專利名稱:三取代的苯甲酸中間體的制備方法
某些2-(2-取代的苯甲?；?-1，3-環(huán)己二酮除草劑已敘述于美國專利申請系列號532，869(1983，9，16);587，331(1984，3，7);634，408(1984，7，31);532，882(1983，9，16);566，077(1982，12，27)和640，791(1984，8，17)，并且，作為參考資料合并在這里。
這些除草化合物具有通式(Ⅰ)的結(jié)構(gòu)

其中R、R1、R2、R3、R4和R5是氫或C1～C4烷基;R6是氯，C1～C4烷氧基或C1～C4烷硫基;R7是C1～C4烷基;n是整數(shù)0或2。
這些除草劑可通過通式(Ⅱ)的二酮與摩爾量的通式為(Ⅲ)的三取代的苯甲酰氰反應(yīng)來制備，

其中R、R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7的含義與上相同。
微摩爾過量的氯化鋅與兩種反應(yīng)劑在適當(dāng)溶劑如二氯甲烷中一起反應(yīng)。在冷卻下，微摩爾過量的三乙胺慢慢加到反應(yīng)混合物中。所得化合物于室溫下攪拌幾小時，并以常規(guī)技術(shù)處理反應(yīng)產(chǎn)物。
三取代的苯甲酰氰可從其相應(yīng)的三取代的苯甲酰氯制備，而三取代的苯甲酰氯是從其相應(yīng)的三取代的苯甲酸制備的，這些方法詳述于后。
本發(fā)明涉及新型三取代的苯甲酸中間體，這些化合物用于制備下面敘述的某些除草劑2-(2，3，4-三取代的苯甲?；?-1，3-環(huán)己二酮。本發(fā)明的中間體苯甲酸類化合物具有通式Ⅳ的結(jié)構(gòu)，

其中R6是氯，C1～C4烷氧基或C1～C4烷硫基，n是整數(shù)0或2;R7是C1～C4烷基，最好是C1～C3烷基。
最好R6是氯，甲氧基或乙氧基或丙氧基;n是2;而R7是甲基或乙基。
新型中間體具有通式Ⅴ的結(jié)構(gòu)，

其中n和R7的含義與上相同。
本發(fā)明的中間體化合物可以通過附圖1所示的一般方法制備，其中R、R′、R″和R″′是C1～C4烷基。
參照附圖1和也就是反應(yīng)步驟(A)至(I)具體考慮如下在反應(yīng)步驟(A)中，摩爾量的1-巰基-2，3-二氯苯和烷基化劑(RX)例如C1～C4囟代烷，如氯乙烷與微摩爾過量的酸接受劑如碳酸鉀一起反應(yīng)。兩種反應(yīng)劑和碳酸鉀在適當(dāng)?shù)娜軇┤缫译嬷谢旌?。反?yīng)混合物于約80℃加熱1～3小時。反應(yīng)產(chǎn)物以常規(guī)技術(shù)回收。
在步驟(B)中，1-(C1～C4烷硫基)-2，3-二氯苯(1摩爾)和乙酰氯(2摩爾)與慢慢加入的二摩爾氯化鋁或氯化鋅在適當(dāng)溶劑如二氯乙烷或二氯甲烷中，于大約0～5℃反應(yīng)1～2小時。然后，反應(yīng)混合物被溫?zé)嶂潦覝兀尤氡?摩爾鹽酸的混合物。分離開水層和溶劑層。從溶劑中以常規(guī)技術(shù)回收所要求的4-(C1～C4烷硫基)-2，3-二氯苯乙酮。
新型中間體化合物，4-(C1～C4烷硫基)-2，3-二氯苯甲酸，可以在步驟(C)中，在吡啶中用至少摩爾量的碘，氧化由步驟(B)中制得的4-(C1～C4烷硫基)-2，3-二氯苯乙酮，接著，以L.C.King在J.Amer.Chem.Soc.66，894(1944)中敘述的方法，用氫氧化鈉水解來制備。所要求的中間體化合物以常規(guī)技術(shù)回收。
另一種新型中間體化合物4-(C1～C4烷磺?；?-2，3-二氯苯甲酸可以在步驟(D)中，以至少5摩爾的氧化劑如次氯酸鈉在適當(dāng)溶劑如二氧六環(huán)中，氧化摩爾量由步驟(B)制得的4-(C1～C4烷硫基)-2，3-二氯苯乙酮來制備，反應(yīng)溫度為80℃。放熱反應(yīng)后，冷卻反應(yīng)混合物并以鹽酸酸化。過濾回收沉淀出的中間體化合物。
在反應(yīng)步驟(E)中，將步驟(D)制得的4-(C1～C4烷磺?；?-2，3-二氯苯甲酸溶解于20%氫氧化鈉水溶液中，回流加熱5～10小時。冷卻此反應(yīng)混合物并以酸(如濃鹽酸)酸化。以乙酸酯提取粗產(chǎn)物，并以硫酸鎂干燥，真空除去乙酸乙酯。從乙酸乙酯中重結(jié)晶，得到新型的中間體產(chǎn)物，4-(C1～C4烷磺?；?-2-氯-3-羥基苯甲酸。
在反應(yīng)步驟(F)中，1摩爾由步驟(E)制得的4-(C1～C4烷磺酰基)-2-氯-3-羥基苯甲酸和2摩爾烷基化劑(R′X)例如C1～C4碘代烷如碘乙烷，與微摩爾過量的酸接受劑如碳酸鉀一起反應(yīng)。兩種反應(yīng)劑和酸接受劑在適當(dāng)溶劑如二甲基甲酰胺中混合，并于50～100℃加熱7～24小時。冷卻后，反應(yīng)混合物在乙酸乙酯和5%碳酸鉀之間分配。以常規(guī)技術(shù)從乙酸乙酯層中回收4-(C1～C4烷磺?；?-3-(C1～C4烷氧基)-2-氯苯甲酸的乙酯。堿性水解該酯得到要求的中間體酸。
在反應(yīng)步驟(G)中，摩爾量的步驟(F)制得的3-(C1～C4烷氧基)-4-(C1～C4烷磺?；?-2-氯苯甲酸和二-C1～C4烷基硫酸酯(R″)2SO4與3摩爾碳酸鉀一起，在適當(dāng)?shù)娜軇┤缍谆柞０分?，于室溫下攪?.5～1.5小時，得到起始的三取代的苯甲酸的烷基酯。接著，加2摩爾C1～C4烷基硫醇(R″′SH)于此反應(yīng)混合物中，并于室溫下攪拌幾天，該酯的4-(C1～C4烷磺?；?被C1～C4烷巰基代替。此反應(yīng)混合物在二氯甲烷和水之間分配。真空濃縮二氯甲烷層，得到所要求的苯甲酸酯粗產(chǎn)物。該酯經(jīng)堿性水解后，得到要求的3-(C1～C4烷氧基)-4-(C1～C4烷硫基)-2-氯苯甲酸。
在反應(yīng)步驟(H)中，摩爾量的4-(C1～C4烷磺?；?-2，3-二氯苯甲酸(反應(yīng)步驟(D)所得)，5摩爾氫氧化鈉和4摩爾C1～C4烷基硫醇(R′SH)在水中回流加熱24小時。冷卻后，反應(yīng)混合物以濃鹽酸酸化，并以二氯甲烷提取。形成兩層并分離。二氯甲烷層以硫酸鎂干燥。真空除去二氯甲烷得到新型中間體4-(C1～C4烷磺?；?-3-(C1～C4烷硫基-2-氯苯甲酸和新型中間體3，4-二(-C1～C4烷硫基)-2-氯-苯甲酸的混合物。以甲醇和硫酸在二氯甲烷中將兩種苯甲酸轉(zhuǎn)化為甲酯，其方法由Clinton和Laskowski敘述于J.Amer.Chem.SOC，70，3135(1984)中。以一般色譜技術(shù)分離所得的酯。然后，堿性水解這兩種酯得到要求的酸。第一種酸，4-(C1～C4烷磺?；?-3-(C1～C4烷硫基)-2-氯苯甲酸產(chǎn)率較高。
在反應(yīng)步驟(I)中，摩爾量由步驟(H)制得的3-(C1～C4烷硫基)-4-(C1～C4烷磺?；?-2-氯苯甲酸和硫酸二烷基酯(R″)2SO4與3摩爾碳酸鉀一起，在適當(dāng)溶劑如二甲基甲酰胺中，于室溫下攪拌0.5～1.5小時，得到起始的三取代的苯甲酸的乙酯。接著，加入2摩爾C1～C4烷基硫醇(R″′SH)，并于室溫下攪拌幾天，該酯的4-(C1～C4烷磺?；?被C1～C4烷巰基取代。該反應(yīng)混合物在二氯甲烷和水之間分配。真空濃縮二氯甲烷層，得到粗產(chǎn)物所要求酸的酯。該酯堿性水解后，得到要求的3-(C1～C4烷硫基)-4-(C1～C4烷硫基)-2-氯苯甲酸。
以下一系列實例是本發(fā)明的典型化合物的合成。實例和表中的所有化合物的結(jié)構(gòu)經(jīng)核磁共振譜(nmr)，紅外光譜(ir)和質(zhì)譜(ms)證實。
實例1
2，3-二氯-4-乙硫基-苯乙酮

2-乙硫基-2，3-二氯苯(0.5摩爾)和78.5克(1.0摩爾)乙酰氯在500毫升二氯甲烷中的溶液，于5℃下1小時內(nèi)分批加入133.5克(1.0摩爾)氯化鋁。該反應(yīng)混合物被溫?zé)嶂潦覝?，然后，慢慢傾倒于冰和2N鹽酸的混合物中，分出二氯甲烷層并以5%氫氧化鈉和水洗滌。硫酸鎂干燥，真空除去二氯甲烷，得到所要求的苯乙酮(114克，90%)，為褐色固體，m.P.53～55℃。
以實例1所述同樣的方法，制得另一些化合物，并列于表1中。
表1
4-烷硫基-2，3-二氯苯乙酮


R′ 物理常數(shù)(m.P.℃)
-CH365～72
-CH2CH2CH3玻璃體
實例2
2，3-二氯-4-乙硫基苯甲酸

由實例1制得的4-乙硫基-2，3-二氯苯乙酮用碘-吡啶和氫氧化鈉按照L.C.King在J.Amer.chem.SOC.66，894(1944)中敘述的方法氧化為相應(yīng)的酸，m.P.204～206℃。
用實例2同樣的方法制備的另一些化合物列于表2中。
表2
4-烷硫基-2，3-二氯苯甲酸

R7物理常數(shù)(m.P.℃)
-CH3201～205℃
-CH2CH2CH3188～190℃
實例3
4-乙磺?；?，3-二氯苯甲酸

由實例1制得的4-乙硫基-2，3-二氯苯乙酮(0.25摩爾)，二氧六環(huán)(200毫升)和5%的次氯酸鈉(1860毫升，1.25摩爾)的混合物在激烈攪拌下慢慢加熱到80℃，隨后，放熱反應(yīng)開始。放熱反應(yīng)平息(80～100℃)后，冷卻此反應(yīng)混合物并用濃鹽酸酸化。濾出所得沉淀，得到要求的酸，m.P.170～172℃。
用實例3同樣的方法，制得的另外一些化合物列于表3中。
表3
4-烷磺酰基-2，3-二氯苯甲酸

R7物理常數(shù)(m.P.℃)
-CH3189～193
-CH2CH2CH3202～204
實例4
2-氯-4-乙磺?；?3-羥基苯甲酸

由實例3制得的4-乙磺酰基-2，3-二氯苯甲酸(0.35摩爾)溶于500毫升20%氫氧化鈉的溶液，于回流下加熱7小時。冷卻后，此水溶液以濃酸酸化并用乙酸乙酯提取兩次。合并乙酸乙酯提取液，硫酸鎂干燥，真空濃縮得到粗產(chǎn)品酸。用乙酸乙酯重結(jié)晶得到純的酸，為白色結(jié)晶，m.P.188～192℃。
由實例4同樣方法制得的另一些化合物列于表4。
表4
4-烷磺?；?2-氯-3-羥基苯甲酸

R7物理常數(shù)(m.P.℃)
-CH3187～189
-CH2CH2CH3181～185
實例5
3-乙氧基-4-乙磺?；?2-氯苯甲酸

由實例4制得的2-氯-4-乙磺酰基3-羥基苯甲酸(0.075摩爾)，碘乙烷(0.5摩爾)，和碳酸鉀(0.1摩爾)在二甲基甲酰胺(150毫升)中的混合物，于90℃加熱7小時。冷卻后，此反應(yīng)混合物于乙酸乙酯和5%碳酸鉀之間分配。乙酸乙酯層用鹽水洗滌，硫酸鎂干燥，真空濃縮，得到要求的苯甲酸的乙酯粗產(chǎn)品。該粗酯(0.075摩爾)與堿例如氫氧化鈉(0.1摩爾)在乙醇(100毫升)中于室溫下攪拌16小時，水解為相應(yīng)的酸。用2N鹽酸酸化此反應(yīng)混合物，然后于二氯甲烷和水之間分配。二氯甲烷層用硫酸鎂干燥，真空濃縮得到所要求的酸，為油狀物。
由實例5同樣方法制得的另一些化合物列于表5中。
表5
4-烷磺?；?3-烷氧基-2-氯苯甲酸

R7R6物理常數(shù)(m.p.℃)
-CH3-OCH3126-129
-CH3-OCH2CH3126-131
-CH3-OCH2CH2CH3118-123
-CH2CH3-OCH3127-130
-CH2CH3-OCH2CH2CH3128-132
-CH2CH2CH3-OCH3142-145
-CH2CH2CH3-OCH2CH373-78
-CH2CH3-OCH2CH2CH2CH3oil
-CH2CH3
oil
-CH2CH3
oil
實例6
3-烷氧基-4-烷硫基-2-氯苯甲酸

3-乙氧基-4-乙磺?；?2-氯苯甲酸(0.1摩爾)，碳酸鉀(0.3摩爾)，硫酸二乙酯(0.1摩爾)和二甲基甲酰胺(150毫升)的混合物，于室溫下攪拌1小時得到乙酯。加乙硫醇(0.2摩爾)，并于室溫下攪拌此反應(yīng)混合物4天，4-乙硫基取代4-乙磺?；４朔磻?yīng)混合物在二氯甲烷和水之間分配，真空濃縮二氯甲烷層，得到粗酯。此粗酯(0.1摩爾)與堿例如氫氧化鈉(0.1摩爾)在乙醇(100毫升)中，室溫下攪拌16小時，水解為相應(yīng)的酸。以2N鹽酸酸化此反應(yīng)混合物，然后在二氯甲烷和水之間分配。二氯甲烷層用硫酸鎂干燥，真空濃縮，得到要求的酸，m.P.116～120℃。
實例7
4-乙磺?；?3-乙硫基-2-氯苯甲酸和3，4-二乙硫基-2-氯苯甲酸

由實例3制得的4-乙磺酰基-2，3-二氯苯甲酸(0.2摩爾)，乙硫醇(0.8摩爾)，氫氧化鈉(1摩爾)在300毫升水中的溶液，回流加熱24小時。冷卻后，反應(yīng)混合物以濃鹽酸酸化并以二氯甲烷提取。分出二氯甲烷層，用硫酸鎂干燥。真空蒸發(fā)二氯甲烷，得到兩種酸的混合物，通過clinton和Lawkowski在J.Amer.Chem.SOC.70，3135(1948)中敘述的方法，用在二氯甲烷中的甲醇和硫酸將它們轉(zhuǎn)化為甲酯。這兩種酯通過一般色譜技術(shù)分離。堿性水解后分別得到3，4-二乙硫基-2-氯苯甲酸，m.P.73～75℃和2-氯-4-乙磺?；?3-乙硫基苯甲酸，為油狀物。
由實例7同樣方法制得的另一些化合物列于表6和表7。
表6
4-烷磺?；?3-烷硫基-2-氯苯甲酸


R7R6物理常數(shù)(m.P.℃)
CH3-SCH2CH3110～112
CH2CH3-SCH3油狀物
CH2CH2CH3-SCH2CH3油狀物
表7
3，4-二烷硫基-2-氯苯甲酸

R7R6物理常數(shù)(m.P.℃)
CH2CH2CH3-SCH2CH2CH3半固體
本發(fā)明的中間體苯甲酸通過下面兩個反應(yīng)很容易轉(zhuǎn)化成其相應(yīng)的酰囟和氰化物。
首先，按照如下反應(yīng)式，在適當(dāng)溶劑如二氯甲烷中，1摩爾草酰氯與1摩爾中間體苯甲酸于20～40℃下加熱1～4小時

其中，n，R6和R7的含義如上所述。
由苯甲酰氯與氰化亞銅按照如下反應(yīng)式，在150～220℃反應(yīng)1～2小時，很容易地制得相應(yīng)苯甲酸的氰化物

上述苯甲酰氯可以與1，3-環(huán)己二酮按照如下兩步反應(yīng)制備上述除草劑，2，3，4-三取代的苯甲酰基-1，3-環(huán)己二酮

一般在反應(yīng)步驟(1)中，摩爾量的二酮和取代的苯甲酰氯，與微摩爾過量的三乙胺反應(yīng)。兩種反應(yīng)劑在溶劑如二氯甲烷中混合。在冷卻下，將三乙胺慢慢加入到此反應(yīng)混合物中去。此反應(yīng)混合物在室溫下攪拌幾小時。
反應(yīng)產(chǎn)物以常規(guī)技術(shù)處理。

＊＝丙酮合氰化氫或氰化鉀。
一般，在反應(yīng)步驟(2)中，1摩爾烯醇酯中間體與1～4摩爾三乙胺，最好是2摩爾三乙胺和至多0.5摩爾最好是0.1摩爾氰根源(例如，氰化鉀或丙酮合氰化氫)反應(yīng)。此混合物在反應(yīng)釜中于室溫下攪拌約1小時，并以常規(guī)技術(shù)回收要求的產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1、制備4-(C1-C4烷磺酰基)-2-氯-3-羥基苯甲酸的方法，其特征是該方法包括4-(C1-C4烷磺?；?-2，3-二氯苯甲酸與一種氫氧化物反應(yīng)，接著，酸化所得混合物生成要求的產(chǎn)物。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其中所說的氫氧化物是氫氧化鈉，和酸化是用鹽酸進(jìn)行。
專利摘要
在某些除草化合物2-(2，3，4-三取代的苯甲酰基)-1，3-環(huán)己二酮的制備中，常用的新型三取代的苯甲酸中間體的制備方法。這些中間體苯甲酸的結(jié)構(gòu)式如下，其中R6是氯，C1～C4烷氧基，C1～C4烷硫基或羥基，n是整數(shù)0或2，R7是C1～C4烷基。
文檔編號C07C67/00GK86101277SQ86101277
公開日1986年11月19日 申請日期1986年3月3日
發(fā)明者戴維德·勞斯·利 申請人:斯托弗化學(xué)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan