專利名稱：制備3-溴甲基苯甲酸的方法
技術領域：
本發明涉及通過溴化相應的3-甲基苯甲酸制備3-溴甲基苯甲酸的方法。本發明還涉及某些3-溴甲基苯甲酸。
3-溴甲基苯甲酸的衍生物在某些除草劑的合成中構成有價值的反應體。溴甲基芳族化合物理論上可由相應的甲基芳族化合物通過側鏈溴化反應制備；在這方面可參照Houben-Weyl，第5卷，331頁以下(1960)。然而，公知的是諸如羧基、烷羰基、氰基和硝基的電負性取代基顯然阻礙反應，使得僅能獲得很低的產率。WO 99/06339公開了在偶氮羧酸酯或偶氮腈存在下，并在氧化劑存在下，通過溴化相應的甲基芳族化合物制備取代的芐基溴化物的方法。在這種情況下，一個取代基是電負性的，并來自氟、氯、溴、烷氧基羰基、氰基和硝基。這種方法的缺點是要使用額外的氧化劑，以及并不總是滿意的產率。EP-A 0292944描述了通過2-氯-3-甲基-4-甲基磺酰基苯甲酸甲酯在四氯化碳中的自由基引發劑誘發的溴化反應制備3-溴甲基-2-氯-4-甲基磺酰基苯甲酸甲酯的方法。然后通過水解從后一種化合物獲得游離酸3-溴甲基-2-氯-4-甲基磺酰基苯甲酸。
具體考慮某些除草劑的制備時，理想的是直接制備3-溴甲基苯甲酸的方法。
現已發現2-鹵代-3-甲基-4-烷基磺酰基苯甲酸可通過溴化成相應的3-溴甲基-2-鹵代-4-烷基磺酰基苯甲酸，以很好的產率和很高的純度轉化。
因此本發明提供了通過將通式(I)的3-甲基苯甲酸
A)在自由基引發劑存在下與N-溴琥珀酰亞胺進行溴化反應，或B)與元素溴進行溴化反應，并用曝光燈(photolamp)照射，制備通式(II)的3-溴甲基苯甲酸的方法， 其中，在通式(I)和(II)中，R1是氟、氯或溴，和R2是(C1-C4)烷基。
用于變體A)的溴化反應的合適的自由基引發劑是商購的和本領域普通技術人員公知的自由基引發劑，例如二芳酰基過氧化物、偶氮羧酸酯和偶氮腈。其實例包括偶氮異丁腈和過氧化二苯甲酰。按照變體B)的用光照射用商購的曝光燈進行，而且理論上是本領域普通技術人員公知的。
除了非常高的產率和非常高的純度外，根據本發明方法的另一個優點可認為是使用很少的有毒溶劑，而且最終產物的加工特別簡單。
已發現用于根據本發明方法的合適溶劑是可認為對于溴化反應條件呈惰性的那些溶劑。它們包括例如諸如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷和氯苯的鹵代烴，以及諸如乙腈的化合物。已發現溶劑氯苯和乙腈對于方法變體A)是有益的，而溶劑氯苯、二氯甲烷和1，2-二氯乙烷對于方法變體B)是有益的。可以理解的是，也可以使用這些溶劑的混合物。
在兩種方法變體中，反應通常在40-100℃，優選的70-100℃的溫度下進行。在低沸點溶劑乙腈、1，2-二氯乙烷和二氯甲烷的情況下，優先選擇在回流下反應。
在方法變體A)中，合適的是首先加入在溶劑中的帶有N-溴琥珀酰亞胺(NBS)和自由基引發劑的通式(I)的化合物，然后逐漸加熱。反應可非必須地通過加入少量溴來加速。優先選擇使用過量的NBS。
在方法變體B)中，合適的是首先加入在溶劑中的通式(I)的化合物，然后在用曝光燈照射加熱后滴加溴。優先選擇使用過量的溴。
根據通式(I)和(II)的化合物在所用溶劑中的溶解度的不同，這些化合物被完全或部分溶解。它們一般是部分溶解，使其中一部分懸浮。兩種方法變體中的反應一般在進行約2-6小時后完成。反應完成的準確時間可通過例如薄層色譜法或通過HPLC監測。
為了加工，將反應混合物冷卻。當通過方法變體A)進行溴化反應時，合適的是首先加入亞硫酸氫鈉溶液和非必須的溶劑。然后進一步的加工取決于產物的溶解度和純度。在方法變體A)的情況下，反應產物通常可直接在冷卻后吸取過濾。在兩種情況下，沖洗反應產物，如果需要，可通過例如從乙酸乙酯或乙酸丁酯重結晶進一步提純。
除EP-A 0292944公開的化合物3-溴甲基-2-氯-4-甲基磺酰基苯甲酸外，通式(II)的化合物是新穎的。因此除化合物3-溴甲基-2-氯-4-甲基磺酰基苯甲酸外，本發明還提供了通式(II)的化合物 其中R1是氟、氯或溴，和R2是(C1-C4)烷基。
本發明的以下實施例用于說明本發明。
實施例13-溴甲基-2-氯-4-甲基磺酰基苯甲酸的制備方法變體A)在一個1升的攪拌裝置中，將100g的2-氯-3-甲基-4-磺酰基甲基苯甲酸懸浮在400ml氯苯中。在室溫下，加入85.9g的N-溴琥珀酰亞胺和6.6g偶氮異丁腈，隨后將混合物加熱到60℃。然后加入2.6g溴，再將反應混合物逐步加熱到90℃。在90℃下再攪拌混合物2小時；此后的HPLC分析表明轉化率超過98％。反應混合物冷卻后，接連加入100ml 2％的亞硫酸氫鈉溶液和400ml水并充分攪拌。過濾懸浮液，沖洗固體并在60℃下減壓干燥。得到121.3g(88.4％的理論值)3-溴甲基-2-氯-4-甲基磺酰基苯甲酸。純度96％(HPLC)，熔點207-208℃。
方法變體B)向250ml玻璃燒瓶中首先加入5g在50ml二氯甲烷和50ml水中的2-氯-3-甲基-4-磺酰基甲基苯甲酸。用300W燈照射后，在3小時期間逐步計量加入11g溴，混合物在回流下沸騰。再進一步照射2小時后，反應混合物已基本褪色。根據HPLC分析，反應混合物含有87％的產物和10％的反應物。
實施例2方法變體A)3-溴甲基-2-氯-4-乙基磺酰基苯甲酸的制備在一個0.5升的攪拌裝置中，將20g的2-氯-3-甲基-4-磺酰基乙基苯甲酸懸浮在150ml乙腈中。在室溫下，加入17.6g的N-溴琥珀酰亞胺和0.7g過氧化二苯甲酰，隨后加熱回流混合物。在每個1小時后，再分3部分每次0.7g加入過氧化二苯甲酰，最后一此加入后再攪拌混合物2小時。此后的HPLC分析表明已完全轉化。反應混合物冷卻后，接連加入100ml 2％亞硫酸氫鈉溶液和300ml乙酸乙酯。除去有機相，沖洗并減壓濃縮。將固體殘渣懸浮在50ml二乙醚和20ml己烷中，過濾并干燥。得到28.2g(95.6％的理論值)3-溴甲基-2-氯-4-乙基磺酰基苯甲酸。純度88％(HPLC)，熔點103℃。
權利要求
1.制備通式(II)的3-溴甲基苯甲酸的方法， 是通過將通式(I)的3-甲基苯甲酸 A)在自由基引發劑存在下與N-溴琥珀酰亞胺進行溴化反應，或B)與元素溴進行溴化反應，并用曝光燈照射，其中，在通式(I)和(II)中，R1是氟、氯或溴，和R2是(C1-C4)烷基。
2.如權利要求1中要求的方法，其中用于變體A)的溴化反應的自由基引發劑是偶氮異丁腈或過氧化二苯甲酰。
3.如權利要求1或2中要求的方法，其中所用溶劑對于方法變體A)是氯苯或乙腈，對于方法變體B)是氯苯或二氯甲烷。
4.如權利要求1到3的任何一項要求的方法，其中反應在70-100℃的溫度下進行，在乙腈和二氯甲烷作為溶劑的情況下是在它們的回流溫度下進行。
5.通式(II)的化合物 其中R1是氟、氯或溴，和R2是(C1-C4)烷基，其中化合物3-溴甲基-2-氯-4-甲基磺酰基苯甲酸除外。
全文摘要
描述了通過相應的3－甲基苯甲酸的溴化反應制備通式(II)的3－溴甲基苯甲酸的方法。此外，描述了其中R
文檔編號C07C317/44GK1553891SQ02817704
公開日2004年12月8日 申請日期2002年8月29日 優先權日2001年9月11日
發明者H·勒赫曼, H 勒赫曼 申請人:拜爾作物科學有限公司