專利名稱：除蟲化合物的制備方法及其新的中間體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備取代吡唑的方法以及此類化合物作為殺蟲劑的用途。
吡唑化合物，例如5-氨基-1-芳基-3-氰基吡唑類化合物及其衍生物，例如氟蟲腈，是一類重要的殺蟲劑。某些取代5-N-烷基-N-烷氧基乙?；被?1-芳基-3-氰基吡唑化合物具有良好的除蟲特性，參考WO00/35884和美國(guó)專利5,556,873。
美國(guó)專利4931461揭示了取代5-甲基氨基-1-芳基吡唑化合物以及它們作為除蟲劑的用途。此類取代化合物可用多種不同的方法制備，但特別需要指出的是，此類化合物可以通過(guò)吡唑與烷基化劑反應(yīng)來(lái)制備。這一制備方法雖然有效，但會(huì)產(chǎn)生必須去除的副產(chǎn)物。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了另一種制備前述化合物的方法，該方法可減少并基本消除副產(chǎn)物，因此不需要再純化終產(chǎn)物。
根據(jù)以上所述，本發(fā)明提供了一種制備化合物(I)的方法(A) 其中，R1是CN或CSNH2；X是N或CR4；R2和R4互不相關(guān)，是H或Cl；R3是鹵素，鹵代烷基，鹵代烷氧基或-SF5；R5和R6互不相關(guān)，是烷基；n是0，1或2；所述方法包括化合物(II)與烷基化劑(III)即R6-Y反應(yīng)， 結(jié)構(gòu)式(II)中各種標(biāo)記的含義與前文所述相同，W是H，結(jié)構(gòu)式(III)中的R6如前所述，Y是離去基團(tuán)。
該方法的優(yōu)點(diǎn)在于效率更高，是獲得終產(chǎn)物的更直接的方法。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，在化合物(II)與烷基化劑反應(yīng)之前，可先讓化合物(II)與無(wú)機(jī)金屬鹽或有機(jī)堿反應(yīng)形成一種中間體鹽，然后由該中間體鹽與烷基化劑反應(yīng)。
因此，本發(fā)明還提供了一種制備化合物(I)的方法(A)， 其中，R1是CN或CSNH2；X是N或CR4；R2和R4互不相關(guān)，是H或Cl；R3是鹵素，鹵代烷基，鹵代烷氧基或-SF5；R5和R6互不相關(guān)，是烷基；n是0，1或2；所述方法包括(a)第一步，化合物(II)與無(wú)機(jī)金屬鹽或有機(jī)堿反應(yīng)形成一種中間體， 結(jié)構(gòu)式(II)中各種標(biāo)記的含義與前文所述相同，W是H，(b)第二步，由該中間體與烷基化劑(III)R6-Y反應(yīng)，R6如前所述，Y是離去基團(tuán)。
本發(fā)明方法相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于反應(yīng)不產(chǎn)生副產(chǎn)物，并且可以根據(jù)需要制備并分離中間體化合物。已確認(rèn)，該中間體化合物是穩(wěn)定的。
此外，以上方法獲得的中間體化合物是一種新的化合物，因此，它也是本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容之一。
本發(fā)明方法包括化合物(II)與烷基化劑反應(yīng)，或者在此之前先與無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)堿反應(yīng)?；衔颕I的R3可以是鹵素，鹵代烷基、鹵代烷氧基或-SF5。如果R3是鹵代烷基，合適的有鹵代甲基，尤其是三氟甲基。如果R3是鹵代烷氧基，合適的有鹵代甲氧基，尤其是三氟甲氧基。R5可以是烷基，例如甲基、乙基或丙基，尤其是乙基。
優(yōu)選的化合物II如下所述R1是CN；X是CR4；R2和R4都是氯；R3是三氟甲基；R5是乙基；W是H；n是1。
當(dāng)化合物(II)與烷基化劑反應(yīng)時(shí)，合適的烷基化劑可選自磺酸烷酯，鹵代烷烴或硫酸烷酯。所述烷基可以是甲基、乙基、丙基或異丙基。如果烷基化劑是鹵化物，優(yōu)選的是氯化物、溴化物或碘化物。如果烷基化劑是磺酸酯，優(yōu)選的是磺酸二甲酯或芳基磺酸甲酯。如果烷基化劑是硫酸酯，優(yōu)選的是硫酸二甲酯。優(yōu)選的烷基化劑是溴代甲烷，碘代甲烷或其鹽，以及硫酸二甲酯。
化合物II可與達(dá)10當(dāng)量的烷基化劑反應(yīng)，以1至20當(dāng)量為佳，尤其是5-10當(dāng)量。
化合物II與烷基化劑之間的反應(yīng)也可在堿存在下進(jìn)行。合適的堿包括堿金屬氫化物，例如氫化鈉；堿金屬碳酸鹽，例如碳酸鉀或碳酸鈉或它們的碳酸氫鹽；堿金屬烷氧化物，例如甲醇鈉；堿金屬氫氧化物，例如氫氧化鈉和氫氧化鉀?；蛘撸摲磻?yīng)也可在有機(jī)堿或季銨鹽存在下進(jìn)行，所述有機(jī)堿例如吡啶或三乙基胺；所述季銨鹽例如芐基三乙基鹵化銨，例如R4NOH或R4NO烷基-具體如Bu4NOH-的氯鹽或溴鹽。優(yōu)選的堿是碳酸鉀或氫氧化鉀。
該反應(yīng)還可在溶劑中進(jìn)行，優(yōu)選以下極性有機(jī)溶劑醚類，例如四氫呋喃、叔丁基甲基醚，二噁烷，二異丙基醚和二丁基醚；鹵代芳烴或脂肪烴，例如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷和一氯苯；極性腈和酰胺，例如乙腈，N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。優(yōu)選的溶劑是乙腈，N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。其中可以包含非極性溶劑，例如甲苯。溶劑以過(guò)量為宜。
如果化合物II先與有機(jī)堿或無(wú)機(jī)金屬鹽反應(yīng)，所述無(wú)機(jī)金屬鹽可以是選自以下組的I族或II族金屬鹽銫、鉀、鈉、鈣和鎂，優(yōu)選鉀鹽或鈉鹽。所述鹽的形式可以是水性溶液或固體，并可以是合適的氫氧化物、碳酸鹽或碳酸氫鹽。優(yōu)選用于本發(fā)明方法的是碳酸鉀或氫氧化鉀。合適的有機(jī)堿是胺，例如三乙基胺，吡啶等。
化合物II與至少1當(dāng)量，優(yōu)選2當(dāng)量的金屬鹽或有機(jī)堿反應(yīng)。
產(chǎn)生中間體化合物的第一步可在溶劑中進(jìn)行，優(yōu)選的是極性有機(jī)溶劑，可選自醚類，例如四氫呋喃，叔丁基甲基醚，二噁烷，二異丙基醚和二丁基醚；鹵代芳烴或脂肪烴，例如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷和一氯苯；極性腈和酰胺，例如乙腈，N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮，或它們的混合物。優(yōu)選的溶劑是乙腈，N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。其中可以包含非極性溶劑，例如甲苯。溶劑以過(guò)量為宜。
所得中間體是一種新化合物，因此是本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容之一。具體例如，化合物II與碳酸鉀反應(yīng)將生成鉀鹽，與三乙基胺反應(yīng)則生成胺鹽。
然后，以上中間體再與烷基化劑(III)反應(yīng)。該烷基化劑可選自磺酸烷酯，鹵代烷烴或硫酸烷酯。所述烷基可以是甲基、乙基、丙基或異丙基。如果烷基化劑是鹵化物，優(yōu)選的是氯化物、溴化物或碘化物。如果烷基化劑是磺酸酯，優(yōu)選的是磺酸二甲酯或芳基磺酸甲酯。如果烷基化劑是硫酸酯，優(yōu)選的是硫酸二甲酯。優(yōu)選的烷基化劑是溴代甲烷，碘代甲烷或其鹽，以及硫酸二甲酯。
烷基化劑與金屬鹽中間體之比宜為10當(dāng)量，以1至20為佳，尤其是5至10當(dāng)量。
以上第二步也可以在堿存在下進(jìn)行。合適的堿包括堿金屬氫化物，例如氫化鈉；堿金屬碳酸鹽，例如碳酸鉀或碳酸鈉或它們的碳酸氫鹽；堿金屬烷氧化物，例如甲醇鈉；堿金屬氫氧化物，例如氫氧化鈉和氫氧化鉀。或者，該第二步也可在有機(jī)堿或季銨鹽存在下進(jìn)行，所述有機(jī)堿例如吡啶或三乙基胺；所述季銨鹽例如芐基三乙基鹵化銨，例如R4NOH或R4NO烷基-具體如Bu4NOH-的氯鹽或溴鹽。優(yōu)選的堿是碳酸鉀或氫氧化鉀。
第二步反應(yīng)也可以在溶劑中進(jìn)行，優(yōu)選的是極性有機(jī)溶劑，可選自醚類，例如四氫呋喃，叔丁基甲基醚，二噁烷，二異丙基醚和二丁基醚；鹵代芳烴或脂肪烴，例如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷和一氯苯；極性腈和酰胺，例如乙腈，N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。優(yōu)選的溶劑是乙腈，N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。其中可以包含非極性溶劑，例如甲苯。溶劑以過(guò)量為宜。
本發(fā)明方法宜在0-150℃之間進(jìn)行，以20-90℃為佳，反應(yīng)壓力可以是大氣壓或高壓。
本發(fā)明方法尤其適合制備如下化合物(I)，其中R1是CN；X是CR4；R2和R4都是氯；R3是三氟甲基；R5是乙基；R6是甲基；n是1。
化合物(II)可用方法(B)來(lái)制備，其中，化合物(IV) 與?；瘎?V)或(VI)反應(yīng) 其中各標(biāo)記如前所述，Y是鹵化物，例如氯化物或溴化物；烷氧基，酸酐，尤其是鹵化物，具體如氯化物，Z是鹵化物，例如氯化物、溴化物和碘化物。
優(yōu)選的化合物(V)中R5是乙基，Y是氯化物；優(yōu)選的化合物VI中Z是氯化物，Y也是氯化物。
方法(B)宜在溶劑中進(jìn)行，優(yōu)選的是極性有機(jī)溶劑，可選自醚類，例如四氫呋喃，叔丁基甲基醚，二噁烷，二異丙基醚和二丁基醚；鹵代芳烴或脂肪烴，例如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷和氯苯；極性腈和酰胺，例如乙腈，N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮，或它們的混合物。優(yōu)選的溶劑是乙腈，N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。其中可以包含非極性溶劑，例如甲苯。溶劑以過(guò)量為宜。
方法(B)還宜在有機(jī)或無(wú)機(jī)堿存在下進(jìn)行。合適的堿包括堿金屬氫化物，例如氫化鈉；堿金屬碳酸鹽，例如碳酸鉀或碳酸鈉或它們的碳酸氫鹽；堿金屬烷氧化物，例如甲醇鈉；堿金屬氫氧化物，例如氫氧化鈉和氫氧化鉀?；蛘?，該反應(yīng)也可在有機(jī)堿或季銨鹽存在下進(jìn)行，所述有機(jī)堿例如吡啶或三乙基胺；所述季銨鹽例如芐基三乙基鹵化銨，例如R4NOH或R4NO烷基-具體如Bu4NOH-的氯鹽或溴鹽。優(yōu)選的堿是氫氧化鉀，氫氧化鈉和三乙基胺。反應(yīng)溫度以-20℃至150℃為宜，優(yōu)選20-90℃。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式中，當(dāng)用化合物VI來(lái)制備化合物II時(shí)，Z和Y都是氯，化合物在金屬烷氧化物例如乙醇鈉存在下反應(yīng)。
化合物(III)、(IV)、(V)和(VI)都是已知的，也可以用已知方法制得。
化合物(II)的鹽中間體還可以如前所述由化合物(IV)與化合物(V)的中間反應(yīng)直接制得。該鹽的分離可采用過(guò)濾或加入合適的溶劑。
以下將用實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1步驟11-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-三氟甲基亞磺?；?5-(乙氧基乙酰氨基)吡唑的制備。 將30g乙氧基乙酰氯(0.233mol)加入1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-三氟甲基亞磺?；?5-氨基吡唑(66g，0.145mol)和三乙基胺(44.5g，0.435mol)在100ml四氫呋喃中的混合物中。該反應(yīng)混合物30℃攪拌5小時(shí)，然后冷卻，加入150ml水和150ml CH2Cl2。用濃鹽酸將pH調(diào)至2，用CH2Cl2萃取產(chǎn)物。加入碳酸鉀溶液(50％)，收集產(chǎn)生的沉淀，得到化合物II，其中的W是鉀(得率＝65％，檢定得率(assay)＝77％)。步驟21-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-三氟甲基亞磺酰基-5-(乙氧基乙酰氨基-甲基)吡唑的制備。 向步驟1所得1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-三氟甲基亞磺酰基-5-(乙氧基乙酰氨基)吡唑(18.9g，檢定得率＝75.6％，0.026mole)用56.8g乙腈配制的懸浮液中加入溴甲基的乙腈溶液(86.5g，濃度＝28％，0.255mole)。該混合物60℃攪拌6小時(shí)，然后濃縮至干燥。將所得殘留物溶于甲苯(100g)與水(100g)的混合物中。有機(jī)層用100g水洗滌，然后濃縮成30％的溶液，加熱至80℃，在40/60甲苯/正庚烷溶液中重結(jié)晶，得10.3g白色固體產(chǎn)物(得率＝64％，檢定得率＝85％)。實(shí)施例2步驟1制備1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-三氟甲基亞磺?；?5-(乙氧基乙酰氨基)吡唑的TEA鹽將3.32g乙氧基乙酰氯(0.03mol)加入1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-三氟甲基亞磺?；?5-氨基吡唑(8.74g，0.02mol)和三乙基胺(8.4ml，0.06mol)在20ml四氫呋喃中的混合物中。該反應(yīng)混合物60℃攪拌1小時(shí)，然后加入1.1g(0.01mmol)乙氧基乙酰氯。攪拌30分鐘后，讓反應(yīng)混合物冷卻，然后加入20ml水和20ml CH2Cl2。有機(jī)層用10ml水洗滌，用硫酸鎂干燥。最終得到12.5g化合物II，其中的W是三乙基胺，得率為90％，檢定得率為76％。
步驟2將步驟1所得1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-三氟甲基亞磺?；?5-(乙氧基乙酰氨基)吡唑的三乙基胺鹽(0.42mole)溶于5ml CH2Cl2。用濃鹽酸將pH調(diào)至2，分離出有機(jī)層，用NaOH濃溶液(1.5當(dāng)量)和碘甲烷(1.5當(dāng)量)處理，得到化合物I，得率為40％。實(shí)施例3步驟1用2小時(shí)將3.1g乙氧基乙酰氯(0.024mol)加入1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-三氟甲基亞磺?；?5-氨基吡唑(10g，0.022mol)與KOH(3.2g，0.57mol)在7g CH3CN中的混合物中。該反應(yīng)混合物在-5℃攪拌2小時(shí)，然后過(guò)濾，得15g濕的固體。干燥后得12.2g化合物II，其中的W是鉀(得率＝87％，檢定得率＝82％)。
步驟2制備1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-三氟甲基亞磺?；?5-(乙氧基乙酰氨基-甲基)吡唑 向1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-三氟甲基亞磺酰基-5-(乙氧基乙酰氨基)吡唑鉀鹽(0.251g，檢定得率＝82％，0.36，mmol)用乙腈(1.3g)配制的懸浮液中加入溴甲烷的乙腈溶液(0.7g，濃度＝28％，2.1mole)。該混合物在壓力釜中于60℃攪拌6小時(shí)，終產(chǎn)物的得率為85％。實(shí)施例4在四氫呋喃中，1當(dāng)量氟蟲腈與0.65當(dāng)量乙氧基乙酰氯，3當(dāng)量三乙基胺和微量4-二甲基氨基吡啶反應(yīng)，得到3-氰基-1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-5-乙氧基乙酰氨基-4-三氟甲基亞磺?；吝虻囊阴；然?，得率為75％。
然后，在四氫呋喃中，在25℃，該產(chǎn)物與1∶1當(dāng)量的硫酸二甲酯和1∶1當(dāng)量的碳酸鉀反應(yīng)4小時(shí)，得3-氰基-1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)-5-N-乙氧基乙酰氨基-N-甲基-4-三氟甲基亞磺?；吝?。
權(quán)利要求
1.一種制備化合物I的方法， 結(jié)構(gòu)式I中，R1是CN或CSNH2；X是N或CR4；R2和R4互不相關(guān)，是H或Cl；R3是鹵素，鹵代烷基，鹵代烷氧基或-SF5；R5和R6互不相關(guān)，是烷基；n是0，1或2；所述方法包括(a)第一步，化合物(II)與烷基化劑(III)R6-Y反應(yīng)， 其中的各標(biāo)記如前所述，式(II)中的W是H，式(III)中的Y是離去基團(tuán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，化合物在與烷基化劑反應(yīng)之前先與無(wú)機(jī)金屬鹽或有機(jī)堿反應(yīng)生成中間體化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，所述烷基化劑是鹵代烷烴，磺酸烷酯或硫酸烷酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，所述烷基化劑是溴甲烷，碘甲烷或磺酸二甲酯。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，它在溶劑中進(jìn)行。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述第一步和第二步在堿存在下進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述無(wú)機(jī)金屬鹽是I族或II族金屬的鹽，所述金屬選自銫、鉀、鈉、鎂和鈣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，所述無(wú)機(jī)鹽是氫氧化物，碳酸鹽或碳酸氫鹽。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述無(wú)機(jī)鹽是碳酸鉀或氫氧化鉀。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述有機(jī)堿是胺，選自三乙基胺，吡啶。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述化合物II與至少1當(dāng)量，以2當(dāng)量為佳的所述金屬鹽或有機(jī)堿反應(yīng)。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述化合物II中，R1是CN；X是CR4；R2和R4都是氯；R3是三氟甲基；R5是乙基；W是無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)堿；n是1。
13.一種新的化合物，它是中間體化合物，在任一前述權(quán)利要求中化合物II的基礎(chǔ)上，其中的W是無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)堿。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的新化合物，其中的W是鉀。
15.一種制備權(quán)利要求1或2中所述化合物II的方法，包括化合物(IV) 與?；瘎?V)或(VI)反應(yīng) 其中各標(biāo)記如前所述，Z是鹵素，氯，溴或碘。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中化合物V的R5是乙基，Y是氯。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中化合物VI的Z和Y都是氯。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的方法，它在溶劑中進(jìn)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的方法，它在無(wú)機(jī)或有機(jī)堿存在下進(jìn)行。
20.一種制備權(quán)利要求13或14所述新化合物的方法，包括在權(quán)利要求15所述方法中向化合物IV與化合物V之間的反應(yīng)物介質(zhì)加入溶劑。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種制備化合物(I)的方法，結(jié)構(gòu)式(I)中R
文檔編號(hào)A01N43/56GK1434804SQ01810842
公開日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2001年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月9日
發(fā)明者J·-F·魯索, A·巴豐 申請(qǐng)人:阿方蒂農(nóng)科股份有限公司