Brevet FR2518536A1 — publié le 19830624

La présente invention concerne un nouveau procédé de préparation du Dro Dionate de (Z)-3,7-diméthyl-2,7- octadien-l-vl. Le oropionate de (Z)-3,7-dimréthyl-2,7-octadien-l-vl exerce une action de séduction sur la population mâle du pou de San José (Quadraspodiotus 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 (déclencheur) 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 leur structure lM J Gieselmann, R E Rice et R.A Jones: J Chem Ecol 5, 891 ( 1979)l Les auteurs ont établi que le propionate de (Z)-3,7-diméthyl-2,7-octadien-1vl en tant que principal composant du produit de séduction sexuelle seul ou avec le propionate de (Z)-3,7-diméthyl-2,7- octadien-l-yl exerce un fort effet de séduction sur la popu- lation mâle du pou de San José. Le propionate de (Z)-3,7-diméthvl-2,7-octadien-I-yl a été synthétisé par Heinrich et ses collaborateurs lR J. Anderson, H R Chima, K Gill et C A Heinrich: J Chem. Ecol 5, 919 ( 1979)l Selon ce procédé on fait réagir le 2-méthyl-2-propén-l-ol avec l'orthoacétate d'éthyle en présence d'acide propionique Eu égard à la transposition thermique (condensation de Claisen) du produit intermédiaire du type allyl-vinyléther, apparaît l'éthyl-( 4-méthyl-4-pentonéate), que l'on réduit avec de l'hydrure de lithiumaluminium dans le tétrahydrofuranne anhydre en 4-méthyl-4-pentén-l-ol. On fait réagir l'alcool ainsi obtenu avec le composé dibromo de triphénylphosphine dans un mélange de pyridine et d'acétonitrile, et à partir du 5-bromo-2-méthyl-l-pentène t 518536 ainsi obtenu on prépare avec du magnésium dans l'éther le bromure de 4-méthyl-4-pentén-l-yl- magnésium On transforme ce composé par réaction avec le complexe de diméthyl- sulfure du bromure de cuivre(I) en le complexe bromure de di( 4-méthyl-4pentén-l-yl)-cuivre-diméthylsulfure. On fait réagir ce dernier composé de cuivre avec de la propine, et le produit intermédiaire apparu en présence du triamide de l'acide hexaméthylphosphorique et de triéthyl- phosphite avec du dioxyde de carbone On transforme l'acide (E)-3,7diméthyl-2,7-octadiénoique obtenu par réaction avec une solution éthérée de diazométhane en le méthyl-l{E)- 3,7-diméthyl-2,7-octadiénoatel On réduit cet ester avec de l'hydrure de diisobutylaluminium et on acyle le (E)-3,7- diméthyl-2,7-octadién-1 l-ol obtenu Cette synthèse n'est pas économique étant donné le grand nombre d'étapes réactionnelles, l'application de réactifs coûteux (triphénylphosphine, triéthylphosphite, diazométhane, hydrure de diisobutylaluminium), et les étapes réactionnelles difficiles à réaliser à l'usage. Selon le procédé de l'invention, on-prépare de façon économique même à l'usage le composé de formule 0-C-CH 2-OH 3 a) en transformant le nérol de formule OH C (II) en un ester de formule générale (III) OR 1 (o R 1 représente un groupe acyle à chaîne droite ou ramifiée contenant de 1 à 5 atomes de carbone)> en traitant l'ester de formule générale III ainsi obtenu dans un solvant inerte avec un peracide; en réduisant l'époxyde de formule générale (IV) OR 1 obtenu (o R 1 a la signification donnée ci-dessus) avec un hydrure métallique; en acylant le (Z)-l,7-dihydroxy-3,7- diméthyl-2-octène de formule HO (V) obtenu sur le groupe hydroxy primaire avec de-l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs de façon sélective de préférence en refroidissant; et en traitant le composé de formule VI HOI (VI) O-C-CH 2-CH 3 O - obtenu en présence d'une base, à une température comprise entre -20 C et + 25 C, avec un halogénure d'acide alcoyl ou aryl-sulfonique; ou - b) en traitant un ester de formule générale III (o R 1 a la signification donnée ci-dessus) dans un solvant inerte avec un peracide; en réduisant l'époxyde de formule générale IV obtenu (o R a la signification donnée ci-dessus) avec un hydrure métallique; en acylant de façon sélective le (Z)-l,7-dihydroxy-3,7-diméthyl-2-octène de formule V obtenu sur le groupe hydroxy primaire avec de l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs de préférence en refroidissant; en traitant le composé de formule VI obtenu en présence d'une ZS 18536 base, à une température comprise entre -20 C et + 25 C, avec un halogénure d'acide alcoyl ou arylsulfonique; ou c) en réduisant un époxyde de formule générale I (o R 1 a la signification donnée ci-dessus) avec un hydrure métallique; en acylant de façon sélective le (Z)-l,7dihydroxy-3,7- diméthyl-2-octène de formule V obtenu sur le groupe hydroxy primaire avec de l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs de préférence en refroidissant et en traitant le composé de formule VI obtenu en présence d'une base, à une température comprise entre -20 C et + 25 *C, avec un halogénure d'acide alcoyl ou arylsulfonique; ou d) en acylant de façon sélective le (Z)-l,7-dihydroxy-3,7- diméthyl-2-octène de formule V sur le groupe hydroxy primaire avec de l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs, de préférence en refroidissant, et en traitant le composé de formule VI obtenu en présence d'une base, à une température comprise entre -20 WC et + 250 C, avec un halogénure d'acide alcoyl ou arylsulfonique; ou e) en traitant un composé de formule VI en présence d'une base, à une température comprise entre 20 "C et + 250 C, avec un halogénure d'acide alcoyl ou aryl-sulfonique; et en isolant du mélange réactionnel le composé de formule I obtenu. Le nérol de formule II utilisé comme produit de départ est un produit du commerce connu ou peut s'obtenir à partir de produits que l'on trouve dans la nature On trans- forme le nérol de formule II par réaction avec un acide carboxylique contenant de 1 à 5 atomes de carbone ou un de ses dérivés réactifs en l'ester de formule générale III Si l'on utilise comme agent acylant un acide carboxylique libre, l'acylation est conduite en présence d'un agent déshydratant (p ex le dicyclohexylcarbodiimide) L'acylation effectuée avec un halogénure d'acide est réalisée en présence d'un agent liant acide (p ex la triéthylamine) Comme milieu réactionnel il peut être intéressant d'utiliser des solvants Z 51853 d aprotiques (p ex l'éther,le tétrahydrofuranne) R repré- sente de préférence un groupe alcanoyle inférieur en C 1 à C 5 (p ex le formyle, l'acétyle, le propionyle, le butynyle, en particulier le propionyle). On transforme l'ester de formule générale III par traitement avec un peracide en I'époxyde de formule générale IV La réaction est conduite de préférence avec un acide perbenzoïque en particulier l'acide m-chloro-peroxybenzoique - dans un solvant inerte Comme solvants on peut utiliser des hydrocarbures halogénés (p ex le dichlorométhane), des hydrocarbures aromatiques (p ex le toluène) ou des éthers. La température se situe entre -10 C et + 300 C. On réduit l'époxyde de formule générale IV obtenu avec un hydrure métallique pour donner le (Z)-1,7-dihydroxy- 3,7-diméthyl-2-octène de formule V Comme hydrure métallique on peut utiliser de préférence l'hydrure de lithium ou de sodium-aluminium ou le borohydrure de sodium La réduction est conduite dans un solvant inerte, à une température com- prise entre -10 C et le point d'ébullition du solvant. Comme milieu réactionnel on peut utiliser de préférence un solvant du type éther (p ex tétrahydrofuranne, diéthyl- éther). Le (Z)-1,7-dihydroxy-3,7-diméthyl-2-octène obtenu est acylé de façon sélective sous le groupe hydroxy primaire. L'acylation est conduite avec l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs On travaille dans un solvant aprotique, de préférence en refroidissant. On fait réagir le composé de formule VI ainsi obtenu avec un halogénure d'acide alcoyl ou arylsulfonique, en présence d'une base Comme bases on peut utiliser des amines aliphatiques tertiaires (p ex la triéthylamine) ou des amines aromatiques (p ex la pyridine) Comme milieu:éac- tionnel on peut utiliser de préférence des hydrocarbures aliphatiques halogénés, des hydrocarbures atomatiques ou des 10536 solvants du type éther On peut cependant travailler sans solvant ajouté séparément, car l'excès de base peut également servir de milieu réactionnel La température réactionnelle se situe entre -20 'C et 250 C La réaction est conduite à l'exclusion de l'oxygène sous une atmosphère de gaz inerte. Dans la réaction ci-dessus il se forme un mélange 3:2 du'composé de formule I recherché et de l'ester de formule générale III correspondant Ce dernier composé est séparé du composé recherché par époxydation sélective de préférence réalisée avec l'acide m-chloro-peroxybenzoique - puis par chromatograpnie L'époxyde de formule générale IV formé à partir du composé de formule générale III peut être réutilisé dans la synthèse. On trouvera dans les exemples suivants d'autres détails sur le composé de l'invention, la portée de la protection ne se limitant pas à ces exemples. $-18536 Exemple 1 Préparation du propionate de nérol (III; R =CH 3-CH 2-CO-) 3 2- On refroidit à O VC une solution de 10,0 g ( 11,4 ml; 0,065 mole) de nérol (II), 7,2 g ( 9,9 ml, 0,0071 mole) de triéthylamine et 50 ml d'éther anhydre On ajoute à la solu- tion à O C pendant 1 h 6,5 g ( 6,1 ml; 0,078 mole) de chlorure de propionyle On agite le mélange réactionnel pendant encore 1 h à O C et on le verse sur de la glace On sépare la couche organique, on la lave avec 20 ml d'eau et 20 ml d'une solution saturée de chlorure de sodium et on retire le solvant. On soumet la substance restante à une distillation sous vide. On obtient 13,0 g du composé du titre. Rendement: 92 %. Point d'ébullition: 80-85 /10 mm Rf = 0,69 (benzène) IR (Na Cl): 1720, 1650 cm-1 RMN H (CDC 13): 6 1,1 ( 3 H, T, J= 7 Hz, CH 3), 1,6 ( 3 H, s, CH 3), 1,68 ( 3 H, s, CH 3), 1,73 ( 3 H, large s, CH 3), 2,1 ( 6 H, m, 3 CH 2), 4,45 ( 2 H, d, J= 5 Hz, CH 2), 5,05 ( 1 H, m, C=CH), 5,28 ( 1 H, t, J= 7 Hz, C=CH). SM: M 210 ( 3), m/e 154 ( 4), 141 ( 2), 136 ( 38), 121 ( 30), 107 ( 9), 93 ( 59), 84 ( 5), 81 ( 15), 80 ( 23), 69 ( 100), 57 ( 45), 55 ( 7), 42 ( 45). CG: ( 3 % WHP-chrom OV-17, 0,149/0,125 mm d'ouverture de maille, v = 40 ml/p, 3 /p 180 ; Rt = 11 Min). Exemple 2 Préparatioih du -ronionate de (Z)-3,7-dimeth'?l-2,7-octadien- 1-yl' l-yl (IV; R = CH 3-CH 2-CO) 3 2 On refroidit à O C une solution de 26,1 g ( 0,124 mole) de propionate de (Z)-3,7-diméthyl-2,7-octar 4 e 1-yk III; il 153 R = CH 3-CH 2-CO) et 120 ml de dichlorométhane anhydre, puis on ajoute à O C en agitant pendant h 27,9 g ( 0,124 mole; teneur en matière active: 73 %) d'acide m-chloro-peroxyper- benzoique On agite le mélange réactionnel pendant encore h à O C, on sépare par filtration l'acide m-chloro-per- benzoïque apparu et on concentre la liqueur mère sous une pres sion réduite On mélange la substance huileuse restante avec ml de dichlorométhane anhydre, on filtre le produit préci- pité et on concentre le filtrat sous une pression réduite. Le composé époxy restant peut être utilisé dans l'étape sui- vante du procédé sans purification Si cependant une purifi- cation est nécessaire, elle peut être effectuée par chromato- graphie sur colonne (gel de silice G; benzène) On obtient 27,1 g du composé du titre. Rendement: 97 % IR (Na Cl): 1730, 1460, 1425; 1380, 1255, 1165, 1110, 1070, 1000 cm-. RMN H (CC 14): 6 1,09 ( 3 H, t, J= 8 Hz, CH 3), 1,2 ( 6 H, s, 2 CH 3), 1, 75 ( 3 H; large s, CH 3), 4 ( 1 H, m, CH-O), 4,45 ( 2 H, d, J= 9 Hz, O-CH 2), 5,3 ( 1 H, m, C=CH). SM: M 226 ( 1), m/e 209 ( 3), 208 ( 2), 156-( 16), 153 ( 13), 152 ( 24), 139 ( 14), 134 ( 15), 93 ( 17), 84 ( 34), 81 ( 36), 71 ( 78), 67 ( 35), 57 ( 100), 43 ( 47), 41 ( 35). Exemple 3 Préparation de (Z)-l,7-dihydroxy-3,7-diméthyl-2-octène (V) A une suspension de 9,3 g ( 0,24 mole) d'hydrure de lithiumaluminium et de 200 ml d'éther anhydre on ajoute en minutes en agitant fortement 27,1 g ( 0,12 mole) de (Z)- 3,7-diméthyl-6,7-époxy-2-octén-1-yl-propionate (IV; R = CH 3-CH 2-CO-) dans 50 ml d'éther anhydre On agite le mélange réactionnel à la température ambiante pendant 20 minutes, on sépare par décantation la solution du précipité apparu, on lave 3 fois le précipité avec au total 300 ml d'éther On lave les solutions éthérées réunies successivement avec 100 ml ts 18536 À d'acide chlorhydrique 2 N, de l'eau et une solution saturée de bicarbonate de sodium, on sèche sur sulfate de magnésium et on distille le solvant On purifie le résidu huileux par chromatographie (gel de silice G; benzène) On obtient 18,44 g du composé du titre. Rendement 90 %. IR (Na Cl): 3400, 1645, 1440, 1380, 1190, 1140, 1130, 1070, 980 cm-1 RMN H (CC 14): 6 1,15 ( 6 H, s, 2 CH 3 >, 1,58 { 3 H, large s, CH 3 >, 4,0 ( 2 H, large d, J= 9 Hz, CH 2O). SM: M+ 172 ( 1), m/e 154 ( 5), 142 ( 16), 139 ( 14), 136 ( 26), 121 ( 25), 107 '( 27), 83 ( 29), 84 ( 30),,83 -( 45), 82 ( 33), 81 ( 65), 79 ( 40), 69 ( 100), 59 ( 73), 43 ( 89), 41 ( 73). Exemple 4 Préparation du pronionate de (Z)-3,7-dim thvl-2,7- octadie vl(VI) A une solution de 18,1 g ( 0,105 mole) de dihydroxy-3,7-diméthyl-2-octène (V), 13,8 g ( 19,1 ml, 0,137 mole) de triéthylamine et 100 ml d'éther anhydre on ajoute à O C en refroidissant et en agitant pendant 1 h 11,7 g ( 11 ml, 0,126 mole) de chlorure de propionyle On agite le mélange réactionnel pendant encore 20 minutes à O OC et on le verse sur de la glace On sépare la couche éthérée supé- rieure, on la lave successivement avec de l'acide chlorhydri- que 1 N, de l'eau et une solution saturée de bicarbonate de sodium, on sèche sur sulfate de magnésium et on distille le solvant On obtient 22,0 g du composé du titre Rendement 92 %. IR (Na Cl): 3420 1730, 1450, 1380, 1360, 1260, 1160, 1070 cm-1. RMN 1 H (CC 14): 6 1,1 ( 3 H, t, J= 7 Hz, CH 3), 1,15 ( 6 H, s,2 CH 3), 1, 4 ( 6 H, m, 3 CH 2), 1,8 ( 3 H, large s, CH 3), 2,2 ( 2 H, m, CH 2), 3,8 ( 1 H, m, OH), 4,5 ( 2 H, d, J= 8 Hz, CH 2-O), 5,2 ( 1 H, t, J= 6 Hz, C=CH). t 2 1853 d il SM: M+ 228 ( 1), m/e 210 ( 2), 155 ( 5), 139 ( 33), 137 ( 18), 121 ( 31), 93 ( 2), 81 ( 100), 68 ( 40), 57 ( 57), 41 ( 40). Exemple 5 Preparation de oronionate de (Z)-3,7-diméti -2,7-octadien-5 l( On refroidit à -5 C une solution de 12,0 g ( 0,0526 môle) de (Z)-7-hydroxy3,7-diméthyl-2-octén-l-yl-propionate, ,9 g ( 22 ml, 0,158 mole) de triéthylamine et 100 ml de dichlorométhane anhydre, puis on ajoute pendant 40 minutes 9,0 g ( 6,11 ml, 0,0789 mole) de chlorure de l'acide méthane- sulfonique fraîchement distillé, sous azote On agite le mélange réactionnel pendant encore 1 h à -5 C; on ajoute ml d'éther et 30 ml d'eau, on sépare la phase éthérée, on la lave successivement avec de l'acide chlorhydrique 2 N et une solution saturée de bicarbonate de sodium, on sèche sur sulfate de magnésium et on distille le solvant Le résidu huileux ( 7,13 g, 65 %) se compose selon l'analyse par chroma- tographie en phase gazeuse d'un mélange 3:2 de Dropionate de (Z)-3,7diméthyl-2,7-octadien-1-vl et de Dropionate de (Z)-3,7-diméthyl-2,7octadien-1-yl. On dissout le mélange ainsi obtenu dans 100 ml de dichlorométhane anhydre et on ajoute 3,15 g ( 0,0183 mole) d'acide mchloro-peroxybenzoique en h On agite le mélange réactionnel à O C pendant 1 h , on filtre l'acide m-chloro- benzoique qui s'est séparé, on distille le solvant et on purifie le résidu huileux par chromatographie (gel de silice G, benzène) On obtient 3,52 g du-composé du titre. Rendement: 32 %. IR (Na Cl): 1730, 1655, 1640, 1460, 1380, 1350, 1250, 1160, 1070 cm 1. RMN 1 H (CC 14): 6 1,14 ( 3 H, t, J= 7,5 Hz, CH 3), 1,72 ( 3 H, s, CH 3), 1,76 ( 3 H, s, CH 3), 2,33 ( 2 H, q, J= 7,5 Hz, COCH 2), 4,57 ( 2 H, d, J= 7 Hz, O-CH 2), 4,69 ( 2 H, large s, C=CH 2), 5,37 ( 1 H, t, J= 7 Hz, C=CH). SM: M 210 ( 1), m/e 154 93 ( 23), 81 CG: ( 3 % WHP chrom OV-17, 0,149/0,125 mm d'ouverture de maille, v = 40ml/min, 301 p 180 'C); Rt = 10,5 min. REVENDICATIONS 1 Procédé de préparation du propionate de (Z?-3 r 7- diméthyl-2 7-octadien-1-yl ( 1) )-O-CH 2-CH 3 I o caractérisé en ce que a) on transforme le nérol de formule (II) b H en un ester de formule générale (III) (o R 1 représente un groupe acyle à chaîne droite ou rami- fiée contenant de 1 à 5 atomes de carbone); on traite l'ester de formule générale III ainsi obtenu dans un solvant inerte avec unperacide; on réduit l'époxyde de formule générale @\/kk (IV) OR 1 obtenu (ou R a la signification donnée ci-dessus) avec un hydrure métallique; on acyle de façon sélective le (Z)-1,7- dihydroxy-3,7-diméthyl-2-octène de formule (y) ainsi obtenu sur le groupe hydroxy primaire avec de l'acide -5 propionique ou un de ses dérivés réactifs de préférence en refroidissant; et on traite le composé de formule o -c H 2 3 obtenu en présence d'une base, à une température comprise entre -20 C et + 25 C, avec un halogénure d'acide alcoyl:y;j- ou arylsulfonique; ou e 15236 b) on traite un ester de formule générale III (o R a la signification donnée ci-dessus) dans un solvant inerte avec un peracide; on réduit l'époxyde de formule générale IV obtenu (o R 1 a la signification donnée ci-dessus) àvec un hydrure métallique; on acyle de façon sélective le (Z)l,7- dihydroxy-3,7-diméthyl-2-octène de formule V obtenu sur le groupe hydroxy primaire avec de l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs de préférence enr efroidissant; on traite le composé de formule VI obtenu en présence d'une base, à une température comprise entre -20 "C et + 250 C, avec un halogénure d'acide alcoyl ou arylsulfonique; ou c) on réduit un époxyde de formule générale IV (o R a la signification donnée ci-dessus) avec un hydrure métallique; on acyle de façon sélective le (Z)-l,7-dihydroxy-3,7-diméthyl- 2-octène de formule V obtenu sur le groupe hydroxy primaire avec de l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs - de préférence en refroidissant, et on traite le composé de formule VI obtenu en présence d'une base, à une température comprise entre -20 "C et + 25 C, avec un halogénure d'acide alcoyl ou arylsulfonique; ou - d) on acyle de façon sélective le (Z)-l,7-dihydroxy-3,7- diméthyl-2-octène de formule V sur le groupe hydroxy primaire avec de l'acide propionique ou un de ses dérivés réactifs, de préférence en refroidissant, et on traite le composé de formule VI obtenu en présence d'une base, à une température comprise entre -20 C et + 25 "C, avec un halogénure d'acide alcoyl ou arylsulfonique; ou e) on traite un composé de formule VI en présence d'une base, à une température comprise entre WC et + 25 C avec un halogénure d Jacide alcoyl ou arylsulfonique; et on-tisole du mélange réactionnel le composé de formule I obtenu. 2 Procédé selon la revendication la), caractérisé en ce qu'on conduit l'acylation du nérol avec un chlorure d'acide carbo- xylique ou un anhydride d'acide carboxylique. 3 Procédé selon la revendication la), caractérisé en ce qu'on conduit l'acylation du nérol avec un acide carboxylique en présence d'un agent déshydratant. 4 Procédé selon la revendication la) ou lb), caractérisé en ce qu'on traite l'ester de formule-générale III avec un acide perbenzoique, de préférence avec'-l'acide m-chloro- perbenzoique. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on conduit la réaction dans un hydrocarbure halogéné, un hydro- carbure aromatique ou un éther. 6 Procédé selon la revendication la), lb) ou lc), caractérisé en ce qu'on réduit l'époxyde de formule générale IV avec de l'hydrure de lithiumaluminium ou de l'hydrure de sodium- aluminium. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on conduit là réaction dans un solvant du type éther. 8 Procédé selon la revendication la), lb), lc) ou ld), carac- térisé en ce qu'on acyle le composé de formule V avec le chlorure de l'acide propionique, en présence d'un agent liant acide. 9 Procédé selon la revendication la), lb), lc), ld) ou le), caractérisé en ce qu'on fait réagir le composé de formule VI avec le chlorure de l'acide méthanesulfonique en présence de triéthylamine.