Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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La présente invention concerne un procedé de préparation
d'esters de l'acide chrysanthémique.
~ 'invention a pour objet un nouveau procédé de préparation
d'ester~ d'alcoyle de l'acide 2,2-diméthyl ~RS-(2'-méthyl l'-
propenyl) cyclopropane lRS-carboxylique ou acide dl-trans chrysan-
thémique, e~ters de formule :
H3C. / H lO
~ = C~ /C-OR
H3C H ~ ~ H
X
,H3C CH3
dans laquelle R représente un radical al¢oyle comportant de l
6 atomes de carbone, caractérisé en ce que l'on fait réagir, en
prése~ce d'une base forte, un 4-oxo 2E-buténoate d'alcoyle de
formule
H-C /H
~ \ ",OR
H
O
ave¢ e,n~iro.n deux ~quivalents d'un halogénure de triphényl isopro-
pyl phospho.nium.
Il semble a priori plus a~antageux d'utiliser un excès
plut8t qu'un d~faut de réactif. . .
Dans des conditio.ns préférentielles de mise en oeuvre du
procédé de l'~nvention, on utilise au moins deux équivalents de
1'halogénure de triph~nyl isopropyl phosphonium.
On doit admettre, en effet, que l'un des équivalents
d'halogénure de triph~.nyl isopropyl phosphonium en présence de base
réagit avec la fonction ald~hyde et llautre avec la double liaison
éthylénique du 4-oxo 2E-buténoate d'alcoyle.
~'expérie,nce mo.ntre que l'utilisation d'une quantité
~;
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d'halogénure de phosphonium supérieure ~ deux équivalents, par
exemple, l'utilisation deitrois équivalents, conduit ~ un résultat
satisfaisant .
Parmi les bases fortes utilisées pour effectuer la r~action
ci~dessu~ décrite, on peut citer notamment les hydrures alcalins,
les amidures alcalins, les alcoolates alcalins, les alcoyllithiens
et notamment le n-butyllithium.
~ a condensation du 4-oxo 2E-buténoate d'alcoyle avec
l'halogénure de lriph~nyl isopropyl phosphonium est effectuée
avantageusement au sein d'un solvant organique, tel que le tétra-
hydrofuranne, le dim~thyl sulfoxyde, le diméthoxy éthane, l'éther
monoéthylique du di~thylène glycol, l'éther diéthylique du
diéthylène glycol, l'éther éthylique.
~e r~actif phophoré utilisé pour effectuer la condensation
peut être l'iodure, le chlorure ou le bromure de triph~nyl isopro-
pyl phosphon3~um.
Un mode op~ratoire actuellement préfér~ du proc~d~ de
l'invention con~iste ~ utiliser l'iodure de triphényl isopropyl
phosphonium et le butyllithium au sein du tétrahydrofuranne.
Danæ la formule des composés du procédé de l'invention,
R représente notamment un radical méthyle, éthyle, propyle linéaire
ou ramifi~, butyle linéaire ou ramifié, pentyle linéaire ou ramifié,
hexyle linéaire ou ramifié.
~e procédé de l'invention présente l'int~rêt de permettre,
en un stade, la synthèse totale d'esters de l'acide dl-trans
ohrysanthémique au départ de composés facilement accessibles.
A partir des esters de l'acide dl-trans chrysanthémique,
on peut obt~nir faollement, par des méthodes usuelles telles que
la saponification, l'acide dl-trans chrysanthémique lui-même,
acide qui présente un grand intér8t induætriel puisque, par exemple,
son estérification avec certains alcools permet 1'obtention de -
produits insecticides très utiles et tras efficaces.
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': ,
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On connaissait déj~, dans la littérature, des exemples
de conden~ation d'alkylid~ne triaryl phosphoranes sur des esters
insatur~s, conduisant à la formation de dériv~s cyclopropaniques
gem-diméthYléS(P.A~ GRIECO et R. S. ~INKE~HOR. Tet. ~etters 3781,
1972 et W. G. DAUBEN et A. P. KOZIKOWSKI Tet. I,etter~ 3711, 1966).
Mais une ~ois formé le cycle cyclopropanique gem-diméthylé~
on se heurtait à la di~ficulté de fixer d'une façon simple la cha~-
ne 2-méthyl propèn-l-yl caractéristique de l'acide chrysanthémique
sur le noyau cy¢lopropanique.
C'est ~ustement le mérite de la présente invention d'avoir
permis de r~aliser en une seule étape la synthèse de la structure
¢hry~anthématique grace au ¢hoix ~udicieux du réactif de départ, ,
un 4-oxo 2E-buténoate d'alcoyle. Ce choix n'était pas du tout
évident, a priori. Ces butéoates pos~èdent l'avantage de permettre
à la fois la formation du cycle ¢yclopropanique diméthylé par action
de l'halogénure d'isopropyl phosphonium en présenoe de base sur la
double llaison du buténoate et la formation de la cha~ne lsopropy-
lidene oaract~ristique de l'acide chrysanthémique, par action du
m~me halogénure sur le carbonyle aldéhydique.
~a réaction servant de base au proc~dé de l'in~ention
pré3ente également, au point de vue de son mécanisme, un caractere
inattendu. On a constat~é, en effet, que lorsque l'on ne fait
réagir d'abord, sur le 4-oxo 2E-buténoate d'alcoyle, qu'une seule
molécule d'halogénure d'i~opropyl triphényl pho~phonium en présence
de base, cette première molécule réagit arec le carbonyle aldéhydique;
apr~ isolemsnt du diène formé, l'action ultérieure d'une deuxi~me
moléoule de sel de phosphonium ne conduit plu~ alors ~ l'obtention
d~ la structure chrysanthémique. Bien que non encore élucidé
~ totalement, ce ph~nomène montre bien le caractère surprenant de la
réaction servant de base au procédé de l'invention.
~ e~ 4-oxo 2E-buténoates de m~thyle, d'~thyle et de propyle
peuvent être obtenus selon R. RAM~AUD et al., ~ull. Soc. Chim. 1567
,
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(1961) par oxydation des l-hydroxy 2-buténoate de méthyle, d'éthyle
et de propyle par l'anhydride chromique. Des ~4utres 4-oxo 2~buté-
noates d'alcoyle peuvent être obtenus de manière analogue.
~ es exemples ~uivants illustre:nt l'in~el~tion, sans
toutefois la limit~.
Exemple 1: 2~2-diméthyl 3RS-(2'-méthyl l'-~roPényl) cycloProPane-
_ RS-carboxylate de méthyle
A une ~olution de 1,9 g d'iodure d'isopropyl triphényl
phosphonium dans 30 cm/ de t~trahydrofura~ne, on a~oute à 0C,
2 cm3 d'une ~olution 1,75 N de n-butyllithium dans l'hexane, agite
pendant 30 minute~ à 25C, refroidit à -78C, a~oute 0,230 g de
4-oxo 2E-buténoate de méthyle en solution dans 1 cm3 de tétra- .. ~::hydrofuranne, agite pe.ndant 5 minutes à - 78C, laisse la température
remonter à 20C, agite pendant 15 heures, a~oute de l'eau, extrait
à l'éther, sèche, ¢onoentre les extraits éthérés à se¢, chromato-
grsphle sur gel de ~ill¢e en éluant ave¢ un mélange éther-pentane
(1-1) et obti~nt 0,190 g de 2,2-diméthyl 3RS-(2'-méthyl l'-propényl)
¢yclopropane-lRS-oarboxylate de méthyle. .
Cet ester brut peut être transformé en l'a¢ide correspon- .
20 dant de la manlere suivante ~
Sur l'ester méthylique précédem~ent obtenu, o.n a~oute 7,5
cm3 de méthanol, 7,5 cm3 de solution méthanolique de potasse ~
20%, agite pe~dant 15 heures à 20C, éllmine le méthanol par disti~la- ..
tlon sous pres~ion réduire, a~oute de l'eau, extrait à l'éther, :
acidlfie la phase aqueuse par addition d'acide chlorhydrique concen-
tré, extrait a l'éther, sèche, concentre à sec et obtient 0,030 g
d'aclde 2,2-d~méthyl 3RS-(2'-méthyl l'-propényl) cyclopropa~e-lRS- :
carbox~rlique.
:~ Exemple 2: ~1 3RS-(2'-méthyl l'-ProP~nyl) cycloProPane- .
~ 30 ~ lRS-carboxylate de mé_yle .~
- -. ~ ,
Dans 100 cm3 de tétrahydrofuranne~ on introduit 14,26 g
d'lodure d'isopropyl triphényl phosphonium, ajoute 14,1 cm~ de
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solution 1 75 N de n-butyllithium dans l'hexane, refroidit à
-78~, a~oute 1,14 g de 4-oxo 2E-buténoate de méthyle, agite pendant
5 mi.nutes, laisse remonter la température ~ 20C, agite pendant 60
heures, ajoute de l'eau, extrait à l'éther, sache, concentre les
extraits ~th~rés à sec par distillation, ajoute du pentane au
r~sidu, iiltre pour élimi.ner un insoluble (triphényl phosphi.ne), -
éllmine le peDtane par distillation, concentre à sec par distillation
SOU8 pression réduite, rectifie sous 15 mm de mercure, obtient 0,88 g
d'un produit de point d'ébullition 95-110C et 0,2 g d'un prodult
de point d'ébullition 120-180C.
Ces deux fractlona réunies c~nstituent le 2,2-diméthyl
3RS-(2'-méthyl l'-propényl) cyclopropane-IRS-carboxylate de m~thyle.
Cet ester brut peut ~tre transformé en acide pur corre~pon-
dant de la manière suivante:
Apr'es sapo.nification par la potas~e méthanolique, on
a¢idlfle extrait à l'~ther, sèche, concentre a ~ec, obtient 0,8 g
d'un produit que l'on recristalli~e ~ 5 reprises dans le pentane
et obtient 0,230 g d'a¢lde 2,2-diméthyl 3RS-(2'-méthyl I'-propényl)
oyolopropane-IRS-carboxylique. F . 54C.
