專(zhuān)利名稱(chēng)：鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物的制備及新的鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通式Ⅰ的鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物的制備方法，
其中Ph是被氯代甲基或溴代甲基取代的苯基，而且如果必要的話(huà)，苯基還可帶有1至4個(gè)對(duì)反應(yīng)惰性的基團(tuán)。
苯甲酰氰是可按照公知的方法制備的，特別是通過(guò)苯甲酰氯與以下幾種物質(zhì)反應(yīng)制備-與氰化汞反應(yīng)(F.Wohler and J.Liebig，Annalen der Chemie 3，(1832)249，267)，-與氰化銀反應(yīng)(Liebigs′Annalen der Chemie 287，(1895)，307)，-與無(wú)水氰化銅(I)反應(yīng)(Org.Synthesis 24，(1944)14)-或在吡啶存在下與無(wú)水氰化氫反應(yīng)(Chem.Ber.31，(1898)1023)。
在EP-A 352543中提到了取代的苯甲酰氰類(lèi)化合物(見(jiàn)說(shuō)明書(shū)第4頁(yè)式Ⅱ和權(quán)利要求5)，特別是作為用于除草的4-苯基吡唑類(lèi)化合物的可能的起始物質(zhì)(見(jiàn)說(shuō)明書(shū)第10頁(yè)反應(yīng)路線(xiàn)(4))。但該專(zhuān)利未給出制備這些苯甲酰氰類(lèi)化合物的方法，除了苯甲酰氰類(lèi)化合物的通式外，甚至未公開(kāi)一個(gè)具體的化合物。
DE-A 4042282公開(kāi)了2-苯氧甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物的制備方法，通過(guò)2-苯氧甲基苯甲酰氯類(lèi)化合物與堿金屬氰化物或堿土金屬氰化物反應(yīng)，必要的話(huà)在氫氰酸存在下反應(yīng)。但是該方法看來(lái)不適合用于制備鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物(Ⅰ)，因?yàn)榘凑誋ouben-Weyl，Methoden der Organischen Chemie(有機(jī)化學(xué)方法)，卷Ⅷ，第4版，Georg Thieme Verlay，Stuttgart 1952，第294頁(yè)，芳環(huán)上的α-鹵代烷基側(cè)鏈非常易于與堿金屬氰化物反應(yīng)。關(guān)于這一點(diǎn)通過(guò)實(shí)例給出了芐基氯與氰化鈉的反應(yīng)。還可以參見(jiàn)無(wú)水條件下，在150℃，芐基氯與氰化銅(Ⅰ)的反應(yīng)，見(jiàn)J.Am.Chem.Soc.68，(1946)2741。
按照類(lèi)似于Houben-Weyl的方法，在鹵代甲基苯甲酰氯Ⅱ類(lèi)化合物與堿金屬氰化物或過(guò)渡金屬氰化物的反應(yīng)中，相應(yīng)地可預(yù)期得到氰基甲基苯甲酰氯和鹵代甲基苯甲酰氰產(chǎn)物的混合物。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供制備化合物Ⅰ的可工業(yè)化應(yīng)用的方法。
我們已發(fā)現(xiàn)該目的可通過(guò)本發(fā)明中制備鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物的方法得以實(shí)現(xiàn)，該方法包括使式Ⅱ的鹵代甲基苯甲酰氯與堿金屬氰化物或過(guò)渡金屬氰化物反應(yīng)。
所述式Ⅱ?yàn)?br> 鹵代甲基苯甲酰氯類(lèi)化合物Ⅱ可通過(guò)已知的鹵化方法由相應(yīng)的甲基取代的苯衍生物(參見(jiàn)例如DE-A2835440)或由相應(yīng)的苯甲酸類(lèi)化合物(參見(jiàn)例如DE-A4042282)制得ph——COOH (cocl2或)/(socl2) ph-co-cl
本發(fā)明方法通常推薦在大氣壓或輕微減壓條件下進(jìn)行，反應(yīng)溫度為(-20)至100℃，優(yōu)選0至80℃，特別是20至80℃。
在堿金屬氰化物中優(yōu)選氰化鈉和氰化鉀。在過(guò)渡金屬氰化物中，合適的有，例如氰化汞(Ⅰ)、氰化銀并優(yōu)選氰化銅(Ⅰ)。
通常使用大約化學(xué)計(jì)量量的鹵代甲基苯甲酰氯Ⅱ和堿金屬氰化物或過(guò)渡金屬氰化物。然而，基于Ⅱ的量計(jì)算，氰化物最好過(guò)量，不超過(guò)2倍，特別優(yōu)選1.05至1.5倍。
如果使用的鹵代甲基苯甲酰氯Ⅱ不是以液態(tài)存在，則需要加入惰性有機(jī)溶劑或稀釋劑，特別合適的是質(zhì)子惰性偶極溶劑或非極性溶劑。
質(zhì)子惰性偶極溶劑應(yīng)理解為是指溶劑分子具有一定偶極矩，但不帶有能夠形成氫橋的氫原子的溶劑，該類(lèi)溶劑的介電常數(shù)大于15?？蓞⒁?jiàn)A.J.Parker，Chem.Rev.69(1969)，第1-32頁(yè)，特別是第2頁(yè)關(guān)于質(zhì)子惰性偶極溶劑的定義。
合適的質(zhì)子惰性偶極溶劑是，例如亞砜類(lèi)例如二甲亞砜、二乙基亞砜，二甲基砜、二乙基砜、甲基乙基砜和環(huán)丁砜;腈類(lèi)例如乙腈、芐腈、丁腈、異丁腈和間氯芐氰;N，N-二烷基取代的酰胺類(lèi)例如二甲基甲酰胺、四甲基脲、N，N-二甲基苯甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基苯乙酰胺、N，N-二甲基環(huán)己烷甲酰胺、N，N-二甲基丙酰胺及同系N-酰基哌啶(Carboxylic acid piperidide)、N-?；鶈徇?Carboxylic acid morpholide)、N-?；量┩?Carboxylic acid pyrrolidide)、上述N，N-二甲基化合物相應(yīng)的N，N-二乙基、N，N-二丙基、N，N-二異丙基、N，N-二異丁基、N，N-二芐基、N，N-二苯基、N-甲基-N-苯基-、N-環(huán)己基-N-甲基和N-乙基-N-叔丁基化合物，以及N-甲基甲酰胺、N-乙基吡咯烷酮、N-丁基吡咯烷酮、N-乙基-4-哌啶酮、N-甲基吡咯烷酮和六甲基磷酰胺。上述溶劑的混合物也是合適的。
優(yōu)選二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、環(huán)丁砜、丙酮和乙腈。
合適的非極性溶劑優(yōu)選芳烴類(lèi)，例如苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯、鹵代烴類(lèi)，例如二氯甲烷，和醇類(lèi)例如甲醇和乙醇。特別優(yōu)選甲苯。
本方法過(guò)程通過(guò)加入催化劑可順利地進(jìn)行?；冖虻牧坑?jì)算，0.005至2倍量，特別是0.01至0.5倍量的催化劑就足夠了。
用于該目的的適合的催化劑通常是四級(jí)氮化合物的鹵化物、氰化物、氫氧化物、硫酸氫鹽、C1-C4烷基硫酸鹽和四氟硼酸鹽和鹵化芳基鏻及鹵化烷基鏻;例如鹵化四(C1-C4烷基)銨，例如氯化四乙銨、溴化四乙銨、溴化四丙銨、氯化四丁銨、溴化四丁銨、碘化四丁銨、溴化四辛銨、氯化三丁基甲銨、溴化十六烷基三甲銨、氯化十六烷基三甲銨溶液、溴化乙基十六烷基二甲銨、氯化甲基三辛基銨。
下列銨、哌啶鎓和嗎啉鎓離子，與乙基硫酸鹽或溴反離子所形成的鹽環(huán)己基二乙基正丁基銨，氯化(C1-C6烷基)芐基二甲銨，溴化芐基三丁基銨，氯化芐基三丁基銨，氯化芐基三乙基銨，氯化芐基三甲基銨，芐基環(huán)己基二乙基銨，芐基-二正丙基乙基銨，芐基-二正丁基乙基銨，
芐基丁基環(huán)己基乙基銨，丁基二(甲氧乙基)乙基銨，芐基二(甲氧乙基)乙基銨，二芐基二正丙基銨，二芐基二正丁基銨，二正丁基二(甲氧乙基)銨，芐基正丁基二(甲氧乙基)銨，二芐基二(甲氧乙基)銨，N-(正丁基)-N-乙基哌啶鎓，N-芐基-N-乙基哌啶鎓，4-(正丁基)-4-乙基嗎啉鎓，4-芐基-4-乙基嗎啉鎓，N-二(正丁基)哌啶鎓，N-芐基-N-(正丁基)哌啶鎓，4-二(正丁基)嗎啉鎓，4-芐基-4-(正丁基)嗎啉鎓，環(huán)己基二芐基乙基銨，N，N-二(正丁基)六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(正丁基)六亞甲基亞銨N，N-二芐基六亞甲基亞銨N，N-二芐基哌啶鎓4，4-二甲基嗎啉鎓，N，N-二(正丁基)吡咯烷鎓N-芐基-N-(正丁基)吡咯烷鎓N，N-二芐基吡咯烷鎓N-芐基-N-己基哌啶鎓
N-芐基-N-(2-甲基戊基)哌啶鎓，N-芐基-N-(2-乙基己基)哌啶鎓，1，1-二正丁基-2-乙基哌啶，1-芐基-1-正丁基-2-乙基哌啶，4-芐基-4-己基嗎啉鎓，4-(正丁基)-4-己基嗎啉鎓，4-芐基-4-(2-乙基己基)嗎啉鎓，N-(正丁基)-N-異丁基六亞甲基亞銨，N-芐基-N-異丁基六亞甲基亞銨，N-異戊基-N-芐基六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(正丁基)-3，3，5-三甲基六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(2-甲基丁基)哌啶鎓，N-芐基-N-(3-甲基丁基)哌啶鎓，N-芐基-N-(2-甲基-3-甲基丁基)哌啶鎓，N-環(huán)戊基哌啶鎓，N-芐基-N-(2-甲基-3-乙氧基丙基)哌啶鎓，環(huán)己基二乙基-(正丁基)銨，4-芐基-4-(2-甲戊基)嗎啉鎓，1-芐基-1-(正丁基)-2-(正丁基)-2-乙基哌啶鎓，N-芐基-N-乙基六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(2-甲戊基)六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(3，5-二甲基-5-甲基己基)六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(2-甲基戊基)-3，3，5-三甲基六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(2-乙基己基)-3，3，5-三甲基六亞甲基亞銨，N-芐基-N-環(huán)己基六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(2-甲基-2-甲氧基乙基)六亞甲基亞銨，
N-芐基-N-(2-甲基-2-正丁氧基乙基)六亞甲基亞銨，N-芐基-N-[2-甲基-2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(2，5-二甲基-2-丙氧基乙基)六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(2-甲基-3-甲基丁基)-3，3，5-三甲基六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(四氫吡喃-2-基甲基)哌啶鎓，N-芐基-N-(2-甲基-2-甲氧基乙基)哌啶鎓，N-芐基-N-(2-甲基-2-正丁氧基乙基)哌啶鎓，N-芐基-N-[2-甲基-2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]哌啶鎓，N-芐基-N-(4，4-二甲基戊基)哌啶鎓，N-芐基-N-(四氫吡喃-2-基甲基)六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(2-甲基-3-甲基丁基)六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(2-甲基-3-甲基丁基)吡咯烷鎓，4-芐基-4-(2-甲基-3-甲基丁基)嗎啉鎓，N-芐基-N-(正丙基)六亞甲基亞銨，N-芐基-N-(異丙基)六亞甲基亞銨，正丁基-(2-甲基丁基)-二(2-甲氧基乙基)銨，芐基-(2-甲基丁基)-二(2-甲氧基乙基)銨，(雙-乙基丁基芐基銨)己烷，正丁基-(3-甲基丁基)-二(2-甲氧基乙基)銨，N-芐基-(3-甲基丁基)-二(2-甲氧基乙基)銨，1，ω-二(N-乙基-六亞甲基亞銨)己基，1，ω-二(N-芐基-六亞甲基亞銨)己基，1，ω-二(N-正丁基-六亞甲基亞銨)己基，
1，ω-二(N-乙基六亞甲基亞銨)辛基，1，ω-二(N-芐基六亞甲基亞銨)辛基，1，ω-二(N-正丁基六亞甲基亞銨)辛基，1，ω-二(N-乙基哌啶鎓)己基，1，ω-二(N-芐基哌啶鎓)己基，1，ω-二(N-正丁基哌啶鎓)己基，1，ω-二(N-乙基哌啶鎓)辛基，1，ω-二(N-芐基哌啶鎓)辛基，1，ω-二(N-正丁基哌啶鎓)辛基，1，ω-二(N-乙基吡咯烷鎓)己基，1，ω-二(N-芐基吡咯烷鎓)己基，1，ω-二(N-正丁基吡咯烷鎓)己基，1，ω-二(N-乙基吡咯烷鎓)辛基，1，ω-二(N-芐基吡咯烷鎓)辛基，1，ω-二(N-正丁基吡咯烷鎓)辛基，二丁基乙基苯乙基銨正丁基-2-甲基丁基-二(2-甲氧基乙基)銨，二(2-甲氧基乙基)-二(正丙基)銨，二(2-甲氧基乙基)二戊基銨，(-)-N-芐基喹寧鹽酸鹽(-)-N-十二烷基-N-甲基麻黃素氫溴酸鹽，氰化四(C1-C4烷基)銨例如氰化四乙銨、氰化四丁銨，以及氫氧化四乙銨溶液、氫氧化四丁銨溶液、氫氧化芐基三乙銨溶液、氫氧化芐基三甲銨溶液、氫氧化芐基三乙銨溶液、氟化四丁銨三水合物、四丁銨硫酸氫鹽、四丁銨四氟硼酸鹽、四乙銨氟硼酸鹽，烷基或芳基取代的鹵化鏻，例如溴化乙基三辛基鏻、溴化三丁基十六烷基鏻、溴化四丁基鏻、氯化四丁基鏻溶液、氯化丁基三苯基鏻、溴化四苯基鏻和氯化四苯基鏻。
按照近期發(fā)現(xiàn)，氯化四丁銨、溴化四丁銨和氰化四烷基銨是特別合適的，優(yōu)選使用其50%重量濃度的水溶液。
如果堿金屬氰化物在水溶液中，且鹵代甲基苯甲酰氯Ⅱ在有機(jī)相中，建議通過(guò)加入相轉(zhuǎn)移催化劑來(lái)加速反應(yīng)。
特別適合于此目的的相轉(zhuǎn)移催化劑是諸如苯并-15-冠醚-5，三[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]胺、二環(huán)己基-18-冠醚-6和18-冠醚-6-四羧酸之類(lèi)的冠醚。
所述相轉(zhuǎn)移催化劑的用量以0.001至1mol%，特別是0.001至0.08mol%為宜(基于Ⅱ的量計(jì)算)。
本發(fā)明方法可以間歇式或連續(xù)式進(jìn)行。在連續(xù)性方法中，例如反應(yīng)組分可通過(guò)一個(gè)管式反應(yīng)器或攪拌的串聯(lián)器。本發(fā)明產(chǎn)物Ⅰ可按常規(guī)方法純化，例如通過(guò)蒸餾方法。
按照本發(fā)明方法，鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物Ⅰ可以以高純度和技術(shù)上簡(jiǎn)單易行的方法得到。在制備2-鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物過(guò)程中作為副產(chǎn)物得到的2-鹵代甲基苯甲酸可轉(zhuǎn)化成2-苯并[C]呋喃酮，該化合物可再用于制備Ⅱ。
對(duì)于目標(biāo)產(chǎn)物Ⅰ，Ph優(yōu)選為下式基團(tuán) 在本發(fā)明方法產(chǎn)物Ⅰ和式Ⅰ′的新的鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物中，
X為鹵素特別是氟或氯，C1-C4烷基特別是甲基或乙基，C1-C4烷氧基特別是甲氧基、乙氧基或異丙氧基，C1-C4鹵代烷基特別是三氟甲基，-C(C1-C5烷基)＝N-O-(C1-C5烷基)或-C(C1-C5烷基)＝N-O-(C2-C5鏈烯基)，特別是甲氧亞氨基和-C(CH3)＝N-OCH3;
m是0至4，優(yōu)選0。
Y是氯甲基或溴甲基，優(yōu)選在2位，特別優(yōu)選氯甲基。
鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物Ⅰ和Ⅰ′是制備各種植物保護(hù)劑的有用的中間體，例如除草的4-苯基吡唑類(lèi)化合物，見(jiàn)EP-A352543所述。
本方法產(chǎn)物Ⅰ和Ⅰ′還可用于合成芳基二羥乙酸酯，見(jiàn)DE-A4042271所述。其中所述的由Pinner反應(yīng)獲得的苯基二羥乙酸酯及其酮縮醇的粗產(chǎn)物混合物可按DE-A4042272所述不經(jīng)進(jìn)一步純化轉(zhuǎn)化成苯基二羥乙酸酯的E-肟醚，見(jiàn)下式 其中Ar是取代的或未取代的苯基。式Ⅲ化合物可用作植物保護(hù)中的殺真霉劑、殺螨劑或殺蟲(chóng)劑(例如參見(jiàn)EP-A253213和EP-A254426)。
制備實(shí)施例實(shí)施例1在水/甲苯中相轉(zhuǎn)移條件下制備2-氯代甲基苯甲酰氰將1g(3mmol)溴化四丁銨加入到117.6g(2.4mol)氰化鈉在400g水中的溶液中。然后將所得混合物用大約200g1%重量濃度的鹽酸調(diào)至pH10.5，然后加入1000g甲苯。用大約30分鐘時(shí)間，將378g(2.0mol)2-氯代甲基苯甲酰氯在1000ml甲苯中的溶液量入該兩相混合物中。
在25-35℃攪拌約2-3小時(shí)后，分相。有機(jī)相用200ml水和200ml 1%重量濃度鹽酸各洗滌一次，然后用硫酸鎂干燥并濃縮。粗產(chǎn)物用分餾方法純化(b.P.100℃，0.3毫巴)。產(chǎn)量292.34g(82%)。
實(shí)施例2在乙腈/水中制備2-氯代甲基苯甲酰氰將9.45g(0.05mol)2-氯代甲基苯甲酰氯在100ml水潤(rùn)濕的乙腈中的溶液用4.9g(0.1mol)氰化鈉處理，然后將反應(yīng)混合物在大約25-30℃攪拌24小時(shí)。HPLC分析表明混合物中19%為2-苯并[C]呋喃酮和2-氯代甲基苯甲酸，76%為2-氯代甲基苯甲酰氰及5%為二聚苯甲酰氰。
可通過(guò)硅膠色譜或分餾(見(jiàn)實(shí)施例1)分離粗產(chǎn)物。
產(chǎn)量6.3g(70.5%)，b.p.0.3＝100℃。
實(shí)施例3使用CuCN制備2-氯代甲基苯甲酰氰將9.45g(0.05mol)2-氯代甲基苯甲酰氯在100ml乙腈中的溶液用8.9g(0.1mol)氰化銅(Ⅰ)處理，然后將反應(yīng)混合物在約0℃攪拌24小時(shí)。HPLC分析表明24%為2-苯并[c]呋喃酮，62%為2-氯代甲基苯甲酰氯，約10%為二聚苯甲酰氰。
可通過(guò)硅膠色譜(洗脫劑己烷/甲苯＝1∶1)或分餾(見(jiàn)實(shí)施例1所述)分離反應(yīng)混合物，(b.p.0.5＝106℃)。產(chǎn)量5.27g(58%)。
權(quán)利要求
1.通式Ⅰ的鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物的制備方法，該方法包括使通式Ⅱ的鹵代甲基苯甲酰氯與堿金屬氰化物或過(guò)渡金屬氰化物反應(yīng)，所述通式Ⅰ化合物為其中Ph是被氯代甲基或溴代甲基取代的苯基，而且如果必要的話(huà)，苯基還可帶有1至4個(gè)對(duì)反應(yīng)惰性的基團(tuán)。所述通式Ⅱ化合物為
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述反應(yīng)在有機(jī)稀釋劑中進(jìn)行。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述反應(yīng)在催化劑存在下在有機(jī)稀釋劑中進(jìn)行。
4.權(quán)利要求1的方法，其中在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下，在有機(jī)稀釋劑中化合物Ⅱ與氰化鈉或氰化鉀水溶液反應(yīng)。
5.式Ⅰ′的鹵代甲基苯甲酰氰， 其中各變量意義如下X為鹵素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、三氟甲基、C1-C5烷基-(C1-C5烷基)羥亞氨基及C1-C5烷基(C2-C5鏈烯基)羥亞氨基;m是0至4，Y為氯代甲基或溴代甲基。
6.權(quán)利要求5的式Ⅰ′的鹵代甲基苯甲酰氰，其中Y為2-氯代甲基，m為0。
全文摘要
式I Ph-CO-CN鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物的制備方法以及新的鹵代甲基苯甲酰氰I′。所述方法是使式II Ph-CO-Cl的鹵代甲基苯甲酰氯類(lèi)化合物與堿金屬氰化物或過(guò)渡金屬氰化物反應(yīng)，必要的話(huà)，在合適的有機(jī)稀釋劑中反應(yīng)。式I的鹵代甲基苯甲酰氰類(lèi)化合物是合成植物保護(hù)劑的重要中間體。所述式I′化合物，式中字母意義見(jiàn)說(shuō)明書(shū)中所述。
文檔編號(hào)C07C255/32GK1097412SQ9410406
公開(kāi)日1995年1月18日 申請(qǐng)日期1994年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月8日
發(fā)明者H·伊莎克, T·韋特林, M·凱爾, B·沃爾夫, R·多澤 申請(qǐng)人:Basf公司