制备5-氟-1H-吡唑的方法技术

用于制备如本说明书中所述的通式(I)的5‑氟‑1H‑吡唑的新方法，其包括烯烃与肼的反应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】5-氟-1H-吡唑、特别是5-氟-1-甲基-3-五氟乙基-4-三氟甲基-1H-吡唑是制备作物保护化学品的重要结构单元，如WO2010051926中所记载的那些。现有技术:已知的是，5-氟-1-甲基-3-五氟乙基-4-三氟甲基-1H-吡唑可通过以下方法制备：在-50℃下在乙醚中用不含水的N,N-二甲基肼处理六氟丙烯的二聚体，随后在120℃下加热中间体(I.L.Knunyants等人，Izv.Akad.Nauk SSSR，(1990)2583-2589)。但是，这两步转化，第一步需要较低的温度，并且在第二步的热消去反应期间导致CH3F的形成，这使得该方法昂贵、对环境不友好且特别是难以实现工业化。由全氟-2-甲基-2-戊烯和苯肼开始，在三乙胺的存在下，在-50℃下，已显示出可获得90％收率的1-苯基吡唑(SU 1456419)。Furin等人在J.Fluor.Chem.98(1999)29中已报道，全氟-2-甲基-2-戊烯与苯肼在CH3CN中的反应得到了比例为4:1的异构吡唑3和4的混合物。虽然可以以低成本通过商业途径获得(特别是以其水溶液的形式)，但是还未从现有技术中获知用单烷基肼来区域选择性合成所述吡唑。本专利技术所要解决的问题是确定一种由市售可得的氟代烯烃和单取代肼来制备5-氟-1H-吡唑的简单且选择性的方法，特别地，所述方法应是适用于工业规模的方法。作为一个额外的优点，该方法就安全性和产生不需要的废料而言应具有有利的特征。令人惊奇地，通式(I)的5-氟-1H-吡唑可以高纯度并且通过以下时间短且简单的方法进行制备：将通式(a)的烯烃与亲核试剂反应，随后与式(b)的肼反应R1-NH-NH2(b)其中R1选自C1-C6烷基、环烷基、C5-C10芳基，优选C1-C6烷基，更优选甲基；R2是具有至少一个氟原子的三卤代甲基部分；且R3选自C1-C5卤代烷基，优选选自CF3、CF2Cl、C2F5、C3F7、CF2CF2Cl、CFClCF3，且然而亲核试剂不是水。令人惊奇地，已经发现在第一步骤中式(a)的氟代烯烃与亲核试剂——其不是水，优选选自醇、硫醇、胺——且根据该亲核试剂的碱度任选地与碱相互作用，随后所形成的式(c)或(d)的中间体与式(b)的肼反应，这些步骤均以高度特异性地区域选择性进行，仅形成一种高收率的式(I)的异构吡唑。根据本专利技术用于所述反应的优选亲核试剂可被分类如下:步骤1：与醇或硫醇及碱的反应其中，Y可以是氧或硫，并且残基R1、R2、R3具有如上所定义的含义。一些式(c’)和(c”)的化合物可根据以下方法制备：Snegirev等人，Izvestiya Akademii Nauk SSR，Seriya Khimicheskaya，N.1，第106-119页，1986。优选的式(c)的化合物选自:I.与仲胺和任选的碱的反应：其中R4独立地选自C1-12烷基、C3-8-环烷基、C6-12-芳基或C6-12-芳基-C1-4-烷基，优选C1-4-烷基和环丙基；或者两个R4与它们所连接的N一起形成5-元或6-元环，除与两个R4所连接的N外，该5-元或6-元环还包含选自C、O、N和S、优选选自C和O的环原子，以形成例如哌啶、吡咯烷或吗啉部分，优选吗啉部分。残基R1、R2、R3具有如上所定义的含义。式(d’)和(d”)的化合物可根据以下方法制备：V.Snegirev等人，Izestiya Akademii nauk，SSSR，Seriya Khimicheskaya，N 11，第2561-2568页起，1982。优选的式V的化合物选自：优选地，亲核试剂选自烷基4N OH、醇(例如：甲醇、乙醇、异丙醇、苄醇)、甲胺、乙胺、二甲胺。还可以是不同亲核试剂的组合。对于本质上碱性不够的亲核试剂(例如，醇或硫醇)，通常在步骤1中向所述反应中加入碱。对于胺，优选地，不加入额外的碱。所述反应可在有机碱和无机碱的存在下进行。为进行该反应而优选的有机碱是：三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、甲基二异丙基胺、N-甲基吗啉、吡啶、烷基吡啶、三甲基苄基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、Hünig碱。优选的碱是三乙胺。为进行该反应而优选的无机碱是：NaHCO3、K2CO3、NaOH、NaHCO3、KF、LiOH、CsOH、Cs2CO3。碱的量为每当量式(a)的化合物1至7当量、优选1.5至4当量、更优选1.5至3当量。通常，进行步骤1的反应时间并不是非常重要，且可以特别取决于反应体积、所用碱的性质及式(a)的烯烃的反应性。该反应时间优选在1至5小时的范围内、更优选在1至3小时的范围内。根据本专利技术另一优选的实施方案，在所述反应中使用的亲核试剂的量为每当量式(a)的化合物1至5当量、优选1.2至3当量，更优选1至3当量。步骤2：式(c’)或(c”)的化合物与式(b)的肼的反应环化(步骤2)可在选自以下的不同溶剂中进行a)烷烃，如己烷，例如环己烷或甲基环己烷；b)卤代烷烃，优选二氯甲烷、二氯乙烷；c)醇，优选甲醇、乙醇或异丙醇；d)腈，优选乙腈或丁腈；e)酰胺，优选二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺；f)醚，如乙醚、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚；g)苯、甲苯、二氯苯、氯苯。用于所述环化的特别优选的溶剂是二氯甲烷、二氯乙烷、乙腈和丁腈，用于该反应的最优选的溶剂是二氯甲烷、乙腈和丁腈。根据本专利技术的另一个实施方案，所述环化在以下温度范围内进行：-5℃至50℃、更优选0℃至30℃、最优选0℃至室温。通常，反应时间并不是非常重要且可以取决于反应体积，其优选在3至20小时的范围内，更优选在1至5小时的范围内。式(III)的化合物与式(c’,c”)或(d’,d”)的化合物的比例可以在较大的范围内变化，优选为每当量式(c’,c”)或(d’,d”)的化合物0.9至5当量、更优选1至2.5当量、甚至更优选1至1.5当量且最优选1当量的(b)。本专利技术优选的实施方案涉及用于制备式(Ia)的吡唑的方法，其中R1选自C1-C6烷基，优选甲基，并且所述方法包括全氟-2-甲基-2-戊烯与通式(b)的肼的反应。R1-NH-NH2 (b)本专利技术的一个特别优选的实施方案涉及用于制备式(Ib)的吡唑的方法，全氟-2-甲基-2-戊烯是市售可得的((Fa.Daikin)和P&M Invest(Russia))或可通过六氟丙烯的二聚反应制备，参见US 5,254,774；R.Haszeldiner等人，Journal of the Chemical Society[Section]D：Chemical Communications(1970)，(21)，1444-5。单烷基肼和单芳基肼均是市售可得的。优选R1选自烷基，特别优选其为甲基。优选R2选自CF3、CF2Cl，特别优选其为CF3。优选R3选自CF3、C2F5、C3F7、CF2CF2Cl、CFClCF3，特别优选其为C2F5。最优选是R1＝甲基、R2＝CF3、R3＝C2F5的结合。步骤3在步骤3中，式(I)的化合物、优选化合物(Ia)可通过将化合物(I)、优选化合物(Ia)与CN-供体如碱性氰化物(例如，NaCN、KCN、CsCN或CuCN)反应而分别转化为其式(6)或(6a)的CN类似物其中R1是(C1-C4)-烷基，优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于合成通式(I)的5‑氟‑1H‑吡唑的方法通过将通式(a)的烯烃与亲核试剂和任选的碱反应，然后与式(b)的肼反应R1‑NH‑NH2    (b)，其中，R1选自C1‑C6烷基、环烷基、C5‑C10芳基；R2是具有至少一个氟原子的三卤代甲基部分；且R3选自C1‑C5卤代烷基，如CF3、CF2Cl、C2F5、C3F7、CF2CF2Cl、CFClCF3，并且所述亲核试剂不是水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.27 EP 13194560.21.用于合成通式(I)的5-氟-1H-吡唑的方法通过将通式(a)的烯烃与亲核试剂和任选的碱反应，然后与式(b)的肼反应R1-NH-NH2 (b)，其中，R1选自C1-C6烷基、环烷基、C5-C10芳基；R2是具有至少一个氟原子的三卤代甲基部分；且R3选自C1-C5卤代烷基，如CF3、CF2Cl、C2F5、C3F7、CF2CF2Cl、CFClCF3，并且所述亲核试剂不是水。2.根据权利要求1的方法，其中所述亲核试剂选自醇、硫醇或仲胺，并且在所述亲核试剂是醇或硫醇的情况下，还存在碱。3.根据权利要求1或2的方法，其中R1是甲基R2是CF3R3是C2F5。4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其中所述亲核试剂是甲醇，并且所述碱是三乙胺。5.用于制备式(IV)的化合物的方法，其包括根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的步骤，其中R1是C1-C4-烷基；且A1是C-R2；且R2是氢、氟、氯、溴、CN、NO2、任选卤代的C1-C6-烷基、任选卤代的C1-C4-烷氧基、任选卤代的C1-C4-烷基磺酰基、任选卤代的C1-C4-烷基亚磺酰基或N-环丙基氨基羰基(-C(＝O)-NH-环丙基)；优选氢、氟、氯、溴、CN、NO2、甲基、乙基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、1-甲基乙氧基、氟甲氧基、二氟甲氧基、氯二氟甲氧基、二氯氟甲氧基、三氟甲氧基、2,2,2-三氟乙氧基、2-氯-2,2-二氟乙氧基、五氟乙氧基、甲基磺酰基、甲基亚磺酰基、三氟甲基磺酰基、三氟甲基亚磺酰基或N-环丙基氨基羰基，更优选氢、氟、氯、溴、CN、NO2、甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、甲氧基、乙氧基或五氟乙氧基，优选氢、氟、氯、溴，最优选氯；且A2是C-R3或氮；且R3是氢、甲基、氟或氯，优选氢；且T表示以下所列的基团T1-T9中的一种，其中连接至吡唑头部基团的键标记有星号*，或者*-C(＝O)-NH-T9；并且R6彼此独立地表示卤素、氰基、硝基、氨基或任选取代的C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基羰基、C1-C6-烷基硫烷基、C1-C6-烷基亚磺酰基、C1-C6-烷基磺酰基；且n表示数值0-2，优选表示0，条件是在T5、T6和T8中n是0或1且在T7中n是0；并且Q是氢、氰基、羟基、甲酰基，或者以下基团中的一种：C1-C6-烷基、C3-C6-烯基、C3-C6-炔基、C3-C9-环烷基、C3-C9-杂环烷基、C1-C4-烷氧基、C4-C15-烷基环烷基、C4-C15-环烷基烷基、C1-C6-羟基烷基、C6-芳基-C1-C3-烷基、C5-C6-杂芳基-C1-C3-烷基、C1-C4-氨基烷基、氨基羰基-C1-C4-烷基或C1-C4-烷基-氨基-C1-C4-烷基，其任选地被一个、两个、三个、四个或五个、优选被一个或两个、更优选被一个独立地选自以下的取代基取代：羟基、硝基、氨基、卤素、C1-C3-烷氧基、氰基、羟基羰基、C1-C4-烷氧基羰基、C1-C4-烷基氨基甲酰基、C4-C6-环烷基氨基甲酰基，且任选独立地被一个、两个或三个选自以下的取代基取代：卤素、氰基、硝基、羟基羰基、C1-C2-烷基氨基甲酰基、C1-C2-烷基、卤代C1-C2-烷基和C1-C2-烷氧基取代的苯基；优选地，Q是C3-C6-环烷基，或是被至少一种选自以下的取代基取代的C3-C6-环烷基：氯、氟、溴、碘、氰基和羟基，或是C6-芳基-C1-C3-烷基；更优选地是环丙基、1-氰基-环丙基或苄基(-CH2-C6H5)。6.根据权利要求5的方法，其中式(IV)的化合物是式(II)、优选式(II’)的化合物。7.根据权利要求5或权利要求6的方法，其中式(IV)的化合物是化合物(IIa)。8.根据权利要求5至7中任一项的方法，其还包括以下步骤：-将化合物(I)与氰基-供体反应，以制备式(6)的中间体其中R1是(C1-C4)-烷基；并且-在第一水解步骤中将化合物(6)与无机强碱反应，随后在第二水解步骤中加入无机酸，以制备式(7)的中间体其中R1是(C1-C4)-烷基；并且-将式(8)的化合物或其盐(8’)与化合物(7)经活化的形式(7’)反应，以制备式(II)的化合物，其中R1、A1、A2和Q如权利要求5中所定义并且LG是任何离去基团。9.根据权利要求5的方法，其中式(IV)的化合物是式(III)的化合物其中R1是C1-C4-烷基；且A1是C-R2；R2是氢、氟、氯、溴、CN、NO2、任选卤代的C1-C6-烷基、任选卤代的C1-C4-烷氧基、任选卤代的C1-C4-烷基磺酰基、任选卤代的C1-C4-烷基亚磺酰基或N-环丙基氨基羰基(-C(＝O)-N...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·帕斯诺克，N·路易，
申请(专利权)人：拜耳作物科学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE