專利名稱：制備環(huán)戊烯和環(huán)戊烷及環(huán)己烷的衍生物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備明顯具有殺菌活性的環(huán)戊烯衍生物和某些環(huán)戊烷及環(huán)己烷衍生物的方法，所有這些物質(zhì)均可用于制備其它具有殺菌活性的環(huán)戊烷衍生物。
在Bull一文中(日本化學(xué)協(xié)會，43(7)，1970，第2204-8頁)公開了1-芐基-2-羧基環(huán)戊-1-烯;在Bull另一文中(日本化學(xué)協(xié)會，60(2)，1987，第836-8頁)公開了1-芐基-2-甲氧基羰基環(huán)戊-1-烯。但是，這些參考文獻(xiàn)未指出這兩種化合物具有殺菌活性。
不僅如此，美國專利4067823公開了1-亞芐基-2-甲氧基羰基環(huán)戊烷，Liebigs一文(化學(xué)年鑒，(8)，1980，第1283-95)公開了1-(4-甲氧基-亞芐基)-2-甲氧基羰基環(huán)戊烷。
相應(yīng)地，共同未決專利申請T616公開了以下通式的具有殺菌性的化合物
其中n代表0-5之間的一個整數(shù);各R代表鹵素原子，硝基，氰基，羥基，烷基，鹵烷基，烷氧基，鹵烷氧基，氨基，烷氨基，二烷氨基，烷氧羰基，羧基，烷酰基，烷硫基，烷亞磺酰基，烷磺?；?，氨基甲酰基，烷酰胺基，環(huán)烷基或苯基;R1和R2分別代表氫原子或烷基;R5代表氫原子或烷基或環(huán)烷基;條件是當(dāng)n為0且R1和R2均代表氫原子時，R5不代表氫原子或甲基。
T616介紹的用市售原料制備式Ⅰ化合物的方法需要至少5個合成步驟。由于每個步驟得到的產(chǎn)率不為100%，所以式Ⅰ化合物的可能的產(chǎn)率隨各連續(xù)的合成步驟而減少。但是，現(xiàn)在尚未發(fā)現(xiàn)用少于兩個合成步驟提供式Ⅰ化合物高的產(chǎn)率的新方法來制備這類化合物。
所以，本發(fā)明提供了一種制備上述式Ⅰ化合物的方法，該方法包括在一種極性溶劑存在下，加熱通式(Ⅱ)的化合物，
(其中n，R，R1，R2和R5定義如上，X和Y分別代表鹵素、最好是氯或溴原子)與通式(Ⅳ)的化合物其中R5定義如上，M代表堿金屬、最好是鈉原子。
所說的極性溶劑最好是通式(Ⅴ)的化合物
(其中R5定義如上)，二甲基甲酰胺或二甲亞砜。
若式Ⅴ化合物用作溶劑，R5最好具有式Ⅳ和式Ⅴ中同樣定義。例如，若式Ⅳ化合物是甲醇鈉，推薦式Ⅴ的溶劑是甲醇。
反應(yīng)最好在80℃-溶劑的回流溫度下進(jìn)行。最好，用過量的式Ⅳ化合物。
當(dāng)任何取代基R，R1，R2和R5代表或含有一種烷基取代基時，這種取代基可以是直鏈或支化的，可含有12個以下的碳原子，最好是6個以下、特別是4個以下。環(huán)烷基取代基可含有3-8個、最好3-6個碳原子。
推薦R1和R2分別代表氫原子或C1-4烷基，特別是甲基。
R最好是鹵素，特別是氯原子。
推薦R5代表氫原子或C1-6烷基。
特別推薦的是，n是1，R代表氯原子、最好取代在苯環(huán)的4-位上，R1和R2均代表氫原子或均代表甲基;R5代表甲基。
本發(fā)明提供了一種通式(Ⅱ)的化合物，
其中n代表0-5之間的一個整數(shù);各R代表鹵素原子，硝基，氰基，羥基，烷基，鹵烷基，烷氧基，鹵烷氧基，氨基，烷氨基，二烷氨基，烷氧羰基，羧基，烷酰基，烷硫基，烷亞磺?；?，烷磺?；?，氨基甲?；?，烷酰胺基，環(huán)烷基或苯基;R1和R2分別代表氫原子或烷基;R5代表氫原子或烷基或環(huán)烷基;條件是當(dāng)R1和R2均為氫原子且R5代表甲基時，n不為0且R不代表甲氧基(n為1時)。
當(dāng)任何上述取代基代表或含有烷基取代基時，這種取代基可以是直鏈或支化的，且可含有12個以下、最好是6個以下、特別是4個以下的碳原子。環(huán)烷基取代基可含有3-8個、最好是3-6個碳原子。
推薦R1和R2分別代表氫原子或C1-4烷基，特別是甲基。
R最好是鹵素，特別是氯原子。
R5也最好代表氫原子或C1-6烷基。
特別推薦的式Ⅱ化合物族中，n是1，R代表氯原子、最好取代在苯環(huán)的4-位上，R1和R2均代表氫原子或均代表甲基;R5代表甲基。
本發(fā)明還提供了一種制備上述式Ⅱ化合物的方法，該方法包括在通式(Ⅴ)的溶劑存在下，
(其中R5定義如上)，使通式(Ⅲ)的化合物
(其中n，R，R1和R2定義如上，且X和Y代表鹵素、最好是氯或溴原子)與通式(Ⅳ)化合物反應(yīng)其中R5定義如上且M代表堿金屬、最好是鈉原子。
最好，R5具有式Ⅳ和式Ⅴ中的同樣定義。例如，若式Ⅳ化合物是甲醇鈉，則式Ⅴ的溶劑最好是甲醇。
反應(yīng)在0℃-室溫并采用稍過量的式Ⅳ化合物進(jìn)行比較有利。
本發(fā)明的另一方面是提供通式(Ⅲ)的化合物
其中n代表0-5之間的一個整數(shù);各R代表鹵素原子，硝基，氰基，羥基，烷基，鹵烷基，烷氧基，鹵烷氧基，氨基，烷氨基，二烷氨基，烷氧羰基，羧基，烷酰基，烷硫基，烷亞磺?；榛酋；?，氨基甲?；?，烷酰胺基，環(huán)烷基或苯基;R1和R2分別代表氫原子或烷基;X和Y分別代表鹵原子。
當(dāng)任何上述取代基代表或含有烷基取代基時，這種取代基可以是直鏈或支化的且可含有12個以下、最好是6個以下、特別是4個以下的碳原子。環(huán)烷基取代基可含有3-8個、最好3-6個碳原子。
推薦R1和R2分別代表氫原子或C1-4烷基，特別是甲基。
最好，R代表鹵素，特別是氯原子。
也推薦X和Y代表氯原子或溴原子。
特別推薦的式Ⅲ化合物族中，n為1，R代表氯原子、最好取代在苯環(huán)的4-位上，R1和R2均代表氫原子或均代表甲基;X和Y均代表溴原子。
本發(fā)明還提供了一種制備上述式Ⅲ化合物的方法，該方法包括使通式(Ⅵ)的化合物
(其中n，R，R1和R2定義如上)與化合物XY(其中X和Y定義如上)反應(yīng)。
這種方法可在溶劑存在下進(jìn)行。合適的溶劑包括石油、低級醇(如甲醇)、氯代烴(如四氯化碳)、醚和醋酸。
根據(jù)溶劑的性質(zhì)(若溶劑存在)，反應(yīng)宜在-10℃-室溫下進(jìn)行。推薦的溫度是0℃-室溫。
式Ⅵ化合物可按以下方法方便地制備在一種堿存在下，使通式(Ⅶ)化合物
(其中R1和R2定義如上)與通式(Ⅷ)化合物反應(yīng)
其中n和R定義如上。
合適的堿包括金屬氫氧化物或碳酸鹽，如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀。
在存在溶劑的條件下進(jìn)行此方法比較有利。合適的溶劑包括水和低級醇。
根據(jù)溶劑的性質(zhì)(若溶劑存在)，反應(yīng)宜在20℃-100℃之間進(jìn)行。
式Ⅳ，Ⅴ，Ⅶ和Ⅷ的化合物和化合物XY是公知的化合物，它們可通過公知方法的類似工序制備。
式Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ化合物是制備具有殺菌活性的通式(Ⅸ)的環(huán)戊烷衍生物有用的中間體，
其中n，R，R1和R2定義如上且A代表氮原子或CH基。某些式Ⅸ的化合物是共同未決專利申請GB-A2-2180236和EP-A2-0267778的主題物質(zhì)。
EP-A2-0267778和GB-A1-2180236公開的化合物以兩種立體異構(gòu)形式存在，它們具有以下結(jié)構(gòu)
字母A和B以下將用來表示具有與以上異構(gòu)體A和B同樣的立體化學(xué)構(gòu)型的化合物。
異構(gòu)體A和B可通過例如色譜分離法分離，并顯示出不同的殺菌活性。一般來說，式ⅨA的異構(gòu)體的殺菌活性要比式ⅨB異構(gòu)體的更高。用以從式Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ的化合物合成式ⅨA化合物的方法在以下反應(yīng)方案中給出
在以上反應(yīng)方案中，n，R，R1，R2，R5，X，Y和A定義如前，R3代表選擇取代的烷基或芳基，最好是C1-4烷基或苯基，它們分別用以下一種或多種取代基選擇取代鹵素原子，硝基，氰基，羥基，C1-4烷基，C1-4鹵烷基，C1-4烷氧基，C1-4鹵烷氧基氨基，C1-4烷基氨基，二-C1-4烷氨基，C1-4烷氧羰基，羧基，C1-4烷酰氧基，C1-4烷硫基，C1-4烷亞磺?；珻1-4烷磺?；被柞；?，C1-4烷酰胺基，C3-8環(huán)烷基和苯基，Q代表氫或堿金屬、最好是鈉原子。中間體化合物以及上述反應(yīng)方案中的工藝步驟不是本發(fā)明的一部分，而是共同未決專利申請T616，T622，T623和T626的主題。
以下用實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例12-溴-2-(α-溴-4-氯芐基)-5，5-二甲基環(huán)己酮的制備(式Ⅳn＝1，R＝4-Cl，R＝R＝CH，X＝Y(jié)＝Br)(a)2-(4-氯亞芐基)-5，5-二甲基環(huán)己酮的制備將3，3-二甲基環(huán)己酮(34克，0.27摩爾)和4-氯苯甲醛(38克，0.27摩爾)和水(100ml)的混合物(含氫氧化鈉，5.4克，0.21摩爾)回流24小時。冷卻后，混合物用甲苯萃取并閃蒸，經(jīng)甲醇結(jié)晶后得到48克2-(4-氯亞芐基)-5，5-二甲基環(huán)己酮。熔點(diǎn)85-86℃。產(chǎn)率75%。
(b)2-溴-2-(α-溴-4-氯芐基)-5，5-二甲基環(huán)己酮的制備將5克(0.02摩爾)(a)中得到的2-(4-氯亞芐基)-5，5-二甲基環(huán)己酮溶解在二氯甲烷(25ml)中并冷卻到5-10℃。在5分鐘內(nèi)加入溴(3.2克，0.02摩爾)并將所得溶液閃蒸，用甲醇研制后得到5.5克2-溴-2-(α-溴-4-氯芐基)-5，5-二甲基環(huán)己酮白色固體。熔點(diǎn)114-115℃。產(chǎn)率67%。
實(shí)施例21-(4-氯亞芐基)-3，3-二甲基-2-甲氧羰基環(huán)戊烷的制備(式Ⅱn＝1，R＝4-Cl，R＝R＝CH，R＝CH)將5克(0.012摩爾)實(shí)施例1得到的2-溴-2-(α-溴-4-氯芐基)-5，5-二甲基環(huán)己酮溶解在7ml二氯甲烷中，并將此溶液加入0.7克(0.03克原子)溶于甲醇(50ml)的鈉中(于0-5℃)。于5℃再過10分鐘后加入醋酸(1.8克，0.03摩爾)，混合物在汽油和水之間分層。處理后得到3.25克粗產(chǎn)物，經(jīng)GC分析表明，這種粗產(chǎn)物含有2.57克1-(4-氯亞芐基)-3，3-二甲基-2-甲氧羰基環(huán)戊烷。產(chǎn)率75%。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)由NMR譜證實(shí)。
實(shí)施例31-(4-氯亞芐基)-3，3-二甲基-2-甲氧基羰基環(huán)戊-1-烯的制備(式Ⅱn＝1，R＝4-Cl，R1＝R2＝CH3，R5＝CH)將實(shí)施例2中得到的粗產(chǎn)物1-(4-氯亞芐基)-3，3-二甲基-2-甲氧羰基環(huán)戊烷在含有溶解的鈉(0.3克)的甲醇(20ml)中回流15分鐘，得到1-(4-氯芐基)-3，3-二甲基-2-甲氧基羰基環(huán)戊-1-烯油狀物。
實(shí)施例41-(4-氯芐基)-3，3-二甲基-2-甲氧基羰基環(huán)戊-1-烯的制備(式Ⅱn＝1，R＝4-Cl，R＝R＝CH，R＝CH)(a)2-溴-2-(α-溴-4-氯芐基)-5，5-二甲基環(huán)己酮的制備將10克(0.04摩爾)按實(shí)施例1(a)制備的2-(4-氯亞芐基)-5，5-二甲基環(huán)己酮溶解在50ml二氯甲烷中并冷卻到5-10℃。在5分鐘內(nèi)加入溴(6.4克，0.04摩爾)，得到2-溴-2-(α-溴-4-氯芐基)-5，5-二甲基環(huán)己酮溶液。
(b)1-(4-氯芐基)-3，3-二甲基-2-甲氧基羰基環(huán)戊-1-烯的制備在5-10℃和15分鐘內(nèi)，將(a)中得到的反應(yīng)混合物加到2.8克(0.12克原子)溶于150ml甲醇中的鈉的溶液中。再過20分鐘后，將混合物升溫到48℃回流30分鐘。閃蒸溶劑，殘余物在汽油和水之間分層，蒸發(fā)后得到11.4克粗產(chǎn)物，經(jīng)GC分析表明，這種粗產(chǎn)物含有7.25克1-(4-氯芐基)-3，3-二甲基-2-甲氧基羰基環(huán)戊-1-烯。產(chǎn)率67%。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)用NMR譜證實(shí)。
權(quán)利要求
1.一種制備制通式(Ⅱ)的化合物的方法；
其中n代表0-5之間的一個整數(shù)；各R代表鹵素原子，硝基，氰基，羥基，C1-4烷基，C1-4鹵烷基，C1-4烷氧基，C1-4鹵烷氧基，氨基，C1-4烷氨基，二-C1-4烷氨基，C1-4烷氧羰基，羧基，C1-4烷?；?，C1-4烷硫基，C1-4烷亞磺酰?；珻1-4烷磺?；被柞；?，C1-4烷酰胺基，C3-6環(huán)烷基或苯基；R1和R2分別代表氫原子或C1-4烷基；R5代表氫原子或C1-6烷基或C3-6環(huán)烷基；條件是當(dāng)R1和R2均代表氫原子且R5代表甲基時，n不為0，且當(dāng)n為1時R不代表甲氧基；該方法包括在通式(Ⅴ)溶劑存在下，(其中R5定義如上)使通式(Ⅲ)的化合物
(其中n，R，R1和R2定義如上，且X和Y各自代表鹵素原子與通式(Ⅳ)化合物反應(yīng)其中R5定義如上，M代表堿金屬原子。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中R5具有通式Ⅳ和Ⅴ中同樣定義。
全文摘要
提供了一種制備具有殺菌活性的環(huán)戊烯衍生物、環(huán)戊烷衍生物及環(huán)己烷衍生物的方法。這些衍生物的結(jié)構(gòu)式及各基團(tuán)的定義詳見說明書。
文檔編號C07C315/04GK1084160SQ9311770
公開日1994年3月23日 申請日期1993年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月23日
發(fā)明者保爾·霍華德·布利那 申請人:國際殼牌研究有限公司