2-取代-3-乙磺酰基吡啶化合物类的制造方法与流程

文档序号:21322464发布日期:2020-06-30 20:55阅读:212来源:国知局

本专利申请主张基于日本专利申请2017-233133(2017年12月5日申请)及日本专利申请2018-173447(2018年9月18日申请)的巴黎公约上的优先权及利益,通过引用到此处,而将上述申请中记载的全部内容纳入本说明书中。

本发明涉及2-取代-3-乙磺酰基吡啶化合物的制造中间体及2-取代-3-乙磺酰基吡啶化合物的制造方法。



背景技术:

2-取代-3-乙磺酰基吡啶化合物作为有害生物防除剂的有效成分为人所知(专利文献1等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2017/065228号



技术实现要素:

发明所要解决的问题

本发明的目的在于,提供2-取代-3-乙磺酰基吡啶化合物的制造中间体、及2-取代-3-乙磺酰基吡啶化合物的新的制造方法。

用于解决问题的方法

本发明人等发现,使3-乙磺酰基吡啶n-氧化物、与以式(1)表示的化合物在偶联反应条件下反应,结果是,在3-乙磺酰基吡啶n-氧化物的2位选择性地进行反应,以高收率得到2-取代-3-乙磺酰基吡啶n-氧化物,此外,能够将所得的2-取代-3-乙磺酰基吡啶n-氧化物简单地转换为2-取代-3-乙磺酰基吡啶,从而完成了本发明。

[化1]

(式中,x表示氯原子或溴原子,q表示任选由1个以上的氟原子取代的c1-c3烷氧基、氟原子、氯原子或溴原子。)

即,本发明如下所示。

[1]一种以式(2)表示的化合物的制造方法,包括:

工序(a):在选自组p中的1种以上的化合物、羧酸或羧酸盐、碱、以及钯化合物或镍化合物的存在下,使3-乙磺酰基吡啶n-氧化物、与以式(1)表示的化合物在溶剂中反应,得到以式(2)表示的化合物的工序;

[化2]

(式中,x表示氯原子或溴原子,q表示任选由1个以上的氟原子取代的c1-c3烷氧基、氟原子、氯原子或溴原子。)

[化3]

(式中,q表示与上文相同的含义。)

组p:

以式(4)表示的化合物、

r3p(4)

(式中,r表示碳原子数1~6的烷基或碳原子数3~6的烯基。)

以式(5)表示的化合物、

r3ph+z-(5)

(式中,r表示与上文相同的含义,z-表示阴离子。)

以式(6)表示的化合物、以及

r2p(ch2)npr2(6)

(式中,r表示与上文相同的含义,n表示1到4的整数。)

以式(7)表示的化合物。

r2ph+(ch2)npr2h+2z-(7)

(式中,r、n及z-表示与上文相同的含义。)

[2]根据[1]中记载的制造方法,其中,选自组p中的化合物为选自2-丁烯基(二叔丁基)膦、三甲基膦、2-丁烯基(二叔丁基)鏻四氟硼酸盐、甲基(二叔丁基)膦、甲基(二叔丁基)鏻四氟硼酸盐、三甲基鏻四氟硼酸盐、1,4-双(二叔丁基膦基)丁烷、或1,4-双(二叔丁基膦基)丁烷双四氟硼酸盐中的1种以上的化合物。

[3]根据[1]或[2]中记载的制造方法,其中,在铜或铜化合物的存在下进行工序(a)。

[4]根据[3]中记载的制造方法,其中,铜为铜粉,铜化合物为氧化铜(i)。

[5]一种以式(3)表示的化合物的制造方法,包括[1]~[4]中任一项记载的工序(a)及以下中记载的工序(b)。

[化4]

(式中,q表示任选由1个以上的氟原子取代的c1-c3烷氧基、氟原子、氯原子或溴原子。)

工序(b):使以式(2)表示的化合物发生还原反应,得到以式(3)表示的化合物的工序。

[化5]

(式中,q表示与上文相同的含义。)

[6]根据[5]中记载的制造方法,其中,在工序(b)中,使用氢气进行还原反应。

[7]根据[1]~[6]中任一项记载的制造方法,其中,x为氯原子,q为2,2,3,3,3-五氟丙氧基。

[8]3-乙磺酰基吡啶n-氧化物。

[9]一种以式(2)表示的化合物。

[化6]

(式中,q表示任选由1个以上的氟原子取代的c1-c3烷氧基、氟原子、氯原子或溴原子。)

[10]2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪。

[11]2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-氯吡嗪。

发明效果

根据本发明,能够制造2-取代-3-乙磺酰基吡啶化合物的制造中间体及2-取代-3-乙磺酰基吡啶化合物。

具体实施方式

以下,对本发明进行详细说明。

对工序(a)进行说明。

工序(a)中,在选自组p中的1种以上的化合物、羧酸或羧酸盐、碱、以及钯化合物或镍化合物的存在下,使3-乙磺酰基吡啶n-氧化物与以式(1)表示的化合物在溶剂中反应,能够得到以式(2)表示的化合物。

本发明中,对式(1)至式(8)中的以记号表示的取代基说明如下。

et表示乙基。

作为q中的任选由1个以上的氟原子取代的c1-c3烷氧基,例如可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、三氟甲氧基、二氟甲氧基、2,2,2-三氟乙氧基、五氟乙氧基、2,2,3,3,3-五氟丙氧基及1,1,1,3,3,3-六氟异丙氧基。

作为r中的碳原子数1~6的烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、环戊基、己基及环己基。

作为r中的碳原子数3~6的烯基,例如可以举出丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、4-戊烯基及5-己烯基。

z-是指四氟硼酸根等阴离子。

作为溶剂,优选非质子性有机溶剂。

所谓非质子性有机溶剂,是指在分子内不具有羟基(-oh)、氨基、羧基(-cooh)等包含质子的基团、并且能够溶解3-乙磺酰基吡啶n-氧化物及以式(1)表示的化合物的有机溶剂。

作为非质子性有机溶剂,可以举出非环状醚溶剂及环状醚溶剂等醚溶剂、芳香族烃溶剂、以及脂肪族烃溶剂。

作为非环状醚溶剂,例如可以举出二乙基醚、二异丙基醚、乙二醇二甲基醚及二乙二醇二甲基醚。作为环状醚溶剂,例如可以举出1,4-二噁烷及四氢呋喃。作为芳香族烃溶剂,例如可以举出苯、甲苯、二甲苯及均三甲苯。作为脂肪族烃溶剂,例如可以举出己烷、庚烷及环己烷。

从3-乙磺酰基吡啶n-氧化物及以式(1)表示的化合物的溶解度的观点出发,优选甲苯、二甲苯、均三甲苯、二乙基醚、二异丙基醚、乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚、1,4-二噁烷及四氢呋喃。根据需要,可以组合使用2种以上的非质子性有机溶剂,具体而言,可以举出四氢呋喃与甲苯的混合溶剂、及乙二醇二甲基醚与甲苯的混合溶剂。

关于溶剂的使用量,相对于1重量份以式(1)表示的化合物通常为1~50重量份,优选为1~20重量份。

所谓钯化合物,是在钯上键合有钯以外的原子的化合物,可以优选举出钯(0)络合物及钯(ii)络合物。

作为钯(0)络合物,可以举出二亚苄基丙酮配位于0价钯而得的络合物、即所谓的二亚苄基丙酮-钯(0)络合物。具体而言,可以举出三(二亚苄基丙酮)二钯(0)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)氯仿加合物及双(二亚苄基丙酮)钯(0)。

作为钯(ii)络合物,可以举出乙酸钯(ii)、三氟乙酸钯(ii)、乙酰丙酮钯(ii)等钯羧酸盐;氯化钯(ii)、溴化钯(ii)、碘化钯(ii)等卤化钯;以及氯化烯丙基钯(ii)二聚物、氯化双(2-甲基烯丙基)钯(ii)二聚物、(1,5-环辛二烯)二氯化钯(ii)、双(乙腈)二氯化钯(ii)、双(苯甲腈)二氯化钯(ii)等卤化钯络合物。其中,优选氯化钯(ii)、溴化钯(ii)及乙酸钯(ii)。

关于钯化合物的使用量,相对于1摩尔以式(1)表示的化合物,通常为0.00001摩尔~0.8摩尔,优选为0.00002摩尔~0.2摩尔。

所谓镍化合物,是在镍上键合有镍以外的原子的化合物,可以优选举出镍(0)络合物及镍(ii)络合物。

作为镍(0)络合物,例如可以举出双(1,5-环辛二烯)镍(0)。

作为镍(ii)络合物,可以举出乙酸镍(ii)、三氟乙酸镍(ii)、乙酰丙酮镍(ii)等镍羧酸盐;氯化镍(ii)、溴化镍(ii)、碘化镍(ii)等卤化镍。其中,优选氯化镍(ii)、溴化镍(ii)及乙酸镍(ii)。

关于镍化合物的使用量,相对于1摩尔以式(1)表示的化合物,通常为0.0001摩尔~0.8摩尔,优选为0.0002摩尔~0.2摩尔。

作为以式(1)表示的化合物,具体而言,可以举出2-氯-5-甲氧基吡嗪、2-氯-5-乙氧基吡嗪、2-氯-5-丙氧基吡嗪、2-氯-5-异丙氧基吡嗪、2-氯-5-(三氟甲氧基)吡嗪、2-氯-5-(2,2,2-三氟乙氧基)吡嗪、2-氯-5-(1,1,2,2-四氟乙氧基)吡嗪、2-氯-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪、2-氯-5-(2,2,3,3-四氟丙氧基)吡嗪、2-氯-5-(3,3,3-三氟丙氧基)吡嗪、2-氯-5-(1,1,1,3,3,3-六氟异丙氧基)吡嗪、2-溴-5-甲氧基吡嗪、2-溴-5-乙氧基吡嗪、2-溴-5-丙氧基吡嗪、2-溴-5-异丙氧基吡嗪、2-溴-5-(三氟甲氧基)吡嗪、2-溴-5-(2,2,2-三氟乙氧基)吡嗪、2-溴-5-(1,1,2,2-四氟乙氧基)吡嗪、2-溴-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪、2-溴-5-(2,2,3,3-四氟丙氧基)吡嗪、2-溴-5-(3,3,3-三氟丙氧基)吡嗪、2-溴-5-(1,1,1,3,3,3-六氟异丙氧基)吡嗪、2,5-二氯吡嗪、2,5-二溴吡嗪、2-氯-5-溴吡嗪、2-氯-5-氟吡嗪等。

在以式(1)表示的化合物中,x优选为氯原子。

关于3-乙磺酰基吡啶n-氧化物的使用量,相对于1摩尔以式(1)表示的化合物,通常为0.8~3摩尔,优选为1~2摩尔。

作为以式(4)表示的化合物,具体而言,可以举出三甲基膦、甲基(二叔丁基)膦、2-丁烯基(二叔丁基)膦、3-甲基-2-丁烯基(二叔丁基)膦等。

作为以式(5)表示的化合物,具体而言,可以举出三甲基鏻四氟硼酸盐、甲基(二叔丁基)鏻四氟硼酸盐、2-丁烯基(二叔丁基)鏻四氟硼酸盐、3-甲基-2-丁烯基(二叔丁基)鏻四氟硼酸盐等。

关于以式(4)表示的化合物或以式(5)表示的化合物的使用量,相对于1摩尔钯化合物或镍化合物通常为0.1摩尔~50摩尔,优选为0.5摩尔~20摩尔。

作为以式(6)表示的化合物,具体而言,可以举出1,4-双(二叔丁基膦基)乙烷、1,4-双(二叔丁基膦基)丙烷、1,4-双(二叔丁基膦基)丁烷等。

作为以式(7)表示的化合物,具体而言,可以举出1,4-双(二叔丁基膦基)乙烷双四氟硼酸盐、1,4-双(二叔丁基膦基)丙烷双四氟硼酸盐、1,4-双(二叔丁基膦基)丁烷双四氟硼酸盐。

关于以式(6)表示的化合物或以式(7)表示的化合物的使用量,相对于1摩尔钯化合物或镍化合物通常为0.05摩尔~30摩尔,优选为0.3摩尔~20摩尔。

作为选自组p中的化合物,优选2-丁烯基(二叔丁基)膦、2-丁烯基(二叔丁基)鏻四氟硼酸盐、甲基(二叔丁基)膦、甲基(二叔丁基)鏻四氟硼酸盐、1,4-双(二叔丁基膦基)丁烷或1,4-双(二叔丁基膦基)丁烷双四氟硼酸盐。

作为碱,可以举出有机碱及无机碱,优选使用无机碱。作为无机碱,例如可以举出碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属羧酸盐、碱土金属羧酸盐、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱土金属碳酸氢盐、碱金属磷酸盐、以及碱土金属磷酸盐,优选使用碱金属碳酸盐及碱金属磷酸盐。更具体而言,可以举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化钙、氢氧化钡、甲酸钠、甲酸钾、甲酸钙、乙酸钠、乙酸钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸钠及磷酸钾,优选碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、磷酸钠及磷酸钾。

关于碱的使用量,相对于1摩尔以式(1)表示的化合物,通常为1~5摩尔,优选为1.5~2.5摩尔。

作为羧酸,例如可以举出乙酸、丙酸、丁酸、新戊酸等脂肪族羧酸;苯甲酸、4-甲氧基苯甲酸、4-甲基苯甲酸、4-硝基苯甲酸等芳香族羧酸;以及钯羧酸盐。

作为羧酸盐,例如可以举出羧酸的钠盐、钾盐等碱金属盐,具体而言,可以举出乙酸钠、乙酸钾、丙酸钠、丙酸钾、丁酸钠、丁酸钾、新戊酸钠、新戊酸钾、苯甲酸钠、苯甲酸钾等。

在反应中所用的钯化合物为钯羧酸盐的情况下,钯羧酸盐可以作为钯化合物及羧酸盐共通地使用。因此,在使用钯羧酸盐作为钯化合物的情况下,可以向反应中另行加入羧酸或羧酸盐,也可以不加入。

在反应中所用的镍化合物为镍羧酸盐的情况下,镍羧酸盐可以作为镍化合物及羧酸盐共通地使用。因此,在使用镍羧酸盐作为镍化合物的情况下,可以向反应中另行加入羧酸或羧酸盐,也可以不加入。

关于羧酸或羧酸盐的使用量,相对于1摩尔钯化合物或镍化合物通常为0.1~50摩尔。在使用钯羧酸盐作为钯化合物、并另行加入羧酸或羧酸盐的情况下,关于钯羧酸盐的使用量与羧酸或羧酸盐的使用量的合计,相对于1摩尔钯化合物通常为1~50摩尔。在使用镍羧酸盐作为镍化合物、并另行加入羧酸或羧酸盐的情况下,关于镍羧酸盐的使用量与羧酸或羧酸盐的使用量的合计,相对于1摩尔镍化合物通常为1~50摩尔。

在反应中使用羧酸时,有因羧酸与碱的反应而产生羧酸盐的情况。在因羧酸与碱的反应而产生羧酸盐的情况下,可以使用所产生的羧酸盐作为羧酸盐用于反应中。

在反应中所用的羧酸盐为碱性时,也可以将羧酸盐作为羧酸盐及碱共通地使用。该情况下,羧酸盐的使用量是上述碱的使用量与羧酸或羧酸盐的使用量的合计。

反应可以在铜或铜化合物的存在下进行,优选在铜或铜化合物的存在下进行。

作为铜,可以举出铜粉。作为铜化合物,可以举出氧化铜(i)等1价的铜化合物。

关于铜或铜化合物的使用量,相对于1摩尔钯化合物或镍化合物通常为0.1~50摩尔,优选为0.3~20摩尔。

反应温度通常为80~180℃,优选为100~150℃。

反应时间为0.1~48小时。

反应的实施方式没有特别限定,然而通常利用如下的方法来实施,即,在将选自组p中的化合物、羧酸或羧酸盐、钯化合物或镍化合物、碱及溶剂混合后,加入3-乙磺酰基吡啶n-氧化物及以式(1)表示的化合物,最后,根据需要添加铜或铜化合物。

反应结束后,例如,过滤所得的混合物而除去无机盐等固体后,蒸馏除去有机溶剂;向所得的混合物中加入水而使无机盐等固体溶解,根据需要加入溶剂而稀释后,分离水层,对所得的有机层进行水洗后,蒸馏除去有机溶剂,由此,可以得到以式(2)表示的化合物。也可以对所得的化合物进一步利用晶析、柱层析等进行提纯。

另外,也可以将以式(2)表示的化合物不加以提纯地提供给工序(b)。

作为如此所述地得到的以式(2)表示的化合物,具体而言,可以举出2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-甲氧基吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-乙氧基吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-丙氧基吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-异丙氧基吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-三氟甲氧基吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,2-三氟乙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(1,1,2,2-四氟乙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3-四氟丙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(3,3,3-三氟丙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(1,1,1,3,3,3-六氟异丙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-氯吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-溴吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-氟吡嗪等。

接下来,对工序(b)进行说明。

工序(b)中,通过使以式(2)表示的化合物发生还原反应,能够得到以式(3)表示的化合物。

通常,使用氢源及还原催化剂进行还原反应。

作为氢源,可以举出氢气、甲酸及甲酸盐等,优选氢气。作为甲酸盐,例如可以举出甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵。

关于氢源的使用量,相对于1摩尔以式(2)表示的化合物通常为1~20摩尔。

作为还原催化剂,可以举出在活性炭、氧化铝、硅胶等载体上担载有钯、铂、铱、铑等贵金属的贵金属担载催化剂、雷尼镍等。

关于还原催化剂的使用量,相对于1摩尔以式(2)表示的化合物通常为0.0001~0.5摩尔。

也可以向由工序(a)中所用的钯化合物得到的生成物中加入所述的载体,使用由此得到的混合物作为还原催化剂。具体而言,可以通过对于包含以式(2)表示的化合物及由钯化合物得到的生成物的、工序(a)中所得的反应混合物加入氢源及所述的载体来实施。该情况下,关于载体的使用量,相对于1重量份以式(1)表示的化合物为0.005~1重量份。

通常在溶剂中进行反应。作为溶剂,例如可以举出甲基叔丁基醚、二丁基醚、四氢呋喃等醚溶剂;甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂;以及己烷、庚烷等脂肪族烃溶剂;以及它们的2种以上的混合物。在使用工序(a)中得到的反应混合物进行反应的情况下,可以直接使用该反应混合物中含有的溶剂。

关于溶剂的使用量,相对于1重量份以式(2)表示的化合物通常为1~50重量份。

反应温度通常为0~120℃,优选为20~100℃。

还原反应可以在常压下进行,也可以在加压下进行。

在使用氢气在加压下进行还原反应的情况下,其压力通常为0.1~1.5mpa。

反应时间为0.1~48小时。

还原反应的实施方式没有特别限定,然而通常通过将以式(2)表示的化合物、氢源、还原催化剂及溶剂混合来实施。具体而言,还原反应利用如下等方法实施,即,将以式(2)表示的化合物、还原催化剂及溶剂混合后,使之处于氢气气氛下;将以式(2)表示的化合物、还原催化剂及溶剂混合后,加入甲酸或甲酸盐。在使用工序(a)中得到的反应混合物进行还原反应的情况下,利用如下等方法实施,即,向工序(a)中得到的反应混合物中加入载体后,使之处于氢气气氛下;向工序(a)中得到的反应混合物中加入载体后,加入甲酸或甲酸盐。

反应结束后,例如进行过滤所得的混合物而除去包含贵金属载体催化剂的固体,浓缩滤液;加入盐酸、硫酸等酸性水溶液而使雷尼镍等溶解等操作后,根据需要加入溶剂而进行稀释,然后,分离水层,对所得的有机层进行水洗后,蒸馏除去有机溶剂,由此能够得到以式(3)表示的化合物。也可以对所得的化合物进一步利用晶析、柱层析等进行提纯。

作为如此所述地得到的以式(3)表示的化合物,具体而言,可以举出2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-甲氧基吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-乙氧基吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-正丙氧基吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-异丙氧基吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-三氟甲氧基吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2,2-三氟乙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(1,1,2、2-四氟乙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2、3,3-四氟丙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(3,3,3-三氟丙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(1,1,1,3,3,3-六氟异丙氧基)吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-氯吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-溴吡嗪、2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-氟吡嗪等。

[3-乙磺酰基吡啶n-氧化物的制造方法]

3-乙磺酰基吡啶n-氧化物可以通过使3-乙磺酰基吡啶与氧化剂反应而得到。

反应通常在溶剂中进行。作为溶剂,例如可以举出氯仿、二氯甲烷等卤代烃溶剂;乙腈、丙腈等腈溶剂;乙酸;水及它们的2种以上的混合物。

作为氧化剂,例如可以举出过碘酸钠、3-氯过氧苯甲酸及过氧化氢。

在使用过氧化氢作为氧化剂的情况下,可以根据需要加入碳酸钠或催化剂进行反应。作为催化剂,例如可以举出钨酸及钨酸钠。

关于氧化剂的使用量,相对于1摩尔3-乙磺酰基吡啶通常为1摩尔~10摩尔。

在加入碳酸钠进行反应的情况下,关于碳酸钠的使用量,相对于1摩尔3-乙磺酰基吡啶通常为0.01摩尔~1摩尔。在加入催化剂进行反应的情况下,关于催化剂的使用量,相对于1摩尔3-乙磺酰基吡啶通常为0.01~0.5摩尔。

反应时间通常为5分钟~24小时。反应温度通常为-20℃~80℃。

3-乙磺酰基吡啶为市售的化合物。

反应结束后,向反应混合物中加入水,用有机溶剂萃取,根据需要将有机层用还原剂(例如亚硫酸钠、硫代硫酸钠)的水溶液等清洗,对所得的有机层进行干燥、浓缩,由此能够分离出3-乙磺酰基吡啶n-氧化物。

[以式(1)表示的化合物的制造方法]

以式(1)表示的化合物可以通过在碱的存在下使2,5-二氯吡嗪或2,5-二溴吡嗪与以式(8)表示的化合物反应而得到。

[化7]

q-oh(8)

(式中,q表示与上文相同的含义。)

反应可以在溶剂中进行,也可以无溶剂地进行。作为溶剂,可以举出四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲基醚等醚;甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂;乙腈、丙腈等腈溶剂;以及它们的2种以上的混合物。

作为碱,例如可以举出氢化锂、氢化钠等碱金属氢化物;三乙基胺、二异丙基乙基胺等有机碱;碳酸钠、碳酸钾等碱金属碳酸盐。

关于以式(8)表示的化合物的使用量,相对于1摩尔2,5-二氯吡嗪或2,5-二溴吡嗪通常为1~10摩尔。

关于碱的使用量,相对于1摩尔2,5-二氯吡嗪或2,5-二溴吡嗪通常为1~5摩尔。

反应温度通常为-20℃~150℃。反应时间通常为0.5~24小时。

2,5-二氯吡嗪、2,5-二溴吡嗪及以式(8)表示的化合物可以为市售的化合物,或利用公知的方法制造。

反应结束后,向反应混合物中加入水,用有机溶剂萃取,对有机层进行干燥、浓缩等后处理操作,由此能够得到以式(1)表示的化合物。

[实施例]

以下,利用实施例等对本发明进行说明,然而本发明并不仅限定于这些例子。

在以下的例子中,在没有特别记载的情况下,使用气相色谱(以下记作gc。)实施定量分析。其分析条件如下所示。

[气相色谱(gc)测定条件]

·测定设备:岛津制作所制gc-2010

·色谱柱:db-1长度30m、内径250μm、膜厚1.00μm(agilenttechnology制)

·柱温:以10℃/分钟从50℃升温到300℃为止后,在300℃保持10分钟

·氦气流速:1.0ml/min

·内标物:4-二甲基氨基甲苯

·注入量:1μl

(实施例1)

在氮气气氛下,在100ml施兰克管中将氯化钯(ii)3.4mg、2-丁烯基(二叔丁基)鏻四氟硼酸盐9.1mg、乙酸钠3.1mg、碳酸钾110mg及甲苯1g混合,在120℃搅拌10分钟。向所得的混合物中加入3-乙磺酰基吡啶n-氧化物87mg,在120℃搅拌10分钟后,将2-氯-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪100mg稀释于甲苯1g中后加入,再将混合物在120℃搅拌8小时。

将所得的反应混合物冷却到室温后,利用气相色谱进行分析,其结果是,3-乙磺酰基吡啶n-氧化物残留有30%(gc面积百分率法)。另外,对反应混合物利用气相色谱内标法进行分析,其结果是,以收率52%生成2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪,以收率10%生成2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪。

将反应混合物转移到带有玻璃内筒管的高压釜中,加入活性炭40mg,将高压釜内用氢气置换。在氢压力1mpa、90℃搅拌6小时。将所得的反应混合物冷却到室温后,利用气相色谱内标法进行分析,其结果是,2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪全都被转换为2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪,2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪的收率为61%(偶联反应与还原反应的2个工序总计)。

(实施例2)

利用硅胶柱层析分离出的2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪为白色晶体,其熔点为87.9℃。

(实施例3)

在氮气气氛下,在100ml施兰克管中将氯化钯(ii)2mg、2-丁烯基(二叔丁基)鏻四氟硼酸盐5.5mg、氧化铜(i)20mg、乙酸钠3.1mg、碳酸钾110mg及甲苯1g混合,在120℃搅拌10分钟。向所得的混合物中加入3-乙磺酰基吡啶n-氧化物87mg,在120℃搅拌10分钟后,将2-氯-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪100mg稀释于甲苯1g中后加入,再将混合物在120℃搅拌8小时。

将所得的反应混合物冷却到室温后,利用气相色谱进行分析,其结果是,3-乙磺酰基吡啶n-氧化物残留有45%(gc面积百分率法)。另外,对反应混合物利用气相色谱内标法进行分析,其结果是,以收率45%生成2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪,以收率11%生成2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪。

2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪

1h-nmr(cdcl3,tms)δ:1.29(3h,t),3.40(2h,q),4.89(2h,td),7.53(1h,dd),7.94(1h,d),8.40(1h,d),8.51(2h,dd).

gc-ms:[m+]413

(实施例4)

向带盖试管中,加入氯化钯(ii)1mg、1,4-双(二叔丁基膦基)丁烷双四氟硼酸盐3.0mg、苯甲酸2mg、氧化铜(i)1.4mg、碳酸钾54mg、3-乙磺酰基吡啶n-氧化物44mg、2-氯-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪50mg及甲苯1g,进行氮气置换后,将混合物在120℃搅拌8小时。

将所得的反应混合物冷却到室温后,利用气相色谱进行分析,其结果是,3-乙磺酰基吡啶n-氧化物残留有12.5%(gc面积百分率法)。另外,对反应混合物利用气相色谱内标法进行分析,其结果是,以收率56%生成2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪,以收率1%生成2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪。

(实施例5)

在氮气气氛下,在100ml施兰克管中,将氯化钯(ii)3.6mg、甲基(二叔丁基)鏻四氟硼酸盐8.4mg、氧化铜(i)10mg、乙酸钠5.0mg、碳酸钾190mg及甲苯1g混合,在120℃搅拌10分钟。向所得的混合物中加入3-乙磺酰基吡啶n-氧化物150mg,在120℃搅拌10分钟后,将2,5-二氯吡嗪100mg稀释于甲苯1g中后加入,再在120℃搅拌8小时。

将所得的反应混合物冷却到室温后,利用气相色谱进行分析,其结果是,3-乙磺酰基吡啶n-氧化物残留有49%(gc面积百分率法)。另外,对反应混合物利用气相色谱内标法进行分析,其结果是,以收率36%生成2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-氯吡嗪,以收率15%生成2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-氯吡嗪。

2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-氯吡嗪

gc-ms:[m+]299

(实施例6)

向带盖试管中,加入氯化镍(ii)2.5mg、三甲基膦的1m甲苯溶液0.13ml、苯甲酸2.8mg、氧化铜(i)4.2mg、碳酸钾54mg、3-乙磺酰基吡啶n-氧化物44mg、2-氯-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪50mg及甲苯1g,进行氮气置换后,将混合物在120℃搅拌8小时。

将所得的反应混合物冷却到室温后,利用气相色谱进行分析,其结果是,3-乙磺酰基吡啶n-氧化物残留有48%(gc面积百分率法)。另外,对反应混合物利用气相色谱内标法进行分析,其结果是,以收率44%生成2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪,以收率4%生成2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪。

(实施例7)

除了在实施例6中使用0.25ml的三甲基膦的1m甲苯溶液以外,与实施例6同样地实施。

将所得的反应混合物冷却到室温后,利用气相色谱进行分析,其结果是,3-乙磺酰基吡啶n-氧化物残留有20%(gc面积百分率法)。另外,对反应混合物利用气相色谱内标法进行分析,其结果是,以收率53%生成2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪,以收率6%生成2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪。

(实施例8)

在氮气气氛下,在100ml施兰克管中将乙酸钯(ii)13.3mg、甲基(二叔丁基)鏻四氟硼酸盐34.8mg、乙酸钠31.9mg、碳酸钾547mg及甲苯2g混合,在120℃搅拌10分钟。向所得的混合物中加入3-乙磺酰基吡啶n-氧化物489mg,在120℃搅拌10分钟后,将2-氯-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪587mg稀释于甲苯1g中后加入,再将混合物在120℃搅拌6小时。

将所得的反应混合物冷却到室温后,利用气相色谱进行分析,其结果是,3-乙磺酰基吡啶n-氧化物残留有20%(gc面积百分率法)。另外,对反应混合物利用气相色谱内标法进行分析,其结果是,以收率65%生成2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪,以收率5%生成2-[3-(乙磺酰基)-2-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪。

向该反应混合物中加入水10g,利用乙酸乙酯10ml萃取2次,用硫酸镁干燥后,蒸馏除去溶剂,得到黄褐色固体。使该固体接受硅胶柱层析,分离收集并鉴定出作为杂质的3-乙磺酰基吡啶n-氧化物的在6位发生偶联的异构体、和在2位和6位发生偶联的异构体。

2-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-6-吡啶基]-5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪

1h-nmr(cdcl3,tms)δ:1.38(3h,t),3.23(2h,q),4.96(2h,td),7.74(1h,dd),8.48(1h,d),8.53(1h,d),8.79(1h,d),10.06(1h,d).

gc-ms:[m+]413

2,2′-[3-(乙磺酰基)-1-氧化物-2,6-吡啶基]-双[5-(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)吡嗪]

1h-nmr(cdcl3,tms)δ:1.32(3h,t),3.33(2h,q),4.93(4h,td),8.05(1h,d),8.46(1h,d),8.49(2h,t),8.61(1h,d),9.93(1h,d).

gc-ms:[m+]639

(参考例1)3-乙磺酰基吡啶n-氧化物的制造方法-1

将3-乙磺酰基吡啶17.1g及3-氯过氧苯甲酸(包含30%水)27.1g加入氯仿170g中,在室温搅拌1小时。过滤析出的料浆,将所得的滤液用20%亚硫酸钠水溶液100ml清洗后,在减压下浓缩。将所得的残渣用硅胶柱层析提纯,得到3-乙磺酰基吡啶n-氧化物11.6g(收率62%)。

3-乙磺酰基吡啶n-氧化物

1h-nmr(cdcl3,tms)δ:1.35(3h,t,j=7.2hz),3.21(2h,q,j=7.2hz),7.49-7.52(1h,m),7.70-7.72(1h,m),8.40-8.42(1h,m),8.67-8.68(1h,m).

(参考例2)3-乙磺酰基吡啶n-氧化物的制造方法-2

向带有搅拌机的300ml圆底烧瓶内的钨酸钠4.27g及水10g中,加入30%过氧化氢水溶液5g,再加入硫酸1.3g。向所得的混合物中加入3-乙磺酰基吡啶74g,一边在90℃搅拌,一边用1小时滴加30%过氧化氢水溶液75g。滴加后,在90℃搅拌4小时。

将所得的反应混合物冷却到室温后,利用气相色谱面积百分率法进行分析,其结果是,3-乙磺酰基吡啶n-氧化物为97%,3-乙磺酰基吡啶为3%。将反应混合物用乙酸乙酯150g萃取3次。将所得的有机层合并,用20%亚硫酸钠水溶液100ml清洗后,用硫酸镁干燥,在减压下浓缩。将所得的残渣用异丙醇重结晶,由此得到作为白色晶体的3-乙磺酰基吡啶n-氧化物35g。

产业上的可利用性

利用本发明的制造方法,能够得到作为有害生物防除剂的有效成分的2-取代-3-乙磺酰基吡啶化合物的制造中间体及2-取代-3-乙磺酰基吡啶化合物。

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