0,10 Mol) und Essigsäure (1,6 g; 0,027 Mol) in Chloroform (400 ml) wurde 25 Minuten lang unter Rühren auf Rückflußtemperatur erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 1N-Schwefelsäure, danach mit einer gesättigten wäßrigen Lösung von Natriumbicarbonat und anschließend mit V/asser gewaschen. Nach Trocknen der organischen Phase wurde der durch Kondensation erhaltene Rückstand (21 g) durch Säulenchromatographie (Silicagel 160 g, Methylenchlorid) gereinigt, wobei 1-Menthyl— diazoacetat (15,0 g, 73 fo) erhalten wurde:

. gelbe Kristalle, [a]_D = -86,8° (Chloroform, c = 1,0), IR (Film) <? 2125 cm"¹
MR (Chloroform, TMS) £5,29 ppm

Bezüglich 1-Menthylglycin sei z. B. verwiesen auf K. Harada, T. Hayakawa, Bull. Chem. Soc. Japan, _3_7, 191 (1964).

Beispiel 18

Zu einem Gemisch aus 2,3,4-Trimethyl-3-pentanol (24,3 g» 0,18 Mol) und Triethylamin (0,1g) wurde bei 70 ⁰C tropfenweise Diketen (15,7 g; 0,186 Mol) zugegeben. Nachdem das Reaktionsgemisch 1,5 Stunden lang bei 110 C gerührt worden war, wurde es unter vermindertem Druck destilliert, wobei das entsprechende Acetoacetat (Siedepunkt 84 °C/0,6 mm; 35,3 g» 88 fo) erhalten wurde.

Zu einem Gemisch aus dem obigen Ester (35,3 gj 0,164 Mol), Triäthylamin (17 g; 0,168 Mol) und Acetonitril (200 ml) wurde bei Raumtemperatur tropfenweise p-Toluolsulfonylazid (38 g; 0,164 Mol) zugegeben. Nachdem das Reaktionsgemisch 1,5 Stunden lang gerührt worden war, wurde es unter vermindertem Druck konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde mit Äther (200 ml)

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extrahiert und die organische Phase wurde zweimal mit einer wäßrigen Lösung von Kaliumhydroxid (12,6 g) gewaschen. Die organische Phase wurde sodann getrocknet und konzentriert, wobei das entsprechende oc-Diazoacetoacetat (4O g) erhalten wurde.

Zu einer Lösung des obigen Esters (40 g) in Methanol (65 ml) wurde eine Natriummethoxidlösung zugesetzt, die aus Natrium (4,2 g) und Methanol (65 ml) "bei 0 ⁰C hergestellt worden war. Nach weiterem, 1 Stunde langem Rühren des Reaktionsgemisches "bei 0 ⁰C wurde Eiswasser (300 ml) zugeschüttet, worauf Natriumchlorid zugesetzt und das Gemisch mit Äther (4OO ml, insgesamt) extrahiert wurde. Nachdem die organische Phase mit Wasser gewaschen und getrocknet worden war, wurde sie konzentriert und destilliert, wobei 2,3>4-Trimethyl-3-pentyl-diazoacetat (Siedepunkt 59 °C/0,2 mm; 20 g; 64 i°) erhalten wurde:

gelbes Öl, IR (Film) \) 2125 cm"¹ NMR (Chloroform, !EMS) I 5,40 ppm

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Claims

P atentansprüche

-f\\ Verfahren zur Herstellung eines optisch, aktiven Alkyl— ^v—^ chrysantnemats, dadurch gekennzeichnet, daß man 2,5-Dimethyl—2,4—hexadien mit einem Diazoacetat der Formel

H₂CH-COOR

worin R bedeutet

a) einen Cycloalkylrest, der ggf. einen oder mehrere Alkyl— substituenten trägt mit insgesamt 5 his 20 Kohlenstoffatomen,

h) einen tertiären Aralkylrest mit 9 bis 20 Kohlenstoffatomen, oder

c) einen tertiären Alkylrest, der ggf · einen oder mehrere Alkoxysubstituenten trägt mit insgesamt 4 "bis 20 Kohlenstoffatomen

umsetzt in Gegenwart eines Kupferkomplexes, der koordiniert ist mit einer Chiral-Schiffsehen Base der Formel

R²

- C - OH

worin bedeuten:

C* ein asymmetrisches Kohlenstoffatom, R einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder

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einen Aralkylrest, der ggf. einen oder mehrere Alkoxy— substituenten trägt mit insgesamt 7 "bis 20 Kohlenstoffatomen
2
R Arylreste, die einen oder mehrere Alkoxysubstituenten

tragen mit insgesamt 7 bis 30 Kohlenstoffatomen, X¹ und X² für sich allein
a) Wasserstoffatome,
"b) Alkylreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,

c) Phenylreste,

d) Alkoxyreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,

e) Halogenatome oder

f) Nitrogruppen, oder
gemeinsam eine Benzogruppe.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kupferkomplex einen solchen der folgenden Formel

worin R¹, R², X¹ und X² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Chiral-Schiffsche Base ehe solche verwendet, die gewonnen ist durch Umsetzung eines Chiral-Aminoalkohols der allgemeinen Formel

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s²

R¹ - C*H - C - OH t I₂

1 2

worin C*, R¹ und R die in Anspruch. 1 angegebene Bedeutung haben mit einem Salicylaldehydderivat der allgemeinen Formel

OH

1 2

worin X und X die in Anspruch. 1 angegebene Bedeutung haben·
4. Verfahren nach. Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß man als Kupferkomplex einen solchen verwendet, der gewonnen ist durch Umsetzung einer Chiral-Schiffsehen Base gemäß Anspruch 3 mit einem Kupfer(ll)salz. ·
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Diazoacetat der angegebenen Formel verwendet, in der R bedeuten (a) Menthyl, (b) Neomenthyl, (c) 1-Adamantyl, (d) α,α-Dimethyl-ß(menthoxy)äthyl, (e) 2,3-Dimeth.yl-2-butyl, (f) 2,3,4-Trimethyl-3-pentyl, (g) Bornyl, (h) Cyclohexyl, (i) t-Butyl oder Cj) α,α-Dimethylbenzyl.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Diazoacetat ein solches verwendet, das gewonnen ist durch Diazotierung eines G-lycinesters der Formel

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in der R einen Cycloalkylrest bedeutet, der ggf. einen oder mehrere Alkylsubstituenten mit insgesamt 5 bis 20 Kohlenstoffatomen trägt.

j·
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Kupferkomplex mit einer Chiral-Schiffschen Base der angegebenen Formel verwendet, in der R bedeutet (a) Benzyl, (b) Methyl, (c) Isopropyl oder (d) Isobutyl.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man

einen Kupferkomplex mit einer Chiral-Schiffschen Base der

ο angegebenen Formel verwendet, in der R bedeuten:

(a) 2-Methoxyphenyl,

(b) 2-Äthoxyphenyl,

(c) 2-Isopropoxyphenyl,

(d) 5-t-Butyl-2-isopropoxyphenyl,

(e) 5-t-Butyl-2-heptyloxyphenyl,

(f) 2-Butoxy-5-t-butylphenyl,

(g) 5-t-Butyl-2-octyloxyphenyl, (h) 4-Butoxybiphenyl-3-yl, oder (i) 2,5-Dibutoxyphenyl.
9. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß man eine Chiral—Schiffsche Base einsetzt, die gewonnen ist unter Verwendung eines Salicylaldehydderivats aus

(a) Salicylaldehyd,

(b) o-Vanillin,

(c) 3-Äthoxysalicylaldehyd,

(d) 3,5-Di"bromosalieylaldehyd,

(e) 5-Chlorosalieylaldehyd,

(f) 3-Hitrosalicylaldehyd,

(g) 3-Isopropyl— 6-methylsalicylaldehyd, (h) 2-Hydroxy-1-naphthaldehyd, oder

(i) 1-Hydroxy-2-naphthaldehyd.

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10. Verfahren nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Kupferkomplex mit einer Chiral-Schiffsehen Base verwendet, die entweder ein (R)- oder (S)-Enantiomer der folgenden Verbindungen ist:

( a) Ή—SaIi cyliden-2—amino-1,1 -di (2-methoxyphenyl) — 3—phenyl-1-propanol,

(b) H-Salieyliden-2-amino-1,1-di(2-isopropoxyphenyl)-3-phenyl-1-propanol,

(c) N-Salieyliden-2-amino-i,1-di(5-t-butyl-2-isopropoxyphenyl)-3-phenyl-1-propanol,

(d) N-Salicyliden-2-amino-1,1 -di ( 2-butoxy-5-t-butylphenyl)-3-phenyl-1-propanol,

(e) lT-Salieyliden-2-amino-i,1-di(5-t-butyl-2-heptyloxyphenyl)-3-phenyl-1-propanol,

(f) ΪΓ-Salicyliden-2-amino-1,1-di(5-t-butyl-2-isopropoxyphenyl)-1-propanol,

( g) H-Salicyliden-2-amino-1,1 -di ( 2-butoxy-5-t-butylphenyl)-

1-propanol,
(h) N-Salicyliden-2-amino-i, 1-di( 5-t-butyl-2-octyloxy-

phenyl)—1—propanol,
(i) N-(3-Methoxysalicyliden)-2-amino-1,1-di(5-t-butyl-2-

octyloxyphenyl)-1-propanol,
(j) N-(3,5-Dibromosalicyliden)-2-amino-1,1-di(2-isopropoxy-

phenyl)-3-phenyl-1-propanol,
(k) W-( 3-Äthoxysalicyliden)-2-amino-1,1 -di(2-isopropoxy-

phenyl)-3-phenyl-1-propanol,
(1) F-(2-Hydroxy-1-naphthylmethylen)-2-amino-1,1-di(2-

isopropoxyphenyl)-3-phenyl-1-propanol, (m) N-Salicyliden-2-amino-i, 1-di(4-butoxybiphenyl-3-yl)-3-

ph.enyl-1-propanol,
(n) F-Salicyliden-2-amino-1,1-di(2,5-dibutoxyphenyl)-3-

phenyl-1-propanol,
( o) lT-Salicyliden-2-amino-i, 1 -di( 2-butoxyphenyl) -3-methyl-

1-butanol, oder
(p) N-Salieyliden-2-amino-1,1-di(2-butoxy-5-t-butylphenyl)-

4-metFhyl-t-pentanol.

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11. Verfahren nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Abwesenheit eines Lösungsmittels durchführt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart eines Lösungsmittels durchführt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel einen aromatischen Kohlenwasserstoff verwendet.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Re
wendet.

eine Reaktionstemperatur im Bereich von —50 bis 150 ⁰C ver-
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß man das molare Verhältnis von Zupferkomplex : Alkyldiazoacetat im Bereich von 0,001 : 0,1 wählt.

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