專利名稱：制備5－溴－2－氟苯硼酸的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明專利申請是申請日為1997年6月13日，申請?zhí)枮?7112744.1，名稱為“制備5-溴-2-氟苯硼酸的方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。
5-溴-2-氟苯硼酸是合成許多非酯擬除蟲菊酯類化合物中的重要的中間體。在美國專利5,068,403和Pesticide Science，28，pp.25-34(1990)中敘述了5-溴-2-氟苯硼酸及其制備方法，這兩篇文獻(xiàn)在此引作參考。這些文獻(xiàn)中揭示了由2，4-二溴氟苯制備5-溴-2-氟苯硼酸。但是2，4-二溴氟苯用于工業(yè)上生產(chǎn)5-溴-2-氟苯硼酸是不能完全令人滿意的。
市售的2，4-二溴氟苯是一種含有百分之七十2，4-二溴氟苯和百分之三十3，4-二溴氟苯的混合物。當(dāng)該混合物用于制備5-溴-2-氟苯硼酸時(shí)，基于總用量的產(chǎn)率最多只能達(dá)到70％。另外，為了得到高純度的5-溴-2-氟苯硼酸，需要進(jìn)行耗時(shí)的純化步驟，以去除諸如3，4-二溴氟苯等雜質(zhì)。避免使用2，4-二溴氟苯的方法是對現(xiàn)有技術(shù)而言的很大的改進(jìn)。
發(fā)明綜述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種制備5-溴-2-氟苯硼酸的方法，其中避免了使用2，4-二溴氟苯。本發(fā)明提供的制備5-溴-2-氟苯硼酸的方法，包括在溶劑的存在下用鋰堿使1-溴-4-氟苯鋰化，生成(5-溴-2-氟苯基)鋰，使(5-溴-2-氟苯基)鋰與三(C1-C6烷基)硼酸酯反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯，使5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯水解?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法比現(xiàn)有技術(shù)的方法更有效和高效，并且避免使用只能作為不純的混合物購得的2，4-二溴氟苯。
本發(fā)明還提供了用于制備式I的氟烯烴化合物的方法 其中Ar是任選地被1-3個(gè)鹵素、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4烷氧基或C1-C4鹵代烷氧基的任何組合所取代的苯基，或是任選地被1-3個(gè)鹵素、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4烷氧基或C1-C4鹵代烷氧基的任何組合所取代的1-或2-萘基；
R是氫，R1是環(huán)丙基，或者R和R1各為C1-C4烷基，或者R和R1與所連接的碳原子一起形成環(huán)丙基。
氫原子和氟原子對于雙鍵的構(gòu)型是互為反式的。該方法包括在溶劑的存在下用鋰堿使1-溴-4-氟苯鋰化，生成(5-溴-2-氟苯基)鋰，使(5-溴-2-氟苯基)鋰與三(C1-C6烷基)硼酸酯反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯，使5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯水解，生成5-溴-2-氟苯硼酸，使5-溴-2-氟苯硼酸氧化，生成5-溴-2-氟苯酚，使5-溴-2-氟酚與溴苯和諸如氫化鈉等堿反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯基醚，使5-溴-2-氟苯基醚與鎂反應(yīng)，在諸如鹵化亞銅、氰化亞銅或Li2CuCl4等過渡金屬催化劑的存在下使得到的化合物反應(yīng)生成所需的式I氟烯烴。該氟烯烴化合物在殺蟲劑組合物中是有用的。
本發(fā)明以下列具體實(shí)例進(jìn)行敘述1.制備5-溴-2-氟苯硼酸的方法，該方法包括使1-溴-4-氟苯鋰化，生成(5-溴-2-氟苯基)鋰；使(5-溴-2-氟苯基)鋰與三(C1-C6烷基)硼酸酯反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯；以及使5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯水解。
2.在方案1所述的方法中，鋰化步驟是在低于約0℃的溫度下進(jìn)行的。
3.在方案2所述的方法中，所述溫度低于約-40℃。
4.在方案1所述的方法中，在鋰化步驟中1-溴-4-氟苯與鋰堿反應(yīng)。
5.在方案4所述的方法中，鋰堿是二烷基氨基化鋰或環(huán)氨基化鋰。
6.在方案4所述的方法中，在鋰化步驟中1-溴-4-氟苯與鋰堿在溶劑的存在下反應(yīng)。
7.在方案6所述的方法中，溶劑是醚。
8.在方案1所述的方法中，硼酸三(C1-C6烷基)酯是硼酸三甲酯。
9.在方案1所述的方法中，5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯用有機(jī)酸或無機(jī)酸水解。
10.在方案9所述的方法中，有機(jī)酸或無機(jī)酸為含水酸。
11.制備5-溴-2-氟苯硼酸的方法，該方法包括在溶劑的存在下用鋰堿使1-溴-4-氟苯鋰化，生成(5-溴-2-氟苯基)鋰，使(5-溴-2-氟苯基)鋰與三(C1-C6烷基)硼酸酯反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯，以及使5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯水解。
12.在方案11所述的方法中，用鋰堿使1-溴-4-氟苯鋰化的步驟是在低于約0℃的溫度下進(jìn)行的。
13.在方案12所述的方法中，所述溫度低于約-40℃。
14.在方案11所述的方法中，所述鋰堿是二烷基氨基化鋰或環(huán)氨基化鋰。
15.在方案14所述的方法中，所述鋰堿是二異丙基氨基化鋰。
16.在方案11所述的方法中，所述溶劑是醚。
17.在方案16所述的方法中，所述醚是四氫呋喃。
18.在方案11所述的方法中，硼酸三(C1-C6烷基)酯是硼酸三甲酯。
19.在方案11所述的方法中，5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯用含水有機(jī)酸或含水無機(jī)酸水解。
20.制備5-溴-2-氟苯硼酸的方法，該方法包括在醚的存在下用選自二烷基氨基化鋰和環(huán)氨基化鋰的鋰堿使1-溴-4-氟苯鋰化，生成(5-溴-2-氟苯基)鋰，使(5-溴-2-氟苯基)鋰與三(C1-C6烷基)硼酸酯反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯，以及用含水有機(jī)酸或無機(jī)酸使5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯水解。
21.制備下式的氟烯烴化合物的方法 其中Ar是任選地被1-3個(gè)鹵素、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4烷氧基或C1-C4鹵代烷氧基的任何組合所取代的苯基，或是任選地被1-3個(gè)鹵素、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4烷氧基或C1-C4鹵代烷氧基的任何組合所取代的1-或2-萘基；R是氫，R1是環(huán)丙基，或者R和R1各為C1-C4烷基，或者R和R1與所連接的碳原子一起形成環(huán)丙基；以及氫原子和氟原子對于雙鍵的構(gòu)型是互為反式的。該方法包括在溶劑的存在下用鋰堿使1-溴-4-氟苯鋰化，生成(5-溴-2-氟苯基)鋰，第一步使(5-溴-2-氟苯基)鋰與三(C1-C6烷基)硼酸酯反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯，使5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯水解，生成5-溴-2-氟苯硼酸，使5-溴-2-氟苯硼酸氧化，生成5-溴-2-氟苯酚，第二步使5-溴-2-氟苯酚與溴苯和堿反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯基醚，第三步使5-溴-2-氟苯基醚與鎂反應(yīng)，生成相應(yīng)的溴化鎂，以及第四步在過渡金屬催化劑的存在下使溴化鎂與下式的化合物反應(yīng) 其中Ar、R和R1的定義同上，Q為OC(0)CH3或Br。
22.在方案21的方法中，在第二步中的堿為氫化鈉。
發(fā)明詳述本方法較好的是包括在溶劑的存在下較好的是在低于約0℃，更好為低于約-40℃的溫度下，用至少約一摩爾當(dāng)量的鋰堿使1-溴-4-氟苯鋰化，生成(5-溴-2-氟苯基)鋰，使(5-溴-2-氟苯基)鋰與至少約一摩爾當(dāng)量的三(C1-C6烷基)硼酸酯反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯，以及用至少約二摩爾當(dāng)量的含水酸使5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯水解，生成所需的5-溴-2-氟苯硼酸。反應(yīng)流程如流程I所示。
流程I 有利的是本發(fā)明的方法由于使用1-溴-4-氟苯，從而克服了與使用不純的2，4二溴氟苯有關(guān)的問題。由于本發(fā)明的方法中避免了使用不純的2，4-二溴氟苯，因此與現(xiàn)有技術(shù)的方法相比，使5-溴-2-氟苯硼酸的產(chǎn)率更高，且純度更高。
在本發(fā)明的方法中適用的鋰堿包括仲氨基化鋰堿類，如二烷基氨基化鋰，環(huán)氨基化鋰、芳基烷基氨基化鋰和二(烷基甲硅烷基)氨基化鋰和烷基鋰，如正丁基鋰、仲丁基鋰和叔丁基鋰。較好的鋰堿包括二烷基氨基化鋰，如二異丙基氨基化鋰和異丙基環(huán)己基氨基化鋰，環(huán)氨基化鋰，如2，2，6，6-四甲基哌啶鋰，芳基烷基氨基化鋰，如苯基甲基氨基化鋰，以及二(烷基甲硅烷基)氨基化鋰，如二(三甲基甲硅烷基)氨基化鋰，更好的是二異丙基氨基化鋰和2，2，6，6-四甲基哌啶鋰。
本發(fā)明的方法中適用的溶劑包括不與反應(yīng)混合物中存在的任何化合物發(fā)生不需要的反應(yīng)的有機(jī)溶劑。較好的有機(jī)溶劑包括醚類，如四氫呋喃、乙醚、1，2-二甲氧基乙烷及其混合物，其中更好的是四氫呋喃。
較好的三(C1-C6烷基)硼酸酯包括硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三正丁酯和硼酸三異丙酯，其中更好的是硼酸三甲酯。
5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯化合物較好的是用含水有機(jī)酸(如乙酸、丙酸和丁酸)或含水無機(jī)酸(如鹽酸和硫酸)進(jìn)行水解。
為了易于進(jìn)一步理解本發(fā)明，用下列實(shí)施例對本發(fā)明的更具體的細(xì)節(jié)進(jìn)行說明。本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施例，而僅受權(quán)利要求書的限定。
實(shí)施例1 在-70℃用1-溴-4-氟苯(33.0ml，0.30mol)處理二異丙基氨基化鋰(165ml2.0M的四氫呋喃溶液，0.33mol)在四氫呋喃(600ml)中的溶液，在-70℃攪拌90分鐘，在-70℃加至硼酸三甲酯(41.0ml，0.36mol)的乙醚(300ml)溶液中。將得到的溶液在-70℃攪拌15分鐘，在90分鐘內(nèi)加熱至15℃，用乙酸(51.5ml，0.9mol)和水(375ml)處理，在室溫下攪拌30分鐘。分離有機(jī)層，用乙醚萃取水相。將有機(jī)萃取液與有機(jī)層合并，得到的溶液依次用10％鹽酸和鹽水洗滌，用無水硫酸鎂干燥，真空濃縮，得到灰白色固體狀的標(biāo)題產(chǎn)物(65g，產(chǎn)率99％)。
有利的是本發(fā)明還提供了制備式I的氟烯烴化合物的方法
其中Ar是任選地被1-3個(gè)鹵素、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4烷氧基或C1-C4鹵代烷氧基的任何組合所取代的苯基，或是任選地被1-3個(gè)鹵素、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4烷氧基或C1-C4鹵代烷氧基的任何組合所取代的1-或2-萘基；R是氫，R1是環(huán)丙基，或者R和R1各為C1-C4烷基，或者R和R1與所連接的碳原子一起形成環(huán)丙基；氫原子和氟原子對于雙鍵的構(gòu)型是互為反式的。
該方法包括在溶劑的存在下用鋰堿使1-溴-4-氟苯鋰化，生成(5-溴-2-氟苯基)鋰，使(5-溴-2-氟苯基)鋰與三(C1-C6烷基)硼酸酯反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯，使5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯水解，生成5-溴-2-氟苯硼酸，使5-溴-2-氟苯硼酸氧化，生成5-溴2-氟苯酚，使5-溴-2-氟苯酚與溴苯和諸如氫化鈉等堿反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯基醚，使5-溴-2-氟苯基醚與鎂反應(yīng)，生成式II的溴化鎂，在諸如鹵化亞銅、氰化亞銅或Li2CuCl4等過渡金屬催化劑的存在下，使式II的溴化鎂與式III的烯烴化合物反應(yīng)生成所需的式I氟烯烴。該氟烯烴化合物在殺蟲劑組合物中是有用的。
制備氟烯烴化合物的反應(yīng)流程如流程II所示。
流程II 流程 II(續(xù)) 流程 II(續(xù))
權(quán)利要求
1.制備下式的氟烯烴化合物的方法 其中Ar是任選地被1-3個(gè)鹵素、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4烷氧基或C1-C4鹵代烷氧基的任何組合所取代的苯基，或是任選地被1-3個(gè)鹵素、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4烷氧基或C1-C4鹵代烷氧基的任何組合所取代的1-或2-萘基；R是氫，R1是環(huán)丙基，或者R和R1各為C1-C4烷基，或者R和R1與所連接的碳原子一起形成環(huán)丙基；以及氫原子和氟原子對于雙鍵的構(gòu)型是互為反式的。該方法包括在溶劑的存在下用鋰堿使1-溴-4-氟苯鋰化，生成(5-溴-2-氟苯基)鋰，第一步使(5-溴-2-氟苯基)鋰與三(C1-C6烷基)硼酸酯反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯，使5-溴-2-氟苯硼酸二(C1-C6烷基)酯水解，生成5-溴-2-氟苯硼酸，使5-溴-2-氟苯硼酸氧化，生成5-溴-2-氟苯酚，第二步使5-溴-2-氟苯酚與溴苯和堿反應(yīng)，生成5-溴-2-氟苯基苯醚，第三步使5-溴-2-氟苯基苯醚與鎂反應(yīng)，生成相應(yīng)的溴化鎂，以及第四步在過渡金屬催化劑的存在下使溴化鎂與下式的化合物反應(yīng) 其中Ar、R和R1的定義同上，Q為OC(O)CH3或Br。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在第二步中的堿為氫化鈉。
全文摘要
本發(fā)明揭示了制備5－溴－2－氟苯硼酸的方法。5－溴－2－氟苯硼酸是合成非酯擬除蟲菊酯類化合物中的有用的中間體。該化合物可以是，例如，氟烯烴，它是有用的殺蟲劑。
文檔編號C07C43/00GK1403430SQ0113775
公開日2003年3月19日 申請日期1997年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月14日
發(fā)明者K·D·巴恩斯 申請人:美國氰胺公司