Способы получения промежуточных соединений для пестицидов.

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения соединения формулы (I)

Рисунок 1

где R представляет собой алкил с нормальной или разветвленной цепью, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, или его соли,

который включает реакцию цианоацетата формулы (II)

RO2C-CH2CN (II)

где R определен выше,

с солью цианисто-водородной кислоты и формальдегидом или источником последнего.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соль цианисто-водородной кислоты представляет собой соль щелочного или щелочно-земельного металла.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что соль цианисто-водородной кислоты представляет собой цианистый натрий или цианистый калий.

4. Способ по пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что R представляет собой алкил с нормальной или разветвленной цепью, имеющий от 1 до 6 атомов углерода.

5. Способ по любому из пп. с 1 по 4, отличающийся тем, что соединение формулы (II) представляет собой этилцианоацетат.

6. Способ по любому из пп. с 1 по 5, отличающийся тем, что источником формальдегида является параформальдегид.

7. Способ по любому из пп. с 1 по 6, отличающийся тем, что реакцию проводят в присутствии растворителя, который представляет собой спиртовую среду.

8. Способ по любому из предыдущих пп.1-7, отличающийся тем, что реакцию проводят при температуре примерно от 0 до 120шС.

9. Способ по любому из предыдущих пп.1-8, отличающийся тем, что реакцию проводят, используя около 1 молярного эквивалента соединения формулы (II), примерно от 0,95 до 1,0 молярного эквивалента соли цианисто-водородной кислоты и около 1 молярного эквивалента формальдегидного соединения.

10. Способ по любому из предыдущих пп.1-9, отличающийся тем, что реакционную смесь подкисляют после реакции цианоацетата формулы (II) с солью цианисто-водородной кислоты и формальдегидом.

11. Способ по любому из предыдущих пп.1-10, отличающийся тем, что реакцию проводят по существу в безводных условиях.

12. Способ получения соединения формулы (III)

Рисунок 2

где R1 представляет собой цианогруппу; W представляет собой азот или -CR4; R2 и R4 независимо представляют собой галоген и R3 представляет собой галоген, галоидалкил, галоидалкокси или SF5; который включает:

(а) взаимодействие цианоацетата формулы (II)

RO2C - CH2CN (II)

где R представляет собой алкил с нормальной или разветвленной цепью, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, с солью цианисто-водородной кислоты и формальдегидом или его источником с получением соединения формулы (I), как определено в п.1; и

(б) взаимодействие полученного таким образом соединения формулы (I) с солью диазония соединения формулы (IV)

Рисунок 3

где W, R2 и R3 определены выше; с получением соединения формулы (V)

Рисунок 4

где W, R, R1, R2 и R3 определены выше; с последующей циклизацией указанного соединения формулы (V).

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что соединение стадии (а) реакции обрабатывают спиртовым раствором кислоты, предпочтительно неорганической кислоты.

14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что молярное соотношение соединений формул (II):(IV) составляет примерно от 1,5:1 до 1:4, предпочтительно примерно от 1,3:1 до 1:1.

15. Способ по п.12, 13 или 14, отличающийся тем, что стадию (а) реакции проводят по существу в безводных условиях.

16. Способ по любому из пп.12-15, отличающийся тем, что циклизацию осуществляют посредством гидролиза соединения формулы (V).

17. Соединение формулы (V):

Рисунок 5

где R1 представляет собой цианогруппу; W представляет собой азот или -CR4; R2 и R4 независимо представляют собой галоген; и R3 представляет собой галоген, галоидалкил, галоидалкокси или SF5.

18. Этил 2,3-дициан-2-[(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)-азо]пропионат.

Текст

Смотреть все

1 Это изобретение относится к способу получения определенных производных цианметилпропана и использованию этих соединений в синтезе пестицидов и промежуточных соединений (интермедиатов) для пестицидов. В WO 94/21606 описано использование дицианпропионата, участвующего в реакции с производными пара-SF5-анилина с образованием в результате дальнейшей реакции цианпиразолов. Впервые этил 2,3-дицианпропионат был получен и охарактеризован Гигсон и Торпе(Higson и Thorpe) (J.Chem.Soc. 89, 1460 (1906,которые получили соединение с хорошим выходом (70-81%) посредством реакции формальдегид циангидрина с натриевой солью этилового эфира циануксусной кислоты. Дикинсон (Dickinson) (J. Am. Chem. Soc. 82, 6132 (1960 повторил эту работу. Этот способ получения дицианпропионата страдает серьезным недостатком,который заключается в том, что сначала необходимо выделить промежуточный формальдегид циангидрин. Этот хорошо растворимый в воде циангидрин, полученный в результате длительной непрерывной экстракции, характеризуется ограниченной стабильностью, часто сильно разлагается при перегонке. Кроме того, эту реакцию необходимо проводить с осторожностью,так как существует риск образования димерных побочных продуктов. Получение дицианпропионатов также описано Вайтли и Марианелли(Whiteley и Marianelli) (Synthesis (1978), 392) способом, который позволяет получить 2,3 дизамещенные динитрилы янтарной кислоты из цианацетата, альдегида (алкилальдегид, содержащий от 1 до 3 атомов углерода, или бензальдегид) и цианистого калия через 3-замещенные 2,3-дицианпропионаты (которые не были выделены). Однако, выход резко уменьшается от изомасляного альдегида до уксусного альдегида. Смит и Горвитц (Smith и Horwitz) (J. Am.Chem. Soc. 1949, 71, 3418) описали идентичную реакцию с кетоном с выходом 70%. Эти сведения, известные из уровня техники, указывают,что выход улучшается с увеличением размера группы, смежной с карбонильной группой. С одной стороны, данное изобретение предназначено для создания способа получения производных цианметилпропана, удовлетворяющего одному или более из следующих критериев:- избежать использования формальдегид циангидрина;- избежать побочную реакцию димеризации;- получить целевое соединение непосредственно с высоким выходом и высокой степенью чистоты. Таким образом, данное изобретение предлагает способ получения соединения формулыR представляет собой алкил с нормальной или разветвленной цепью, имеющий вплоть до 18 атомов углерода; или его соль; включающий реакцию цианоацетата формулы (II):II где R определено выше, с солью цианистоводородной кислоты и формальдегидом или источником формальдегида. Предпочтительно R представляет собой алкил с нормальной или разветвленной цепью,содержащий от 1 до 6 атомов углерода, и наиболее предпочтительно R представляет собой этил. Приемлемые соли цианисто-водородной кислоты включают соли металлов и органические соли (например, цианиды тетраалкиламмония, такие как цианид тетрабутиламмония). Предпочтительно цианоацетат формулы(II) реагирует со щелочной или щелочноземельной солью цианисто-водородной кислоты, причем соли щелочных металлов цианистоводородной кислоты особенно приемлемы для использования в данном изобретении, особенно цианистый калий или цианистый натрий. Продукт легко может быть выделен в виде соли щелочно-земельных металлов или щелочных металлов. Альтернативно, реакционную смесь подкисляют, например, неорганической кислотой, такой как серная или хлористо-водородная кислота, чтобы получить соединение формулы(I). Когда желательным является вышеупомянутое соединение формулы (I) (скорее, чем его соль), высокий выход обычно получают, когда реакционную смесь подкисляют без добавления воды. Хотя в реакции можно использовать сам формальдегид, он более удобен для применения в полимеризованной форме, известной как параформальдегид, [(НСОН)n], доступной, например, в Aldrich Chemical Company. Реакцию обычно проводят, используя 1 молярный эквивалент соединения формулы (II); около 0,95 до 1,0 молярного эквивалента соли цианисто-водородной кислоты; и около 1 молярного эквивалента соединения формальдегида(относительно содержания формальдегида). Реакцию можно проводить в присутствии растворителя. Предпочтительно, реакцию осуществляют в среде растворителя, которая обычно представляет собой спиртовую среду или диметилформамид(DMF,ДМФ),Nметилпирролидон (NMP, NМП), диоксан, тетрагидрофуран (THF, ТГФ) или диметоксиэтан. Особенно предпочтительными растворителями являются C1-C6 спирты, такие как метанол, или,более предпочтительно, безводный этанол. Хотя температура реакции не является критическим фактором, реакцию обычно проводят при тем 3 пературе от около 0 до около 120 С или при температуре растворителя, кипящего с обратным холодильником. Обычно наилучшие результаты получают при введении формальдегид-содержащего сырья после того, как другие реагенты объединены. Обычно реакция протекает по существу в безводных условиях (следует понимать, что реакция протекает с образованием одного эквивалента воды), так как при длительной выдержке в водных условиях существует риск, что сложноэфирная группа соединения формулы (I) подвергнется гидролизу (вследствие основных условий, проявляющихся во время реакции) до соответствующей кислоты формулы (I) (в которой R заменен водородом) и потом декарбоксилированию с образованием 1,2-дицианэтана. Соединение формулы (I) пригодно для получения пестицидно-активных соединений, например, как описано в European Patent Publication Nos. 0295117 и 0234119, и WO93/06089. В частности, способ по изобретению может составлять часть получения in situ другого промежуточного соединения пестицида, и другим аспектом изобретения является способ получения соединения формулы (III): где R1 представляет собой циано, W представляет собой азот или -CR4; R2 и R4 независимо представляют собой галоген; и R3 представляет собой галоген, галоидалкил (предпочтительно,трифторметил), галоидалкокси (предпочтительно, трифторметокси) или -SF5; включающий:(а) реакцию цианоацетата формулы (II),как определено выше, с солью цианисто-водородной кислоты и формальдегидом или источником формальдегида, с получением соединения формулы (I), как определено выше; и(б) взаимодействие полученного таким образом соединения формулы (I) с диазониевой солью соединения формулы (IV): где W, R2 и R3 имеют значения, определенные выше, с получением соединения формулы (V): где W, R, R1, R2 и R3 определены выше, с последующей циклизацией указанного соединения формулы (V).(V) содержат хиральный центр, дающий начало различным энантиомерам, и могут существовать также в виде различных геометрических изомеров или смеси их. Данное изобретение включает все такие формы. В этом способе соединение(а)-стадии реакции обычно подкисляют спиртовым раствором неорганической кислоты, предпочтительно раствором хлористо-водородной кислоты в этаноле. Это также обеспечивает то,что любой кислый побочный продукт (а)-стадии реакции (приводящей к соответствующему соединению формулы (I), в котором R заменен водородом) реэстерифицируется. По этим причинам также является предпочтительным то, что в этом способе (а)-стадия реакции протекает по существу в безводных условиях.(б)-Стадию реакции обычно осуществляют в присутствии инертного растворителя, например воды, ацетонитрила, дихлорметана или ДМФ, или, более предпочтительно, спиртового растворителя (например, метанола или этанола),и необязательно буферированного (например,ацетатом натрия). Соль диазония соединения формулы (IV) получают, используя диазотирующие агенты, известные в литературе, и обычно готовят в эквимолярном соотношении нитрата натрия и неорганической кислоты (например, хлористо-водородной или серной кислоты), при температуре от около -10 С до около 50 С, более предпочтительно, от около 0 С до около 5 С. Соль диазония соединения формулы (IV) обычно готовят in situ, так как растворители, такие как спирты, имеют тенденцию быстро восстанавливать соли диазония. В данной реакции реакция соли диазония соединения формулы (IV) с получением вышеупомянутого соединения формулы (V) обычно происходит быстрее, чем восстановление соли диазония. Последующий гидролиз, предпочтительно,с использованием мягких условий с основанием,таким как водная гидроокись натрия, углекислый натрий или аммоний, может быть необходим для эффективности циклизации соединения формулы (V) до соединения формулы (III). Молярное соотношение соединений формулы (II) : (IV) обычно составляет от около 1,5:1 до около 1:4, предпочтительно от около 1,3:1 до около 1:1, более предпочтительно 1,1:1. Вышеупомянутые соединения формул (III) и (IV) описаны в литературе, например, см. ЕРА 1-0295117. Вышеупомянутые соединения формулы (V) являются новыми и, таким образом, составляют еще один признак данного изобретения. Следующие примеры иллюстрируют изобретение. Пример 1. Получение этил 2,3-дицианпропионата. Цианистый калий (13,0 г, 0,2 М) перемешивают в абсолютном этаноле и добавляют этил цианоацетат (22,6 г, 0,2 М) и параформальдегид(6,0 г, 0,2 М) при комнатной температуре. Через 5 мин белую суспензию нагревают при кипячении с обратным холодильником в течение 12 мин, и оранжевый раствор выпаривают до сухого состояния под вакуумом при температуре ниже 25 С для получения тускложелтого твердого вещества. Вещество (калиевая соль) растворяют в воде (400 мл), подкисляют до рН 5 2 М раствором хлористо-водородной кислоты с получением красного масла. Эту смесь экстрагируют дихлорметаном, и экстракты сушат и выпаривают до сухого состояния под вакуумом до получения красного масла (23,5 г), 1H ЯМР(3H, t); идентичного с аутентичным образцом. Перегнанное соединение имеет точку кипения 132-136 С при 0,5 мм Нg. Выход: 77%. Сравнительный пример согласно J. Chem.Soc. 89, 1460(1906). Раствор этилата натрия [приготовлен из натрия (25,2 г, 1,15 М) и абсолютного этанола(650 мл)] перемешивают в инертной атмосфере и обрабатывают этилцианоацетатом (127,7 мл,1,2 М) свыше 20 мин. Раствор охлаждают до температуры ниже 10 С и затем медленно добавляют к раствору формальдегида цианогидрин (свежеприготовленный, 70 г, 0,2 М) в абсолютном этиловом спирте (200 мл) при 5 С свыше 55 мин. После выдержки в течение ночи смесь выливают в ледяную воду (1 л) и подкисляют до рН 1-2 концентрированной хлористоводородной кислотой. Смесь экстрагируют дихлор-метаном, сушат над безводным сульфатом магния и выпаривают, получая темно-оранжевое масло (150,6 г). Остаток перегоняют в вакууме, собирая названное соединение (73,6 г) в виде бесцветного масла, точка кипения 144148 С/1 мбар. Выход: 40%. Превосходство способа изобретения, таким образом, ясно продемонстрировано. Пример 2. Способ получения 5-амино-3-циан-1-(2,6 дихлор-4-трифторметил-фенил)пиразола. Цианистый натрий (20 г, 0,408 М) и этил цианоацетат (46 г, 0,408 М) растворяют в абсолютном этаноле (300 мл) в инертной атмосфере. Добавляют параформальдегид (12,2 г, 0,408 М),вызывающий экзотермию, и температуру поддерживают ниже 50 С. Затем реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение от 5 до 7 ч, охлаждают до 0-5 С и добавляют спиртовой раствор, содержащий хлористый водород (0,45 М), поддерживая температуру ниже 5 С. Реакционную смесь оставляют на всю ночь и к полученной таким образом суспензии добавляют 111 мл раствора хлористоводородной кислоты (0,73 М) в этиловом спирте при 5 С. При этой температуре добавляют 2,6 дихлор-4-трифторметил-анилин(84,44 г,0,367 М) с последующим добавлением нитрата натрия (35,84 г, 0,514 М), что приводит к образо 000955 6 ванию этил-2,3-дициан-2-[2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)азо]пропионата, который можно выделить посредством колоночной хроматографии, элюируя смесью пентан/раствор эфира,и/или хроматографией в обращенной фазе с раствором ацетонитрил-вода; или удаления этанола перегонкой, растворения реакционной смеси в толуоле, промывания раствора толуола водой и выпаривания толуола до сухого состояния. 1H ЯМР (CDCl3) 1,37 (t, 3H), 3,55 (s, 2H), 4,43 (q,2H), 7,65 (s, 2H). Газообразный аммиак (9,6 г, 0,56 М) затем барботируют в реакционную смесь при 0 С. Этанол выпаривают из реакционной смеси при пониженном давлении и концентрированную жидкость поглощают смесью толуола и этилацетата. Этот раствор промывают водой и после концентрирования фазы толуола при 80 С раствор охлаждают, чтобы получить соединение в виде твердых кристаллов, а жидкости концентрируют и охлаждают для получения второго сбора рекристаллизованного соединения, точка плавления 141-142 С (объединенный вес названного соединения 87,54 г; выход, относительно исходного материала - производного анилина, составляет 78%). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения соединения формулы где R представляет собой алкил с нормальной или разветвленной цепью, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, или его соли,который включает реакцию цианоацетата формулы (II):(II) где R определен выше,с солью цианисто-водородной кислоты и формальдегидом или источником последнего. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соль цианисто-водородной кислоты представляет собой соль щелочного или щелочноземельного металла. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что соль цианисто-водородной кислоты представляет собой цианистый натрий или цианистый калий. 4. Способ по пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что R представляет собой алкил с нормальной или разветвленной цепью, имеющий от 1 до 6 атомов углерода. 5. Способ по любому из пп. с 1 по 4, отличающийся тем, что соединение формулы (II) представляет собой этилцианоацетат. 6. Способ по любому из пп. с 1 по 5, отличающийся тем, что источником формальдегида является параформальдегид. 7. Способ по любому из пп. с 1 по 6, отличающийся тем, что реакцию проводят в присутствии растворителя, который представляет собой спиртовую среду. 8. Способ по любому из предыдущих пп.17, отличающийся тем, что реакцию проводят при температуре примерно от 0 до 120 С. 9. Способ по любому из предыдущих пп.18, отличающийся тем, что реакцию проводят,используя около 1 молярного эквивалента соединения формулы (II), примерно от 0,95 до 1,0 молярного эквивалента соли цианисто-водородной кислоты и около 1 молярного эквивалента формальдегидного соединения. 10. Способ по любому из предыдущих пп.1-9, отличающийся тем, что реакционную смесь подкисляют после реакции цианоацетата формулы (II) с солью цианисто-водородной кислоты и формальдегидом. 11. Способ по любому из предыдущих пп.1-10, отличающийся тем, что реакцию проводят по существу в безводных условиях. 12. Способ получения соединения формулы (III): где R1 представляет собой цианогруппу; W представляет собой азот или -CR4; R2 и R4 независимо представляют собой галоген и R3 представляет собой галоген, галоидалкил, галоидалкокси или SF5; который включает:(II) где R представляет собой алкил с нормальной или разветвленной цепью, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, с солью цианисто-водородной кислоты и формальдегидом или его источником с получением соединения формулы (I),как определено в п.1; и(б) взаимодействие полученного таким образом соединения формулы (I) с солью диазония соединения формулы (IV): где W, R2 и R3 определены выше; с получением соединения формулы (V): где W, R, R1, R2 и R3 определены выше; с последующей циклизацией указанного соединения формулы (V). 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что соединение стадии (а) реакции обрабатывают спиртовым раствором кислоты, предпочтительно неорганической кислоты. 14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что молярное соотношение соединений формул (II):(IV) составляет примерно от 1,5:1 до 1:4, предпочтительно примерно от 1,3:1 до 1:1. 15. Способ по п.12, 13 или 14, отличающийся тем, что стадию (а) реакции проводят по существу в безводных условиях. 16. Способ по любому из пп.12-15, отличающийся тем, что циклизацию осуществляют посредством гидролиза соединения формулы где R1 представляет собой цианогруппу; W представляет собой азот или -CR4; R2 и R4 независимо представляют собой галоген; и R3 представляет собой галоген, галоидалкил, галоидалкокси или SF5. 18. Этил 2,3-дициан-2-[(2,6-дихлор-4 трифторметилфенил)-азо]пропионат.

МПК / Метки

МПК: C07C 253/00, C07D 231/38

Метки: пестицидов, соединений, способы, промежуточных, получения

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/5-955-sposoby-polucheniya-promezhutochnyh-soedinenijj-dlya-pesticidov.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способы получения промежуточных соединений для пестицидов.</a>

Похожие патенты