專利名稱：殺蟲(chóng)劑中間體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及殺蟲(chóng)劑中間體的制備方法，并涉及新型2-芳基亞肼基丁二腈化合物，和涉及2-芳基肼基丁二腈化合物。
公布的歐洲專利No.0295117和0234119描述了在合成中使用的具有殺蟲(chóng)活性的苯基吡唑化合物和5-氨基-1-芳基-3-氰基吡唑中間體化合物的制備。這些化合物的各種制備方法是已知的。然而，現(xiàn)在需求的是提供這些化合物及其中間體化合物的改進(jìn)的制備方法。
已知芳基肼在極性的質(zhì)子溶劑例如醇中與缺電子烯烴例如丙烯腈發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)，然后在堿性介質(zhì)中發(fā)生氧化，給出5-氨基-1-芳基吡唑，在例如美國(guó)專利No.4824960中有所描述。然而，本發(fā)明申請(qǐng)人未找到報(bào)道肼與富馬腈反應(yīng)的任何資料。N，N’-二芳基肼氧化成偶氮化合物是已知的，僅在一個(gè)氮原子上被取代的N-烷基肼和N-芳基肼也氧化成偶氮化合物，但它們通常不穩(wěn)定，分解成氮?dú)夂吞細(xì)浠衔?見(jiàn)J.March著，Advanced Organic Chemistry，第三版，1062頁(yè))。Y.H.Kim和Y.Choi在發(fā)表于Tetrahedron Letter 1996年第37卷8771-4頁(yè)的文章中描述了環(huán)戊烯存在下鈀催化的α-肼基腈的脫氫作用，生成腙基氰化物。然而，本發(fā)明申請(qǐng)人尚未了解到任何其他有關(guān)肼氧化生成腙的信息。此外，Kim和Choi的描述局限于未取代的苯基肼的衍生物，而且未作出可實(shí)現(xiàn)富馬腈的肼衍生物的氧化的任何提示。
本發(fā)明的第一個(gè)目標(biāo)是提供5-氨基-1-芳基-3-氰基吡唑殺蟲(chóng)劑中間體的方便的制備方法，而且獲得的產(chǎn)品產(chǎn)率高、純度高。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供2-芳基亞肼基丁二腈化合物的制備方法，該化合物可用于制備5-氨基-1-芳基-3-氰基吡唑殺蟲(chóng)劑中間體。
本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是提供2-芳基肼基丁二腈化合物的制備方法。
本發(fā)明的再一個(gè)目標(biāo)是提供在具有殺蟲(chóng)活性化合物的制備中使用的新型中間體。
本發(fā)明的這些和其他目標(biāo)將由下面的說(shuō)明書(shū)顯而易見(jiàn)，并可通過(guò)本發(fā)明全部或部分地得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了由分子式為(II)的化合物的成環(huán)作用來(lái)制備分子式為(I)的化合物的方法，如下面反應(yīng)圖解Sc1所示
其中W是氮或-CR4；R2、R4、R5、R6獨(dú)立地選自氫、鹵素、烷基、鹵代烷基、烷氧基、鹵代烷氧基、R7S(O)n-、硝基、氰基、和-SF5；R3的定義同R2，或是由1-5個(gè)選自鹵素、烷基、鹵代烷基、烷氧基、鹵代烷氧基、R7S(O)n-、硝基、氰基、和-SF5的基團(tuán)所任意取代的苯基，這些基團(tuán)可以是相同的或是不同；R7是烷基或鹵代烷基；n是0、1或2。
除非在本說(shuō)明書(shū)中另有規(guī)定，“烷基”指有1-6個(gè)碳原子(優(yōu)選1-3個(gè))的直鏈或支鏈烷基。除非另有說(shuō)明，“鹵代烷基”和“鹵代烷氧基”分別是被一個(gè)或多個(gè)選自氟、氯、溴的鹵素原子所取代的有1-6個(gè)碳原子(優(yōu)選1-3個(gè))的直鏈或支鏈的烷基、烷氧基。
優(yōu)選的分子式為(I)的化合物具有一個(gè)或多個(gè)的下列特點(diǎn)R2是鹵素或氫；R3表示鹵素、鹵代烷基(優(yōu)選三氟甲基)、鹵代烷氧基(優(yōu)選三氟甲氧基)、R7S(O)p-、-SF5或是由1-3個(gè)選自三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲基、-S(O)nCF3、二氯氟甲基、氯二氟甲基、氯二氟甲氧基、二氯氟甲氧基和鹵素基團(tuán)取代的苯基，這些基團(tuán)可以是相同的或是不同；R4是鹵素；R5和R6是氫。
尤其優(yōu)選的分子式為(I)的化合物具有一個(gè)或多個(gè)的下列特點(diǎn)-W表示-CR4，R4是鹵素；R3表示鹵代烷基、鹵代烷氧基、或-SF5；R5和R6表示氫。
最優(yōu)選的分子式為(I)的化合物是5-氨基-3-氰基-1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑。
上述獲得分子式為(I)的化合物的反應(yīng)Sc1通常是在堿存在的條件下進(jìn)行，堿可以是有機(jī)的或無(wú)機(jī)的。合適的有機(jī)堿的例子是胺，例如三乙胺或吡啶。合適的無(wú)機(jī)堿的例子是堿、或堿土金屬氫氧化物、乙酸鹽、碳酸鹽、或碳酸氫鹽例如氫氧化鈉或碳酸鈉、或優(yōu)選氨(含水的或氣態(tài)的)。通常分子式為(I)的化合物與堿的摩爾比范圍從大約1∶10到大約10∶1。反應(yīng)也可以在相轉(zhuǎn)移催化劑存在的條件下進(jìn)行，例如季胺鹽如氯化芐基三甲銨、氯化三辛酰甲銨、氯化四甲銨、溴化四-正-丙銨、氯化正-十二烷基三甲銨、氯化四-正-丁銨、和溴化正-十四烷基三甲銨。此反應(yīng)通常在溶劑中進(jìn)行，合適的溶劑包括醇(優(yōu)選乙醇)、或非水-溶混的溶劑，尤其是鹵代的碳?xì)浠衔锢缍纫彝榛蚨燃淄?，?dāng)使用相轉(zhuǎn)移催化劑時(shí)非溶混溶劑是合適的。也可以選擇水用作共溶劑。反應(yīng)溫度通常為大約-20-50℃，優(yōu)選大約0-20℃。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，本發(fā)明還提供通過(guò)分子式為(III)的化合物的氧化而制備分子式為(II)的化合物的方法，如下面反應(yīng)圖解Sc2所示
其中W、R2、R3、R5和R6的定義如上。
優(yōu)選的分子式為(II)的化合物對(duì)W、R2、R3、R5和R6的定義與上述分子式為(I)的化合物的所作定義相同。最優(yōu)選的分子式為(II)的化合物是2-(2，6-二氯-4-三氟甲基-苯亞肼基)丁二腈。
獲得的分子式為(II)的化合物可以是順式和反式異構(gòu)體的混合物，所有這樣的形式都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
對(duì)于上述形成分子式為(II)的化合物的反應(yīng)圖解Sc2所合適的氧化劑包括醌例如苯醌、過(guò)氧化物例如過(guò)氧化氫、次鹵酸鹽例如次氯酸鈉、或空氣存在下的堿金屬氫氧化物例如氫氧化鈉、或優(yōu)選金屬的鹽或金屬氧化物例如二氯化銅或氧化汞。此反應(yīng)通常在溶劑中進(jìn)行。適用的溶劑包括芳香鹵代或非鹵代碳?xì)浠衔锢缂妆交蚵缺健㈦胬缫译?、或酰胺例如N，N-二甲基甲酰胺。反應(yīng)溫度通常大約20-150℃，優(yōu)選大約50-100℃。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)特征，本發(fā)明提供通過(guò)將分子式為(IV)的化合物、其烯醇、或其烯醇鹽與分子式為(V)的重氮鹽進(jìn)行反應(yīng)來(lái)制備分子式為(II)的化合物的方法，如下面反應(yīng)圖解Sc3所示
這里W、R2、R3、R5和R6的含義與上述反應(yīng)圖解Sc1中所定義的一樣，X通常是無(wú)機(jī)酸的陰離子基團(tuán)例如硫酸氫根或氯根。
化合物(IV)通常是烯醇鹽的形式，優(yōu)選堿金屬鹽，例如烯醇鉀或烯醇鈉。
上述由分子式為(IV)的化合物與分子式為(V)的化合物進(jìn)行反應(yīng)形成分子式為(II)的化合物的反應(yīng)圖解Sc3是通過(guò)偶聯(lián)和去甲?；l(fā)生的。當(dāng)使用的化合物(IV)是金屬的烯醇鹽時(shí)，反應(yīng)通常是在無(wú)機(jī)酸例如硫酸和鹽酸充分過(guò)量的情況下進(jìn)行(重氮化反應(yīng)在同一個(gè)容器內(nèi)進(jìn)行時(shí)，無(wú)機(jī)酸通常是存在的)，將金屬的烯醇鹽轉(zhuǎn)變成游離烯醇。通常使用溶劑例如乙酸、水、鹵代碳?xì)浠衔锢缍燃淄榛蚨纫彝?、鹵代芳香化合物例如氯苯、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、或優(yōu)選醇例如乙醇。反應(yīng)也可以在一種緩沖劑例如乙酸鈉存在的條件下進(jìn)行。在偶聯(lián)階段之后，通常加入一種弱堿例如氫氧化銨溶液以產(chǎn)生弱堿性溶液使反應(yīng)完成，例如pH值大約為8。反應(yīng)溫度通常大約-20-50℃，優(yōu)選大約0-20℃。
上述分子式為(V)的重氮鹽通常是就地將分子式為(Va)的化合物
重氮化而制成，其中W、R2、R3、R5和R6的含義與上述定義的一樣，采用文獻(xiàn)中已知的條件，通常使用1摩爾當(dāng)量的亞硝酸鈉和無(wú)機(jī)酸例如鹽酸或硫酸。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)特征，也可以將分子式為(VI)的化合物與分子式為(V)的重氮鹽進(jìn)行反應(yīng)來(lái)制備分子式為(II)的化合物，分子式為(V)的重氮鹽中W、R2、R3、R5、R6和X的定義如上所述，分子式為(II)化合物中W、R2、R3、R5和R6含義與上述反應(yīng)圖解Sc1所定義的相同，分子式為(VI)的化合物中
Ra是烷基，優(yōu)選乙基。
采用的反應(yīng)條件與上述反應(yīng)圖解Sc3中描述的相同。
根據(jù)本發(fā)明的又再一個(gè)特征，上述分子式為(III)的化合物可以通過(guò)分子式為(VII)的芳基肼與分子式為(VIII)的化合物的反應(yīng)來(lái)制備，如下面反應(yīng)圖解Sc4所示
其中W、R2、R3、R5和R6的含義與上述反應(yīng)圖解Sc1所定義的相同。
分子式為(VIII)的化合物是已知的，可以以順式異構(gòu)體馬來(lái)腈或優(yōu)選反式異構(gòu)體富馬腈的形式使用。也可以使用兩個(gè)異構(gòu)體的混合物。分子式為(VII)的芳基肼是已知的，或可以由已知的方法制備。
優(yōu)選的分子式為(III)的化合物的W、R2、R3、R5和R6與上述分子式為(I)的化合物所優(yōu)選的相同。最優(yōu)選的分子式為(III)的化合物是2-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯肼基)丁二腈。
上述生成分子式為(III)的化合物的反應(yīng)可以在多種溶劑中進(jìn)行，優(yōu)選極性溶劑，例如醇。極性的質(zhì)子惰性溶劑例如N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、或二甲亞砜是尤其優(yōu)選的。優(yōu)選的另一個(gè)方面是在沒(méi)有溶劑情況下加熱分子式為(VII)和(VIII)的化合物的混合物而使反應(yīng)進(jìn)行。
催化劑例如四-烷基銨鹽如N-芐基三甲基氫氧化銨、或丙氨酸也可以在反應(yīng)中使用。
反應(yīng)溫度通常約為20-150℃，優(yōu)選大約80-100℃。
此反應(yīng)可以在分子式為(VIII)的化合物與分子式為(VII)的化合物兩者摩爾比約1∶10--10∶1的條件下進(jìn)行，優(yōu)選大約1∶1--5∶1，尤其優(yōu)選大約1.1∶1。
上述分子式為(II)和(III)的化合物是新型的，因而構(gòu)成本發(fā)明的再一個(gè)特征。
下列非限制性實(shí)施例用以說(shuō)明本發(fā)明。采用氘代氯仿為溶劑，記錄NMR譜圖。Hplc是指高效液體色譜，m.p.是指熔點(diǎn)。
實(shí)施例15-氨基-3-氰基-1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑(反應(yīng)圖解Sc1)的制備氨(20微升8％氨的水溶液)在0℃加入到2-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯亞肼基)丁二腈(0.077克)與乙醇(1毫升)和水(0.2毫升)的混合物中，10分鐘后將混合物萃取(二氯甲烷)并蒸發(fā)，得到本標(biāo)題化合物(0.076克，97％產(chǎn)率)，純度98％(由Hplc得到)。
實(shí)施例25-氨基-3-氰基-1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑(反應(yīng)圖解Sc1)的制備2-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯亞肼基)丁二腈(1.0克)和碳酸氫鈉(40毫升飽和的水溶液)和二氯甲烷(915毫升)在20℃、pH值為9的條件下攪拌3小時(shí)。加入碳酸鈉溶液直至pH值為11，并連續(xù)攪拌一個(gè)過(guò)夜。加入少量的氫氧化鈉溶液使pH值達(dá)12，3小時(shí)后再加入少量的Aliquat336(商標(biāo)，三辛?；谆然@)，2小時(shí)后反應(yīng)結(jié)束。洗滌二氯甲烷的萃取物(水和鹽水)，干燥(硫酸鈉)并蒸發(fā)，得到本標(biāo)題的化合物。
實(shí)施例32-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯亞肼基)丁二腈(反應(yīng)圖解Sc2)的制備2-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯肼基)丁二腈(0.323克)和二氯化銅(0.175克)的混合物在氯苯中于60℃加熱6小時(shí)，過(guò)濾并蒸發(fā)后，得到本標(biāo)題化合物和5-氨基-3-氰基-1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑的比例為7∶1的混合物，經(jīng)硅膠柱色譜用二氯甲烷洗脫，給出純的本標(biāo)題化合物，得到的是順式和反式異構(gòu)體的混合物，NMR(反式異構(gòu)體)3.6(s，2H)、7.57(s，2H)、8.82(s，1H，可用D2O交換)，NMR(順式異構(gòu)體)3.56(s，2H)、7.59(s，2H)、8.27(s，1H，可用D2O交換)。
實(shí)施例42-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯亞肼基)丁二腈(反應(yīng)圖解Sc3)的制備亞硝酸鈉(3.9克)加人到攪拌的濃硫酸(12.8毫升)中，在80℃下加熱直至溶解。在30℃加入乙酸(25毫升)。在20℃、10分鐘以上的時(shí)間內(nèi)加入2，6-二氯-4-三氟甲基苯基苯胺(10.0克)和乙酸(25毫升)的混合物，溫度維持在25℃以下。混合物在55℃下加熱50分鐘，再加入亞硝酸鈉(0.65克)和乙酸(10毫升)，20分鐘之后加熱到70℃，并加入硫酸(2.8毫升)。20分鐘之后，冷卻的混合物在10℃下加入到2-羥基亞甲基丁二腈的鉀鹽(7.6克)和乙酸鈉(35.6克)在水和乙酸(70毫升)中的混合物中。在1小時(shí)內(nèi)升溫到20℃，之后加入二氯甲烷，再加入氫氧化銨溶液(210毫升)使pH值達(dá)8。分離有機(jī)相，洗滌(水和鹽水)，干燥(硫酸鈉)并蒸發(fā)，給出本主題的紅棕色固態(tài)化合物(18.1克)。從己烷/叔丁基甲基醚中重結(jié)晶得到本標(biāo)題的純化合物(6.85克)，熔點(diǎn)80-82℃，NMR3.6(s，2H)、7.66(s，2H)、9.03(s，1H，可用D2O交換)。
實(shí)施例52-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯肼基)丁二腈(反應(yīng)圖解Sc4)的制備2，6-二氯-4-三氟甲基苯肼(1.0克)和富馬腈(1.0克)在二甲亞砜(10毫升)中的混合物于100℃加熱7小時(shí)。冷卻的混合物用水稀釋并萃取(乙醚)，蒸發(fā)并從二氯甲烷/己烷中結(jié)晶，給出本標(biāo)題的化合物(0.828克，63％)，熔點(diǎn)101-102℃。
實(shí)施例62-(苯肼基)丁二腈(反應(yīng)圖解Sc4)的制備苯肼(4.29克)和富馬腈(3.1克)的混合物，其中苯肼用作溶劑，該混合物在75-80℃加熱20小時(shí)，用快速硅膠色譜純化，并從二氯甲烷/己烷中結(jié)晶，給出本標(biāo)題的化合物(3.29克，45％)，熔點(diǎn)97-98℃。
雖然本發(fā)明是根據(jù)各種優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明的，熟練的技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到可以在不脫離本發(fā)明精神下進(jìn)行各種改變、替換、省略、和變化。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由下面的權(quán)利要求書(shū)所限定，包括本發(fā)明的等價(jià)物。
權(quán)利要求
1.分子式為(I)的化合物的制備方法，
其中W是氮或-CR4；R2、R4、R5和R6獨(dú)立地選自氫、鹵素、C1-6烷基、C1-6鹵代烷基、C1-6烷氧基、C1-6鹵代烷氧基、R7S(O)n-、硝基、氰基和-SF5；R3是氫、鹵素、C1-6烷基、C1-6鹵代烷基、C1-6烷氧基、C1-6鹵代烷氧基、R7S(O)n-、硝基、氰基、和-SF5，或是由1-5個(gè)選自鹵素、C1-6烷基、C1-6鹵代烷基、C1-6烷氧基、C1-6鹵代烷氧基、R7S(O)n-、硝基、氰基和-SF5的基團(tuán)取代的苯基，這些基團(tuán)可相同或不同；R7是C1-6烷基或C1-6鹵代烷基；n是0、1或2；所述制備方法包括使分子式為(II)的化合物
環(huán)化，其中W、R2、R3、R5和R6的定義如上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法在堿存在下進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中堿與分子式為(II)的化合物的摩爾比范圍約是1∶10到10∶1。
4.具有分子式(II)的化合物
其中W、R2、R3、R5和R6的定義如權(quán)利要求1。
5.如權(quán)利要求4所述的化合物，它具有下列特征的一種或多種R2是鹵素或氫；R3表示鹵素、C1-6鹵代烷基、C1-6鹵代烷氧基、R7S(O)p-、-SF5或是由1-3個(gè)選自三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲基、-S(O)nCF3、二氯氟甲基、氯二氟甲基、氯二氟甲氧基、二氯氟甲氧基和鹵素的基團(tuán)所取代的苯基，這些基團(tuán)可相同或不同；R4是鹵素；R5和R6是氫。
6.制備如權(quán)利要求4所定義的分子式為(II)的化合物的方法，該方法包括使用氧化劑使具有分子式(III)的化合物
氧化，其中W、R2、R3、R5和R6的定義如權(quán)利要求4。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中氧化劑選自醌、過(guò)氧化物、次鹵酸鹽、空氣存在下的堿金屬氫氧化物、金屬鹽和金屬氧化物。
8.制備如權(quán)利要求4所定義的分子式為(II)的化合物的方法，該方法包括使具有分子式(IV)的化合物
或其烯醇形式與具有分子式(V)的重氮鹽
反應(yīng)，其中W、R2、R3、R5和R6的定義如權(quán)利要求4，X是硫酸氫根或氯根。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中分子式為(IV)的化合物是烯醇鹽。
10.制備如權(quán)利要求4所定義的分子式為(II)的化合物的方法，該方法包括使分子式為(VI)的化合物
與具有分子式(V)的重氮鹽
反應(yīng)，式(VI)的化合物中，Ra是C1-6烷基；式(V)化合物中，W、R2、R3、R5和R6的定義如權(quán)利要求4，X是硫酸氫根或氯根。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中Ra是乙基。
12.具有分子式(III)的化合物
其中W、R2、R3、R5和R6的定義如權(quán)利要求1。
13.如權(quán)利要求12所述的化合物，它具有下列特征的一種或多種R2是鹵素或氫；R3表示鹵素、C1-6鹵代烷基、C1-6鹵代烷氧基、R7S(O)p-、-SF5或是由1-3個(gè)選自三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲基、-S(O)nCF3、二氯氟甲基、氯二氟甲基、氯二氟甲氧基、二氯氟甲氧基和鹵素的基團(tuán)所取代的苯基，這些基團(tuán)可相同或不同；R4是鹵素；R5和R6是氫。
14.制備如權(quán)利要求12所定義的分子式為(III)的化合物的方法，該方法包括使具有分子式(VII)的芳基肼
與分子式為(VIII)的化合物CH(CN)＝CH(CN)(VIII)反應(yīng)，其中W、R2、R3、R5和R6的定義如權(quán)利要求12。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有分子式(Ⅰ)的化合物的制備方法,其中W、R
文檔編號(hào)C07C255/66GK1249747SQ98802977
公開(kāi)日2000年4月5日 申請(qǐng)日期1998年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月3日
發(fā)明者T·達(dá)席爾瓦, J·E·安塞爾 申請(qǐng)人:羅納-普朗克農(nóng)業(yè)公司