專利名稱：殺蟲劑中間體的制備方法
技術領域：
本發明涉及殺蟲劑中間體的制備方法，并涉及新型2-芳基亞肼基丁二腈化合物，和涉及2-芳基肼基丁二腈化合物。
背景技術：
公布的歐洲專利No.0295117和0234119描述了在合成中使用的具有殺蟲活性的苯基吡唑化合物和5-氨基-1-芳基-3-氰基吡唑中間體化合物的制備。這些化合物的各種制備方法是已知的。然而，現在需求的是提供這些化合物及其中間體化合物的改進的制備方法。
已知芳基肼在極性的質子溶劑例如醇中與缺電子烯烴例如丙烯腈發生邁克爾加成反應，然后在堿性介質中發生氧化，給出5-氨基-1-芳基吡唑，在例如美國專利No.4824960中有所描述。然而，本發明申請人未找到報道肼與富馬腈反應的任何資料。N，N’-二芳基肼氧化成偶氮化合物是已知的，僅在一個氮原子上被取代的N-烷基肼和N-芳基肼也氧化成偶氮化合物，但它們通常不穩定，分解成氮氣和碳氫化合物(見J.March著，Advanced Organic Chemistry，第三版，1062頁)。Y.H.Kim和Y.Choi在發表于Tetrahedron Letter 1996年第37卷8771-4頁的文章中描述了環戊烯存在下鈀催化的α-肼基腈的脫氫作用，生成腙基氰化物。然而，本發明申請人尚未了解到任何其他有關肼氧化生成腙的信息。此外，Kim和Choi的描述局限于未取代的苯基肼的衍生物，而且未作出可實現富馬腈的肼衍生物的氧化的任何提示。
發明的內容本發明的第一個目標是提供5-氨基-1-芳基-3-氰基吡唑殺蟲劑中間體的方便的制備方法，而且獲得的產品產率高、純度高。
本發明的另一個目標是提供2-芳基亞肼基丁二腈化合物的制備方法，該化合物可用于制備5-氨基-1-芳基-3-氰基吡唑殺蟲劑中間體。
本發明的又一個目標是提供2-芳基肼基丁二腈化合物的制備方法。
本發明的再一個目標是提供在具有殺蟲活性化合物的制備中使用的新型中間體。
本發明的這些和其他目標將由下面的說明書顯而易見，并可通過本發明全部或部分地得以實現。
本發明的一個方面提供了由分子式為(II)的化合物的成環作用來制備分子式為(I)的化合物的方法，如下面反應圖解Sc1所示 其中W是氮或-CR4；R2、R4、R5、R6獨立地選自氫、鹵素、烷基、鹵代烷基、烷氧基、鹵代烷氧基、R7S(O)n-、硝基、氰基、和-SF5；R3的定義同R2，或是由1-5個選自鹵素、烷基、鹵代烷基、烷氧基、鹵代烷氧基、R7S(O)n-、硝基、氰基、和-SF5的基團所任意取代的苯基，這些基團可以是相同的或是不同；R7是烷基或鹵代烷基；n是0、1或2。
除非在本說明書中另有規定，“烷基”指有1-6個碳原子(優選1-3個)的直鏈或支鏈烷基。除非另有說明，“鹵代烷基”和“鹵代烷氧基”分別是被一個或多個選自氟、氯、溴的鹵素原子所取代的有1-6個碳原子(優選1-3個)的直鏈或支鏈的烷基、烷氧基。
優選的分子式為(I)的化合物具有一個或多個的下列特點R2是鹵素或氫；R3表示鹵素、鹵代烷基(優選三氟甲基)、鹵代烷氧基(優選三氟甲氧基)、R7S(O)p-、-SF5或是由1-3個選自三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲基、-S(O)nCF3、二氯氟甲基、氯二氟甲基、氯二氟甲氧基、二氯氟甲氧基和鹵素基團取代的苯基，這些基團可以是相同的或是不同；R4是鹵素；R5和R6是氫。
尤其優選的分子式為(I)的化合物具有一個或多個的下列特點-W表示-CR4，R4是鹵素；R3表示鹵代烷基、鹵代烷氧基、或-SF5；R5和R6表示氫。
最優選的分子式為(I)的化合物是5-氨基-3-氰基-1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑。
上述獲得分子式為(I)的化合物的反應Sc1通常是在堿存在的條件下進行，堿可以是有機的或無機的。合適的有機堿的例子是胺，例如三乙胺或吡啶。合適的無機堿的例子是堿、或堿土金屬氫氧化物、乙酸鹽、碳酸鹽、或碳酸氫鹽例如氫氧化鈉或碳酸鈉、或優選氨(含水的或氣態的)。通常分子式為(I)的化合物與堿的摩爾比范圍從大約1∶10到大約10∶1。反應也可以在相轉移催化劑存在的條件下進行，例如季胺鹽如氯化芐基三甲銨、氯化三辛酰甲銨、氯化四甲銨、溴化四-正-丙銨、氯化正-十二烷基三甲銨、氯化四-正-丁銨、和溴化正-十四烷基三甲銨。此反應通常在溶劑中進行，合適的溶劑包括醇(優選乙醇)、或非水-溶混的溶劑，尤其是鹵代的碳氫化合物例如二氯乙烷或二氯甲烷，當使用相轉移催化劑時非溶混溶劑是合適的。也可以選擇水用作共溶劑。反應溫度通常為大約-20-50℃，優選大約0-20℃。
根據本發明的另一個特征，本發明還提供通過分子式為(III)的化合物的氧化而制備分子式為(II)的化合物的方法，如下面反應圖解Sc2所示 其中W、R2、R3、R5和R6的定義如上。
優選的分子式為(II)的化合物對W、R2、R3、R5和R6的定義與上述分子式為(I)的化合物的所作定義相同。最優選的分子式為(II)的化合物是2-(2，6-二氯-4-三氟甲基-苯亞肼基)丁二腈。
獲得的分子式為(II)的化合物可以是順式和反式異構體的混合物，所有這樣的形式都包括在本發明的范圍內。
對于上述形成分子式為(II)的化合物的反應圖解Sc2所合適的氧化劑包括醌例如苯醌、過氧化物例如過氧化氫、次鹵酸鹽例如次氯酸鈉、或空氣存在下的堿金屬氫氧化物例如氫氧化鈉、或優選金屬的鹽或金屬氧化物例如二氯化銅或氧化汞。此反應通常在溶劑中進行。適用的溶劑包括芳香鹵代或非鹵代碳氫化合物例如甲苯或氯苯、腈例如乙腈、或酰胺例如N，N-二甲基甲酰胺。反應溫度通常大約20-150℃，優選大約50-100℃。
根據本發明的又一個特征，本發明提供通過將分子式為(IV)的化合物、其烯醇、或其烯醇鹽與分子式為(V)的重氮鹽進行反應來制備分子式為(II)的化合物的方法，如下面反應圖解Sc3所示 這里W、R2、R3、R5和R6的含義與上述反應圖解Sc1中所定義的一樣，X通常是無機酸的陰離子基團例如硫酸氫根或氯根。
化合物(IV)通常是烯醇鹽的形式，優選堿金屬鹽，例如烯醇鉀或烯醇鈉。
上述由分子式為(IV)的化合物與分子式為(V)的化合物進行反應形成分子式為(II)的化合物的反應圖解Sc3是通過偶聯和去甲酰化發生的。當使用的化合物(IV)是金屬的烯醇鹽時，反應通常是在無機酸例如硫酸和鹽酸充分過量的情況下進行(重氮化反應在同一個容器內進行時，無機酸通常是存在的)，將金屬的烯醇鹽轉變成游離烯醇。通常使用溶劑例如乙酸、水、鹵代碳氫化合物例如二氯甲烷或二氯乙烷、鹵代芳香化合物例如氯苯、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、或優選醇例如乙醇。反應也可以在一種緩沖劑例如乙酸鈉存在的條件下進行。在偶聯階段之后，通常加入一種弱堿例如氫氧化銨溶液以產生弱堿性溶液使反應完成，例如pH值大約為8。反應溫度通常大約-20-50℃，優選大約0-20℃。
上述分子式為(V)的重氮鹽通常是就地將分子式為(Va)的化合物 重氮化而制成，其中W、R2、R3、R5和R6的含義與上述定義的一樣，采用文獻中已知的條件，通常使用1摩爾當量的亞硝酸鈉和無機酸例如鹽酸或硫酸。
根據本發明的再一個特征，也可以將分子式為(VI)的化合物與分子式為(V)的重氮鹽進行反應來制備分子式為(II)的化合物，分子式為(V)的重氮鹽中W、R2、R3、R5、R6和X的定義如上所述，分子式為(II)化合物中W、R2、R3、R5和R6含義與上述反應圖解Sc1所定義的相同，分子式為(VI)的化合物中 Ra是烷基，優選乙基。
采用的反應條件與上述反應圖解Sc3中描述的相同。
根據本發明的又再一個特征，上述分子式為(III)的化合物可以通過分子式為(VII)的芳基肼與分子式為(VIII)的化合物的反應來制備，如下面反應圖解Sc4所示 其中W、R2、R3、R5和R6的含義與上述反應圖解Sc1所定義的相同。
分子式為(VIII)的化合物是已知的，可以以順式異構體馬來腈或優選反式異構體富馬腈的形式使用。也可以使用兩個異構體的混合物。分子式為(VII)的芳基肼是已知的，或可以由已知的方法制備。
優選的分子式為(III)的化合物的W、R2、R3、R5和R6與上述分子式為(I)的化合物所優選的相同。最優選的分子式為(III)的化合物是2-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯肼基)丁二腈。
上述生成分子式為(III)的化合物的反應可以在多種溶劑中進行，優選極性溶劑，例如醇。極性的質子惰性溶劑例如N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、或二甲亞砜是尤其優選的。優選的另一個方面是在沒有溶劑情況下加熱分子式為(VII)和(VIII)的化合物的混合物而使反應進行。
催化劑例如四-烷基銨鹽如N-芐基三甲基氫氧化銨、或丙氨酸也可以在反應中使用。
反應溫度通常約為20-150℃，優選大約80-100℃。
此反應可以在分子式為(VIII)的化合物與分子式為(VII)的化合物兩者摩爾比約1∶10--10∶1的條件下進行，優選大約1∶1--5∶1，尤其優選大約1.1∶1。
上述分子式為(II)和(III)的化合物是新型的，因而構成本發明的再一個特征。
下列非限制性實施例用以說明本發明。采用氘代氯仿為溶劑，記錄NMR譜圖。Hplc是指高效液體色譜，m.p.是指熔點。
實施例15-氨基-3-氰基-1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑(反應圖解Sc1)的制備氨(20微升8％氨的水溶液)在0℃加入到2-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯亞肼基)丁二腈(0.077克)與乙醇(1毫升)和水(0.2毫升)的混合物中，10分鐘后將混合物萃取(二氯甲烷)并蒸發，得到本標題化合物(0.076克，97％產率)，純度98％(由Hplc得到)。
實施例25-氨基-3-氰基-1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑(反應圖解Sc1)的制備2-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯亞肼基)丁二腈(1.0克)和碳酸氫鈉(40毫升飽和的水溶液)和二氯甲烷(915毫升)在20℃、pH值為9的條件下攪拌3小時。加入碳酸鈉溶液直至pH值為11，并連續攪拌一個過夜。加入少量的氫氧化鈉溶液使pH值達12，3小時后再加入少量的Aliquat336(商標，三辛酰基甲基氯化銨)，2小時后反應結束。洗滌二氯甲烷的萃取物(水和鹽水)，干燥(硫酸鈉)并蒸發，得到本標題的化合物。
實施例32-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯亞肼基)丁二腈(反應圖解Sc2)的制備2-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯肼基)丁二腈(0.323克)和二氯化銅(0.175克)的混合物在氯苯中于60℃加熱6小時，過濾并蒸發后，得到本標題化合物和5-氨基-3-氰基-1-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯基)吡唑的比例為7∶1的混合物，經硅膠柱色譜用二氯甲烷洗脫，給出純的本標題化合物，得到的是順式和反式異構體的混合物，NMR(反式異構體)3.6(s，2H)、7.57(s，2H)、8.82(s，1H，可用D2O交換)，NMR(順式異構體)3.56(s，2H)、7.59(s，2H)、8.27(s，1H，可用D2O交換)。
實施例42-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯亞肼基)丁二腈(反應圖解Sc3)的制備亞硝酸鈉(3.9克)加入到攪拌的濃硫酸(12.8毫升)中，在80℃下加熱直至溶解。在30℃加入乙酸(25毫升)。在20℃、10分鐘以上的時間內加入2，6-二氯-4-三氟甲基苯基苯胺(10.0克)和乙酸(25毫升)的混合物，溫度維持在25℃以下。混合物在55℃下加熱50分鐘，再加入亞硝酸鈉(0.65克)和乙酸(10毫升)，20分鐘之后加熱到70℃，并加入硫酸(2.8毫升)。20分鐘之后，冷卻的混合物在10℃下加入到2-羥基亞甲基丁二腈的鉀鹽(7.6克)和乙酸鈉(35.6克)在水和乙酸(70毫升)中的混合物中。在1小時內升溫到20℃，之后加入二氯甲烷，再加入氫氧化銨溶液(210毫升)使pH值達8。分離有機相，洗滌(水和鹽水)，干燥(硫酸鈉)并蒸發，給出本主題的紅棕色固態化合物(18.1克)。從己烷/叔丁基甲基醚中重結晶得到本標題的純化合物(6.85克)，熔點80-82℃，NMR3.6(s，2H)、7.66(s，2H)、9.03(s，1H，可用D2O交換)。
實施例52-(2，6-二氯-4-三氟甲基苯肼基)丁二腈(反應圖解Sc4)的制備2，6-二氯-4-三氟甲基苯肼(1.0克)和富馬腈(1.0克)在二甲亞砜(10毫升)中的混合物于100℃加熱7小時。冷卻的混合物用水稀釋并萃取(乙醚)，蒸發并從二氯甲烷/己烷中結晶，給出本標題的化合物(0.828克，63％)，熔點101-102℃。
實施例62-(苯肼基)丁二腈(反應圖解Sc4)的制備苯肼(4.29克)和富馬腈(3.1克)的混合物，其中苯肼用作溶劑，該混合物在75-80℃加熱20小時，用快速硅膠色譜純化，并從二氯甲烷/已烷中結晶，給出本標題的化合物(3.29克，45％)，熔點97-98℃。
雖然本發明是根據各種優選的實施例進行說明的，熟練的技術人員將會意識到可以在不脫離本發明精神下進行各種改變、替換、省略、和變化。因此，本發明的保護范圍僅由下面的權利要求書所限定，包括本發明的等價物。
權利要求
1.一種制備具有分子式(III)的化合物的方法， 其中W是氮或-CR4；R2、R5和R6獨立地選自氫、鹵素、C1-6烷基、C1-6鹵代烷基、C1-6烷氧基、C1-6鹵代烷氧基、R7S(O)n-、硝基、氰基和-SF5；R3是氫、鹵素、C1-6烷基、C1-6鹵代烷基、C1-6烷氧基、C1-6鹵代烷氧基、R7S(O)n-、硝基、氰基、-SF5，或是由1-5個選自鹵素、C1-6烷基、C1-6鹵代烷基、C1-6烷氧基、C1-6鹵代烷氧基、R7S(O)n-、硝基、氰基和-SF5的基團所取代的苯基，這些基團可相同或不同；該方法包括使具有分子式(VII)的芳基肼 與分子式為(VIII)的化合物CH(CN)＝CH(CN)(VIII)進行反應。
全文摘要
本發明涉及具有分子式(I)的化合物的制備方法，其中W、R
文檔編號C07D231/38GK1421439SQ02152640
公開日2003年6月4日 申請日期1998年2月25日 優先權日1997年3月3日
發明者T·達席爾瓦, J·－E·安塞爾 申請人:羅納-普朗克農業公司