Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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~ a présente invention a pour objet un nouveau procédé
de préparation d'esters d'alcoyle de l'acide 2,2-diméthyl
3RS-formyl cyclopropane lRS-carboxylique ou esters d'alcoyle de
l'aldéhyde dl-trans hémicaronique de formule:
H H C-OR
H (I)
H3C CH3
dans laquelle R représente un radical alcoyle comportant de 1 à
6 atomes de carbone, caractérisé en ce que l'on fait réagir, en
présence d'une base forte, un acétal dérivé d'un 4-oxo 2E-buténoate
d'alcoyle de formule:
R1X \ j (II)
R1X / CH = CH \
C-OR
dans laquelle R1 représente un radical alcoyle comportant de 1 à
4 atomes de carbone ou bien dans laquelle les deux radicaux R1
représentent ensemble un groupe~ent -(CH2)n-, n pouvant être
égal à 2 ou à 3, X représente un atome d'oxygène ou de soufre et
R possède la signification précitée avec un halo~rede triphényl
isopropyl phosphonium pour obtenir un composé de formule:
lO9~Z50
RlX H H
C \ /C-OR
R~X j ~ tIII)
H3C ~ H~
.....
dont on hydrolyse, en milieu acide, la fonction cétal pour obtenir
un produit de formule I.
Parmi les bases fortes en présence desquelles on conden-
se le produit de formule II avec l'halogénure de triphényl iso-
propyl phosphonium, on peut citer notamment les hydrures alcalins,
les a~idures alcalins, les alcoolates alcalins, les alcoyllithiens.
Cette réaction de condensation est effectuée avantageu-
sement au sein d'un solvant organique, tel que le tétrahydro-
furanne, le diméthylsulfoxyde, le diméthoxy éthane, l'éther mono-
éthylique du diéthylène glycol, l'éther diéthylique du diéthylène
glycol, l'éther éthylique.
~ 'halogénure de triphény, isopropyl phosphonium utilisé
pour effectuer la condensation peut être, par exemple, l'iodure
ou le bromure de triphényl isopropyl phosphonium.
Un seul équivalent d'halogénure est nécessaire pour
effectuer la réaction. ~'attaque du 4-oxo 2E-buténoate d'alcoyle
a lieu au niveau de la double liaison. ~a fonction aldéhyde,
bloquée sous forme de cétal, ne peut réagir avec le réactif
phosphoré.
~ 'agent acide, utilisé pour hydrolyser la fonction
cétal du composé III, peut être notamment l'acide acétique, l'acide
sulfurique, l'acide perchlorique, l'acide paratoluène sulfonique,
l'acide chlorhydrique. Cette hydrolyse est effectuée avantageuse-
ment au sein d'un solvant organique, tel que le tétrahydrofuranne
qui solubilise le composé de départ.
~09lZ50
Dans la formule des composés du procédé de l'invention,
R représente notamment un radical méthyle, éthyle, propyle liné-
aire ou ramifié, butyle linéaire ou ramifié, pentyle linéaire ou
ramifié, hexyle linéaire ou ramifié et les radicaux R1 représen-
tent notamment un radical méthyle, éthyle, propyle linéaire ou
ramifié, butyle linéaire ou ramifié.
~ e procédé de l'invention peut notamment être miq en
oeuvre dans les conditions quivantes:
On fait réagir, en présence de n-butyl lithium, le
4,4-diméthoxy 2E-buténoate de méthyle, ou le 4,4-diéthoxy 2E-
buténoate de méthyle ou le 4,4-éthylènedioxy 2E-buténoate de
méthyle avec l'iodure de triphényl isopropyl phosphonium, puis
hydrolyse la fonction cétal du composé résultant par action de
l'acide perchlorique.
~e procédé de l'invention présente un grand intérêt
industriel. Il permet de réaliser en deux étapes la ~ynthèse
totale d'esters d'alcoyle de l'acide 2,2-diméthyl 3RS-formyl
cyclopropane lRS-carboxylique au départ de compo~és facilement
accessibles. Ces esters permettent d'obtenir ensuite facilement,
par saponification, l'acide 2,2-diméthyl 3RS-formyl cyclopropane
lRS-carboxylique qui est lui-même un composé trèq utile pour la
synthèse actuelle des composés du type "pyréthrinoides", c'est-
à-dire d'esters d'acides à structure cyclopropanique et à activité
insecticide. En effet, ces dernières années, on a vu naître, par
réaction de Wittig sur la fonction aldéhyde libre de llacide
2,2-diméthyl 3RS-formyl cyclopropane lRS-carboxylique, des esters
pyréthrinoides à activité insecticide extrêmement variés et actifs.
(Voir, par exemple, les brevets français 1 595 780, 2 045 177,
2 140 794 et 2 185 612).
L'acide 2,2-diméthyl 3RS-formyl cyclopropane lRS-carbo-
xylique a été longtemps inaccessible industriellement avant d'être
préparé par ozonolyse de l'acide dl-trans chrysanthémi~ue.
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lO91ZSO
Pour accéder aux esters "pyréthrinoides" insecticides
récents, on était donc jusqu'ici obligé de partir d'acide dl-trans
chrysanthémique, produit élaboré et coûteux.
~e procédé de l'invention ouvre ainsi une nouvelle
voie d'accès particulièrement intéxe~sante aux dérivés pyréthri-
no~des insecticides.
Le 4,4-diméthoxy 2E-buténoate de méthyle peut être pré-
paré par le procédé de C. ESCOBAR, An. Quim. 67, 43-57 (1971).
~es autres cétals du 4-oxo 2E-buténoate d'alcoyle peu-
vent être préparés par des méthodes analogues ou bien par cétali-
sation des 4-oxo 2E-buténoateæ d'alcoyle selon les procédés clàs-
siques (alcools ou glycols en milieu acide).
Les 4-oxo 2E-buténoates d'alcoyle peuvent être obtenus
selon le procédé décrit dan~ Bull.Soc. Chim. 1567 (1961).
~e procédé de l'in~ention permet d'obtenir, à titre
de produits industriels nouveaux, le 4,4-diéthoxy 2E-buténoate de
méthyle, le 4,4 éthylène dioxy 2E-buténoate de méthyle, le diéthyl
cétal de l'ester méthylique de l'acide 2,2-diméthyl 3RS-formyl
cyclopropane lRS-carboxylique et le diéthylène cétal de l'ester
méthylique de l'acide 2,2-diméthyl 3RS-formyl cyclopropane
lRS-carboxylique.
~es exemple~ suivants illustrent l'in~ention, sans tou-
tefois la limiter.
Exemple 1 : Ester méthylique de l'acide ?~ 2-diméthyl 3RS-formyl
c~clopropane lRS-carboxylique
a) Diméth~l cetal de l'ester méthylique de l'acide
2,2-diméth~l 3RS-formyl cyclopropane lRS-carboxylique:
Dans 200 cm3 de tétrahydrofuranne, on introduit
11,23 g d'iodure de triphénylisopropyl phosphonium, refroidit à
0C, ajoute 15,5 cm3 de solution 1,75 N de n-butyllithium dans
lihexane, amène à 20C, agite pendant 15 minutes à cette tempéra-
ture, ajoute 3,52 g de 4,4-diméthoxy 2E-buténoate de méthyle en
lO91ZSO
solution dans 10 cm3 de tétrahydrofuranne, agite pendant 2 heu-
res, ajoute de l'eau, extrait à l'éther, lave les fractions
éthérées par une solution saturée de chlorure de sodium, sèche,
concentre à sec, rectifie et obtient 3,57 g de diméthyl cétal de
l'ester méthylique de l'acide 2,2-diméthyl 3RS formyl cyclopro-
pane lRS-carbo~ylique. Eb = 100-102C ~ous 25 mm de mercure.
b) Ester méth~lique de l'acide 2,2-diméth;yl 3RS-formyl
cyclopropane lRS-carboxylig~ue:
A 2,02 g de diméthyl cétal obtenu au stade a), on
ajoute à 0C, 110 cm3 de solution aqueuse 3N d'acide perchlorique
et 25 cm3 de tétrahydrofuranne, agite pendant 1 heure, aJoute de
la glace, extrait à l'éther, lave par une solution aqueuse de
bicarbonate de sodium, lave à l'eau, sèche, concentre à sec et
obtient 1,46 g d'ester méthylique de l'acide 2,2-diméthyl 3RS-
formyl cyclopropane lRS-carboxylique.
~ e 4,4-diméthoxy 2E-buténoate de méthyle utilisé au
départ du stade a), peut être préparé de la manière suivante:
A 5,70 g de 4-oxo 2E-buténoate de méthyle, on ajoute
20 cm3 de méthanol, 0,25 g d'acide paratoluène sulfonique,
20 100 cm~ de benzène, 5 g de tamis moléculaire, porte au reflux,
maintient le reflux pendant 18 heures, laisse pendant 48 heures
à température ambiante, dilue le mélange réactionnel a ec de
l'éther, le lave à l'eau, par une solution saturée de chlorure
de sodium, le sèche, élimine les solvants par distillation sous
pression réduite, rectifie sous 25 mm de mercure et obtient 5,22 g
de 4,4-diméthoxy 2E-buténoate de méthyle brut (Eb = 92C sous
25 mm de mercure).
~ e produit contenant une faible quantité d'aldéhyde
de départ, est remis en réaction pendant 4 heures dans des condi-
30 tions analogues aux précédentes et après rectification, on obtient4,3 g de 4,4-diméthoxy 2E-buténoate de méthyle pur.
Ce composé est décrit dans la littérature (C. ESCOBAR.
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An. Quim. 67, 43-57 (1~71).
Exemple 2 : Ester méthylique de l'acide 2,2-diméthyl 3RS-formyl
~yclopropane lRS-carboxylique
a) Diéthyl cétal de l'ester méthylique de l'acide
2,2-diméthyl 3RS-formyl cyclopropane lRS-carboxylique:
Dans 10 cm3 de tétrahydrofuranne, on introduit à 0C,
0,495 g d'iodure de triphényl isopropyl phosphonium, ajoute 0,7
cm3 de solution 1,5 N de n-butyllithium dans l'hexane, laisse
remonter la température à 200, ajoute 0,188 g de 4,4-diéthoxy
2E-buténoate de méthyle en solution dans 2 cm3 de tétrahydrofu-
ranne, agite pendant 30 minutes, ajoute de l'eau, extrait à
l'éther, sèche la solution organique, la concentre à sec, chroma-
tographie le résidu sur gel de silice en éluant par un mélange
d'éther et d'éther de pétrole (3-7) et obtient 0,114 g de diéthyl
cétal de l'ester méthylique de l'acide 2,2-diméthyl 3RS-formyl
cyclopropane lRS-carboxylique.
b) Ester méth~lique de l'acide 2,2-diméth~l 3RS-formyl
cyclopropane lRS-carboxylique:
_
En hydrolysant le diéthyl cétal obtenu au stade a) de
l'exemple 2, de manière analogue à celle utilisée au stade b) de
l'exemple 1, on obtient l'ester méthylique de l'acide 2,2-diméthyl
3RS-formyl cyclopropane lRS-carboxylique.
~ e 4,4-diéthoxy 2E-buténoate de méthyle peut atre
préparé de la manière suivante:
On mélange 1,14 g de 4-oxo 2E-buténoate de méthyle,
2,22 g d'orthoformiate d'éthyle, 0,025 g de chlorure d'am~onium,
2 cm3 d'éthanol, porte au reflux, maintient le reflux pendant 30
minutes, ajoute de l'éther au mélange réactionnel, le lave à
l'eau par une solution saturée de chlorure de 30dium, le sèche,
concentre à sec par distillation sous pression réduite, rectifie
et obtient 1,52 g de 4,4-diéthoxy 2E-buténoate de méthyle.
Eb = 110C 90U9 25 mm de mercure.
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Exemple ~ : Ester méthylique de l'acide 2.2-diméthyl 3RS-formyl
c.yclopropane lRS-carboxylique
a) Diethylène cetal de l'ester méth~lique de l'acide
2,2-diméthyl ~RS-formyl cyclopro~ane lRS-carboxyli~ue:
Dans une solution de 0,475 g d'iodure de triphényl
isopropyl phosphonium dans 10 cm3 de tétrahydrofuranne, on intro-
duit à 0C, 0,7 cm3 de solution 1,75 N de n-butyllithium dans
l'hexane, agite à 25 pendant 20 minutes, ajoute 0,15 g de
4,4-éthylène dioxy 2E-buténoate de méthyle en solution dan~ 2 cm3
de tétrahydrofuranne, agite pendant 2 heures, extrait à l'éther,
sèche la solution éthérée, la concentre à sec, chromatographie
le résidu sur gel de silice en éluant par un mélange d'éther et
d'ether de pétrole (3-7), et obtient 0,150 g de diéthylène cétal
de l'ester méthylique de l'acide 2,2 diméthyl 3RS-formyl cyclo-
propane lRS-carboxylique.
b) Ester méthylique de l'acide 2,2-diméthyl 3RS-formyl
cyclopro~ane lRS-carboxylique:
En hydrolysant le diéthylène cétal obtenu au stade
a) de l'exemple 3 de manière analogue a celle utilisée au stade
b) de l'exemple 1, on obtient l'ester méthylique de l'acide 2,2-
diméthyl 3RS-formyl cyclopropane lRS-carboxylique.
Le 4,4-éthylène dioxy 2E-buténoate de méthyle peut
être préparé de la manière suivante:
A 1,14 g de 4-oxo 2E-buténoate de méthyle, on ajoute
3,1 g d'éthylène glycol, 0,050 g d'acide paratoluène sulfonique,
20 cm~ de benzène et 1 g de tamis moléculaire, porte au reflux,
maintient le reflux pendant 7 heures, refroidit, ajoute de l'éther
au mélange réactionnel, lave à l'eau par une solution aqueuse
saturée de chlorure de sodium? sèche, concentre à sec, rectifie
et obtient 0,96 g de 4,4-éthylène dioxy 2E-buténoate de méthyle
Eb = 122C 90US 25 mm de mercure.
