專利名稱：N-取代的順-n-丙烯基乙酰胺類及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用作制備農(nóng)業(yè)用化學(xué)活性化合物的中間體的新的N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺類及其制備方法。
已有披露式(A)N-鏈烯基乙酰胺如下獲得使式(B)亞胺與乙酸酐或乙酰氯按下反應(yīng)式反應(yīng)，若合適，反應(yīng)在酸接受劑存在下進(jìn)行 (參見J.Chem.Soc.Perkin Trans.I 1984，1173-82和EP-A 0546418)。
然而該方法得到相應(yīng)的反式衍生物；順式衍生物的制備方法尚未有描述。
本發(fā)明涉及1)通式(I)新的N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺 式中R1代表在各種情況下均可任選地被取代的烷基、-C(烷基)2-鏈烯基、炔基、環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基、芳烷基或雜芳基烷基；2)通式(I)N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺的制備方法，通式(I)如下 式中R1代表在各種情況下均可任選地被取代的烷基、-C(烷基)2-鏈烯基、炔基、環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基、芳烷基或雜芳基烷基；所述方法的特征在于將通式(II)乙酰胺用強(qiáng)堿，若合適，在稀釋劑存在下異構(gòu)化，所述通式(II)如下 式中R1的定義同上；和3)通式(I)N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺通過借助于“Vilsmeier試劑”即與通式(III)甲酰胺衍生物和氯化劑的反應(yīng)在制備式(IV)2-氯-5-甲基吡啶方面的應(yīng)用，所述反應(yīng)在20-150℃之間的溫度，若合適，在稀釋劑存在下進(jìn)行；所述式(IV)和通式(III)如下
式中R2和R3相同或不同，代表烷基或環(huán)烷基，或一起代表烷烴二基。
令人驚訝的是，雖然迄今已有人描述了使用羰基鐵作為重排催化劑(參見例如J.Chem.Soc.Perkin Trans，II，1973，第1954-1957頁)的光化學(xué)反應(yīng)的類似的異構(gòu)化方法，但新的式(I)N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺可用本發(fā)明方法以簡便的方式的非常好的收率獲得。因此，按照本發(fā)明的方法尤其適于在工業(yè)規(guī)模上制備，這對在先技術(shù)是個有價值的補(bǔ)充。
式(I)N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺用于制備2-氯-5-甲基吡啶。
優(yōu)選用本發(fā)明方法制備的式(I)化合物是式中取代基如下定義的化合物R1代表可任選地被C1-C2烷氧基取代的C1-C6烷基；或代表1-丁烯-4-基，2-丁烯-4-基；丙炔基或丁炔基；或代表環(huán)丙基，環(huán)丁基，環(huán)戊基，環(huán)己基，環(huán)丙基甲基，環(huán)丁基甲基，環(huán)戊基甲基或環(huán)己基甲基；或代表芐基，苯基乙基，苯基丙基，萘基甲基，噻吩基甲基或吡啶基甲基，它們各自均可任選地被相同的或不同的取代基單取代至三取代，在所有情況下均可提及的取代基是鹵素、C1-C4烷基和C1-C4烷氧基。
特別優(yōu)選用本發(fā)明方法制備的式(I)化合物是式中取代基如下定義的化合物R1代表甲基，乙基，正或異丙基，和正、異、仲或叔丁基，它們均可任選地被甲氧基或乙氧基取代；或代表芐基或苯基乙基，它們各自均可任選地被相同的或不同的取代基單取代或雙取代，可提及的取代基是氟，氯，溴，甲基，乙基，正或異丙基，正、異、仲或叔丁基，甲氧基如乙氧基；或代表環(huán)己基或氯吡啶甲基。
在普通術(shù)語或優(yōu)選范圍中的基團(tuán)的上述定義均適用于式(I)終產(chǎn)物，同樣適用于該制備所需的原料。
如果例如將N-甲基-N-烯丙基乙酰胺用作原料并將氫氧化鉀用作堿，則按照本發(fā)明的方法的反應(yīng)過程可用下面的反應(yīng)式表示 式(II)給出了在用于制備式(I)化合物的本發(fā)明方法中用作原料的乙酰胺類的總定義。在式(II)中，R1優(yōu)選或特別優(yōu)選具有上面關(guān)于作為優(yōu)選的或特別優(yōu)選的式(I)新化合物的R1的描述中已經(jīng)述及的那些意義。
式(II)乙酰胺是已知的和/或可用本身已知的方法(參見例如DE-OS(德國公開說明書)2334632或J.Chem.Soc.Perkin Trans.I 1993，2344)來制備。
按照本發(fā)明的異構(gòu)化在強(qiáng)堿存在下進(jìn)行。所述強(qiáng)堿包括例如堿金屬氫氧化物，例如氫氧化鋰，氫氧化鈉或氫氧化鉀，還包括醇的堿金屬鹽，例如甲醇鈉、乙醇鈉、異丙醇鈉、正丁醇鈉、仲丁醇鈉、叔丁醇鈉、正丁醇鉀、仲丁醇鉀或叔丁醇鉀。
若合適，按照本發(fā)明的異構(gòu)化在稀釋劑存在下進(jìn)行。適宜的稀釋劑是惰性的且最好是非質(zhì)子的極性溶劑，尤其包括醚類，例如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚、1，2-二甲氧基乙烷、二乙氧基甲烷、乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚，還包括腈類，例如乙腈、丙腈、芐腈或丁腈，還包括酰胺類，例如甲酰胺、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二環(huán)己基甲酰胺、二丁基甲酰胺、乙酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基-E-己內(nèi)酰胺，脲類，例如四甲基脲，亞砜類和砜類，例如二甲亞砜或四氫噻吩砜。
在進(jìn)行本發(fā)明的異構(gòu)化時，反應(yīng)溫度可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變動。一般來講，根據(jù)所用的堿和/或可任選使用的溶劑，該過程在-20-+150℃、最好是0-100℃之間的溫度進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)足夠高的反應(yīng)速率。
為進(jìn)行按照本發(fā)明的異構(gòu)化，每摩爾式(II)乙酰胺一般使用0.01-2mol、尤其是0.05-1mol之間量的堿。
后處理可按常規(guī)方法用水來進(jìn)行。在將堿中和后，將混合物用適當(dāng)?shù)娜軇┹腿?。化合物可用蒸餾法純化。若使用催化量的堿而不使用溶劑或使用適宜于下一步驟的溶劑，則化合物可不經(jīng)分離和純化直接進(jìn)一步反應(yīng)得到式(IV)2-氯-5-甲基吡啶。
可用按照本發(fā)明的異構(gòu)化法制備的式(I)N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺可以通過與式(III)甲酰胺衍生物和氯化劑反應(yīng)制得式(IV)2-氯-5-甲基吡啶。
可如此制備的2-氯-5-甲基吡啶可用作殺蟲劑的中間體(參見例如EP-A 0163855)。
令人驚訝的是，用該途徑可以簡便的方式和良好的收率獲得2-氯-5-甲基吡啶，盡管式(I)N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺中的取代基的空間排例似乎對于吡啶環(huán)化并不適宜 式(III)給出了也被用作制備式(IV)化合物2-氯-5-甲基吡啶的原料的甲酰胺衍生物的總定義。在式(III)中，R2和R3相同或不同，最好代表具有1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基，例如特別是甲基，乙基，正或異丙基或者正、異、仲或叔丁基；還代表具有3-6個碳原子的環(huán)烷基，例如特別是環(huán)戊基或環(huán)己基；以及一同代表具有2-6個碳原子的烷烴二基，例如特別是丁烷-1，4-二基或戊烷-1，5-二基。
可提及的式(III)甲酰胺衍生物的實(shí)例是N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二乙基甲酰胺，N，N-二丙基甲酰胺，N，N-二丁基甲酰胺，N-環(huán)己基-N-甲基甲酰胺，N，N-二環(huán)己基甲酰胺。
式(III)甲酰胺衍生物是公知的有機(jī)合成用化學(xué)制品。
制備式(IV)2-氯-5-甲基吡啶的方法用氯化劑來實(shí)施。常規(guī)氯化劑可用于此目的，例如磷酰氯，氯化磷(V)，光氣，草酰氯，亞硫酰氯，全氯丁酰氯，二氯苯并間二氧雜環(huán)戊烯(dichlorobenzodioxol)，氯化N，N-二甲基-氯甲基亞銨(immonium)或氯化N，N-二乙基-氯甲基亞銨。
實(shí)施制備式(IV)2-氯-5-甲基吡啶的方法的適宜的稀釋劑是常規(guī)有機(jī)溶劑，尤其包括脂族、脂環(huán)族或芳族可任選地被鹵代的烴類，例如汽油、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、石油醚、己烷、環(huán)己烷、二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷；醚類，例如乙醚、異丙醚、二氧六環(huán)、四氫呋喃或乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚；腈類，例如乙腈、丙腈或丁腈；醚胺類；例如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基N-甲酰苯胺、N-甲基吡咯烷酮或六甲基磷酰三胺；亞砜類，例如二甲亞砜，和砜類，例如四氫噻吩砜。
在進(jìn)行式(IV)2-氯-5-甲基吡啶的制備時，反應(yīng)溫度可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變動。一般來講，該過程在-30-+150℃、最好在-10-+120℃之間的溫度進(jìn)行，起始階段最好在-10-+40℃之間進(jìn)行，而后續(xù)階段在+20-120℃之間進(jìn)行。然而還可以直接在高溫下進(jìn)行該過程并就地制備“Vilsmeier試劑”。
該過程在大氣壓下進(jìn)行。但也可以在加壓或減壓、一般是在0.1-10巴之間的壓力下進(jìn)行。
為實(shí)施式(IV)2-氯-5-甲基吡啶的制備方法，每摩爾式(I)N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺一般使用在1-10mol之間、最好是在1.5-5.0mol之間、特別是在2.0-4.0mol之間的氯化劑和在1-10mol之間、最好是在2.0-4.0mol之間的式(III)甲酰胺衍生物。
后處理按常規(guī)方法進(jìn)行。制備實(shí)施例實(shí)施例1 (堿叔丁醇鉀；溶劑1，2-二甲氧基乙烷)將9.47g(0.05mol)N-芐基-N-烯丙基乙酰胺溶于50ml干燥的1，2-二甲氧基乙烷中。在保護(hù)性氣體下于20℃加入5.6g(0.05mol)叔丁醇鉀。反應(yīng)放熱，并且溶液的顏色變成暗紅色。將混合物在攪拌下于40℃加熱1小時，加入冰水，并將pH調(diào)至7。將混合物用二氯甲烷萃取三次后，將合并的有機(jī)相干燥并濃縮。
得到9.3g紅色油狀物，經(jīng)球管蒸餾(套管溫度150℃，0.5毫巴)進(jìn)行純化。
獲得8.3g(收率87.6％)折射率＝1.535的順-N-芐基-N-丙烯基乙酰胺。1H NMR(CDCl3，d in ppm)1.42-1.45(dd，CH3)，2.05(s，CH3)，4.63(s，CH2)，5.47-5.52(m，CH)，5.97-6.00(dd，CH)，～7.3(m，5H)。(堿氫氧化鉀；溶劑二甲亞砜)將9.47g(0.05mol)N-芐基-N-烯丙基乙酰胺溶于30ml二甲亞砜中，加入0.28g(0.005mol)氫氧化鉀。將混合物于室溫?cái)嚢?4小時。將大部分溶劑真空蒸出，加入冰水，并將pH調(diào)至中性。按上述進(jìn)行后處理。
得到9.1g(未蒸餾)；含量91.3％，相當(dāng)于87.7％的收率。(堿氫氧化鉀；溶劑無)將9.47g(0.05mol)N-芐基-N-烯丙基乙酰胺和0.66g(0.01mol)氫氧化鉀粉(85％)在攪拌且無溶劑存在的條件下于80℃加熱1小時。將混合物冷卻，加入冰水，并將pH用稀鹽酸調(diào)至8。將混合物用二氯甲烷萃取3次。將有機(jī)相合并，干燥，并減壓蒸出(旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器)溶劑。
得到9.1g橙色油狀物，N-芐基-N-順丙烯基乙酰胺的含量為87.5％(GC)，若需要，可將其用蒸餾法進(jìn)一步純化。
類似于實(shí)施例1并按照制備通法說明，還可以獲得下表所列的其它實(shí)施例的式(I)化合物 2-氯-5-甲基吡啶(IV)的制備 將10.4g(含量91.3％，0.05mol)順-N-芐基-N-丙烯基乙酰胺溶于25ml乙腈中。然后加入11g(0.15mol)二甲基甲酰胺，隨后在冷卻下于20-25℃滴加19g(0.15mol)草酰氯。接著將混合物回流18小時，冷卻，并真空蒸出溶劑。將反應(yīng)產(chǎn)物與冰水一同攪拌，并用二氯甲烷萃取3次。將有機(jī)相合并，干燥并濃縮。
得到11.8g澄清的液體；該2-氯-5-甲基吡啶可通過蒸餾被純化，含量47％。收率86.9％。
權(quán)利要求
1.通式(I)N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺 式中R1代表在各種情況下均可任選地被取代的烷基、-C(烷基)2-鏈烯基、炔基、環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基、芳烷基或雜芳基烷基。
2.通式(I)N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺的制備方法，通式(I)如下 式中R1代表在各種情況下均可任選地被取代的烷基、-C(烷基)2-鏈烯基、炔基、環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基、芳烷基或雜芳基烷基；所述方法的特征在于將通式(II)乙酰胺用強(qiáng)堿，若合適，在稀釋劑存在下異構(gòu)化，所述通式(II)如下 式中R1的定義同上。
3.按照權(quán)利要求1的通式(I)N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺通過借助于“Vilsmeier試劑”即與通式(III)甲酰胺衍生物和氯化劑的反應(yīng)在制備式(IV)2-氯-5-甲基吡啶方面的應(yīng)用，所述反應(yīng)在20-150℃之間的溫度，若合適，在稀釋劑存在下進(jìn)行；所述式(IV)和通式(III)如下 式中R2和R3相同或不同，代表烷基或環(huán)烷基，或一起代表烷烴二基。
全文摘要
本發(fā)明涉及通式(I)新的N-取代的順-N-丙烯基乙酰胺、其制備方法以及它們在制備2-氯-5-甲基吡啶方面的用途；所述通式(I)如下，式中R
文檔編號C07C233/18GK1142489SQ9610618
公開日1997年2月12日 申請日期1996年6月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月14日
發(fā)明者R·蘭茨施 申請人:拜爾公司