Brevet FR2518535A1 — publié le 19830624

L 51853 ' La présente invention concerne un nouveau procédé de préparation du propionate de 7-méthy 1-3-méthylène- 7-octèn-1-yl. Le pronionate de 7-méthyl-3-méthvlène-7-octèn-1-yl exerce une action de séduction sur la population mâle du pou de San José (Quadraspidiotus perniciosus, Comstock) Le pou de San José est un parasite répandu dans les cultures de légumes du monde entier Le rôle du produit de séduction sexuelle des femelles et l'application de pièges contenant des femelles pour annoncer à l'avance le début du vol nuptial ont été décrits lR E Rice: J Econ. Ent 67, 561 ( 1974); R E Rice et R A Jones: Can Ent 109, 1403 ( 1977)l Roelefs et ses collaborateurs ont isolé les composants du produit de séduction sexuelle et déterminé sa structure lM J Gieselmann, R E Rice et R A Jones: J. Chem Ecol 5, 891 ( 1979)l Les auteurs ont établi que le pro Dionate de 7-méthyl-3-méthylène-7-oct-n-l-i composant principal du produit de séduction (déclencheur) exerce seul ou avec le propionate de (Z)-3,7-diméthyl-2,7-octadién- 1-yl servant d'autre composant un fort effet de séduction sur la population mâle du pou de San José. Le nro Dionate de 7-méthyl-3-méthylène-7-octè- 11 yla été synthétisé par Heinrich et ses collaborateurs lR J. Anderson: H R Chima, K Giil et C A Heinrich:: J Chem. Ecol 5, 919 ( 1979)l Selon ce procédé connu on fait réagir le 2-méthyl-2-propèn-l-ol avec l'ester éthylique de l'acide orthoacétique en présence d'acide propionique A la suite daune transposition thermique du produit intermédiaire du type allyl-vinyléther apparaît l'éthyl-( 4-méthyl-4-penténo- ate), que l'on réduit avec de l'hydrure de lithium-aluminium dans le tétrahydrofuranne anhydre en 4-méthyl-4-penten-1 l-ol. On fait réagir l'alcool ainsi obtenu avec le composé broré de triphénylphosphine dans un mélange de pyridine et d'acé- tonitrile, et à partir du 5-bromo-2-méthyl-1 l-pentène ainsi obtenu on prépare avec du magnésium dans l'éther le bromure de 4-méthyl-4-pentèn-lyle-magnésium On transforme ce composé par réaction avec le complexe de diméthylsulfure du bromure de cuivre(I) en le complexe bromure de di-( 4-méthyl-4-pentèn- l-yl)-cuivre-diméthylsulfure On transforme ce composé de cuivre par réaction avec le propionate de 4-pentin-1-ol en le propionate de 7-méthvl-3-méthylêne-7-octèen-l ylre Cherché. Selon une variante de la synthèse ci-dessus on fait réagir le complexe bromure de di( 4-méthyl-4-pentèn-l-yi)-cuivre- diméthylsulfure avec le triméthylsilyléther formé à partir du 4-pentin-l-ol On fait réagir le 7-méthyl-3-méthylène-7- octèn-l-ol ainsi obtenu avec de l'anhydride de l'acide propio- nique dans la pyridine pour donner le tropionate de 7-méthyl- 3-méthylène-7-octènr 1-yl recherché. La synthsèe ci-dessus exige l'application de réactifs coûteux lhydrure de lithium-aluminium, triphénylphosphine, diméthylsulfure-bromure de cuivre (I)l et contient des étapes réactionnelles difficiles à réaliser à l'usage Etant donné ces inconvénients, ce procédé n'est pas économique. L'invention a pour objet un procédé réalisable égale- ment de façon économique à l'usage, de préparation du composé de formule O -C CH 2 CH 3 (I) O o L'invention concerne un procédé de préparation du Dropionate de 7méthyl-3-méthylène-7-octi-l-Z de formule I, caractérisé en ce que a) on fait réagir le 3-méthyl-3-butèn-1 l-ol de formule Ä 518535 l I dans un solvant aprotique, en présence d'une alcoylamine, sous un gaz inerte, à une température comprise entre -80 C et O o C avec un alcoyllithium; on fait réagir le dianion de formule (+) I Lie i O Li (III) formé en pratique dans le mélange réactionnel avec un composé de formule générale Il x (w) (o X représente un groupe sortant, de préférence un groupe sulfonyloxy substitué ou un atome d'halogène> à une température comprise entre -80 'C et 00 C sous un gaz inerte; et on acyle le 7-méthyl-3méthylène-7-octên-l-ol formé avec de -l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs dans un solvant aprotique; ou b) on fait réagir le dianion de formule III en pratique dans le mélange réactionnel avec un composé de formule générale IV (o X a la signification donnée ci-dessus) à une tempéra- ture comprise entre -80 WC et O C sous un gaz inerte; et on acyle le 7méthyl-3-méthylène-7-octén-l-ol de formule Il i OH (V) formé dans un solvant aprotique avec de l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs; et on isole le composé de formule I ainsi obtenu à partir du mélange réactionnel. Le 3-méthyl-3-butén-l-ol de formule II utilisé comme produit de départ, facile et peu coûteux à obtenir ou simple à préparer à partir de l'isobutylène par réaction avec du formaldehyde, peut être utilisé pour la préparation du dianion de formule III et des composés de formule générale IV. Les composés de formule générale IV sont préparés en échan- geant le groupe hydroxyle du 3-méthyl-3-butén-l-ol de formule II contre un groupe sortant Comme groupes sortants appro- priés il faut mentionner les groupes sulfonoxy substitués et les atomes d'halogène X représente de préférence un groupe p-toluènesulfonyloxy, p-bromophénylsulfonyloxy, phénylsulfonyl- oxy ou méthylsulfonyloxy ou un atome d'halogène (en particu- lier de chlore ou de brome) Ce procédé est réalisé de façon classique On peut préparer les composés de formule générale IV o X représente un groupe alcoyl ou arylsulfonyloxy par réaction du 3-méthyl-3-butén-l-ol de formule Il avec l'ha- logénure d'alcoyl ou arylsulfonyle correspondant, en pratique dans un solvant aprotique (p ex le benzène, l'éther, le dichlorométhane, etc) en présence d'un agent liant basique (p ex la triéthylamine, la pyridine, etc) La température réactionnelle se situe entre environ -20 C et environ + 30 C. On peut préparer les composés de formule générale IV o X est un halogène à partir des composés de formule générale IV correspondants o X représente un alcoyl ou un aryl- 18531 sulfonyloxy par réaction avec un halogénure de métal alcalin (de préférence le bromure de lithium ou l'iodure de sodium) dans un solvant polaire aprotique (p ex l'acétone, le diméthylformamide, etc). On prépare le dianion de formule III par réaction du 3-méthyl-3-butén-lol avec un alcoyllithium (de préférence le butyllithium) en pratique en présence de N,NN,N',N'-tétra- méthyl-éthylènediamine La réaction est conduite dans un solvant aprotique (de préférence dans un solvant du type éther, en particulier le diéthyléther) en refroidissant à une température comprise entre -80 C et O "C Eu égard au fait que le dianion de formule III formé est décomposé sous l'action de l'oxygène, la réaction est effectuée sous un gaz inerte (comme l'azote ou l'argon) L'atmosphère de gaz inerte est maintenue pendant l'addition du composé de formule générale IV et le refroidissement est également poursuivi. Le 7-méthyl-3-méthylène-7-octén-l-ol formé est isolé à partir du mélange réactionnel selon des procédés connus. L'acylation du composé de formule V est conduite avec de l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs. Comme dérivé d'acide propionique réactif on peut utiliser de préférence les halogénures de l'acide propionique en particulier le chlorure ou l'anhydride de l'acide propio- nique Si l'on utilise' l'acide propionique comme agent d'acylation, la réaction est conduite en présence d'un agent déshydratant (p ex le dicyclohexylcarbodiimide) L'acyla- tion est réalisée dans un solvant aprotique (p ex l'éther ou le tétrahydrofuranne). On isole le composé de formule I ainsi obtenu à partir du mélange réactionnel selon des procédés connus (p. ex une distillation sous vide). On trouvera dans les exemples suivants des détails supplémentaires sur le procédé de l'invention, la portée de la protection ne se limitant pas à ces exemples. Z 518535 Exemple 1 Préparation de promionate de 7-méthvlr 3-mithvlène-7-octll(I) a) Préparation de 1-tosyloxy-3-butène (IV; X = tosyloxy) On refroidit à -10 "C une solution de 4,3 g ( 0,05 S mole de 3-méthyl-3-butèén-l-ol (II), 5, 4 ml ( 0,075 mole) de pyridine anhydre et 10 ml d'éther anhydre, puis on ajoute au mélange 4,5 g ( 0,05 mole) de chlorure de p-toluène -sulfo- nyle On agite le mélange réactionnel pendant 1 h à O C et on le verse sur de la glace On extrait la suspension aqueuse -10 5 fois avec au total 150 ml d'éther, on sèche l'extrait éthé- ré, on filtre et on distille le solvant On purifie l'huile restante par chromatographie sur colonne (gel de silice G; heptane-acétate d'éthyle 4:1) (On peut cependant négliger la purification chromatographique et utiliser le produit brut dans l'étape suivante du procédé sans purification). On obtient 15,3 g du composé mentionné dans le titre; rendement 85 %. Rf (chlorure de méthy-lène): 0,5. IR (pellicule): 3050, 1645, 1595, 1450, 1355 cm-1. RMN-1 H (CC 14): 6 1,68 ( 3 H,s, CH 3), 2,31 ( 2 H, t, J= 8 Hz, CH 2), 2, 42 ( 3 H, s, CH 3}, 4,1 ( 2 H, T, J= 8 Hz, OCH 2), 4,7 ( 2 H, m, =CH 2), 7,48 ( 4 H, m, protons aroma- tiques). SM:M+ 240 ( 5),-m/e 190 45), 173 ( 35), 155 ( 20), 92 ( 20), 89 ( 23),_ 68 ( 20), 65 ( 100), 56 ( 49), 41 ( 68), 39 b) Préparation du 3-méthylène-7-méthyl-octén-l-ol (V) A 0,02 mole de butyllithium (solution 1,2 molaire, formée dans l'hex'ane) on ajoute une solution de 2,32 g ( 0,02 mole) de tétraméthyléthylènediamine et 5 ml dz'éther anhydre sous argon, et on agite la solution obtenue à la température ambiante pendant 1 h On refroidit le mélange réactionnel à 78 C Après addition d'une solution de 0,86 g ( 0,01 mole) de 3-méthyl-3butén-l-ol (II) et 1 ml d'éther anhydre on agite la solution pendant 1 h à O C On refroidit à nouveau le mélange réactionnel à -78 "C On ajoute une solu- tion de 2,4 g ( 0,01 mole) de 1-tosyloxy-3-méthyl-3-butène (IV; X = tosyloxy= et 3 ml d'éther anhydre et on agite le mélange réactionnel pendant 1 h à O C et on le laisse reposer pendant la nuit à -10 WC On dilue le mélange à -10 WC avec ml d'éther, on acidifie la solution éthérée à p H 6 avec de l'acide chlorhydrique dilué 1:1 et on extrait à 00 C avec ml d'eau et 5 ml d'une solution saturée de carbonate de sodium On agite 2 fois la phase aqueuse avec au total 100 ml d'éther On sèche les solutions éthérées réunies sur sulfate de magnésium et on distille le solvant Onpurifie l'huile restante par chromatographie sur colonne (gel de silice G; heptane-acétate d'éthyle 4:1,5) On obtient 1,0 g du composé du titre Rendement: 65 %. Rf (heptane:acétate d'éthyle 4:1,5) = 0,55. IR (pellicule): 3300, 3040, 1635, 1440, 1363, 1030, 870 cm-1. RMN-1 H (CC 14): 6 1,3 ( 2 H, m, CH 2), 1,7 ( 3 H, d, J= 1 Hz, CH 3), 2,0 ( 4 H, t, J= 6 Hz, 2 CH 2)' 2,15 ( 1 H, s, OH), 2,2 ( 2 H, t, J= 6 Hz, CH 2), 3,6 ( 2 H, t, J= 6 Hzi - CH 2-O), 4,64 ( 2 H, m =CH 2), 4,78 ( 2 H, m, =CH 2). SM: M+ 154 41); m/e 136 ( 10), 123 ( 5), 121 ( 14), 109 ( 24), 107 ( 16), 101 ( 17), 93 ( 23), 89 ( 6), 83 ( 16), 81 ( 37), 71 ( 8), 69 ( 69), 68 ( 100), 67 ( 54), 55 ( 43), 53 ( 32). c) Prép Daration du >ropionate de 7-méthy 1-3-mthvylène-7-oetèn-1-yl A une solution refroidie à O C de 1,54 g ( 0,1 mole) de 3-méthylène-7méthyl-7-octén-l-ol (V) et 5 ml d'éther anhydre on ajoute 1,2 g ( 0,015 mole,) de pyridine anhydre et 0,92 g ( 0,01 mole) de chlorure de propionyle Qn filtre le mélange réactionnel au bout de 5 minutes à travers une colonne courte (gel de silice G), on lave la colonne avec de l'éther et on distille le solvant sous une pression réduite On obtient 1,85 g du composé du titre Rendement: 88 %. Rf (heptane-acétate d'éthyle 4:1) = 0,8 IR (pellicule): 3040, 1730, 1635, 1450, 1365, 1250, 1160, 1060, 865 cm-1. RMN-1 H (CC 14): 6 1,1 ( 3 H, t, J= 7 Hz, CH 3), 1,25 ( 2 H, m, CH 2); 1, 67 ( 3 H, s,CH 3), 2,0 ( 4 H, t, J= 6 Hz, 2 CH 2), 2,3 ( 4 H, m, 2 HC 2), 4,05 ( 2 H, t, J= 8 Hz), 4,58 ( 2 H, m =CH 2), 4,7 ( 2 H, m, =CH 2)Y SM:M+ 210 ( 1), m/e 153 ( 20), 136 ( 41), 121 ( 31), 109 ( 26), 108 ( 30), 107 ( 31), 95 69 ( 74), 68 ( 45), 57 ( 40), 55 ( 54), 53 ( 23), 41 ( 80), 28 ( 41). Exemple 2 Préparation de 3-méthylène-7-méthyl-7-octén-1-ol A une solution de butyllithium formée avec de I'hexane l 15,7 ml; 0,02 mole; 0,785 mole/litrel on ajoute à 0 C sous argon une solution de 2,32 g ( 0,02 mole) de tétra- méthyléthylenediamine et 5 ml d'éther anhydre On agite le mélange pendant 1 h à la température ambiante,-puis on refroi- dit à -78 C, et on ajoute une solution de 1,69 g ( 0,01 mole) de 4-bromo2-méthyl-l-butène et 2 ml d'éther anhydre On agite le mélange réactionnel à O WC pendant 30 minutes, on le- verse surde la glace et on l'acidifie avec de l'acide- chlorhydrique refroidi et dilué ( 1:1), jusqu'à p H 6,5 - On sépare la phase organique, on extrait la couche aqueuse avec de l'éther On lave les solutions éthérées réunies avec une solution saturée de chlorure de sodium, on sèche et on distille le solvant On purifie l'huile restante par chroma- tographie sur colonne On obtient 0,9 g du composé du titre. Rendement: 52 % Le produit obtenu est identique au composé préparé selon l'exemple lb)d REVENDICATIONS 1 Procédé de préparation du >r Qpjonate de 7-éthyl-3- mthlne-7-Qctn-l-yl de f Q June; O C CH 2 CH 3 (I) O C - i caractérisé en ce que a) on fait réagir le 3-méthyl-3-butén-l-ol de formule O (IOH dans un solvant aprotique, en présence d'une alcoylamine, sous un gaz inerte, à une température comprise entre -80 C' et O C avec un alcoyllithium; on fait réagir le dianion de formule a G Li (III) formé en pratique dans le mélange réactionnel avec un composé de formule générale n(x V) (o X représente un groupe sortant, de préférence un groupe sulfonyloxy substitué ou-un atome d'halogène) à une tempéra- ture comprise entre -80 'C et O C sous un gaz inerte; et on acyle le 7méthyl-3-méthylène-7-octén-l-ol avec de l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs dans un solvant aprotique; ou b) on fait réagir le dianion de formule III -en pratique dans le mélange réactionnel avec un composé de formule générale IV (o X a la signification donnée ci-dessus) à une tempéra- ture comprise entre -80 'C et O C sous un gaz inerte; et on acyle le 7méthyl-3-méthylène-7-octén-1 l-ol de formule II (y) formé dans un solvant aprotique avec de l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs; et on isole le composé de formule I ainsi obtenu à partir du mélange réactionnel. 2 Procédé selon la revendication la), caractérisé en ce qu'on utilise comme alcoyllithium le butyllithium. 3 Procédé selon la revendication la) caractérisé en ce qu'on utilise comme alcoylamine la tétraméthyléthylènediamine. 4 Procédé selon l'une des revendications la) et 2-3, carac- térisé en ce qu'on conduit la réaction du 3-méthyl-3-butén-1- ol et de l'alcoyllithium dans un solvant aprotique éthéré, en pratique dans le diéthyléther, ou l'hexane ou un de leurs mélanges. Procédé selon la revendication la) ou lb), caractérisé en ce qu'on utilise comme composé de formule générale IV un 1- Z 518535 alcoyl ou un l-aryl-sulfonyloxy-3-méthyl-3-butène. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise comme composé de formule générale IV le méthyl-, phényl-, p-bromophényl-, ou p-toluènesulfonyloxy-3-méthyl- 3-butène. 7 Procédé selon la revendication la) ou lb), caractérisé en ce qu'on utilise comme composé de formule générale IV un l-halogène-3-méthyl3-butène. 8 Procédé selon la revendication la) ou lb), caractérisé en ce qu'on acyle l'alcool de formule V avec le chlorure de l'acide propionique ou l'anhydride de l'acide propionique. 9 Procédé selon la revendicaiton la) ou lb), caractérisé en ce qu'on conduit l'acylation de l'alcool de formule-V avec de l'acide propionique, en présence d'un agent de déshydrata- tion. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9,-caracté- risé en ce qu'on conduit l'acylation dans un solvant apro- tique, en pratique dans l'éther ou le tétrahydrofuranne.