制备杀虫化合物的方法技术

本申请涉及用于制备杀虫硫醚和杀虫亚砜的有效和经济的合成化学方法。此外，本申请涉及需要用于杀虫硫醚和杀虫亚砜合成的某些新的化合物。会有利的是，有效和高收率地由商业可得原料制备杀虫硫醚和杀虫亚砜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求以下美国临时申请的权益：序列号62/042,554、提交日为2014年8月27日；和序列号61/892,129、提交日为2013年10月17日，将其整个披露内容在此明确引入本申请中，以作参考。
本申请涉及有效和经济的合成化学方法，用于制备杀虫硫醚和杀虫亚砜。此外，本申请涉及需要用于其合成的某些新的化合物。将有利的是有效和高收率由商业可得原料制备杀虫硫醚和杀虫亚砜。
技术实现思路
以下定义适用于整个本说明书中所用的术语，除非另外在具体情况下受限。如本申请所用的术语\烷基\表示支化或未支化的烃链.如本申请所用的术语\炔基\表示支化或未支化的具有至少一个C≡C的烃链。除非另外指明，否则本申请单独使用的术语\环烷基\为饱和环状烃基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基。如本申请所用作为另一基团一部分的术语\硫基\是指用作两个基团之间连接基的硫原子。如本申请单独或作为另一基团一部分所用的术语\卤素\或\卤代\是指氯、溴、氟和碘。式3c的杀虫硫醚和式3d的杀虫亚砜可通过方案1至9中描述的方法制备；其中，R1选自C1-C4-卤代烷基和C1-C4-烷基-C3-C6-卤代环烷基，和R2选自C1-C4-烷基和C2-C4-炔基。方案1在方案1的步骤a中，将3-肼基吡啶二盐酸盐在碱例如甲醇钠或乙醇钠存在下与丙烯酸甲酯反应得到1-(吡啶-3-基)吡唑烷-3-酮，随后将1-(吡啶-3-基)吡唑烷-3-酮用磷酰氯(POCl3)以两步法氯化，得到二氢吡唑氯(5a)。第一步可以在温度为约40℃至约80℃于极性质子溶剂例如甲醇(MeOH)或乙醇(EtOH)中进行。第二步可以在温度为约40℃至约80℃纯粹于磷酰氯中进行。当将来自第一步的粗制产品中和时，第二步也可在温度为约40℃至约80℃于溶剂如乙腈(MeCN)中进行。在方案1的步骤b中，将3-(3-氯-4,5-二氢-1H-吡唑-1-基)吡啶(5a)用氧化剂反应，得到3-(3-氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)。氧化可以在约80℃于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中用过硫酸钾(K2S2O8)进行，得到产品(5b)。氧化可以在温度为约25℃至约100℃在氧源例如空气存在下于极性非质子溶剂例如N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或1,4-二氧六环中用约0.3当量至约0.5当量的铜(I)盐例如硫酸铜(I)(Cu2SO4)或卤化铜(I)例如氯化铜(I)(CuCl)进行。该步骤导致更高收率并且对于3-(3-氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)更有选择性。在方案1的步骤c中，将3-(3-氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)用硝酸(HNO3)和硫酸(H2SO4)硝化，得到3-(3-氯-4-硝基-1H-吡唑-1-基)吡啶(5c)。硝化可以在约-10℃至约30℃进行。在方案1的步骤d中，将化合物(5c)还原得到3-氯-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-4-胺(5d)。例如，化合物(5c)可以在乙酸(AcOH)中用铁还原。化合物(5c)也可以用铁和氯化铵(NH4Cl)还原。可选择地，该还原可以使用本领域中的其他技术发生，例如，化合物(5c)可以使用钯碳在氢(H2)存在下还原。在方案1的步骤e中，将3-氯-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-4-胺(5d)与表示为X1C(＝O)C1-C4-烷基-S-R1的活化羰基硫醚反应，得到杀虫硫醚(3b)。R1选自C1-C4-卤代烷基和C1-C4-烷基-C3-C6-卤代环烷基；优选地，R1选自CH2CH2CF3或CH2(2,2-二氟环丙基)。X1选自Cl，OC(＝O)C1-C4烷基，或形成活化羧酸的基团。当X1为Cl或OC(＝O)C1-C4烷基时，反应在碱优选碳酸氢钠存在下进行，得到杀虫硫醚(3b)。可选择地，当X1C(＝O)C1-C4-烷基-S-R1为由如下试剂活化的活化羧酸时可以在温度为约0℃至约80℃完成反应：丙基磷酸三环酸酐(2,4,6-tripropyl-trioxatriphosphinane-2,4,-trioxide)(T3P)，羰基二咪唑(CDI)，二环己基碳二亚胺(DCC)或1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺(EDC)，优选丙基磷酸三环酸酐和羰基二咪唑；该反应也可以在温度为约-10℃至约30℃于胺碱例如二异丙基乙胺(DIPEA)或三乙胺(TEA)存在下在极性非质子溶剂例如N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃(THF)或二氯甲烷(CH2Cl2)中用以下物质促进：脲鎓(uronium)或磷鎓活化基团例如O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N′,N′-四甲基-脲六氟磷酸盐(HATU)或六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷(PyBOP)，形成杀虫硫醚(3b)。活化羰基硫醚可以由羧酸形成，所述羧酸表示为X1C(＝O)C1-C4-烷基-S-R1(其中X1为OH)，其可以通过如下制备：将表示为X1C(＝O)C1-C4-烷基-S-R1(其中X1为OC1-C4-烷基)的相应酯硫醚与金属氢氧化物例如氢氧化锂(LiOH)在极性溶剂例如甲醇或四氢呋喃中反应。可选择地，X1C(＝O)C1-C4-烷基-S-R1(其中X1为OH或OC1-C4-烷基)可以通过如下制备：将3-巯基丙酸及其酯在2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮引发剂和长波长紫外光存在下与3,3,3-三氟丙烯在惰性有机溶剂中光化学自由基偶联。虽然需要化学计量量的3-巯基丙酸或其酯以及3,3,3-三氟丙烯，但由于其低沸点，通常使用过量的3,3,3-三氟丙烯来补偿常规损失。通常使用约1至约10mol％的引发剂即2,2-二甲氧基-2-苯基-苯乙酮，优选约5mol％。长波长紫外光有时称为“不可见光”，波长范围为约400至约365纳米。光化学偶联在惰性有机溶剂中进行。通常的惰性有机溶剂必须保持液体至约-50℃，必须保持对自由基条件的相对惰性，以及必须在反应温度溶解反应物。优选的惰性有机溶剂为芳香族和脂肪族烃如甲苯。反应进行的温度不是关键的，但通常为约-50℃至约35℃。但是，温度较低，对于提高选择性就较好。首先，重要的是保持温度低于3,3,3-三氟丙烯的沸点，即约-18至约-16℃。在典型反应中，将惰性有机溶剂冷却至小于约-50℃，将3,3,3-三氟丙烯鼓泡到溶剂中。加入3-巯基丙酸或其酯和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮，将长波函数(366nm)UVP灯(4瓦特)打开。3-巯基丙酸或其酯充分转化之后，将灯关本文档来自技高网...

【技术保护点】
方法，其包括：(a)将3‑肼基吡啶二盐酸盐与丙烯酸甲酯在碱性条件下反应，得到1‑(吡啶‑3‑基)吡唑烷‑3‑酮；和(b)将1‑(吡啶‑3‑基)吡唑烷‑3‑酮用磷酰氯(POCl3)氯化，得到二氢吡唑氯(5a)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.17 US 61/892,129;2014.08.27 US 62/042,5541.方法，其包括：
(a)将3-肼基吡啶二盐酸盐与丙烯酸甲酯在碱性条件下反应，得到1-(吡
啶-3-基)吡唑烷-3-酮；和
(b)将1-(吡啶-3-基)吡唑烷-3-酮用磷酰氯(POCl3)氯化，得到二氢吡唑氯
(5a)
2.方法，其包括将二氢吡唑氯(5a)氧化，得到3-(3-氯-1H-吡唑-1-基)吡
啶(5b)
3.方法，其包括将3-(3-氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)硝化，得到3-(3-氯-4-
硝基-1H-吡唑-1-基)吡啶(5c)
4.方法，其包括将3-(3-氯-4-硝基-1H-吡唑-1-基)吡啶(5c)还原，得到3-
氯-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-4-胺(5d)
5.方法，其包括将3-氯-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-4-胺(5d)与式
X1C(＝O)C1-C4-烷基-S-R1的活化羰基硫醚反应，得到杀虫硫醚(3b)
其中，
R1选自C1-C4-卤代烷基和C1-C4-烷基-C3-C6-卤代环烷基，和
X1选自Cl，OC(＝O)C1-C4烷基，和形成活化羧酸的基团。
6.方法，其包括将杀虫硫醚(3b)用R2-X2烷基化，得到杀虫硫醚(3c)，
其中，
X2为离去基团，
R1选自C1-C4-卤代烷基和C1-C4-烷基-C3-C6-卤代环烷基，和
R2选自C1-C4-烷基和C2-C4-炔基。
7.制备3-(3-氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)的方法，所述方法包括
(a)将3-肼基吡啶二盐酸盐与2-乙酰胺基丙烯酸甲酯反应，得到N-(3-氧
代-1-(吡啶-3-基)吡唑烷-4-基)乙酰胺；和
(b)将N-(3-氧代-1-(吡啶-3-基)吡唑烷-4-基)乙酰胺氯化/消除，得到3-(3-
氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)
8.方法，其包括
(a)将3-氯-N-乙基-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-胺(5d)与3-氯丙酰氯反应，得
到3-氯-N-(3-氯-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-4-基)-N-乙基丙酰胺(5e)；
(b)将化合物(5e)与HSR1反应
其中，
R1选自C1-C4-卤代烷基和C1-C4-烷基-C3-C6-卤代环烷基
得到杀虫硫醚(5f)
9.方法，其包括：
(a)将3-(3-氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)硝化，
得到3-(3-氯-4-硝基-1H-吡唑-1-基)吡啶(5c)
(b)将3-(3-氯-4-硝基-1H-吡唑-1-基)吡啶(5c)还原，得到3-氯-1-(吡啶-3-
基)-1H-吡唑-4-胺(5d)
(c)将3-氯-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-4-胺(5d)与式X1C(＝O)C1-C4-烷基-S-R1的活化羰基硫醚反应，得到杀虫硫醚(3b)
其中，
R1选自C1-C4-卤代烷基和C1-C4-烷基-C3-C6-卤代环烷基，和
X1选自Cl，OC(＝O)C1-C4烷基，和形成活化羧酸的基团；和
(d)将杀虫硫醚(3b)用R2-X2烷基化，得到杀虫硫醚(3c)，
其中，
X2为离去基团，和
R2选自C1-C4-烷基和C2-C4-炔基。
10.方法，其包括：
(a)将3-肼基吡啶二盐酸盐与2-乙酰胺基丙烯酸甲酯反应，得到N-(3-氧
代-1-(吡啶-3-基)吡唑烷-4-基)乙酰胺
(b)将N-(3-氧代-1-(吡啶-3-基)吡唑烷-4-基)乙酰胺氯化/消除，得到3-(3-
氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)
(c)将3-(3-氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)硝化，得到3-(3-氯-4-硝基-1H-吡唑
-1-基)吡啶(5c)
(d)将3-(3-氯-4-硝基-1H-吡唑-1-基)吡啶(5c)还原，得到3-氯-1-(吡啶-3-
基)-1H-吡唑-4-胺(5d)
(e)将3-氯-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-4-胺(5d)与式X1C(＝O)C1-C4-烷基-S-R1的活化羰基硫醚反应，得到杀虫硫醚(3b)
其中，
R1选自C1-C4-卤代烷基和C1-C4-烷基-C3-C6-卤代环烷基，和
X1选自Cl，OC(＝O)C1-C4烷基，和形成活化羧酸的基团；和
(f)将杀虫硫醚(3b)用R2-X2烷基化，得到杀虫硫醚(3c)，
其中，
X2为离去基团，和
R2选自C1-C4-烷基和C2-C4-炔基。
11.方法，其包括：
(a)将3-(3-氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)硝化，
得到3-(3-氯-4-硝基-1H-吡唑-1-基)吡啶(5c)
(b)将3-(3-氯-4-硝基-1H-吡唑-1-基)吡啶(5c)还原，得到3-氯-1-(吡啶-3-
基)-1H-吡唑-4-胺(5d)
(1)将3-氯-N-乙基-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-胺(5d)与3-氯丙酰氯反应，得
到3-氯-N-(3-氯-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-4-基)-N-乙基丙酰胺(5e)；
(2)将化合物(5e)与HSR1反应
其中，
R1选自C1-C4-卤代烷基和C1-C4-烷基-C3-C6-卤代环烷基
得到杀虫硫醚(5f)
和
(d)将杀虫硫醚(5f)用R2-X2烷基化，得到杀虫硫醚(5g)，
其中，
X2为离去基团，和
R2选自C1-C4-烷基和C2-C4-炔基。
12.方法，其包括：
(a)将3-肼基吡啶二盐酸盐与2-乙酰胺基丙烯酸甲酯反应，得到N-(3-氧
代-1-(吡啶-3-基)吡唑烷-4-基)乙酰胺
(b)将N-(3-氧代-1-(吡啶-3-基)吡唑烷-4-基)乙酰胺氯化/消除，得到3-(3-
氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)
(c)将3-(3-氯-1H-吡唑-1-基)吡啶(5b)硝化，得到3-(3-氯-4-硝基-1H-吡唑
-1-基)吡啶(5c)
(d)将3-(3-氯-4-硝基-1H-吡唑-1-基)吡啶(5c)还原，得到3-氯-1-(吡啶-3-
基)-1H-吡唑-4-胺(5d)
(1)将3-氯-N-乙基-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-胺(5d)与3-氯丙酰氯反应，得
到3-氯-N-(3-氯-1-(吡啶-3-基)-1H-吡唑-4-基)-N-乙基丙酰胺(5e)；
(2)将化合物(5e)与HSR1反应
其中，
R1选自C1-C4-卤代烷基和C1-C4-烷基-C3-C6-卤代环烷基得到杀虫硫醚
(5f)
和
(f)将杀虫硫醚(5f)用R2-X2烷基化，得到杀虫硫醚(5g)，
其中，
X2为离去基团，和
R2选自C1-C4-烷基和C2-C4-炔基。
13.化合物，其为1-(吡啶-3-基)吡唑烷-3-酮
14.化合物，其为N-(3-氧代-1-(吡啶-3-基)吡唑烷-4-基)乙酰胺
15.化合物，其为3-氯-N...

【专利技术属性】
技术研发人员：Q·杨，B·洛尔斯巴赫，G·惠特克，G·罗思，C·迪米西斯，D·I·克尼佩尔，A·M·布伊塞，K·格雷，X·李，J·M·穆胡希，小罗纳德·罗斯，D·E·波德霍雷兹，Y·张，
申请(专利权)人：美国陶氏益农公司，
类型：发明
国别省市：美国;US