Синтез и стереохимия пиретроидных инсектицидов на основе 3-карена тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ
Баула, Ольга Петровна
АВТОР
|
||||
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Киев
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1991
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ш.Т.Г.ШЕВЧЕНКО
СИНТЕЗ И СТЕРЕОХИМИЯ ПИРБГРОЩЫХ ИНСЕКТИЦИДОВ НА ОСНОВЕ З-КАРЕНА
02.00.03 - Органическая химия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учеггой степени кандидата химических наук
На правах рукописи
'¿¿О БАУЛА ОЛЬГА ПЕТРОВНА
КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕВИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им.Т.Г.ШЕВЧЕНКО
На правах рукописи БАУЛА ОЛЬГА ПЕТРОВНА
СИНТЕЗ И СТЕРЕОХИМИЯ ЩРЕТРОВДШХ ИНСЕКТИЦИДОВ НА ОСНОВЕ 3-КАРЕНА
02,00.03 - Органическая химия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Работе выполнена на кафедре общей химии Киевского политехнического института
Научный руководителе доктор химических наук,
профессор П.А ЛСРАСУЦКЙЙ
Официальные оппонента: доктор химических наук,
профессор Р.Р.КОСТИКОВ
кандидат химических наук, старний научный сотрудник А .0.ТЗРОВ
Ведущая организация: Институт биооргашческой химии и нефтехимии АН УССР
Зе^та дассертахши состоится ¿¿¿¿Зв^^ц г.
в ' 1" часов на заседании специализированного совета
Д 068.28.02 при Киевском государственном университете ЕмЛ.Г.19Вченко в вуд. 518.
Адрес: 252601, г.Киев-17, ГСП-1» ул. Владимирская; 64
С двссеру&цией можно ознакомиться'в научной байгиотеке Киевского госуииверситета им. Т.Г.Шевченко
Автореферат разослал " г.
Ученый секретарь специализированного совета кандидат химических наук
з.шмст
ошя штшшш раштн
Актуальность проблема. Решение проблем защиты растений и животных, а также поддержания требуемого санитарного состояния жилкх помещений не представляется возмогши в настоящее время беа достижений органичвокой химии в области синтеза инсектицидов. Основные тенденции создания новых инсектицидов определяются необходимостью повышения эффективности и селективности препаратов в сочетании с низкой токсичностью для человека, умеренной персйстзнтносгыо,значительным уменьшением экологической опасности, а также доступности) сырья и полупродуктов для их производства. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют синтетические пиретровды. Эта группа инсектицидов отличается исключительно малыми нормами расхода действующего вещества на единицу обрабатываемой площади, что делает их применение наиболее оправданным с экологической точки зрения.
В последнее время, наряду с чисто синтетическими, интенсивно разрабатываются альтернативные способы получения пиретроидншс инсектицидов, которые скорее следует отнести к искусственным, т.е. использующим в качестве снрья вещества природного происхождения, особенно терпены. Несомненным преимуществом этого направления является то, чао природная оптическая активность большинства компонентов лесохимического сырья предоставляет уникальную возможность получения пиретроидов с определенной конфигурацией асимметрических центров, что решающим образом сказывается на их биологической .активности. Особый интерео представляет монотераен 3-карен, содержащий в своей молекуле 2,2-даметил-1,3-даза-нещенный цивлопропановый фрагмент - структурный элемент большинства пиретроидных инсектицидов, В этой связи, очевидно, что поиск путей направленного синтеза новых высокоэффективных инсектицидных препаратов, разработка простых а технологических методов их получения на основе природного сырья является актуальной задачей , яредставляоде! как научный, гаи и практический интерео.
Работа выполнена в соответствии с Координационным планом научно-исследовательских работ АН УССР по созданию новых высокоэффективных пестицидов, регуляторов роста растений и технологий их применения в сельском хозяйстве на 3988-19ЭО г.г. и Всесоюзной научно-технической программой "Создать и освоить производство эффективных химических средств защиты растений и животных, безопасных для человека и окружающей среда" на 1965-1990 г.г.
Цель работы состоит- в создании выоокоэщг^ективных пиретроидных препаратов, отвечагацих повышенным агротехническим, санитарно-гигиеническим,экологическим и экономическим требованиям, разработка технологичных способов их получения, основанных на использовании доступного и возобновляемого лесохимического сырья.установление структуры и изучение биологической активности.
Научная новизна работы. В работе показано, что 3-ка-рен является технологически приемлемым сырьем для синтеза оптически активных кислотных компонент синтетических пи-ретроидев. Реализован новый путь энантиоселективного синтеза пиретроидных эфиров (1й)-цис-2,2-дашетйл-3-(2-хлор--пронен-1-ил)цкклопропанкарбоновой кислоты. Установлено,что производные монохлорхризантемовон кислоты могут слунить исходными соединениями в синтезе широкого круга оптически активных кислотных компонент. На основе метилового эфира хлорхризантемовой кислоты предложен способ получения метилового эфира бромхризантемовой кислоты, а также разработан путь направленного синтеза полигалогенхризантемовых кислот,. установлена стереохимия галогенирования и структура полученных адцуктов. Впервые была получена серия пиретроидных препаратов на основе (1Я)-пис-2,Э-диметил-3-(1-бром-2-хлор-пропен-1-ил)цнклопропанкарбоновой кислоты и показано, что данные препараты, наряду с инсектицидной активностью, обладают исключительно высокой акарищдной активностью. Для оценки изомерного состава и структуры (1й)-циЬ-моно- и по-лигалогеяхризантёмовых кислот использован метод лантаноидных сдвигающих реагентов в ПИР-спектроскопии. Исследована стереохимия? карбеншшрования 4,7,7-триметшьЗ-оксабицикло-
[4.1,о] ги-1т-2-он-4-еиа дигалокарбвнеми, в также реакция Фрагментации полученных аддуктов. Шервне получены пиретроид-ннв препараты на основе (Ш)-циа-2,2-дамегил-З- (2-хлор-2-ацегашиша)циклопропанкарбоновой киолоты и показано, что они обладают высокой избирательностью инсектицидного действия. Разработаны новые пути к синтезу фторсо держащих (Ш)-цис-пиретроидных кислот, на их основе получены инсектицидные препараты.
Практическое значение работы. На основе 3-карена разработаны оинтетические подходы к получению как известных, так в новых пиретроидных препаратов. Установлено, что все синтезированные в работе пиретроиднне э$иры на основе оптически активных кислотных компонент обладают высокой пнсек-' тицидной активноотью, широким спектром действия и по своей эффективности находятся на .уровне пиретроидных эталонов.
Апробация работа. Материалы диссертационной работы были представлены на Первом Северо-Кавказском региональном совещания по химическим реактивам (г.Махачкала, 1968 г.); на конференции по химии и химической технологии (г.Одесса, 1989 г.).
Публикации. По материалам дассвртации опубликовано 7 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 162 страницах машнописного текста и состоит из введения, трех глав, включающих 7 таблиц и 9 рисунков, выводов и списка литературы, содержащего 149 наименгчаний. Первая глава представляет собой литературный обзор по методам синтеза и стереохимическим особенностям пиретроидных инсектицидов. Во второй главе обсуждаются результаты полученных экспериментальных данных, анализируется биологическая активность синтезированных соединений, В третьей главе (экспериментальная часть) приводятся методики синтеза соединений, их физико-химические характеристики.
С0дЕНмА11ИЕ РАБОТЫ
I. Варианты окислительного расщепления З-карена в схемах синтеза пиретроидных кислот
Возможность трансформации скелета 3-карена (I) в сте-реоиаомерн хрнзантемовой кислот (2) в ее аналогов связана о первичны* окислительным расщеплением циклогексанового фратаенга. В зависимости от характера применяемой окислительной системы могут быть получены (Ш-цис-г ,2-диметил-3-(2-оксапропил)циклопропанукоуоная кислота (3) и (Ш-цис-2,2-димвтл-З (2-оксопропил)циклопропанкарбоновая кислота (4).
Наши отшврмвнюшше исследования процесса окислительного расщепления 3-карена (I) привели к одностадийному способу получения кетокислоты (3), которая заключался в последовательном добавлении к соединению (I) смеси уксусной кислоты я 30$-т& третей водорода, а затем реактива Джонса. Этот метод позволяет подучить соединение (3) с выходом 65#.
Н202,ШДе
А
сю3,н2304 н/^^соон
*Н "Г Н
I. .£ '
Исследована возможность превращения кетокислоты (3) в (1Я)-транс-х1®зантемовую кислоту (2) . по охеме, котбрая явилась предметом лабораторной проработки;
Ао СНдОН н/^ООГ 3
¡ООН н.-98%
>г
У^Ъ
СООСНо
89« Н
/Ж СгОо
СООН
885?
КОН
, ОН
нг^
дэг
Ш НООС
"К
\
(1Н)-транс-2
Тщательная отработка всех с гадай приведенной охеыы и, в особенности, процессов превращения кетоэфира (5) в да-эфир (6) по Байеру-Видлигеру, а гайке оксикислотн (7) в (1Н)-трано-х{изангешвую кислоту (2) привела к целевому соединению (2) о выходом 35$.
Хотя описанный путь превращений и демонстрирует принципиальную возможность получения (1й)-трано-хр1зантемовой кислота (2) из 3-карена (I), однако, практическая реализация этой схемы весьма затруднительна вследствие ее многостадийной ти, использования взрывоопасной 90^-ной перекиси водорода, дефицитных и дорогостоящих ыетилиодада и давти-ленгликоля, а также общего невысокого выхода.
Эти обстоятельства обусловили необходимость поиска более приемлемых путей синтеза хрязантемовой кислоты и ев аналогов из 3-карена. Более перспективным продуктом окислительного расщепления соединения (I) является кетокасло-та (4). Так, объектом лабораторных проработок стали два базовых синтетических подхода, реализущих различные окио-ли телыше превращения 3-карена в кетокиолоту (4).
' . _; кмио <
Г 1 ; 4 \ --*
Й
•■ ^-"соон
РГ<™»+' н
т н .
1 з А
■ Окисление 3-карена (I) перманганатом калия приводило
к смеси двух кислот (3) и (4), выход и соотношение которых зависит от параметров реакции. Было установлено, что оптимальный является осуществление процесса в среде водной уксусной кислоты при соотношении реагентов 3-карен /КМп04 = 1/5, температуре 15-20°0 и интенсивном перемешивании. Проблема разделения смеси двух гомологически родотвенных кислот, с целью очистки целевого продукта (4), была решена наш селективной этерификацяей гомокислоты (3) в системе НС1 / метанол. Выход целевой кегокислоты (4) составил 25$ из расчета на исходный 3-карэн (I).
Выход соединения (4) несколько повышается (до 30-35%)
при использовании двухстадийного окислительного превращения, включавшего нидкофазное окисление субстрата (I) кислородом или воздухом с лоследукщам расщеплением педоанганатом калия соединения (8).
Кетокарбоновая кислота (4) представляется универсальным ключевым, исходным соединением в синтезах широкого круга инсектицидных препаратов пиретроидного строения.,
2. Синтез и структурные исследования моногалоген-хризантемовых кислот
Наряду с хорошо известными и широко применяемыми ш-ретроидаими эфирами хризантемовой кислоты (2), а также высокоэффективными препаратами на основе перметриновой (9) и дельтаметриновой (10) киолот особый интерес представляют исследования биологической активности эфиров монохлорхри-зантемовой (II) и монобромхрпзантемовой (12) кислот. Пире-троидвне препараты на основе кислот (II) и (12) сочетают низкую токсичность для теплокровных с повышенной инсектицидной активностью и фотостабильностыэ.хотя данные о особенностях биологической активности индивидуальных стерео-изомеров весьма ограничены.
.с Л X
Cl (i^ Br
:оон
^yCooa у^соон ^^c
ю
A
^JDOOH 11
Br
12
COOH
В этой связи, задача разработки методов стереоселек-тивного синтеза моногалогенхризантемовых кислот, а также детальное исследование зависимости практически полезных . свойств их пирвтроядннх эфиров от структурных особенностей индивидуальных сгереоиэомарных форы представляется актуальными.
Была разработана методика функционализадии кетонного фрапдента соединения (13) пятихлористнм фосфором с целью получения метилового эфира монохлорхризантемовой кислоты (14).
А»
и"
+
Н1"'
ООН
ЮОСНч
У1
у
О ОСН.,
г Н .
, ^^СООСНс
РС1р
ООСНо
Е-14
13
г-14
А
15
н
ООСНп
16
Анализ состава реакционной смеси показал наличие 4-х продуктов хлорирования (Е-14), (Е-14),(15),(16),количественное соотношение которых было определено по данным ТЯ1, а также интегрированием сигналов протонов ыетоксилыюй группы в спектре Ш.'Р смеси в присутствии лантаноидного сдвига:о-щего реагента Еи(/ой)з. Последовательная обработка реакционной смеси водаш раствором соды и п -толуолсульфокислотой в толуоле.сопровождающаяся соответственно дегидрохлорирова-нием дахлорида (15) и изомеризацией терминального олефина (16) привела к см о си целевых хлорзфиров Е- и Е- (14) в соотношении 2/3. Смесь хлоролефинов (14) бала разделена хро-матографированием на окиси алшиния.импрегнированной 5% к8Ы03 и отереоязомеры были охарактеризованы индивидуально. Отнесение полученных монохлорэфиров (14) к г- и Е -структурам было проведено методом ПНР-спектроскопии с применением лантаноидных сдвигающих реагентов (ЛСР). Корреляция наблвдаемых лантаноидных индуцированных сдвигов (ЛИС) и вычисленных по уравнению Ыак-Коннела-Робертсона привела к получению высотах корреляционных параметров,позволяющих сделать структурные отнесения стерзоизонеров соединения (14) (табл.1).
Выделенные индивидуально 2- и Е-хлорэуиры (14) были гидролизаваки в соответствующие 2- и Е -хлоркислоти (II) с выходом 97$. ЭтеридаациеЛ 2- и Е -изомеров кислоты (II) (ЗЭ-^-циано-З-феноксибензиловым сшитом были получека гш-ретроидные препараты (2-17), (Е-17).
- а -
Таблица I
Относительные величины наблюдаемых ) и вычисленных (§*в ) индуцированных химических сдвигов прогонов Е- и 2-изомеров соединения (14)
- Соединение снз Н1' снз са* Н3 Н1 Г
Е-14 Iй к -0.48 7.92 4.17 1.96 3.78 5.73
-0.43 7.82 4.37 2.41 3.43 5.73 0.998
'Е-14 1.53 8.41 5.06 2.17 4.40 8.59
1.43 8.26 5.16 2.25 4.61 8.34 0.987
Н'
Г
кок,
^^СООСНд СН30Н
' н и
н'
44
^^СООН
г-11
50С1г
НОСТК^ СИ ОРЬ'
Н"
н"
кон
ч^-СООСНд СНдОН,, '*'
л
Е-11
■ч^СООСН-^ 1?
ОРЬ
30С1,
СМ 0РЬН„
й
• е-17
орЬ
В целях повышения технологичности синтеза пиретроидных эфиров (1Я)-цис-хлорхризантеыовой кислоты.разработан двух-ст~цийный метод, особенность которого заключалась в том.что в реакции кетокарбоновой кислоты (4) с шшшгорнстнм фосфором при определенных условиях хлорируются обе функциональные группы с образованием хлорангидрида хлорхризантемовой кислоты (18). Реакцию хлорирования проводя* при температуре 0°С и мольном соотношении соединения (4) /РС15=1/4. Полученный хлорангидрид (18), минуя стадию гидролиза,вводят в реакцию с пиретроидными спиртами различного строения - (3)- и (Я,б)- -циано-3-фенокаибензиловыш, З-фэноксибензиловым или 3,4,5,6-тетрагидрофталимидометиловым и о высокими выходами получают соответствующие пиретроидные препараты (17), (19), (20) и (21).
ж
-и
,соон
ф- (зня)
сос1 •
нон
Ру
18
<Д (сн3| ^-^-сп-рх)
^.СООЙ й;
(5)
-С1Щ СН ЙРЬ
(аз)
-сн-<о>
СН ОРН
-СН2-(а) ' ОРЬ
17 19 20 _21
Наряду с сянтеиогл 1шретрсид;шх прапаратов, метиловый о<5ир (1й)-1^с"мснохлорхризаите1довой кислоты (14) бнл использован в качэстЕа исходного вещества для получения метилового эоира (1Я)-шс-монобромхризангемрвой кислоты (22). Реакцию обкена галогенов осуществляй® яри действии б'рошс-того алгмтшг п среде дкбромзта.ча с выходом 97%. Подбор условий позволил избирательно осуществить роакцди бромирова-ния без расцепления демегаяциклокропаиового кольца.
.
'-сн^п)
■С00СН3 2/Е-14
А1Вг-
Н'
н
г/Е-22
Изомерный состав в процессе бронирования не изменился и структура' 2- и Е -изомеров соединения (22) была определена аналогично вышеописанному методу с использованием ЛСР в ШЛР-спекгрясшши.
г- и в -язомери брсл^эфяра (22) в индаввдуалыгом виде и в виде смася балл превращены гидролизом з соответствующие 2- л Е- (1К)-ша-брбшсрязантсмовне кзслоти (12). С цельи получения пяретроядинх эфиров (23) а (24) были осуществлены эгерафшаш тело? (12) {В ) к (Я.З)-„£-циало-3-фенокои-баязиловши спиггами.
- JO -
pW -
С^-^СН^Зг) кон ^ .. GOOCHr, СНоОН"*
н От н
(5)
В=-СН~®>
CN OPh 33
¡^"ЩВг) уоон
н 11 (as)
-СН-С5Ч СМ OPh
¿0C12 НО-Н
24
З-^енокоибензиловый ейар (Ш-шш-моноброглхразантемо-вой кислоты (25) был получен из калиевой соли кислоты (12) и З-феноксибензилхлорида в присутствии триэишЗензшшшо-нийхлорада. ' "
Г"
HtfcHg)
^jCOOH " 12
КНСО-э
Bi^Hg)
оосн.
25 ,
íh
Стервоселективный синтез и структурный анализ монога-лотщизантеыовых кислот позволили получить рад онтичеаки активных пиретроидных вфаров и последовать эавдокмости их биологической активность от структуры.
3. Синтез и структурные исследования (1Я)-цио-полигалогенхркзантемовых кислот.
Дальнейшее развитие работы заключалось в исследовании реакции бронирования метилового эфира (1й)-дас-хлорхрйзан-темовой кислоты (14), установлении структуры полученных аддуктов, a tarace создание на их основе пиретроидаых препаратов и изучение их биологичеокой активности. Изучалась возможность бродарования олефина (14) молекулярным бромом, пярадшшйбромид-пербромидом. При применении в качестве бронирующего агента раотвора брома в четыреххлористом углероде при температуре 0°С был получен тригалогенид (26) с выходом 47%. Брошрование хлоролефина (14) пириданийбромкд-пербро-ыидом в хлороформе приводит к ббразованшо адцукта (26) с
выходом 67$.
- П -
сяр) .
С00СН3
2/3=2/Е-14
С5Н^НВГ
Н3?,С1
С1
т
, .соосн«
нX
^ "Н
26
Анализом БМР-спекгров установлено селективное образование двух диастереомеров соединения (26) в соотношении 2/3, которое соответствует составу исходной снеси г- и Е -изомеров соединения (14). Стереоселективность процесса бронирования была также продемонстрирована пря бронированна индивидуальных Z- и Е -изомеров соединения (14).
н3ЬхС1
В-14
Я =
н
г/
2-14
(1'3.2'Ц -26
%
■СООСН.
3
0тнесе1шя структур полученных диастереомеров совдине-гшн (26) было проведено на основании литературпи аналогий сопоставлением величин констант спин-спинового взаимодействия в спектрах ШР, что позволило приписать продукту бро-шрования изомера (Е -14) структуру (1'Я,2'Я), а (2-14) структуру (Г5,2¥!)-(26).
Было также осуществлено бронирование (5 }-<£-циано-3-феноксябензилового эфира (1Я)-иио-хлоркризантемово8 колоты (17) с целыэ получения полигалогенсодершцего шретроя-да (27) непосредственно. Аддукт (27) образуется при взаимодействии смеси г- и Е-изомеров соединения (17) в соотношении 2/3 с молекулярным бромом в четыреххлориотом углероде.
Н
С1{онЛ
Н'
Вгп
вр
"-г^Вг
Ж
н
соосн-<2} с014 ¿м орь
2/3=уе-17
Н<§> М ОРЬ
н
Данные ЕЕЛР-спе ктроокошш свидетельствуют о стереоое-лективном бронировании субстрата (I?) о образованием двух даастереомеров со структурой (¿й.й'в) - (27) и (Г«У,2В) -(27).
Наряду о продуктами бронирования, в реакционной смеси также обнаружены в количестве ZC$ соединения (28) и (29). Соединение (28) получено встречно щелочным гидролизом три-галогенида (26) и последующей этерафакацией кислоте (30).
С1 Вг
кон
„^СООСНз сн3ой ■А.
Н 26
н
С1 снМг
соон
н
"Ж
н
С1 соосц,
'3/
28
г'Ж
В 30 _
Идентвфикацвя оовданеедя (20) проведена методом 1С?. Наилучшая корреляция наблюдаемых ЛИС и вычисленных по формуле Мак-Кокнеда-Робертоона наблвдалась для Е-структура соединения (28). ,
Подученное соединение (30) было использовано наш в качестве оптически активной киолотной компоненты в синтезе новых инсейтидаданх препаратов (29), (31), (32).
50С10
К
м
да-«1
сн
29
РЬ
Вк^!
н-'
С1
кнсоп
г н 30 л н 32
ЬрЬ
(В,|) _ 31
>РЬ
4. Новые пути функшгонализаЦии {Ш-Ш10-2,2-даиегал-3- (2-оксопро1Шл)циюгопропанкарбсзно2о{[ кислоту
Синтетические возможности (1П)-цис-кетокарбоновой кйо-лоты (4) могут реалзтесваться как через прямую фугёкционаяй-зацию по кетЬнному фрагменту,что отражено в описанных вша методах» так и путем ее превращения в енольньШ лактон (33). Возможность легкого образования ен-лактона (33) била использована нш,га для разделения смеси кетокарбоновой ¡«слоты (4) и ее старшего гомолога (3), образующихся при окислительном расщеплении З-карена (I).
Н''
Ж4
^ Н
>
соон
и
о
соон
(НО п-ТСК*
к
Н'
Ао
п , н
Селективная функциоиализаиия ен-лактона (33) осложняется его низкой стабильностью как в кислых, так и щелочных средах. Нами обнаружена возможность функционализации соеда-цения (33) в нейтральных условиях по реакции циклоприсоеда-нения. Так, лактоН (33) легко реагирует с дагалокарбенами, генерируекыш из тригалогенметилфенилртутя, с образованием • соединений (34) и (35). у
с6Нб
а ,
р
Н"У=0
^ я
Х=С1 34 Х=Вг 35
Анализ данных спектров 13С и % ЯМР позволил определить транс-расположение циклопропановых фрагментов отнобй-тельно тетрагидропираневого кольца, соединений (34) и (35).
На основе соединения (34) разработан новый синтетический подход к шретроидным (1Я)-цйс-кислотным компонентам, . через раскрытие ла'ктонной системы (34) нуклеофйльнши агентам». При втом было установлено, что при действии метилата натрия на субстрат (34) в метаноле образуется эфир (36);
в водно-адетоновад растворе НаОН - кислота 137); в водао-штанояьном раотворе |ч|аОН - оба эти соединения.
•а
В=СНо
2б
38 а= н" т.
Образование единственного Д-изоыера предполагает сте-рвосвяеэтявную синхронную реакцию фрагментации алкоголят-аняона (38) о анти-раополохением С-0~ и уходящей С1 "-группы в интерыедаате (38) , а такке 2 -структуру для соединений (36) в (37).
Хлорацетшщизантеиовая кислота (37) была введена в реакцию »тарификации о (4 )-«*•-циано-З-феноксибенэиовшз ошр-тоы, в результате воторой о количественным выходом получен пнрвтроидаий эфир (39).
50СЬ
НООН-<5> ' С« №Ь
зоосн-С§>
ЗИ ОРЬ .39
« г: ЮГ.
Фунздаотивгадтага котонного фрагиента соеданения (36) N -мосфодаоар$хорйуяь|урано11 идй четирехфтористой серой пр»водат к образованы) дафторэфира (40). Щелочной тедролиз соеданения (40) и последующая вте^ификацня (в )-<£ -циано-3-февохсибенвиловда опертом, образупцгйся кислоты, позволили получать фторсодеркащий, пнретроьдный препарат (41).
1.К0Н
2.Д0С12
00СН3 Н0СН<°>
о
Н 38 , 40 " . " 41
., Иакжв высокоселективнб протекает фторирование кетоэ-ои-ра (13) о образованием соединения (42). Фторэфир (42) гидре-
бы ОРИ Н'' "Ж' СЫ
С1
соосн-С^ 01Ь
лизуют в щелочных условиях, образующуюся кислоту этерифида-руют (5 )- <£-даано-3-феноксибензиловым спиртом и о количественным выходом получают соединение (43), являющееся химичво-кой субстанцией перспективного инсектицидного препарата.
5. Биологическая активность синтезированных соединений
Полученные в работе препараты были изучены в качеотве хт.шческих средств защиты растений в биологических лабораториях ИШИХСЗР г.Москва. В результате осуществленных биологических испытаний установлено, что все синтезированные пп-ретроидные эфирн на основе оптически активных кислотных компонент, содеряащях моно- или полигалогенвинильные функции обладают ярко выраженными инсектоакарицидными свойствами й 00 своей эффективности находятся на уровне таких известных пире трендов, как фенотрин,шсмегрлн и значительно превышают по-' казатала фосфорорганических эталонов рогора и фозалона.
. 1&.ше биологических испытаний показали,что при замене в виййльйом фрагменте одной метальной группы на атом хлора значительно повивается инсектицидная активность препаратов па основе (Ш)-сис-1,3-дизамещенных циклопропанкарбоновнх кислот. Первичные лабораторные испытания препаратов Д-изо-меров (1й)-цис-монохлорхризантемовой кислоты выявили зависимость инсектоакарицидаой активное™ от структуры.
Препараты на основе (1Я)-цис-бромхрлзантемовой кислоты (23-25) в ходе биологических испытаний показали на большинстве тест-объектах 100$-нук> гибель,но по токсичности уступили препаратам,содержащим в качестве кислотной компоненты (1Я)-дис-хлорхризантемовую кислоту.
Препарат (39) проявил высокую инсектицидную активность в отношении гусениц непарного шелкопряда,что свидетельствует о повышенной внбпрчтелькости инсектицидного действия. При
13
42
43
испытаниях препарата (31) била обнарудана,наряду с кнсекти-цидной активностью,исключительно высокая акарицидная активность ,превосходящая эталон рогор втрое.
По данным биологических испытаний в лабораторных условиях высокой инсектицидной активность» в широким спектром действия обладает препарат (19). Данный препарат бык рекомендован и прошел полевые испытания.Б полевых условиях выявлена значительная инсектицидная активность пиретроидного эфира (19) по отношению к различным класса?.] насекомых. Установлено, что препарат (19) по биологической аТфективнооот против личинок колорадского нука превосходит эталоны шо-метрия и циперлетрин. Результаты биологических испытаний оантезированных препаратов приведены в днссертадаонной работе.
здэдщ
1. На основе доступного монотерпана - 3~кареиа оитиш-анровшш синтетические подходы к иввесзншд дарегрсйдным препаратам г разработаны пути синтеза новых инсектицидов.
2. Разработан практически приемлемый путь анантиоселек-тивного синтеза пиретроидяых а|аро£ (1й)-одо-2,2-даметал-3-(2-хлорпропен-1-ал )циклопропанкарбоновой кислоты.
3. Предложен опоооб получения метилового эфира (1й)-Цио-2,2-дшегад-З- (2-брошротан-1-йл)цикяопронаннарбоновой кислоты - кислотной компоненты пиретрсадных шоектнцидов.
4. На основа (1Я)-цио-2,2-далвшл-3-(2-хиорпропен-1-ил) цвхвопропанкарбоновой киолотн разработаны пути направленного синтеза подигалогенхризантемошх кислот,установлена стерео-шш галогенироваюш и отруктура полученных здцуктов.
б. Метод лантаноидных одвнгщсщах реагентов в спектроскопии ПНР являезоя зффективнш для структурных отнесений в рялу гадагенсодеркащзх вдклопропанкарбоновнх кислот.
6. 3.3-Дахлор~4,8,8-Т|»™етйЛ-Б-оксатр1Цикло [5.1.0.С^-4] -октан-6-он является новым исходным соединением для отврас-оележжнвнего синтеза серии перспективных Ш5ре?рсидннх прьпа-ратоз.
7. Разработаны мзтода синтеза фюрсодериащнх (1В)-цяс-' дарегршдншс кислот к на их основе получены ноше инсекха-цядене препараты.
8. Установлено,что ряд сгатезпровашйк. а работе пкрз-троидннх эфиров на основа оптически активных яислайгнк Ййй» понент обладают высокой инсектицидной активностью,шроккй спектром действия и по своей эффективности находятся на уровне пиретроидных эталонов.
Основное содержание диссерташи отражено в слвдуадо: публикациях:
1. А.с.1583409 (СССР). Способ получения (1йНэено*рана / П.А.Красущий.А.А.'Х-окип.Б.З.Крогов.О.П.БаулаД.Г.Юрчей-ко.Б.К.Промоиенков. - Опубл. в Б.И. 1990. - 11 29.
2. Положительное решение на заику <1675400. Способ получения гогретроиданх эфиров (1Й)-кио-2,2-даетал-3-(2-хлор-прспен-1-нл)циялонропанкарбО!!ОВОЙ кивлотн/ П.А.Красуц-кий, Л. Л.'окип ,0. И - Баула, А. Г. Юрпе ¡иго, O.K. Промоненков. -Понято 18.01.90.
3. КрасудаиЯ П.Л. .й'окаи Л.Л. .Баула 0.П.',Скоба Е.Д. .Кротов
В.Б. ,2рченко А.Г. ¡Говне химические решсгаеи на основе 3-карепа и «¿чинена // Тез.докя. - Парное Соверо-Кав-казское региональное совещание но эякяческкм реактивам. - Махачкала. - 1383. - С.92. ,
4. Краоуцкий П.А.,Баула О.П.,Фокин А.Л.»Врчснко А.Г.,Про-конеаков В.К. Стэреосеяектиише синтззн пиретцхвдов // Iteorst наука и техники о. Орг. химия. - 1989.-Т.9.-С.З-25.
5. КрзсушйЙ й. Л.,Факт A.A. .Сгдаба Е.Д.,Баула О.П. -.юрчвшю А.Г. ,Прс®0неш<йв В.К. Стервотмя карбеяняяровання ¿¿чинена я З-карена карбэтоксикарбеном // Укр.хкм.журь-Ш9. - Л 8. - С. 842-845.
6. SpssjttmM О.А.,Фокш! A.A.,Баула О.П.,Кулкк Н.И.,Юрадяко ■А.Г. ßpcsrnsmcs З.К. Структура стёреоизшерпсс монохлор-хдазаятенвдох дауют // Ж.орг.химип. - 1930. - Т.26. -Вт. 6. - С. 842-845.
7. Фоиш А.А.,Баула О.П..Юртенко А.Г. .йрасуцкий П.А., Про-• шненков В.К. Функшонализащя 4.7.7-гриметил-З-скса-
бнцакло [4.1.с] гепт-2-сп-4-ека дашорварбеяом // З.орг. стии. - 1990. - T.2S. - Зып.6. -C.I363.
Соискатель ^s^I-tr^"^" Баула О.П.