(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸クロリドを得るための、１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸の塩素化；ｂ）１Ｒシハロトリン異性体のジアステレオ異性体混合物を形成するための、アルカリ金属シアン化物又はアルカリ土類金属シアン化物から選択されるシアン化物原料の存在下における、１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸クロリドの、３−フェノキシベンズアルデヒドによるエステル化、および、ｃ）最小可溶性のジアステレオ異性体を溶液から結晶化させる条件下における、ジアステレオ異性体混合物のエピマー化、を含んで成る、ガンマ−シハロトリンの調製方法。
【請求項２】
上記シアン化物原料が、アルカリ金属シアン化物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記アルカリ金属シアン化物が、シアン化ナトリウムである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
工程ｂ）および工程ｃ）がワンポット法において組み合わされる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
工程ｃ）の１つのバッチのうちの１％から９０％が、工程ｃ）における次のバッチの核形成および結晶化のための基礎を形成する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半バッチ方法。
【請求項６】
化学式（II）
【化１】
0004504202.tif 000004
のジアステレオ異性体混合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺虫性のシクロプロパンカルボン酸エステルの製造方法に関する。より特別には、本発明は、ガンマ−シハロトリン［（Ｓ）−α−シアノ−３−フェノキシベンジル（Ｚ）−（ｌＲ，３Ｒ）−３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレート］の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピレスロイド、例えば、シクロプロパンカルボン酸エステル、例えば、シハロトリンの殺虫活性は、それらの立体化学により、強く影響されることがよく知られている。（Ｓ）−α−シアノ−３−フェノキシベンジル（Ｚ）−（ｌＲ，３Ｒ）−３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレートは、シハロトリンの最も活性な異性体であることが、Bentley et al, Pestic. Sci. (1980), 11 (2), 156-64) において開示されている。
【０００３】
ガンマ−シハロトリンの既知の製造方法、例えば、ＧＢ２０００７６４およびＥＰ１３２３９２における、これらの概要は、１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸の任意的なシアノヒドリンによるエステル化を含む。しかしながら、工業的規模においては、極めて高価なシアン化物の使用を避けた、最終生成物の他の製造方法を見つけることが好ましい。
【発明の開示】
【０００４】
このため、ａ）１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸クロリド（III ）を得るための、１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸（Ｖ）の塩素化；ｂ）１Ｒシハロトリン異性体（II）のジアステレオ異性体混合物を形成するための、シアン化物原料の存在下における、１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸クロリド（III ）の、３−フェノキシベンズアルデヒド（IV）によるエステル化、および、ｃ）最小可溶性のジアステレオ異性体（Ｉ）を溶液から結晶化させる条件下における、ジアステレオ異性体混合物（II）のエピマー化、を含んで成る、ガンマ−シハロトリンの調製方法を供する。
【化１】
0004504202.tif 000002
【化２】
0004504202.tif 000003
【０００５】
１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸（Ｖ）は既知の化合物であり、そして、米国特許第４６８３０８９号、ＷＯ０２／０６２０２、ＷＯ９７／０３９４１、および、ＷＯ／９９４２４３２において例が説明されている。
【０００６】
工程ａ）は、Ｍａｒｃｈ ４th Ｅｄｉｔｉｏｎ−ｐ４３７−３８’にあるような、標準技術により行われる。好ましい、塩化剤は、塩化チオニル、ホスゲン、または、オキシ塩化リンである。
【０００７】
上記工程において使用される溶媒は、炭化水素、例えば、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、または、フルオロベンゼンが好ましい。
【０００８】
上記工程に好ましい温度は、外界温度から１００℃、または、溶媒の沸点までである。
【０００９】
好ましくは、酸（Ｖ）は、１Ｒ３Ｒ鏡像異性体の鏡像異性体純度が８０％以上、最も好ましくは、１Ｒ３Ｒ鏡像異性体の鏡像異性体純度が９０％以上である。
【００１０】
工程ｂ）は、シアン化物原料の存在下において行われる。適当なシアン化物原料は、アルカリ、または、アルカリ土類金属のシアン化物であるが、好ましくは、アルカリ金属シアン化物であり、そして、より好ましくは、青酸ナトリウムである。
【００１１】
上記反応は、溶媒中、または、水と混ざらない溶媒とシアン化物原料の水溶液との混合物中、あるいは、溶媒の非存在中において行うことができる。適当な溶媒は、芳香族または芳香族炭化水素溶媒である。脂肪族炭化水素の例は、トルエン、ｏ-キシレン、混合されたキシレン、または、ハロベンゼン、例えば、フルオロベンゼンである。脂肪族炭化水素は、例えば、へキサン、ｉｓｏ−ヘキサン、ヘプタン、オクタン、または、石油エーテルとして一般に知られる炭化水素の混合物である。好ましい溶媒は、ヘキサン、ｉｓｏ−ヘキサン、ヘプタン、または、オクタンである。
【００１２】
上記酸塩化物（III ）および３−フェノキシベンズアルデヒド（Ｖ）は、溶媒または溶媒混合物の存在下、任意的な有機塩基またはオニウム塩の存在下において、順番に、または、同時に、シアン化物原料に加えることができる。
【００１３】
あるいは、上記シアン化物原料を、溶媒の存在下、水に不溶な溶媒が使用される場合は、任意的な水の存在下において、そして、任意的な有機塩基またはオニウム塩の存在下において、酸塩化物（III ）と３−フェノキシベンズアルデヒドの混合物に加えてもよい。
【００１４】
適当には、上記シアン化物原料は、過剰量、好ましくは、酸塩化物に対して、１．０から２．０モル当量において、最も好ましくは、１−１．５当量において使用される。
【００１５】
上記アルデヒド(IV)は、実質的に、化学量論的量に対して使用されるが、酸塩化物において微過剰の０．１０当量以下において使用してもよい。
【００１６】
上記有機塩基は、好ましくは、第三級アミン、例えば、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、または、第三級ジアミン、例えば、テトラメチルエチレンジアミン、１，４−ジアザビシクロ［２，２，２］オクタン、若しくは、１，４−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデク−７−エンである。その塩基は、化学量論的量に満たない量、好ましくは、酸塩化物に対して、０−５０モル％、そして、最も好ましくは、１−１０モル％において使用することができる。上記オニウム塩は、第四級アンモニウム塩、例えば、テトラｎ−ブチルアンモニウムブロミド、または、ホスホニウム塩、または、スルホニウム若しくはスルホキソニウム塩であってよく、そして、有機塩基と同様の割合で使用される。
【００１７】
上記反応は、−１０℃から溶媒系の沸点で、好ましくは、０℃から６０℃で、そして、最も好ましくは、０℃から２０℃で行うことができる。
【００１８】
化学式（II）の化合物は、工程ｃ）において、単離および精製されても、あるいは、単離または精製することなく、直接的に使用されてもよい。
【００１９】
化学式（II）の化合物は、（Ｓ）−α−シアノ−３−フェノキシベンジル（Ｚ）−（ｌＲ，３Ｒ）−３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレートおよび（Ｒ）−α−シアノ−３−フェノキシベンジル（Ｚ）−（ｌＲ，３Ｒ）−３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレートの混合物であり、そして新規であり、そのようにして、本発明の更なる観点を形成する。
【００２０】
化合物（IV）、３−フェノキシベンズアルデヒド、は商業的に入手可能な化合物である。
【００２１】
また、工程ｃ）は、溶媒およびシアン化物原料中で行うことができる。上記溶媒および酸化物原料は好ましくは、工程ｂ）において使用されるものであるが、シアン化物は、触媒量、典型的には、１−１０モル％における存在のみを必要とする。工程ｃ）は、ガンマ−シハロトリンの種晶の存在下において行うことができ、この場合、種晶が工程ｃ）に入る１Ｒシハロトリンの１％から９０％の量において存在する。上記種晶は、好ましくは、工程ｃ）の開始における冷却前に、溶媒中に分散させ、あるいは、工程ｃ）の実行前から結晶化量を保持してもよい。
【００２２】
上記反応は、−２０℃から５０℃で、好ましくは、−２０℃から３０℃で、そして、最も好ましくは、−１０℃から１０℃で行う。上記反応の完了時において、好ましくは、エピマー化反応を抑制するために、最初に加えられた酸を有する、ガンマ−シハロトリンを回収するために、そのスラリーをろ過することができる。上記酸は、無機酸、例えば、塩酸若しくは硫酸、または、有機酸、例えば、ギ酸若しくは酢酸であってよく、そして、その系中の全塩基に対し、即ち、その有機塩基に、いかなる残留シアン化物原料をプラスした、少なくとも化学量論的量において、そして、好ましくは、２倍化学量論的量において使用される。その固形のガンマ−シハロトリンは慣習的な方法により、洗浄し、そして、乾燥させることができる。あるいは、酸の添加後、反応混合物中のガンマ−シハロトリンのスラリーを、その生成物を溶解させるために加熱し、そして、触媒および塩を除去するために、水で洗浄することができ、そして、その水相を分離により除去することができる。当業者に認識されるように、いかなる水洗浄のｐＨも、酸または塩基性触媒、あるいは、そのプロセス中で加えられ、または、形成された副産物種の除去を促進するために調整することができる。それから、上記ガンマ−シハロトリンは、その溶媒層から、例えば、冷却、結晶化およびろ過により、または、その溶媒の蒸発により、回収することができる。
【００２３】
驚くべきことに、本出願人は、また、工程ｂ）および工程ｃ）を組み合わせることができる方法において（ワンポット法で）、ガンマ−シハロトリンが製造できることを発見した。これは、ガンマ−シハロトリン（Ｉ）を得るために、１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸クロリド（III ）が３−フェノキシベンズアルデヒド（IV）およびシアン化物原料に反応される、ガンマ−シハロトリンの調製方法である。
【００２４】
上記反応は、１工程において行われ、そして、最初のエステル化において形成されたジアステレオ異性体（II）の単離を必要としない。この態様は、溶媒の回収／廃棄物の処分を減少すること、少ない設備での高い生産性を可能にすること、および、反応性溶媒の回避および実験時間の短縮による不純物形成の減少において有利である。
【００２５】
上記反応は、溶媒中で行うことが好ましい。
【００２６】
組み合わされた上記方法において、分析による判断に従い、エステル化が完了したら、ｐＨ９−１３に調整後、反応混合物を２０℃−６０℃に温めることにより、および、実質量のガンマ−シハロトリンのエピマー化および結晶化が起こる前の分離により、いかなる水相を除去することが有利である。上記ｐＨは、無機塩基、例えば、水酸化ナトリウム、または炭酸ナトリウムの添加により調整することができる。それから、上記プロセスを完了するために、その反応混合物を、好ましいエピマー化および結晶化温度に冷却してもよい。任意的な、有機塩基、または、オニウム塩、および、追加的なシアン化物原料は、エステル化、ｐＨの調整、および、分離後であって、ガンマ−シハロトリンの実質量のエピマー化および結晶化が起こる前に、加えることができる。この条件において、シアン化物は、触媒量での添加、一般的には、１−１０モル％のみを必要とする。
【００２７】
以下の実施例は、本発明を例示する。
その生成物を、Ｃｈｒｏｍｐａｃｋ ＣＰ Ｓｉｌ ５ ＣＢカラム（５０ｍｅｔｒｅｓ、０．３２ｍｍ ＩＤ、および、フィルムの厚さ０．１μｍ）、キャリアーとしてヘリウム、１５ｐｓｉでのスプリットインジェクションを用いて、ｇｉｌｅｎｔガスクロマトグラフを使用してガスクロマトグラフィーにより分析した（注入温度３００℃、検出器温度３２５℃、ガス組成 水素３０ｍｌ／分、空気３５０ｍｌ／分およびヘリウム３０ｍｌ／分の）。オーブン温度のプロフィールは、：初期温度５０℃、初期時間６分、それから、加熱速度１０℃／分で１２０℃まで過熱、そして３分間保持し、それから２５℃／分で２４０℃まで上昇させる。８分間保持し、それから、５０℃／分で３００℃まで上昇させ、カラムをバーンオフするために、６分間保持する。
【００２８】
これらの条件を使用して、以下の保持時間を観察した。
（Ｓ）−α−シアノ−３−フェノキシベンジル（Ｚ）−（ｌＲ，３Ｒ）−３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレート（ガンマ−シハロトリン）              ２７．４分
（Ｒ）−α−シアノ−３−フェノキシベンジル（Ｚ）−（ｌＲ，３Ｒ）−３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレート（ガンマ−シハロトリン）              ２７．０分
【実施例１】
【００２９】
１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸クロリドの調製。
撹拌器、温度計、冷却器、窒素ブランケット、および、スクラッバシステムへの通気孔を備えた１リットルの乾燥した、きれいな、ジャケット付き分離反応容器に、トルエン（４５０ｍｌ）を入れ、そして、１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸（８９．４ｇ＝０．３６９ｍｏｌ）、続いて、トリエチルアミン（０．２１ｇ＝２．１ｍｍｏｌ）を加えている間撹拌した。それから、被覆上のオイル循環を使用して、その反応混合物を４５℃に加熱し、それから、温度を維持しながら、１０５分間に渡って、塩化チオニル（６２．０ｇ＝０．５２ｍｏｌ）を入れた。それから、上記反応生成物を４５℃で５時間撹拌し、それから反応の完了について、ＧＬＣにより試験し、２％の残留している酸が示された。塩化チオニル（４．４ｇ＝３７ｍｍｏｌ）をさらに添加し、そして、その反応生成物を一昼夜撹拌しながら、冷却させた。翌日、残留塩化チオニル、溶解した二酸化硫黄、および塩化水素ガスを、真空下で約３２０ｍｌのトルエンの蒸留により除去した。生成物のＧＣ、ＧＣＭＳおよびＮＭＲ分析は、酸塩化物（III ａ）の構造と一致した。収率、１７５ｇの、トルエン中の５４％の上記酸塩化物溶液、約９７％理論値。αD＝＋４６°（ｃ＝０．０１２、ＤＣＭ）。
【実施例２】
【００３０】
１Ｒシハロトリン（II）の調製。
２リットルのバッフルのないジャケット付き分離ネック反応フラスコにオーバーヘッド撹拌器（タービン）、温度計、冷却器、２つのシリンジポンプを装備させ、そして、腐食性／次亜塩素酸塩のスクラバーに換気した。上記反応容器に、水（１０１ｍｌ）中のシアン化ナトリウム（２９．４ｇ、０．５９ｍｏｌ）を入れ、そして、その反応物を、そのシアン化物を完全に溶解させるために１０分間撹拌した（１００ｒｐｍ）。ヘキサン（７９ｍｌ）をその反応容器に入れ、それから、反応生成物を１０℃に冷却し、その撹拌速度を２３５ｒｐｍに調整した。１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸クロリド（１３３．２ｇ、０．５０ｍｏｌ）および３−フェノキシベンズアルデヒド（９９ｇ、０．５０ｍｏｌ）を、３時間に渡り、その反応容器に同時に加えた。その添加が完了してから、その反応物を、さらに、１０℃で１７時間撹拌した。ＧＣ分析が、未反応の３−フェノキシベンズアルデヒドの存在を示したため、さらに、１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸クロリド（３．６ｇ、０．０１４ｍｏｌ）を入れ、そして、反応物をさらに２時間撹拌した。その反応生成物をヘキサン（１５６ｍｌ）で希釈し、そして、その水層を分離の前に安定させた。澱粉／ヨウ化物ペーパー上で陽性を示すように、有機相中の残留シアン化物を次亜塩素酸ナトリウム溶液で破壊した。その陽性は、次亜塩素酸が亜硫酸ナトリウムで除去されたことを示し、そして、その水相を再度安定させ、分離した。その生成油は２２８ｇの重さであり、９７．８％の収率であった。その生成物の組成は、１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ−α−Ｓジアステレオ異性体が４５．５％、１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ−α−Ｒジアステレオ異性体が４５．９％であった。ＧＧＭＳ（両方ジアステレオ異性体）；４４９（Ｍ+）、３４９、２２５、２０８、１９７、１８１、１４１、［α］D20：＋２９．８°（ｃ＝０．０１０４、ＤＣＭ）。
【実施例３】
【００３１】
ガンマ−シハロトリンの調製
６００ｍｌの真空のバッフルのないジャケット付き分離ネック反応フラスコに２枚の撹拌器を装備した。すでに、前の実験（すでに〜２／３回目の全て）由来の種晶としてエピマー化生成物のスラリーを含むその反応容器に、イソプロパノール（９９．９ｇ）、水（３．０９ｇ）、および、ジイソプロピルアミン（５．２２ｇ）の混合物中の１Ｒシハロトリン（II）（１６６．３ｇ）を入れた。その反応生成物を、２５１ｇの反応生成物を除去し、そしてそれを氷／水浴中の１リットルの分離ネック反応容器に移す前に、１００ｒｐｍおよび−５℃で、６５時間撹拌した。その１リットルの反応容器にヘキサン（６０ｍｌ）および硫酸（４７ｍｌの５０％ｗ／ｗ）を入れ、そして、ヘキサン（３５０ｍｌ）および水（３５０ｍｌ）で希釈する前に、生じた濃いペーストを０．５時間撹拌した。その混合物を、５５℃に３０分間加熱し、それから、分離漏斗に移し、そして、水相の底部を分離した。そのヘキサン溶液を減圧下で濃縮し、静置するとオフホワイト色の固形物を供する、粘性の赤／褐色油の油として所望した生成物を得た。その生成物は１５１．２ｇの質量であり、ガンマ−シハロトリンとして９７％の収率、およびジアステレオ異性体の割合９５：５と測定した。
1Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：１．２０（ｓ，３Ｈ，シクロプロパンＣＨ3），２．００（ｄ，１Ｈ，ＣＨＣＯ2），２．２５（ｔ，１Ｈ，ＣＨＣＨ＝ＣＣｌＣＦ3），６．３５（ｓ，１Ｈ，ＣＨＣＮ），６．８０（ｄ，１Ｈ，ＣＨ＝ＣＣｌＣＦ3），７．００−７．５０（ｍ，９Ｈ，ＡｒＨ）。
ＧＣＭＳ；４４９（Ｍ+），３４９，２２５，２０８，１９７，１８１，１４１。
［α］D20：＋３６．６°（ｃ＝０．００７５，ＤＣＭ）。
【実施例４】
【００３２】
ガンマ−シハロトリンのワンポット法
シアン化ナトリウム（２５３ｇ）および水（５９９ｍｌ）を、タービン、撹拌器、および、温度計を備えた５リットルのバッフル化反応容器に入れた。上記反応容器の内容物を、シアン化物の結晶を溶解させるために穏やかに撹拌し、そしてヘキサン（４６０ｍｌ）を加えた。それから、冷却剤をジャケットに適用することにより、その反応容器の内容物を＋６℃に冷却し、そして、3−フェノキシベンズアルデヒド（５４４ｇ）および１Ｒ ｃｉｓ−Ｚ３−（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸クロリド（７３６ｇ）を、その反応生成物に、８時間に渡り加えた。それから、生じた乳濁液を、反応が完了するように、一昼夜撹拌した。反応フラスコ中で形成した固形物を、スパーテルで破壊し、そして、固形物を混ぜるために、撹拌を増加させた。粘性のスラリーが生成した。そのスラリーの少量の試料（〜４ｍｌ）をろ過し、そして、得られたペーストを僅かなヘキサンで洗浄し、それから、乾燥させた。生成した固形物（０．７８８４ｇ）は、微細な白色の結晶性物質であった。その固形物のＧＣ分析は、それが、１Ｒアルファ−Ｓと１Ｒアルファ−Ｒの割合が、８６：１４である、ガンマ−シハロトリンであることを示した（収率約３３％）。それから、反応混合物を、ヘキサン（９５０ｍｌ）で希釈し、そして、反応容器の被覆上の反応容器温度を＋８℃に上昇させ、その反応生成物は、かなり薄いスラリーであった。翌日、反応生成物の４ｍｌの試料を除去し、そして、上述のように、ヘキサンで洗浄した。生じた白色の固形物を少量のヘキサンで洗浄し、そして、乾燥させた。ＧＣ分析は、その物質が、９４：６の割合の１Ｒアルファ−Ｓと１Ｒアルファ−Ｒを有することを示した。０．５３５２ｇの全量のペーストを、この２回目のろ過から得、それは、収量約３２％のガンマ−シハロトリンに等しかった。Ｍｐｔ５５−５８℃。