專(zhuān)利名稱(chēng):制備鏈烯基取代二肟醚衍生物的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種制備符合式I的鏈烯基取代二肟醚衍生物的方法, 式中R1是未取代的C1-C4烷基或C2-C4鏈烯基,C2-C4炔基或苯基取代的甲基;R2,R4彼此獨(dú)立地是氫或甲基;R3,R5彼此獨(dú)立地是氫或C1-C4烷基,三氟甲基或苯基;以及X是-C(=CHCH3)-COOCH3,-C(=CHOCH3)-COOCH3,-C(=NOCH3)-COOCH3,-C(=NOCH3)-CONHCH3或-N(OCH3)-COOCH3。
在文獻(xiàn)中式I的鏈烯基取代二肟醚衍生物被描述為令人感興趣的農(nóng)作物保護(hù)劑[參考WO-A 95/21153,WO-A 95/21154,WO-A 96/16030及WO-A 97/03057]。
如果具體應(yīng)用這些出版物中描述的制備過(guò)程合成式I的鏈烯基取代二肟醚衍生物,就會(huì)遇到下列困難方案1所示的合成路線(xiàn)中側(cè)鏈的成分A和含藥效團(tuán)的成分B是分別組建的,并在最后才合并在一起,由于成分A的可得性差,該合成路線(xiàn)是不成功的。例如,在方案A所示的路線(xiàn)中,A是不能得到的,因?yàn)榉磻?yīng)前體具有強(qiáng)烈的閉環(huán)傾向(參考Tetrahedron Let.(1981)2557)。
方案1 A B WO-A 95/21153WO-A 95/21154WO-A 97/03057WO-A 96/16030方案A 此外,從結(jié)構(gòu)單元B開(kāi)始連續(xù)地組建起側(cè)鏈?zhǔn)强尚械模沁@樣做不利的是不得不連續(xù)采取大量的合成步驟。用這樣的方法預(yù)期的總產(chǎn)率只能是中度的,而且過(guò)程非常冗長(zhǎng)。
本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)濟(jì)的方法,該方法從容易獲得的起始原料以高產(chǎn)率給出式I的鏈烯基取代二肟醚衍生物。
我們發(fā)現(xiàn)用開(kāi)頭提到的方法實(shí)現(xiàn)了這一目的,該方法包含使用堿和/或異構(gòu)化催化劑重排式II的鏈烯基烷基衍生物, 式中取代基R1到R5和X如上所定義。
如方案2所示,可以從式IV的二肟單醚和式III的芐基衍生物以有利的方式獲得式II的化合物。
方案2 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)方案3所示的合成策略對(duì)具有肟醚酰胺藥效團(tuán)的化合物I特別是有利的。 方案3
通過(guò)用化合物IIIa使化合物IV烷基化,得到肟醚酯IIa,肟醚酯IIa可以轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的酰胺IIb。在最后一步中,雙鍵異構(gòu)化,給出式I的肟醚酰胺。
以下將更詳細(xì)地說(shuō)明依照本發(fā)明的方法。
異構(gòu)化可以在堿和/或異構(gòu)化催化劑的存在下進(jìn)行。
合適的堿是金屬氫化物,諸如,例如氫化鈉等,或者特別是堿金屬醇鹽,諸如,例如叔丁醇鉀并優(yōu)選甲醇鈉或甲醇鉀。
通常,基于起始原料II,堿以1到4,優(yōu)選1到2的摩爾比使用。
除了堿以外或者替代堿,也可以使用異構(gòu)化催化劑。
適合的異構(gòu)化催化劑尤其是金屬鈀,或鈀鹽,例如氯化鈀(II)或醋酸鈀(II)。
異構(gòu)化催化劑通常的使用濃度為0.1到5mol%。
適合的溶劑是例如,脂族或芳族烴,諸如甲苯,二甲苯,庚烷;脂族或環(huán)醚,諸如1,2-二甲氧基乙烷,四氫呋喃,二噁烷;或者,特別是極性非質(zhì)子溶劑,諸如乙腈,二甲亞砜,環(huán)丁砜,二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺。
反應(yīng)溫度通常為20到120℃,并優(yōu)選20-40℃。在鈀催化反應(yīng)的情況下,使用較高的溫度為20到160℃,并優(yōu)選80到140℃。
異構(gòu)化反應(yīng)的起始原料是式II的化合物,如方案2a所示,制備這些化合物優(yōu)選通過(guò)路線(xiàn)A)從式IV的二肟單醚和式III的芐基衍生物開(kāi)始,或者通過(guò)路線(xiàn)B)從式V的肟醚和式VI的羥胺開(kāi)始。
方案2a 反應(yīng)A)是親核取代反應(yīng),可以在常規(guī)反應(yīng)條件下進(jìn)行。芐基化合物III應(yīng)認(rèn)為是X如權(quán)利要求1所定義,L1是離去基團(tuán),諸如鹵素,酸基,烷基磺酸基或芳基磺酸基且特別是氯或溴的化合物。式IV的二肟單醚的取代基R1到R5如權(quán)利要求1所定義。
在惰性溶劑,諸如醚,例如四氫呋喃或二噁烷,或者在極性非質(zhì)子溶劑,例如丙酮,乙腈,二甲亞砜,環(huán)丁砜,二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中有利于反應(yīng)進(jìn)行。
使用的堿通常是碳酸鈉或碳酸鉀,氫化鈉,甲醇鈉或叔胺。
反應(yīng)溫度通常為-20到80℃。
在合適的相轉(zhuǎn)移催化劑的幫助下,反應(yīng)也可以在兩相體系(例如二氯甲烷/水)中進(jìn)行。
反應(yīng)混合物的后處理可以通過(guò),例如萃取來(lái)進(jìn)行。
在EP-A 348766,EP-A 363818和EP-A624155中公開(kāi)了式III的芐基化合物。
制備起始原料IV和V的有利的路線(xiàn)如方案4所示。
步驟a)步驟a)的進(jìn)行類(lèi)似于US 4,707,484中描述的過(guò)程。
適合用作溶劑的是醇,諸如,例如甲醇,特別是水。在某些情形下,加入增溶劑可能是有益的,諸如,例如表面活性劑或乙二醇。
合適的堿特別是氫氧化鈉和氫氧化鉀,基于乙酰乙酸酯B,通常堿使用量為等摩爾量或過(guò)量最多10mol。
應(yīng)理解亞硝酸鹽是指,例如,堿金屬亞硝酸鹽,特別是亞硝酸鈉,基于乙酰乙酸酯B,亞硝酸鹽的通常使用量為等摩爾量或過(guò)量最多30mol%。
通常,反應(yīng)溫度不應(yīng)該超過(guò)40℃,因?yàn)榉駝t的話(huà)可能發(fā)生不希望的副反應(yīng)。因此在水中,反應(yīng)優(yōu)選在-20到40℃下進(jìn)行,特別是在0到15℃下進(jìn)行。
在10到48小時(shí)后,反應(yīng)混合物通常變?yōu)槌吻?。然后用酸,諸如,例如,鹽酸或硫酸調(diào)節(jié)pH為0到5,優(yōu)選1到3。
用常規(guī)方法進(jìn)行后處理,例如萃取。為了純化,例如,可以用堿將肟轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的鹽并用酸再沉淀。
反應(yīng)中所用的乙酰乙酸酯B可以按照Tetrahedron(1985)4633(參見(jiàn)方案5)的描述制備。
方案5 符合式A(其中R2到R5如權(quán)利要求1所定義且L1是鹵素,酸基,烷基磺酸基或芳基磺酸基)的鏈烯基烷基化合物是已知的,或者它們可以按照文獻(xiàn)中給出的方法合成(Z.Org.Khim.(1997)486;Bull.Chem.Soc.Jpn.(1980)2586;J.Am.Chem.Soc.(1984)2211;J.Am.Chem.Soc.(1960)1886;DE-A 19 556 66;DE-A 33 173 56;EP-A271212;Tetrahedron Let.(1986)6027;Tetrahedron Let.(1994)1371和2679;J.Fluorine Chem.(1997)67;Helv.Chim.Acta(1951)1514;Organomet.Chem.(1985)395)。
步驟b)烷基化反應(yīng)通常在惰性有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行。適合的溶劑具體是,脂族或芳族烴,諸如,例如甲苯,二甲苯,庚烷或環(huán)己烷;脂族或環(huán)醚,諸如,例如1,2-二甲氧基乙烷,四氫呋喃或二噁烷。優(yōu)選使用極性非質(zhì)子溶劑酮,諸如,例如丙酮,腈,諸如,例如乙腈,酰胺,諸如,例如二甲基甲酰胺,二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮,或脲,諸如四甲基脲。
所用的烷基化試劑通常是鹵化物,優(yōu)選氯化物或溴化物;硫酸酯,優(yōu)選硫酸二甲酯;磺酸酯,優(yōu)選甲磺酸酯或甲苯磺酸酯。
優(yōu)選堿或烷基化試劑的量為化合物V的等摩爾量的一倍到兩倍。
反應(yīng)的進(jìn)行通常在無(wú)機(jī)堿的存在下,諸如氫氧化鈉或氫氧化鉀,碳酸鈉或碳酸鉀,碳酸氫鈉或碳酸氫鉀,或是在堿金屬醇鹽的存在下,諸如甲醇鈉或叔丁醇鉀。
反應(yīng)溫度通常介于0℃和50℃之間,優(yōu)選0℃和40℃之間,特別是在室溫。
可以利用,例如萃取進(jìn)行后處理。
為了除去剩余量的烷基化試劑,譬如用氨溶液洗滌反應(yīng)批料可能是有益的。
步驟c)羥胺以酸加成鹽的形式或游離堿形式使用,有可能通過(guò)加入強(qiáng)堿從鹽中釋放出后者。
優(yōu)選使用羥胺的酸加成鹽。所有常見(jiàn)的酸都適合用于制備酸加成鹽。以下僅僅提到一些酸當(dāng)作例子羧酸,諸如乙酸或丙酸,二羧酸,諸如乙二酸或丁二酸等,無(wú)機(jī)酸,諸如磷酸或碳酸,特別是鹽酸或硫酸。
如果使用羥胺的酸加成鹽,加入堿以結(jié)合反應(yīng)釋放出的酸通常是有益的。發(fā)現(xiàn),在許多情況下,pH3到7特別是4到6對(duì)肟化是有益的。在這些pH范圍之外可能發(fā)生副反應(yīng)如閉環(huán)反應(yīng)。
通常,加入1到2.5摩爾當(dāng)量的堿。適合的堿尤其是吡啶,三烷基胺,氫氧化鈉,乙酸鈉和甲醇鈉。如果使用乙酸鈉,通常加入冰醋酸。
相反,當(dāng)然也有可能以游離堿形式使用羥胺,并使用上面提到的酸中的一種調(diào)整到上面提到的pH值范圍。
適用的溶劑是,例如前面步驟中所描述的溶劑。此外,羧酸,諸如乙酸,或水/吡啶混合物也是適合的。特別合適的是醇,諸如甲醇,乙醇,正丙醇或異丙醇,以及它們與水和/或吡啶的混合物。
反應(yīng)溫度通常是-20到50℃,優(yōu)選0到40℃并且特別是20到25℃。
反應(yīng)混合物的后處理優(yōu)選采用萃取進(jìn)行,如前面步驟所描述的那樣。為了徹底地除去堿,先用稀酸水溶液然后用水洗滌粗產(chǎn)品可能有好處。
在方案2a中所示的路線(xiàn)B)的進(jìn)行可以類(lèi)似于J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1986,903中描述的過(guò)程。肟醚V的制備已在前面描述。式VI的羥胺公開(kāi)于EP-A 244786。
制備實(shí)例制備中間體IV和V實(shí)施例1制備5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-肟在10℃,將溶有200g 2-乙?;?4-甲基戊-4-烯酸甲酯(制備參見(jiàn)Tetrahedron(1985)4633)的2000ml 10%強(qiáng)度的氫氧化鉀水溶液與85g亞硝酸鈉混合,然后在23℃攪拌混合物18個(gè)小時(shí)。隨后在冰冷卻下逐滴加入1000ml 10%強(qiáng)度的硫酸,使內(nèi)部溫度保持在10℃以下。然后在10℃攪拌混合物直到停止放出CO2。為了后處理,用甲基叔丁基醚萃取混合物,合并的有機(jī)相用3N氫氧化鈉水溶液萃取,并用20%強(qiáng)度的硫酸調(diào)節(jié)堿性相至pH1。然后用二氯甲烷萃取它們,萃取液用硫酸鈉干燥且減壓除去溶劑。這樣得到142g黃色油狀標(biāo)題化合物,該油狀物靜置即結(jié)晶。
1H NMR(CDCl3,ppm)δ=4.8(1H);4.6(1H);3.3(2H);2.4(3H);1.8(3H)制備單肟醚V實(shí)施例2制備5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-(O-甲基肟)141g從實(shí)施例1得到的5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-肟溶解于750ml丙酮中,然后與165.5g碳酸鉀混合。然后逐滴加入145g硫酸二甲酯溶于100ml丙酮形成的溶液,并在23℃攪拌混合物4小時(shí)。隨后減壓除去溶劑,殘余物溶于甲基叔丁基醚/水,并反復(fù)用甲基叔丁基醚萃取水相。合并的有機(jī)相用15%強(qiáng)度的氨溶液和水洗滌并用硫酸鈉干燥,減壓除去溶劑。這樣得到141g黃色油狀標(biāo)題化合物。
1H NMR(CDCl3,ppm)δ=4.77(1H);4.57(1H);4.0(3H);3.2(2H)實(shí)施例3
制備5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-(O-乙基肟)285.7g從實(shí)施例1得到的5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-肟溶解于750ml丙酮中,并與335.8g碳酸鉀混合。然后逐滴加入溶于300ml丙酮中的362g硫酸二乙酯,并在23℃攪拌混合物2小時(shí)。隨后減壓除去溶劑,殘余物用甲基叔丁基醚/水溶解并反復(fù)用甲基叔丁基醚萃取水相。合并的有機(jī)相用15%強(qiáng)度的氨溶液和水洗滌并用硫酸鈉干燥,減壓除去溶劑。這樣得到355.4g黃色油狀標(biāo)題化合物。
1H NMR(CDCl3,ppm)δ=4.8(1H);4.6(1H);4.3(2H);3.2(2H);2.4(3H);1.7(3H);1.3(3H)制備二肟單醚IV實(shí)施例4制備5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-(O-甲基肟)2-肟將283.4g 5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-(O-甲基肟)溶于800ml甲醇的溶液逐滴加入到140.6g氯化羥銨溶于400ml水和216.7g吡啶所形成的溶液中,混合物在23℃攪拌3個(gè)小時(shí)。然后減壓除去溶劑并將殘余物倒入冰水中。隨后用20%強(qiáng)度的硫酸調(diào)節(jié)pH至1,并抽濾沉淀的產(chǎn)物,用甲基叔丁基醚溶解并用水洗滌。然后用硫酸鈉干燥有機(jī)相并減壓除去溶劑。這樣得到266g無(wú)色固態(tài)的標(biāo)題化合物。
1H NMR(CDCl3,ppm)δ=9.3(1H);4.8(1H);4.6(1H);4.0(3H);3.3(2H)實(shí)施例5制備5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-(O-乙基肟)-2-肟按照實(shí)施例4的方法,211.3g氯化羥銨溶于400ml水和240g吡啶的溶液與342.4g 5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-(O-乙基肟)溶于800ml甲醇的溶液反應(yīng)。這樣得到305g淡黃色固態(tài)的標(biāo)題化合物。
1H NMR(CDCl3,ppm)δ=9.4(1H);4.8(1H);4.6(1H);4.2(2H);3.3(2H);2.1(3H);1.8(3H);1.3(3H)式II的化合物實(shí)施例6
制備2-甲氧亞氨基-2-[2-(2-甲氧亞氨基-1,4-二甲基亞戊-4-烯基氨氧甲基)苯基]-N-甲基乙酰胺 將141g 30%強(qiáng)度的甲醇鈉的甲醇溶液加入到133.2g 5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-(O-甲基肟)2-肟(實(shí)施例4)溶于150mlDMF形成的溶液中,混合物在23℃攪拌30分鐘。隨后逐滴加入246g(2-溴甲基苯基)甲氧基亞氨基乙酸甲酯(制備參看EP-A 254426)溶于400ml DMF的溶液(溫度上升至最高50℃),并在23℃攪拌混合物1小時(shí)。然后逐滴加入607g40%強(qiáng)度的甲胺水溶液并在23℃攪拌反應(yīng)液1小時(shí),隨后倒入冰水/正戊烷中。接著攪拌混合物1小時(shí),產(chǎn)品進(jìn)行抽濾,用水和少量正戊烷洗滌,并減壓干燥。產(chǎn)量216g標(biāo)題化合物。
1H NMR(CDCl3,ppm)δ=6.7(1H);5.05(2H);4.7(1H);4.5(1H);4.0(3H);3.95(3H);3.3(2H)實(shí)施例7制備3-甲氧基-2-[2-(2-甲氧亞氨基-1,4-二甲基亞戊-4-烯基氨氧甲基)-苯基]丙烯酸甲酯 將112.2g 30%強(qiáng)度的甲醇鈉的甲醇溶液加入到11.5g從實(shí)施例4中得到的5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-(O-甲基肟)2-肟在55ml DMF中的溶液中,混合物在23℃攪拌30分鐘。隨后逐滴加入21.3g 2-(2-溴甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯(制備參看EP-A 178826)溶于400ml DMF的溶液(溫度上升至最高35℃),反應(yīng)液在23℃攪拌1小時(shí),隨后倒入冰水/正戊烷中。接著攪拌混合物1小時(shí),產(chǎn)品進(jìn)行抽濾,用水和少量正戊烷洗滌,并減壓干燥。產(chǎn)量16.7g標(biāo)題化合物為淡黃色固體。
1H NMR(CDCl3,ppm)δ=5.1(2H);4.7(1H);4.5(1H);3.9(3H);3.8(3H);3.7(3H);3.3(2H)實(shí)施例8制備2-[2-(2-乙氧亞氨基-1,4-二甲基亞戊-4-烯基氨氧甲基)苯基]-2-甲氧亞氨基-N-甲基乙酰胺 97.8g 30%強(qiáng)度的甲醇鈉的甲醇溶液,加入到100g從實(shí)施例5得到的5-甲基己-5-烯-2,3-二酮3-(O-乙基肟)2-肟溶于150mlDMF形成的溶液中,混合物在23℃攪拌30分鐘。隨后逐滴加入171g(2-溴甲基苯基)甲氧基亞氨基乙酸甲酯(制備參看EP-A 254426)溶于400ml DMF的溶液(溫度上升至最高50℃),并在23℃攪拌混合物1小時(shí)然后逐滴加入421g 40%強(qiáng)度的甲胺水溶液并在23℃攪拌反應(yīng)液1小時(shí),隨后倒入冰水/正戊烷中。接著攪拌混合物1小時(shí),產(chǎn)品進(jìn)行抽濾,用水和少量正戊烷洗滌,并減壓干燥。產(chǎn)量196g標(biāo)題化合物。
1H NMR(CDCl3,ppm)δ=1.25(3H);1.7(3H);2.0(3H);2.85(3H);3.3(2H);4.0(3H);4.2(2H)式I的化合物(異構(gòu)化步驟)實(shí)施例9制備2-甲氧亞氨基-2-[2-(2-甲氧亞氨基-1,4-二甲基亞戊-3-烯基氨氧甲基)苯基]-N-甲基乙酰胺 34.7g甲醇鈉固體置于250ml DMF中并在23℃攪拌該混合物3小時(shí),然后逐滴加入120g從實(shí)施例6得到的酰胺溶于250ml DMF的溶液(溫度上升至最高30℃)。接著混合物在23℃攪拌12小時(shí),然后與實(shí)施例6一樣進(jìn)行后處理。這樣得到108g無(wú)色固體的標(biāo)題化合物,根據(jù)NMR,GC和HPLC分析,該固體中含有大約10%的起始原料(實(shí)施例6)。
1H NMR(CDCl3,ppm);δ=6.7(1H);5.7(1H);5.0(2H);3.9(3H);2.9(3H)實(shí)施例10制備3-甲氧基-2-[2-(2-甲氧亞氨基-1,4-二甲基亞戊-3-烯基氨氧甲基)苯基]丙烯酸甲酯 將4.9g甲醇鈉固體加入到16.7g從實(shí)施例7得到的3-甲氧基-2-[2-(2-甲氧亞氨基-1,4-二甲基亞戊-4-烯基氨氧甲基)苯基]丙烯酸甲酯中,然后在23℃攪拌混合物1小時(shí)。類(lèi)似于實(shí)施例6進(jìn)行后處理。用環(huán)己烷/甲基叔丁基醚(9∶1)在硅膠柱上進(jìn)行色譜純化,得到7.1g無(wú)色固態(tài)的標(biāo)題化合物。
IR(cm-1)1697,1624,1256,1100,860,771M.p.48-52℃實(shí)施例11
制備2-[2-(2-乙氧亞氨基-1,4-二甲基亞戊-3-烯基氨氧甲基)苯基]-2-甲氧亞氨基-N-甲基乙酰胺 48.4g甲醇鈉固體置于400ml DMF中并在23℃攪拌該混合物3小時(shí),然后逐滴加入174g從實(shí)施例8得到的酰胺溶于250ml DMF的溶液。接著混合物在23℃攪拌18個(gè)小時(shí),然后與實(shí)施例6類(lèi)似進(jìn)行后處理。這樣得到154g無(wú)色固態(tài)標(biāo)題化合物,根據(jù)NMR,GC和HPLC分析,該固體含大約12%的起始原料(實(shí)施例8)。
1H NMR(CDCl3,ppm)δ=6.7(1H);5.7(1H);5.1(2H);4.2(2H);3.95(3H)
權(quán)利要求
1.一種制備式I的鏈烯基取代二肟醚衍生物的方法, 式中R1是未取代的C1-C4烷基或C2-C4鏈烯基,C2-C4炔基或苯基取代的甲基;R2,R4彼此獨(dú)立地是氫或甲基;R3,R5彼此獨(dú)立地是氫或C1-C4烷基,三氟甲基或苯基;X是-C(=CHCH3)-COOCH3,-C(=CHOCH3)-COOCH3,-C(=NOCH3)-COOCH3,-C(=NOCH3)-CONHCH3或-N(OCH3)-COOCH3,該方法包括用堿和/或異構(gòu)化催化劑使式II的鏈烯基烷基衍生物重排, 式中取代基R1到R5和X如上所定義。
2.如權(quán)利要求1的方法,其中式II的鏈烯基烷基衍生物是通過(guò)在惰性有機(jī)溶劑中在堿的存在下,式III的芐基化合物, 式中取代基X如權(quán)利要求1所定義,L1是鹵素,酸基,烷基磺酸基或芳基磺酸基,與式IV的二肟單醚反應(yīng)制得的 式中取代基R1到R5如權(quán)利要求1所定義。
3.如權(quán)利要求2的方法,其中式IIb的鏈烯基烷基衍生物, 式中取代基R1到R5和X如權(quán)利要求1所定義,是通過(guò)式IIIa的芐基化合物 式中L1是鹵素,酸基,烷基磺酸基或芳基磺酸基,與權(quán)利要求2所定義的二肟單醚IV反應(yīng)得到式IIa的鏈烯基烷基衍生物, 然后IIa與甲胺反應(yīng)得到的。
全文摘要
制備式Ⅰ的鏈烯基取代二肟醚衍生物的方法,式中:R
文檔編號(hào)C07C251/60GK1326436SQ99813411
公開(kāi)日2001年12月12日 申請(qǐng)日期1999年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月20日
發(fā)明者W·格拉梅諾斯, H·索特, A·吉普瑟, H·拜爾, N·戈茨, R·戈茨 申請(qǐng)人:巴斯福股份公司