专利名称：取代的n-氨基甲酰基四唑啉酮的制备方法
技术领域：
本发明涉及制备取代的N-氨基甲酰基四唑啉酮的新方法和用于该制备的新的中间体。所述取代的N-氨基甲酰基四唑啉酮是公知的具有除莠活性的化合物。
人们知道当使相应的四唑啉酮与合适的氨基甲酸衍生物反应时能获得取代的氨基甲酰基四唑啉酮(参见EP-A146279，EP-A202929，EP-A578090和EP-A612735)。当按此方法进行制备时，除期望的N-氨基甲酰化外，总是能观察到(不合需要的)O-氨基甲酰化(关于四唑啉酮类的酰化，参见Z.Chemie 13(1973)，429-430)。因此，在许多情况下是获得或多或少被污染的产物。
现已发现在下面所述的几种情况下可以非常好的收率且高的纯度(即无异构的氨基甲酰氧基四唑(Ia))获得通式(I)取代的N-氨基甲酰基四唑啉酮 式中R1代表烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基或杂环基烷基，它们均可任选地被取代，R2代表烷基、链烯基、炔基或烷氧基，它们均可任选地被取代，和R3代表烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基或芳基烷基，它们均可任选地被取代，或者与R2一起代表烷二基(alkanediyl)；所述情况包括(a)使通式(II)四唑啉酮在酸接受剂和稀释剂存在下在0-200℃之间的温度与通式(III)氨基甲酰卤反应；在这些条件下作为副产物生成的式(Ia)O-氨基甲酰化产物(见下述)或者通过加热被异构化成期望的式(I)产物，或者通过水解而被转化成水溶性的因而易分离的成分；所述通式(II)和(III)如下 式中R1的定义同上， 式中R2和R3的定义同上，和X代表卤素；或者(b)使(分离的)通式(IIa)四唑啉酮金属盐在稀释剂存在下在0-200℃之间的温度与通式(III)氨基甲酰卤反应；在这些条件下作为副产物生成的式(Ia)O-氨基甲酰化产物(见下述)或者通过加热被异构化成期望的式(I)产物，或者通过水解而被转化成水溶性的因而易分离的成分；所述通式(IIa)和(III)如下 式中R1的定义同上，和M代表等价的碱金属、等价的碱土金属或等价的土金属， 式中R2和R3的定义同上，和X代表卤素；或者(c)将通式(Ia)取代的氨基甲酰氧基四唑在50-200℃之间的温度异构化，生成相应的式(I)N-氨基甲酰基四唑啉酮，该异构化若合适，在稀释剂存在下并且若合适，在反应助剂存在下进行；所述通式(Ia)如下 式中R1、R2和R3的定义同上，该化合物也能与式(I)化合物混合存在；或者(d)使通式(Ia)取代的氨基甲酰氧基四唑与水和/或醇、特别是甲醇在10-150℃之间的温度反应，该反应若合适，在惰性有机溶剂存在下并且若合适，在反应助剂存在下进行；将该式(Ia)化合物的水解或醇解产物用常规方法分出；所述通式(Ia)如下 式中R1、R2和R3的定义同上，该化合物作为式(II)化合物和/或式(IIa)化合物与式(III)化合物的反应产物与式(I)化合物混合存在。
令人惊讶的是，式(I)N-氨基甲酰基四唑啉酮可用上面(a)、(b)、(c)和(d)项中所述的四个变异形式的新方法来制备；与公知的现有技术相比，所述新方法能以高得多的收率和显著提高的质量制得式(I)N-氨基甲酰基四唑啉酮，特别是可将不合需要的式(Ia)氨基甲酰氧基四唑的比例降至最低程度。
因此该新方法以其所有的变异形式对现有技术提供了有价值的改进。
该新方法优选涉及取代基如下定义的式(I)化合物的制备R1代表可任选地被羧基、氰基、氨甲酰基、卤素、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6烷基亚磺酰基或C1-C6烷基磺酰基取代并具有1至10个碳原子的烷基，代表可任选地被羧基、氰基、氨基甲酰基或卤素取代并具有2至10个碳原子的链烯基或炔基，代表环烷基或环烷基烷基，它们均可任选地被羧基、氰基、氨基甲酰基、卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基羰基取代并且均在环烷基部分具有3至8个碳原子并在烷基部分可任选地具有1至4个碳原子，或代表苯基、萘基、苯基-C1-C4烷基、萘基-C1-C4烷基、呋喃基、苯并呋喃基、四氢呋喃基、呋喃基甲基、四氢呋喃基甲基、噻吩基、苯并噻吩基、四氢噻吩基、噻吩基甲基、四氢噻吩基甲基、吡咯基、吲哚基、噁唑基、苯并噁唑基、噁唑基甲基，异噁唑基、异噁唑基甲基、噻唑基、苯并噻唑基、噻唑基甲基、吡唑基、噁二唑基、噁二唑基甲基、噻二唑基、噻二唑基甲基、三唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吡啶基甲基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、喹唑啉基、喹喔啉基、嘧啶基甲基、三嗪基或三嗪基甲基，它们均可任选地被下列基团取代羧基、氰基、氨基甲酰基、硝基、氨基、羟基或卤素，或者C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4烷基亚磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、二(C1-C4烷基)氨基、C1-C4烷基磺酰基氨基、二(C1-C4烷基)氨基磺酰基、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷基羰基氨基、C1-C4烷氧基羰基、二(C1-C4烷基氨基)羰基、C1-C4亚烷二氧基、苯基或苯氧基(它们均可任选地被氟和/或氯取代)，R2代表烷基、链烯基或炔基，它们均可任选地被氰基或卤素取代并具有至多6个碳原子，和R3代表可任选地被氰基或卤素取代并具有1至6个碳原子的烷基，代表均可任选地被氰基或卤素取代并具有2至6个碳原子的链烯基或炔基，代表环烷基或环烷基烷基，它们均可任选地被氰基、卤素或C1-C4烷基取代并且均在环烷基部分具有3至6个碳原子并在烷基部分可任选地具有1至2个碳原子，或者代表苯基或苯基-C1-C2烷基，它们均可任选地被下列基团取代氰基、硝基或卤素，或者C1-C4烷基、C1-C4烷氧基，C1-C4烷硫基、C1-C4烷基亚磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、二(C1-C4烷基)氨基、C1-C4烷基磺酰基氨基、二(C1-C4烷基)氨基磺酰基、C1-C4烷基羰基或C1-C4烷氧基羰基(它们均可任选地被氟和/或氯取代)，或者，与R2一起代表具有2至6个碳原子的烷二基。
该新方法特别涉及取代基如下定义的式(I)化合物的制备R1代表甲基，乙基，正或异丙基，正、异、仲或叔丁基、正、异或仲戊基，正、异或仲己基，它们均可任选地被氰基、氟、氯、甲氧基、乙氧基、甲硫基、乙硫基、甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基、甲磺酰基或乙磺酰基取代，代表丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、丙炔基、丁炔基、戊炔基或己炔基，它们均可任选地被氰基、氟、氯或溴取代，代表环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环丙基甲基、环丁基甲基、环戊基甲基或环己基甲基，它们均可任选地被氰基、氟、氯或溴取代，或代表苯基、苄基、苯基乙基、呋喃基、四氢呋喃基、呋喃基甲基、四氢呋喃基甲基、噻吩基、四氢噻吩基、噻吩基甲基、四氢噻吩基甲基、噁唑基、噁唑基甲基、异噁唑基、异噁唑基甲基、噻唑基、噻唑基甲基、噁二唑基、噁二唑基甲基、噻二唑基、噻二唑基甲基、吡啶基，吡啶基甲基、嘧啶基、嘧啶基甲基、三嗪基或三嗪基甲基，它们均可任选地被下列基团取代氰基、氟、氯或溴，或甲基、乙基、正或异丙基、甲氧基、乙氧基、正或异丙氧基、甲硫基、乙硫基、正或异丙硫基、甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基、甲磺酰基、乙磺酰基、二甲基氨基磺酰基、二乙基氨基磺酰基、甲基羰基、乙基羰基、正或异丙基羰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、正或异丙氧基羰基、二甲基氨基羰基、二乙基氨基羰基、亚甲二氧基或亚乙二氧基(它们均可任选地被氟和/或氯取代)，R2代表甲基，乙基，正或异丙基，正、异或仲丁基，丙烯基，丁烯基，丙炔基或丁炔基，它们均可任选地被氰基、氟或氯取代，和R3代表甲基，乙基，正或异丙基，正、异或仲丁基，丙烯基，丁烯基，丙炔基或丁炔基，它们均可任选地被氰基、氟或氯取代、代表环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环丙基甲基、丙丁基甲基、环戊基甲基或环己基甲基，它们均可任选地被氰基、氟、氯、溴、甲基或乙基取代，或者代表苯基、苄基或苯基乙基，它们均可任选地被氰基、氟、氯、甲基、乙基、甲氧基或乙氧基取代，或者与R2和相邻的N原子一起代表吡咯烷子基，哌啶子基或吗啉代。
在上面(a)项下所述的该新方法的变异法--“变异法(a)”中用作起始化合物的四唑啉酮一般用式(II)来表示。在式(II)化合物中，R1优选或特别优选在上面能用该新方法优选或特别优选制备的式(I)化合物的说明中已经指出的R1的意义。
式(II)起始化合物是已知的和/或可用本身已知的方法来制备(参见J.Am.Chem.Soc.81(1959)，3076-3079；J.Org.Chem.45(1980)，5130-5136；EP-A 146279；EP-A 572855；EP-A 578090)。
在变异法(a)并也在变异法(b)中用作起始化合物的氨基甲酰卤一般用式(III)来表示。在式(III)化合物中，R2和R3分别优选或特别优选在上面能用该新方法优选或特别优选制备的式(I)化合物的说明中已经指出的R2和R3的意义；X优选代表氟、氯或溴，特别是氯。
式(III)起始化合物为已知的有机合成化学品。
在变异法(b)中用作起始化合物的四唑啉酮金属盐通常用通式(IIa)来表示。在式(IIa)化合物中，R1优选或特别优选在上面能用该新方法优选或特别优选制备的式(I)化合物的说明中已经指出的R1的意义；M优选代表锂、钠或钾，或代表等价的镁、钙、钡或铝，特别优选代表钠或钾。
式(IIa)四唑啉酮金属盐尚未作为分离的产物在文献中披露；作为新化合物，它们也属于本申请的主题。
式(IIa)新四唑啉酮金属盐这样来制备在稀释剂例如甲醇、乙醇、正或异丙醇或正、异、仲或叔丁醇存在下在0-150℃、优选20-120℃之间的温度下，将通式(II)四唑啉酮与通式(IV)碱金属、碱土金属或土金属化合物反应，然后将稀释剂蒸出，最好是减压蒸出；所述通式(II)和(IV)如下 式中R1的定义同上，M-Z (IV)式中M 代表等价的碱金属、等价的碱土金属或等价的土金属，优选代表等价的锂、钠、钾、镁、钙、钡或铝，尤其代表钠或钾，和Z 代表羟基，等价的碳酸根，等价的碳酸氢根，或最好是等价的醇，优选代表甲氧基、乙氧基、正或异丙氧基或者正、异、仲或叔丁氧基，特别是代表甲氧基或乙氧基。
在变异法(c)和变异法(d)中用作起始化合物的取代的氨基甲酰氧基四唑一般用式(Ia)来表示。在式(Ia)中，R1、R2和R3分别优选或特别优选在上面能用该新方法优选或特别优选制备的式(I)化合物的说明中已经指出的R1、R2和R3的意义。
式(Ia)氨基甲酰氧基四唑尚未在文献中披露；作为新化合物，它们也属于本申请的主题。式(Ia)化合物在一定程度上显示出除莠活性。
式(Ia)氨基甲酰氧基四唑一般以与式(I)N-氨基甲酰基四唑啉酮在一起的混合物形式，伴随式(II)四唑啉酮或其盐与式(III)氨基甲酰氯在低温或中度升高的温度的反应产生。它们可以这些混合物形式按照变异法(c)和(d)反应或者用常规方法将它们预先由这些混合物中分离出去。
该新方法的变异法(a)在适宜的酸接受剂存在下实施。所有常规无机或有机碱均适宜用作所述酸接受剂。这些碱包括例如碱金属或碱土金属氢化物、氢氧化物、氨化物、醇化物、乙酸盐、碳酸盐或碳酸氢盐，例如氢化锂、钠、钾或钙，氨基化锂、钠或钾，甲醇钠或钾、乙醇钠或钾、丙醇钠或钾、异丙醇铝、叔丁醇钠或钾，氢氧化钠或钾，乙酸钠、钾或钙，碳酸钠、钾或钙或碳酸氢钠或钾，还包括碱性有机含氮化合物，例如三甲胺，三乙胺，三丙胺，三丁胺，乙基二异丙基胺，N，N-二甲基环己胺，二环己基胺，乙基二环己基胺，N，N-二甲基苯胺，N，N-二甲基苄基胺，吡啶，2-甲基、3-甲基和4-甲基吡啶，2，4-二甲基、2，6-二甲基、3，4-二甲基和3，5-二甲基吡啶，5-乙基-2-甲基吡啶，N-甲基哌啶，4-二甲氨基吡啶，二氮杂二环辛烷(DABCO)，二氮杂二环壬烯(DBN)或二氮杂二环十一碳烯(DBU)。
优先选用碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙或相应的碳酸氢盐作为该新变异法(a)中的酸接受剂。
常规惰性有机溶剂适宜用作实施该新变异法(a)的稀释剂。这些溶剂尤其包括脂族、脂环族、芳族的可选地被卤代的烃类，例如戊烷，己烷，庚烷，石油醚，溶剂轻油(ligroin)，汽油(benzine)，苯，甲苯，二甲苯，氯苯，二氯苯，环己烷，甲基环己烷，二氯甲烷，氯仿或四氯甲烷；醚类，例如乙醚，二异丙基醚，叔丁基甲基醚，叔戊基甲基醚，二氧六环，四氢呋喃，乙二醇二甲醚，乙二醇二乙醚，二甘醇二甲醚或二甘醇二乙醚；酮类，例如丙酮，丁酮或甲基·异丁基酮；腈类，例如乙腈，丙腈，丁腈或苄腈；酰胺类，例如N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，N-甲基甲酰苯胺，N-甲基吡咯烷酮或六甲基磷酸三酰胺；酯类，例如乙酸甲酯、乙酯、正丙酯、异丙酯、正丁酯、异丁酯或仲丁酯；亚砜类，例如二甲亚砜；醇类，例如甲醇，乙醇，正或异丙醇，正、异、仲或叔丁醇、乙二醇单甲醚，乙二醇单乙醚，二甘醇单甲醚或二甘醇单乙醚。
优先选用下列非质子极性容剂在该新变异法(a)中作为稀释剂例如叔戊基甲基醚，乙二醇二甲醚，乙二醇二乙醚，甲基·异丁基酮，乙腈，丙腈，丁腈，乙酸乙酯，乙酸丙酯和乙酸丁酯。
在实施该新变异法(a)时，反应温度可在相当宽的范围内变动。在初始阶段，一般采用0-200℃之间的温度，优选10-80℃之间的温度，特别是20-60℃之间的温度；然后优选50-150℃特别是70-130℃之间的温度。
一般来讲，该新变异法(a)在标准压力下实施。但亦可在加压或减压下实施，压力一般在0.1-10巴之间。
要实施制备式(I)化合物的新变异法(a)，每摩尔式(II)四唑啉酮一般使用0.9-1.5mol、优选1.0-1.2mol式(III)氨基甲酰卤和1.0-1.5mol、优选1.0-1.2mol酸接受剂。
在该新变异法(a)的优选实施方案中，将式(II)四唑啉酮与酸接受剂和稀释剂在上述温度范围的较低范围内混合，然后将式(III)氨基甲酰卤加至此混合物中。然后将反应混合物维持在上述温度范围的较高范围内直至该反应或重排结束(一般不低于1小时，一般为大约1-25小时)。
分离式(I)产物的后续步骤可便利地如下进行将该混合物冷却后，向其中加入水并将有机相分出；若合适，将混合物再萃取一次。将溶剂从合并的有机相中蒸出。将残余物与水和，若合适，有机溶剂如甲醇或甲苯一起加热几小时，若合适，在反应助剂例如盐酸存在下。然后将有机相分出，若合适，此分离在加入基本上与水不混溶的有机溶剂例如甲苯之后进行；若合适，将混合物再萃取一次，并将合并的有机相与稀氢氧化钠水溶液一起搅拌，然后分出，干燥并过滤。浓缩后，将残余物通过用适当的有机溶剂例如己烷将其溶解再结晶。将产物吸滤分离。
该新方法的变异法(b)在稀释剂存在下实施。在这里适用的稀释剂大体上与上述用于该新方法的变异法(a)的稀释剂相同。
同样优先选用下列非质子极性溶剂在该新变异法(b)中作为稀释剂例如乙二醇二甲醚，乙二醇二乙醚，甲基·异丁基酮，乙腈，丙腈，丁腈，乙酸乙酯，乙酸丙酯和乙酸丁酯。
在实施该新变异法(b)时，反应温度可在相当宽的范围内变动。在初始阶段，一般采用0-200℃之间的温度，优选10-80℃之间的温度，特别是20-60℃之间的温度；然后优选50-150℃特别是70-130℃之间的温度。
一般来讲，该新变异法(b)在标准压力下实施。但亦可在加压或减压下实施，压力一般在0.1-10巴之间。
要实施制备式(I)化合物的新变异法(b)，每摩尔式(IIa)四唑啉酮金属盐一般使用0.9-1.5mol、优选1.0-1.2mol式(III)氨基甲酰卤。
在该新变异法(b)的优选实施方案中，首先由式(II)四唑啉酮和式(IV)碱金属化合物、碱土金属化合物或土金属化合物制备式(IIa)四唑啉酮金属盐，然后通过蒸出溶剂而将其分离出。然后将如此获得的产物溶于一种上述的惰性稀释剂中，并将式(III)氨基甲酰卤加至该溶液中；然后将此混合物在上述温度范围内的较高范围内保持一段时间(一般为大约1-25小时)。
后处理可按常规方法例如按上面变异法(a)中所述的方法进行。
若合适，该新方法的变异法(c)在稀释剂存在下进行。在这里适用的稀释剂大体上与上述用于该方法的变异法(a)中的稀释剂相同。但变异法(c)亦可有利地在不使用任何稀释剂的条件下实施。
若合适，变异法(c)在反应助剂存在下进行。在这里优先考虑的反应助剂是碱性有机含氮化合物，例如三甲胺，三乙胺，三丙胺，三丁胺，乙基二异丙基胺，N，N-二甲基环己胺，二环己基胺，乙基二环己基胺，N，N-二甲基苯胺，N，N-二甲基苄基胺，吡啶，2-甲基、3-甲基和4-甲基吡啶，2，4-二甲基、2，6-二甲基、3，4-二甲基和3，5-二甲基吡啶，5-乙基-2-甲基吡啶，N，N-二甲氨基吡啶，N-甲基哌啶，4-二甲氨基吡啶，二氮杂二环辛烷(DABCO)，二氮杂二环壬烯(DBN)或二氮杂二环十一碳烯(DBU)。吡啶和4-二甲氨基吡啶特别适宜用作变异法(c)中的反应助剂。除了或替代这些化合物，碘或碱金属碘化物亦适宜用作反应助剂。
在实施该新变异法(c)时，反应温度可在相当宽的范围内变动。一般采用50-200℃之间的温度，优选60-170℃之间的温度，特别是80-150℃之间的温度。
一般来讲，该新变异法(c)在标准压力下实施。但亦可在加压或减压下实施，压力一般在0.1-10巴之间。
为实施变异法(c)，通常将反应成分在室温混合，并在必要的反应温度加热直至反应(异构化反应)停止。然后按照上述方法(参见变异法(a)和(b))进行后处理，并将产物通过重结晶纯化。
该新方法的变异法(d)最好在有机溶剂存在下进行。在上面变异法(a)的描述中所列的溶剂大体上适宜用在这里。
该新方法的变异法(d)优选在适宜的反应助剂存在下实施。所有常规无机或有机碱均适宜用作这样的反应助剂。这些碱包括例如碱金属或碱土金属氢化物、氢氧化物、氨化物、醇化物、乙酸盐、碳酸盐或碳酸氢盐，例如氢化锂、钠、钾或钙，氨基化锂、钠或钾，甲醇钠或钾、乙醇钠或钾、丙醇钠或钾、异丙醇铝、叔丁醇钠或钾，氢氧化钠或钾、氢氧化铵，乙酸钠、钾或钙、乙酸铵，碳酸钠、钾或钙、碳酸铵或碳酸氢钠或钾，还包括碱性有机含氮化合物，例如三甲胺，三乙胺，三丙胺，三丁胺，乙基二异丙基胺，N，N-二甲基环己胺，二环己基胺，乙基二环己基胺，N，N-二甲基苯胺，N，N-二甲基苄基胺，吡啶，2-甲基、3-甲基或4-甲基吡啶，2，4-二甲基、2，6-二甲基、3，4-二甲基和3，5-二甲基吡啶，5-乙基-2-甲基吡啶，N-甲基哌啶，4-二甲氨基吡啶，二氮杂二环辛烷(DABCO)，二氮杂二环壬烯(DBN)或二氮杂二环十一碳烯(DBU)。
酸类亦适宜用作变异法(d)中可供选择的反应助剂。这些酸包括无机酸例如盐酸、硫酸、磷酸和硝酸，也包括有机酸，例如乙酸、甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸。
若合适，该新方法的变异法(d)还可以在两相体系例如水/甲苯或水/二氯甲烷中，若合适，在适宜的相转移催化剂存在下实施。可提及的这样的催化剂的实例是碘化四丁基铵，溴化四丁基铵，氯化四丁基铵，溴化三丁基甲基鏻，氯化三甲基-C13/C15烷基铵，溴化三甲基-C13/C15烷基铵，硫酸甲酯二苄基二甲基铵，氯化二甲基-C12/C14烷基苄基铵，溴化二甲基-C12/C14烷基苄基铵，氢氧化四丁基铵，氯化三乙基苄基铵，氯化甲基三辛基铵，氯化三甲基苄基铵，15-冠醚-5，18-冠醚-6或三〔2-(2-甲氧基乙氧基)乙基〕胺。
在实施该新变异法(d)时，反应温度可在相当宽的范围内变动。一般采用10-150℃之间的温度，优选20-120℃之间的温度，特别是25-100℃之间的温度。
一般来讲，该新变异法(d)在标准压力下实施。但亦可在加压或减压下实施，压力一般在0.1-10巴之间。
为实施变异法(d)，通常将反应成分在室温混合，并在必要的反应温度加热直至反应(水解或醇解)完毕。然后按照常规方法(参见变异法(a)和(b))进行后处理。
按照本发明制备的式(I)取代的N-氨基甲酰基四唑啉酮可用作除莠剂用于防治不希望的植物生长。(参见EP-A 146 279，EP-A 202929，EP-A 571 854，EP-A 571 855，EP-A 572 855，EP-A 578 090和EP-A 612 735)。制备实施例实施例1 (A)式(IIa)化合物的制备将由39.3g(200mmol)1-(2-氯苯基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮、11.0g(201mmol)甲醇钠和200ml甲醇组成的混合物加热回流4小时。然后将溶剂在水抽真空条件下小心蒸出。定量得到1-(2-氯苯基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮的钠盐固体(熔点170℃(分解))。该化合物可在同一反应器中用于进一步反应。(B)按照变异法(b)的式(I)化合物的制备首先将10.7g(50mmol)1-(2-氯苯基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮的钠盐引入100ml 1，2-二甲氧基乙烷中，并于室温(大约20℃)加入10.0g(52.5mmol)N-环己基-N-乙基氨基甲酰氯的1，2-二甲氧基乙烷(10ml)溶液。然后将混合物加热回流大约17小时。接着将其浓缩，然后将残余物用乙酸乙酯/水振摇萃取。分出有机相，接着用乙酸乙酯萃取水相。将合并的有机相用硫酸钠干燥并过滤。将滤液浓缩。将残余物与含有200ml甲醇和50ml水的混合物一起加热回流17小时。然后再次浓缩。将残余物溶于乙酸乙酯中，并将此溶液与50ml 1N氢氧化钠溶液一起搅拌。相分离后，将水相用甲苯萃取；将有机相合并，用硫酸钠干燥，过滤。将滤液浓缩，并将残余物用己烷重结晶。
得到15.4g(收率为88％)1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮。
在这些条件下用常规分析方法不再能检测到相应的(异构的)O-氨基甲酰化产物。15N-NMR(D7-DMF，外参考硝基甲烷)-25.7，-32.2，-162.5，-176.4，-249ppm.实施例2 (A)式(IIa)化合物的制备将由9.8g(50mmol)1-(2-氯苯基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮、2.8g(51mmol)甲醇钠和100ml甲醇组成的混合物加热回流2小时。然后将溶剂在水抽真空条件下小心蒸出。定量得到1-(2-氯苯基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮的钠盐固体。该化合物可在同一反应器中用于进一步反应。(B)按照变异法(b)的式(I)化合物制备首先将按上述获得的全部1-(2-氯苯基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮的钠盐引入100ml 1，2-二甲氧基乙烷中，并于室温(大约20℃)加入10.4g(55mmol)N-环己基-N-乙基氨基甲酰氯的1，2-二甲氧基乙烷(10ml)溶液。然后将混合物加热回流大约17小时。接着将其浓缩，然后将残余物与含有200ml甲醇和50ml水的混合物一起加热回流9小时。然后再次浓缩。将残余物溶于甲苯中，并将此溶液与50ml 1N氢氧化钠溶液一起搅拌。相分离后，将水相用甲苯萃取；将有机相合并，用硫酸钠干燥，过滤。将滤液浓缩，并将残余物用己烷重结晶。
得到15.2g(收率为87％)1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮。
在这些条件下用常规分析方法不再能检测到相应的(异构的)O-氨基甲酰化产物。实施例3 (按照变异法(c))将11.6mg 1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮和相应的异构的氨基甲酰氧基四唑以57∶37的重量比组成的混合物缓慢加热至大约170℃。当一达到此温度，即停止加热，并测定内容物。测定表明该内容物含有89％的1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮，该相应的异构的氨基甲酰氧基四唑的含量仅为2％。测定还表明，另外存在2种结构未知的成分，含量均为6％。
当将上述的热解异构化在加入0.01ml吡啶后进行时，1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮的含量为94％；尽管仍检测到了未知的小量成分，但其含量仅为4％，并且未发现异构的氨基甲酰氧基四唑。实施例4 (按照变异法(a))将2.0g 1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮和相应的异构的氨基甲酰氧基四唑以1∶1的重量比组成的混合物在80ml甲醇和20ml水的混合物中加热回流20小时。然后将混合物浓缩并将残余物溶于二氯甲烷中，将此溶液与20ml 1N氢氧化钠溶液一起振摇。随后将水相用二氯甲烷萃取。并将合并的有机相用硫酸钠干燥过滤。将溶剂在水抽真空条件下小心蒸出，定量得到1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮，为结晶性物质。实施例5 (按照变异法(d))将1.0g 1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮和相应的异构的氨基甲酰氧基四唑以1∶1的重量比组成的混合物在10ml甲苯和10ml10％盐酸水溶液的混合物中于大约20℃搅拌17小时。然后将有机相分出并将其与10ml1N氢氧化钠溶液一起振摇。随后将水相用二氯甲烷萃取。并将合并的有机相用硫酸钠干燥，过滤。将溶剂在水抽真空条件下小心蒸出，定量得到1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮，为结晶性物质。实施例6 (按照变异法(a))首先将9.8g(50mmol)1-(2-氯苯基)-1，4-二氯-5H-四唑-5-酮连同5.8g(54mmol)碳酸钠一起引入100ml乙酸乙酯中，加入在20ml乙酸乙酯中的10.4g(54mmol)N-环己基-N-乙基氨基甲酰氯。然后将混合物加热回流16小时，冷却至室温(大约20℃)后与水一起振摇。随后将水相用乙酸乙酯萃取。然后将有机相合并，并在水抽真空条件下浓缩。将残余物与200ml甲苯和100ml 10％盐酸水溶液一起于20℃搅拌16小时。然后分出有机相，随后将水相用甲苯萃取。然后将合并的有机相与100ml 1N氢氧化钠溶液一起搅拌30分钟。然后分出有机相，随后将水相用甲苯萃取。将合并的有机相用硫酸钠干燥并过滤。将滤液在水抽真空条件下浓缩。将残余物通过用正己烷溶解而将其重结晶。
得到16.0g(纯度96.4％，收率91.5％)1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮。在这些条件下，用常规分析方法不再能检测到相应的(异构的)O-氨基甲酰化产物。实施例7 (按照变异法(a))首先将9.8g(50mmol)1-(2-氯苯基)-1，4-二氯-5H-四唑-5-酮连同5.8g(54mmol)碳酸钠一起引入100ml乙酸乙酯中，加入在20ml乙酸乙酯中的10.4g(54mmol)N-环己基-N-乙基氨基甲酰氯。然后将混合物加热回流16小时，冷却至室温(大约20℃)后与水一起振摇。随后将水相用乙酸乙酯萃取。然后将有机相合并，并在水抽真空条件下浓缩。将残余物与200ml甲醇和50ml水一起加热回流20小时。然后将该混合物浓缩。将残余物溶于甲苯中。然后将此溶液与100ml 1N氢氧化钠溶液一起搅拌。随后的后处理按实施例6中所述进行。
得到15.2g(纯度96.4％，收率87％)1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮。式(Ia)氨基甲酰氧基四唑实施例(Ia-1) 首先将19.6g(100mmol)1-(2-氯苯基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮、12.8g(120mmol)碳酸钠和0.1g 4-二甲氨基吡啶引入150ml甲苯中，加入22.8g(120mmol)N-环己基-N-乙基氨基甲酰氯在50ml甲苯中的溶液。然后将混合物于50-55℃搅拌17小时。冷却至室温(大约20℃)后与水一起振摇。随后将水相用乙酸乙酯萃取。然后将有机相合并，并在水抽真空条件下浓缩。
得到34g(收率89％)由1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮和相应的异构的氨基甲酰氧基四唑组成的1∶1混合物。
将这两个异构体用常规方法拆分。因此，例如用色谱法(制备HPLCNucleosil 100CN，5μm，250×4mm；庚烷/叔丁基甲基醚，80/20(体积)，isocratic，2ml/分，注射3.5μl，0.3％在洗脱剂中的溶液)或通过所谓Craig分布(200步，乙酸乙酯/二甲基甲酰胺，3/7(体积)，和庚烷/水，7/3(体积))获得具有以上结构式的氨基甲酰基四唑。15N-NMR(D7-DMF，外参考硝基甲烷)+11.9，-8.2，-73.0，-156.3，-271.1ppm.对名称的解释在制备实施例1至7中所述的式(I)化合物还可以如下表达-按照CHEMICAL ABSTRACTS“4-(2-氯苯基)-4，5-二氢-N-环己基-N-乙基-5-氧代-1H-四唑-1-甲酰胺”；-按照上面所引的现有技术的文献“1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基甲酰基)-5(4H)-四唑啉酮”。
按类似的方法，所用的式(II)起始化合物还可以如下表达-按照CHEMICAL ABSTRACTS“4-(2-氯苯基)-4，5-二氢-5-氧代-1H-四唑”；-按照上面所引的现有技术的文献“1-(2-氯苯基)-5(4H)-四唑啉酮”。
权利要求
1.下式(I)取代的N-氨基甲酰基四唑啉酮的制备方法 式中R1代表烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基或杂环基烷基，它们均可任选地被取代，R2代表烷基、链烯基、炔基或烷氧基，它们均可任选地被取代，和R3代表烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基或芳基烷基，它们均可任选地被取代，或者与R2一起代表烷二基；所述制备方法的特征在于(a)使通式(II)四唑啉酮在酸接受剂和稀释剂存在下在0-200℃之间的温度与通式(III)氨基甲酰卤反应；在这些条件下作为副产物生成的式(Ia)O-氨基甲酰化产物(见下述)或者通过加热被异构化成期望的式(I)产物，或者通过水解而被转化成水溶性的因而易分离的成分；所述通式(II)和(III)如下 式中R1的定义同上， 式中R2和R3的定义同上，和X代表卤素；或者(b)使(分离的)通式(IIa)四唑啉酮金属盐在稀释剂存在下在0-200℃之间的温度与通式(III)氨基甲酰卤反应；在这些条件下作为副产物生成的式(Ia)O-氨基甲酰化产物(见下述)或者通过加热被异构化成期望的式(I)产物，或者通过水解而被转化成水溶性的因而易分离的成分；所述通式(IIa)和(III)如下 式中R1的定义同上，和M代表等价的碱金属、等价的碱土金属或等价的土金属， 式中R2和R3的定义同上，和X代表卤素；或者(c)将通式(Ia)取代的氨基甲酰氧基四唑在50-200℃之间的温度异构化，生成相应的式(I)N-氨基甲酰基四唑啉酮，该异构化若合适，在稀释剂存在下并且若合适，在反应助剂存在下进行；所述通式(Ia)如下 式中R1、R2和R3的定义同上，该化合物也能与式(I)化合物混合存在；或者(d)使通式(Ia)取代的氨基甲酰氧基四唑与水和/或醇、特别是甲醇在10-150℃之间的温度反应，该反应若合适，在惰性有机溶剂存在下并且若合适，在反应助剂存在下进行；将该式(Ia)化合物的水解或醇解产物用常规方法分出；所述通式(Ia)如下 式中R1、R2和R3的定义同上，该化合物作为式(II)化合物和/或式(IIa)化合物与式(III)化合物的反应产物与式(I)化合物混合存在。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于在所有的式(I)、(Ia)、(II)、(IIa)和(III)中，R1代表可任选地被羧基、氰基、氨甲酰基、卤素、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6烷基亚磺酰基或C1-C6烷基磺酰基取代并具有1至10个碳原子的烷基，代表可任选地被羧基、氰基、氨基甲酰基或卤素取代并具有2至10个碳原子的链烯基或炔基，代表环烷基或环烷基烷基，它们均可任选地被羧基、氰基、氨基甲酰基、卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基羰基取代并且均在环烷基部分具有3至8个碳原子并在烷基部分可任选地具有1至4个碳原子，或代表苯基、萘基、苯基-C1-C4烷基、萘基-C1-C4烷基、呋喃基、苯并呋喃基、四氢呋喃基、呋喃基甲基、四氢呋喃基甲基、噻吩基、苯并噻吩基、四氢噻吩基、噻吩基甲基、四氢噻吩基甲基、吡咯基、吲哚基、噁唑基、苯并噁唑基、噁唑基甲基，异噁唑基、异噁唑基甲基、噻唑基、苯并噻唑基、噻唑基甲基、吡唑基、噁二唑基、噁二唑基甲基、噻二唑基、噻二唑基甲基、三唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吡啶基甲基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、喹唑啉基、喹喔啉基、嘧啶基甲基、三嗪基或三嗪基甲基，它们均可任选地被下列基团取代羧基、氰基、氨基甲酰基、硝基、氨基、羟基或卤素，或者C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4烷基亚磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、二(C1-C4烷基)氨基、C1-C4烷基磺酰基氨基、二(C1-C4烷基)氨基磺酰基、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷基羰基氨基、C1-C4烷氧基羰基、二(C1-C4烷基氨基)羰基、C1-C4亚烷二氧基、苯基或苯氧基(它们均可任选地被氟和/或氯取代)；R2代表烷基、链烯基或炔基，它们均可任选地被氰基或卤素取代并具有至多6个碳原子，和R3代表可任选地被氰基或卤素取代并具有1至6个碳原子的烷基，代表均可任选地被氰基或卤素取代并具有2至6个碳原子的链烯基或炔基，代表环烷基或环烷基烷基，它们均可任选地被氰基、卤素或C1-C4烷基取代并且均在环烷基部分具有3至6个碳原子并在烷基部分可任选地具有1至2个碳原子，或者代表苯基或苯基-C1-C2烷基，它们均可任选地被下列基团取代氰基、硝基或卤素，或者C1-C4烷基、C1-C4烷氧基，C1-C4烷硫基、C1-C4烷基亚磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、二(C1-C4烷基)氨基、C1-C4烷基磺酰基氨基、二(C1-C4烷基)氨基磺酰基、C1-C4烷基羰基或C1-C4烷氧基羰基(它们均可任选地被氟和/或氯取代)，或者，与R2一起代表具有2至6个碳原子的烷二基；其特征在于在式(IIa)中，M代表等价的锂、钠、钾、镁、钙、钡或铝；和其特征在于在式(III)中，X代表氟、氯或溴。
3.按照权利要求1的制备1-(2-氯苯基)-4-(N-环己基-N-乙基氨基羰基)-1，4-二氢-5H-四唑-5-酮的方法。
4.式(IIa)四唑啉酮金属盐 式中R1代表烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基或杂环基烷基，它们均可任选地被取代，R2代表烷基、链烯基、炔基或烷氧基，它们均可任选地被取代，和R3代表烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基或芳基烷基，它们均可任选地被取代，或者与R2一起代表烷二基；和M代表等价的碱金属，等价的碱土金属或等价的土金属。
5.式(Ia)取代的氨基甲酰氧基四唑 式中R1代表烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基或杂环基烷基，它们均可任选地被取代，R2代表烷基、链烯基、炔基或烷氧基，它们均可任选地被取代，和R3代表烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、芳基或芳基烷基，它们均可任选地被取代，或者与R2一起代表烷二基。
全文摘要
本发明涉及以非常好的收率和高纯度(即无异构的O-氨基甲酰氧基四唑(Ia)制备具有除莠活性的式(I)取代的N-氨基甲酰基四唑啉酮的方法；在酸接受剂和稀释剂存在下在0—200℃之间的温度使式(Ⅱ)四唑啉酮与式(Ⅲ)氨基甲酰卤(X＝卤素)反应，并将在这些条件下作为副产物生成的式(Ia)产物通过加热异构化成期望的式(I)产物或通过水解或醇解转化成水溶性的因而易分离的成分(变异法(a))。本发明还涉及与方法(a)密切相关的三个变异法(b)、(c)和(d)。
文档编号C07D257/04GK1136560SQ9610353
公开日1996年11月27日 申请日期1996年2月8日 优先权日1995年2月8日
发明者U·施特尔泽, W·高, K·J·卢克 申请人:拜尔公司