专利名称：制备芳基三唑啉酮的方法及其新中间体的制作方法
本案是2000.10.12提交的申请号为00814135.5，名为“制备芳基三唑啉酮的方法及其新中间体”的申请案的分案申请。本文将所引用的全部文献都纳入作为参考。
本申请要求，享有1999年10月13日申请的美国临时申请No.60/159,247的优先权。
本发明一般涉及用于制备有商业价值的化学产品中的工艺化学领域。具体说，本发明涉及1-芳基三唑啉酮环的形成的方法和用于这些工艺中的新型中间体。
化合物4，5-二氢-3-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮在生产商业重要的除草剂中是特别有用的关键的1-芳基三唑啉酮。例如，美国专利No.4,818,275和5,125,958详细描述了将1-芳基三唑啉酮中间体转化成已知的除草剂。
一些已知制备1-芳基三唑啉酮的方法需要形成1-芳基三唑烷酮环，然后再将此1-芳基三唑烷酮环转化成所需的1-芳基三唑啉酮。这种需求有缺陷，因为这在制备1-芳基三唑啉酮的过程中增加了额外的步骤。其它已知的方法由于副产物的形成，提供的1-芳基三唑啉酮的产量低于最佳收率。由于1-芳基三唑啉酮的商业价值，因此迫切需要改进的制备方法。
发明概述现发现商业有用的式I的1-芳基三唑啉酮 可以通过(i)用至少一种羰化剂羰化式(A)的氨基腙，或(ii)用至少一种成环剂缩合式(A)的腙基衍生物制备，且收率和纯度都非常好，其中式(A)是 其中W、X、Y、Z和R1见如下详述。优选的是，W是卤素或-NHR，其中R是氢或卤代烷基；X和Y各选自氢、氯或氟；Z是氢、溴、碘、硝基、氨基或甲基磺酰基氨基；和R1是甲基。另外，一些用于制备式I 1-芳基三唑啉酮的式(A)的化合物也是新型的，且包括本发明优选实施例中。本发明的这些和其它特征、方面和优点可以参考以下的说明和所附的权利要求更好的理解。
定义本文中的“约”指一定的优选操作范围，如反应剂摩尔比的范围、物质量和温度，没有确切决定。这对本领域技术人员而言是显然的。例如，对有机化学反应列举的温度范围约为120℃到135℃，应被理解为包括期望有益于反应速度的其它温度，例如105℃或150℃。在缺少普通技术人员的经验指导、缺少从文章的指导时，并且没有列举更具体规则时，“约”的范围应不超过一个端点绝对值的10％或列举范围的15％，取较小的。
除非特别指出，本发明所用的取代基术语“烷基”、“烷氧基”和“卤代烷基”，单独使用或作为较大分子的一部分使用，包括含有至少1个或2个碳原子的直链或支链，如对该取代基合适的，且较佳地至多为12个碳原子，更佳地是至多10个碳原子，特别优选地是至多7个碳原子。术语“芳基”指苯基或萘基，任选地被一个或多个卤素、烷基、烷氧基或卤代烷基取代。“卤素”或“卤代”指氟、溴、碘或氯。术语“环境温度”指温度范围为约20℃到30℃的温度。一些溶剂、催化剂等是以它们已知的缩写显示的。它们包括缩写“DMAC”指N，N-二甲基乙酰胺、“DMF”指N，N-二甲基甲酰胺、“THF”指四氢呋喃、“DMAP”指4-二甲基氨基吡啶、“DBN”指1，5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯、和“DBU”指1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯。术语“甘醇二甲醚”指一类溶剂，包括一甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚和聚甘醇二甲醚。术语“GC”指气相层析或分析用的气相层析方法。
术语“氨基腙”或“式(A)的氨基腙”为同义语，指2-(任选取代的苯基)酰肼乙烷亚氨酸，例如(但不限制于)2-(2，4-二氯苯基)酰肼乙烷亚氨酸。术语“腙基衍生物”或“式(A)的腙基衍生物”为同义语，指N-(任选取代的苯基)乙烷腙基衍生物，例如(但不限制于)N-(2，4-二氯苯基)乙烷腙氯。术语“式(A)的化合物”指氨基腙和腙基衍生物二者。术语“式I的化合物”指1-芳基三唑啉酮，例如(但不限制于)4，5-二氢-1-(2，4-二氯苯基)-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮。
发明详述本发明的一个实施例涉及制备式I化合物的方法 其中用至少一种羰化剂羰化式(A)的氨基腙，其中式(A)是 且X和Y各选自氢、卤素、硝基和氨基；Z选自氢、卤素、烷基、烷氧基、硝基、氨基或烷基磺酰基氨基；W是-NHR，其中R是氢、烷基或卤代烷基；和R1是氢、烷基、卤代烷基、烷氧基、乙酰基或芳基。
进行本发明羰化反应的优选氨基腙(A)选自如下的化合物，它们的X和Y各选自氢、氯、或氟；Z是氢、溴、碘、硝基、氨基或甲基磺酰基氨基；R是氢或二氟甲基；和R1是C1-C12烷基。
氨基腙更优选的品种选自如下的化合物X、Y和R是氢、Z是氢、5-硝基、或5-氨基，和R1是甲基、乙基或丙基；X和R是氢，Y是4-氯，Z是氢或5-硝基，和R1是甲基、乙基或丙基；X是2-氯或2-氟，Y、Z和R是氢，和R1是甲基、乙基或丙基；或X是2-氯或2-氟，Y是4-氯，Z是氢、5-溴、5-碘、或5-硝基，R是氢和R1是甲基、乙基或丙基。
氨基腙(A)特别优选的来自选自如下化合物X、Y、Z和R是氢，和R1是甲基；或X是2-氟，Y是4-氯，Z和R是氢和R1是甲基。
对进行氨基腙(A)的羰化而言，优选用至少一种合适的有机溶剂。
优选的有机溶剂包括极性或非极性溶剂，可用于本发明的溶剂包括卤化的溶剂，例如(但不限制于)氯苯、四氯化碳、溴二氯甲烷、二溴氯甲烷、三溴甲烷、氯仿、溴氯甲烷、丁基氯、二氯甲烷、四氯乙烯、三氯乙烯、1，1，1-三氯-乙烷、1，1，2-三氯乙烷、1，1-二氯乙烷、2-氯丙烷、六氟苯、1，2，4-三氯苯、1，2-二氯苯、氟苯和其它本领域已知的卤化溶剂。
优选的极性有机溶剂包括醚，如(但不限制于)二甲氧基甲烷、THF、1，3-二烷、呋喃、二乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚、叔丁基甲醚和本领域已知的其它醚。其它可用于本发明的极性有机溶剂包括如(但不限制于)丙氰、甲酸乙酯、乙酸甲酯、六氯丙酮、丙酮、乙基甲基甲酮、乙酸乙酯、硝基甲烷、甘醇二甲醚和本领域已知的其它极性溶剂。
可用于本发明的其它有机溶剂包括极性非质子溶剂，例如(但不限制于)DMF、DMAC、1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮(pyrimidinone)、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-甲基吡咯烷酮、甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N-甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜、环丁砜、N，N-二甲基丙酰胺、四甲基脲、六甲基磷酰胺和本领域已知的其它极性非质子溶剂。
用于进行本发明的其它有机溶剂包括质子性溶剂，如(但不限制于)水、甲醇、乙醇、2-硝基乙醇、2-氟乙醇、2，2，2-三氟乙醇、乙二醇、1-丙醇、2-丙醇、2-甲氧基乙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔-丁醇、2-乙氧基乙醇、二乙二醇、1-、2-、或3-戊醇、2，2-二甲基-1-丙醇、叔-戊醇、环己醇、苯甲醚、苯甲醇、甘油和本领域已知的其它质子性溶剂。
可用于本发明的其它有机溶剂包括酸性溶剂如(但不限制于)三氟乙酸、乙酸、甲酸和本领域已知的其它酸性溶剂；碱性溶剂如(但不限制于)2-、3-或4-甲基吡啶、吡咯、吡咯烷、吗啉、吡啶、哌啶、三乙胺和本领域已知的其它碱性溶剂；和烃类溶剂如(但不限制于)苯、环己烷、戊烷、己烷、甲苯、环庚烷、甲基环己烷、庚烷、乙基苯、原、间或对-二甲苯、辛烷、1，2-二氢化茚、壬烷、萘和本领域已知的烃类溶剂。
最适用于氨基腙(A)的羰化的有机溶剂是那些低价格、能提高起始物溶解度以促进反应速率且溶剂分解最小的化合物。因此，优选的有机溶剂包括DMF、DMAC、乙腈、甲苯、THF和甘醇二甲醚。更优选的溶剂包括乙腈、甲苯、四氢呋喃、单甘醇二甲醚和二甘醇二甲醚。进行氨基腙(A)的羰化特别优选的有机溶剂是甲苯。
在进行化学反应时，尤其是生产商业量所需产物的大规模有机化学反应时，必须在处理过多溶剂和提供足够维持最佳反应条件的溶剂间保持平衡。提供最佳反应条件的溶剂与氨基腙(A)的可用比例约为2.5/1到20/1(wt/wt)的范围，较佳地约为3/1到15/1的范围。
为了形成式I的化合物，用至少一种羰化剂羰化式(A)的氨基腙。以下式表示可用的羰化剂 其中R2和R3相同且选自卤素、烷氧基、二氯甲氧基、三氯甲氧基、咪唑-1-基、2-甲基咪唑-1-基、苯氧基或萘氧基，其中苯氧基和萘氧基任选地被卤素、烷氧基或硝基取代；R2和R3不同，如R2是卤素和R3是烷氧基；只要羰化剂选自R2和R3是氯，则还要至少选择另一羰化剂。优选的羰化剂是如下的化合物，其中R2和R3相同且选自二氯甲氧基、三氯甲氧基、咪唑-1-基或苯氧基，任选地被卤素、烷氧基或硝基取代。羰化氨基腙(A)更优选的羰化剂是R2和R3各是苯氧基的化合物。羰化剂与氨基腙(A)的优选摩尔包括为约1/1到约2.5/1的范围，较佳地为约1.1/1到1.5/1。
较佳地，式(A)的氨基腙的羰化以形成式I化合物的羰化反应是在酸或碱催化剂存在下进行的。虽然式I化合物的形成不需要存在催化剂，但催化剂的存在可加速式I化合物的形成。是否需要催化剂取决于所形成式I的化合物、用作反应剂的氨基腙(A)、催化剂、所需的反应时间和反应温度，这些是本领域技术人员基于常规经验和本文的公开易于确定的。
用于本发明的酸催化剂可以是质子(Brontsted)酸或接受电子对的(Lewis)酸。酸催化剂包括如无机酸、有机酸、无机酸和有机金属酸。优选的酸催化剂包括(但不限制于)盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、高氯酸、乙酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸、氯磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、樟脑磺酸、苯磺酸、三氟化硼、醚合三氟化硼、氯化铝、氯化锌、和三氟甲基磺酸镧系如三氟甲基磺酸钪、三氟甲基磺酸镨、和三氟甲基磺酸镱，及本领域已知的其它酸催化剂。
用于式(A)氨基腙的羰化的优选酸催化剂包括(但不限制于)三氟化硼、氯化铝、三氟甲基磺酸镧系、甲磺酸、对甲苯磺酸、乙酸和三氟乙酸。特别优选的酸催化剂包括三氟化硼、三氟甲基磺酸钪、甲磺酸和对甲苯磺酸。
较佳地，酸催化剂的存在量为其与氨基腙(A)的摩尔比范围约为0.0001/1到约1/1，较佳地范围约为0.001/1到0.1/1。还可以加入附加量的酸催化剂，例如如果需要使反应加速时。
优选的碱催化剂包括(但不限制于)碱金属、碱土金属、和过渡金属卤化物、氢化物、氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐等。可用于本发明的金属卤化物包括(但不限制于)氯化锂、氟化锂、溴化锂、碘化锂、氯化钠、氟化钠、溴化钠、碘化钠、氯化钾、氟化钾、溴化钾、碘化钾、氯化镁、氟化镁、溴化镁、碘化镁、氯化钙、氟化钙、溴化钙、碘化钙、溴化银和碘化银。可用于本发明的金属氢化物包括(但不限制于)氢化锂、氢化钠、氢化钾、氢化镁、氢化钙和氢化钡。可用于本发明的金属氢氧化物包括(但不限制于)氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙和氢氧化钡。可用于本发明的金属碳酸氢盐包括(但不限制于)碳酸氢钠和碳酸氢钾。可用于本发明的金属碳酸盐包括(但不限制于)碳酸钠和碳酸钾。本领域技术人员依据已有的技术可以选择本领域已知的可作为催化剂用的其它碱金属、碱土金属和过渡金属卤化物、氢化物、氢氧化物、碳酸氢盐和碳酸盐。
可用的碱催化剂还包括碱金属醇盐如(但不限制于)甲醇钠、乙醇钠、甲醇钾、乙醇钾、叔丁醇钾和本领域已知的其它碱金属醇盐。其它可用的碱催化剂包括有机烷基胺和环胺，如(但不限制于)甲胺、乙胺、二甲胺、二乙胺、三甲胺、三乙胺、乙基二异丙胺、丁胺、吡啶、DMAP、2，6-二甲基吡啶、哌啶、哌嗪、吗啉、喹啉、DBN、DBU和本领域已知的其它烷基胺和环胺。
羰化式(A)氨基腙的优选碱催化剂包括碳酸钠、碳酸钾、氢化钠、三乙胺、吡啶、DMAP、DBN、DBU、甲醇钠、甲醇钾和叔丁醇钾。特别优选的碱催化剂包括碳酸钠、碳酸钾、DMAP、DBN和DBU。
用于本发明的碱催化剂所存在的量为碱催化剂与氨基腙(A)的摩尔比范围为约0.0001/1到约1/1，较佳地此范围约为0.001/1到约0.1/1。还可以加入附加量的碱催化剂，例如如果需要使反应加速时。
进行化学反应如氨基腙(A)的羰化时的温度取决于如下条件变化进行反应的溶剂、反应模式(如间歇式、半间歇式或连续式)、羰化剂、和/或氨基腙(A)的结构式及是否使用催化剂。本文如上所述的氨基腙(A)的羰化通常在约10℃到200℃范围的温度中进行约20小时，较佳地在约环境温度到约160℃间进行约10小时，更佳的是进行至多5小时。
一般，在氨基腙(A)的羰化过程中，首先用它的盐酸盐制备出肼衍生物(如2，4-二氯苯肼)(1)，通过用碱(如氢氧化钠水溶液)处理该盐得到游离肼(1)。然后该游离肼与如乙酰亚氨酸乙酯(ethyl acetimidate)在约0℃到环境温度范围的温度在合适的溶剂(如二氯甲烷)中反应，得到相应的氨基腙(A)，2，4-二氯苯基酰肼乙烷亚氨酸。然后用如碳酸二苯酯在约100℃到115℃的温度在合适的溶剂(如甲苯)中羰化此氨基腙(A)，得到相应的式(I)的化合物4，5-二氢-1-(2，4-二氯苯基)-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮。通常用催化剂如DMAP辅助氨基腙(A)羰化为式(I)的化合物。在本文如下的实施例3中将列出氨基腙(A)的制备和羰化以得到式(I)化合物的详细流程。
在本发明的第二个实施例中，制备式(I)化合物 的过程包括式(A)腙基衍生物与至少一种成环剂的缩合反应，其中式(A)是 且其中X和Y各选择氢、卤素、硝基和氨基；Z选自氢、卤素、烷基、烷氧基、硝基、氨基或烷基磺酰基氨基；W是卤素、-NCO、-OSO2CH3、-OSO2CF3或-OSO2(p-CH3Ph)；和R1是氢、烷基、卤代烷基、烷氧基、乙酰基或芳基。
进行本发明缩合反应的腙基衍生物(A)的优选品种选自W是卤素；X和Y各选自氢、氯或氟；Z是氢、溴、碘、硝基、氨基或甲基磺酰基氨基；和R1是C1到C12烷基。
特别优选的腙基衍生物(A)选自W是氯；X和Y是氢；Z是氢、5-硝基或5-氨基；和R1是甲基、乙基或丙基；W是氯；X是氢；Y是4-氯；Z是氢或5-硝基；和R1是甲基、乙基或丙基；W是氯；X是2-氯或2-氟；Y和Z是氢；和R1是甲基、乙基或丙基；或W是氯；X是2-氯或2-氟；Y是4-氯；Z是氢、5-溴、5-碘或5-硝基和R1是甲基、乙基或丙基。
腙基衍生物(A)最优选的品种选自W是氯；X和Y和Z是氢；和R1是甲基；或W是氯；X是2-氟；Y是4-氯；Z是氢和R1是甲基。
在进行式(A)腙基衍生物的缩合反应时，较佳地使用至少一种有机溶剂(如上所述)。优选的有机溶剂是那些低价格、能提高起始物溶解度以促进反应速率且溶剂分解最小的化合物。因此，优选的有机溶剂包括甘醇二甲醚、DMF、DMAC、1-甲基-2-吡咯烷酮、和甲基亚砜。更优选的溶剂包括甘醇二甲醚、DMF和DMAC。特别优选的是DMAC和甘醇二甲醚。提供最佳反应条件的溶剂与腙基衍生物(A)的可用比例约为2.5/1到20/1(wt/wt)的范围，较佳地约为3/1到5/1的范围。
因此，当将甘醇二甲醚选作进行式(A)腙基衍生物的缩合反应所用的溶剂时，因包容了促进反应速率量的水而促进了反应的速率。因为无水时反应以可接受的形式进行，据信水辅助成环剂的溶解从而提高其与腙基衍生物(A)的接触，使反应以较高的速率进行。本发明所用的促进反应速率量的水与溶剂的比例范围约为0.001/1到1/1wt/wt。优选的比例约为0.01/1到0.9/1，更佳地是约为0.04/1到0.8/1。
为了形成式I的化合物，用至少一种成环剂缩合式(A)的腙基衍生物。可用于本发明的成环剂包括如(但不限制于)氰酸钠、氰酸钾、氰酸银、氨基甲酸甲酯、氨基甲酸乙酯、氨基甲酸苯酯、氰酸、异氰酸、乙酰异氰酸和三甲基硅异氰酸酯。优选的成环剂是氰酸钠、氰酸钾、氰酸、异氰酸和氨基甲酸苯酯。特别优选的成环剂是氰酸钠和氰酸钾，尤其优选的是氰酸钾。成环剂与腙基衍生物(A)的可用摩尔比为约1/1到5/1，较佳地为约1.05/1到2/1，更佳地是约1.1/1到1.3/1。
较佳地，在存在催化剂时进行式(A)腙基衍生物的缩合反应形成式I的化合物。因此，缩合腙基衍生物(A)可用的如上所述的催化剂包括碘化钾、氟化钾、溴化银、碘化银和元素碘。优选的催化剂是碘化钾、氟化钾和元素碘，特别优选的是氟化钾。本发明所用催化剂存在的量为催化剂与腙基衍生物(A)的摩尔比范围为约0.001/1到0.1/1，较佳地为约0.004/1到0.06/1。还可以加入附加量的催化剂，例如如果需要使反应加速时。
进行化学反应如腙基衍生物(A)的缩合反应时的温度和时间可如上述不同。本文如上所述的腙基衍生物(A)的缩合通常在约-10℃到160℃范围的温度中进行约30小时，较佳地在约0℃到约100℃间进行约20小时，更佳的是进行至多10小时。
一般，在腙基衍生物(A)的缩合形成式I化合物的过程中，在约10℃在合适的溶剂(如乙酸乙酯)中，将如上所述的游离的肼(1)(如2，4-二氯苯肼(1))与乙酸酸酐反应，得到相应的1-乙酰基-2-(2，4-二氯苯基)肼(2)。然后在约110℃在合适的溶剂(如甲苯)中用磷酰氯氯化肼(2)，得到式(A)的腙基衍生物N-(2，4-二氯苯基)乙基腙基氯。在约40℃到约65℃在合适的溶剂(如DMAC)中，用成环剂(如氰酸钾)缩合腙基氯(A)，得到相应的式(I)的化合物4，5-二氢-1-(2，4-二氯苯基)-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮。通常用催化剂如氟化钾以辅助在溶剂(如DMAC)中腙基氯(A)缩合成式(I)的化合物。在本文如下的实施例1中将列出在DMAC中用成环剂氰酸钾进行氟化钾催化的腙基氯(A)缩合的详细流程。
在式(A)腙基衍生物缩合形成式(I)化合物的改变过程中，在环境温度在溶剂甘醇二甲醚中，在存在催化量的水时进行腙基衍生物(A)(如N-(2，4-二氯苯基)乙基腙基氯)的缩合。在本文如下的实施例2中将列出在甘醇二甲醚中用成环剂氰酸钾进行水催化的腙基氯(A)缩合的详细流程。
本发明的第三个实施例涉及新型的可用于制备式I化合物的氨基腙和式(A)的腙基衍生物。这些化合物可以以式A表示
其中W是卤素、-NCO、-SO2CH3、-OSO2CF3、-OSO2(p-CH3Ph)；或-NHR，其中R是氢、烷基或卤代烷基；X和Y各选自氢、卤素、硝基和氨基；Z选自氢、卤素、烷基、烷氧基、氨基或烷基磺酰基氨基；和R1是氢、烷基、卤代烷基、烷氧基、乙酰基或芳基。
式(A)的优选新型化合物是那些W是卤素或-NHR，其中R是氢或二氟甲基；X和Y各选自氢、氯或氟；Z是氢、溴、碘、硝基、氨基或甲基磺酰基氨基；和R1是C1到C12的烷基的化合物。
式(A)更优选的新型化合物是那些W是氯或-NHR，其中R是氢；X和Y是氢；Z是氢、5-硝基或5-氨基；和R1是甲基、乙基或丙基的化合物；W是氯或-NHR，其中R是氢；X是氢；Y是4-氯，Z是氢或5-硝基；和R1是甲基、乙基或丙基的化合物；W是氯或-NHR，其中R是氢；X是2-氯或2-氟；Y和Z是氢；和R1是甲基、乙基或丙基的化合物；和W是氯或-NHR，其中R是氢；X是2-氯或2-氟，Y是4-氯；Z是氢、5-溴、5-碘或5-硝基；和R1是甲基、乙基或丙基的化合物。
特别优选的式(A)的化合物是W是氯或-NHR，其中R是氢；X、Y和Z是氢；和R1是甲基的化合物；或W是氯或-NHR，其中R是氢；X是2-氟，Y是4-氯，Z是氢和R1是甲基的化合物。
本发明可按以下实施例所述的流程进行。这些实施例仅起说明的作用，对本发明无任何限制，因为对所公开的本发明的进一步改进对本领域技术人员而言是显然的。所有这些改进都视为在本发明的权利要求范围之内。
实施例1本实施例说明了在DMAC溶剂中自N-(2，4-二氯苯基)乙基腙基氯(A)制备4，5-二氢-1-(2，4-二氯苯基)-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮(I)的过程。
搅拌101.4g(0.4751mol)盐酸2，4-二氯苯基肼的600ml水浆液，并缓慢加入20.9g(0.5225mol)氢氧化钠的100ml水溶液。在添加过程中，反应混合物变稠。再加入50ml水以辅助流动。添加完氢氧化钠水溶液后，加入另70ml水。搅拌此反应混合物约75分钟，然后用300ml乙酸乙酯提取3次。合并提取物，用硫酸镁干燥。过滤此混合物，将含有游离2，4-二氯苯基肼(1)的滤液加到合适的反应容器中。将此搅拌的溶液冷却至约10℃，逐滴加入58.2g(0.5701mol)乙酸酐。添加完毕后，反应混合物的气相层析(GC)表明反应约99％完成。除去冷却装置，在此反应混合物中加入65.2g碳酸钾的200ml水溶液。搅拌此混合物约5分钟，然后分开有机层。减压下浓缩有机层，得到102.0g(98％收率)1-乙酰基-2-(2，4-二氯苯基)肼(2)。
搅拌25.0g(0.1142mol)2-(2，4-二氯苯基)肼(2)的120g甲苯溶液，分批加入17.7g(0.1142mol)磷酰氯。添加完毕后，将此反应混合物升温至约110℃，然后搅拌约30分钟。此后反应混合物的GC分析表明反应完成。在此反应混合物中再加入100g甲苯，将此溶液倾析入分液漏斗。用约40克甲苯洗涤反应器中的残留物，并将洗液也倾析入分液漏斗中。然后用10％碳酸钾水溶液洗涤甲苯溶液。用75克甲苯反洗水层2次。用硫酸镁干燥合并的有机层和洗液。过滤此混合物，减压下浓缩滤液，得到21.3g(78.5％收率)N-(2，4-二氯苯基)乙基腙基氯(A)。
搅拌21.3g(0.0896mol)N-(2，4-二氯苯基)乙基腙基氯(A)的500g N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)溶液，并加入9.1g(0.1127mol)氰酸钾，然后再加入0.1g(0.0018mol)氟化钾。添加完毕后，反应热使反应混合物的温度上升至约60℃。搅拌此反应混合物30分钟，此时反应混合物的温度跌至约45℃。此后反应混合物的GC分析表明反应完成。减压下浓缩此反应混合物得到残留物。用约100g水浆化残留物，过滤收集残留的固体。用水洗涤这些固体，并干燥，得到21.2g标题化合物(I)(自(2)的收率为77.3％，自(A)的收率为96.8％)。
实施例2本实施例说明了在二甘醇二甲醚溶剂中自N-(2，4-二氯苯基)乙基腙基氯(A)制备4，5-二氢-1-(2，4-二氯苯基)-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮的过程。
环境温度搅拌在51ml二甘醇二甲醚中的5.1g(0.0214mol)N-(2，4-二氯苯基)乙基腙基氯(A)(如实施例1所制备的)、2.1g(0.0257mol)氰酸钾和3ml水的溶液约22小时。然后，在减压下浓缩此反应混合物得到残留物。将此残留物溶解于约500ml乙酸乙酯中，用25ml水洗涤3次。有机层用MgSO4干燥，过滤。减压下浓缩滤液得到残留物。用己烷研磨残留物并过滤收集残留的固体。干燥此固体得到4.5g(自(A)的收率为85.2％)的标题化合物(I)。
实施例3本实施例说明了自2-(2，4-二氯苯基)酰肼乙烷亚氨酸(A)制备4，5-二氢-1-(2，4-二氯苯基)-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮(I)。
将13.6g(0.1100mol)盐酸乙酰亚氨酸乙酯和13.2g(0.1300mol)三乙胺的100g二氯甲烷的搅拌溶液冷却至约0℃5分钟，加入17.7g(0.1000mol)2，4-二氯苯基肼(1)。添加完毕后，在0℃搅拌此反应混合物约1小时，然后让其升温至环境温度，再搅拌约2小时。此反应混合物的GC分析表明存在少量未反应的(1)。加入0.6g盐酸乙酰亚氨酸乙酯(总共14.2g-0.1150mol)，搅拌此反应混合物1小时。然后，用约20ml水洗涤此反应混合物，并用硫酸镁干燥。过滤此混合物，减压下浓缩滤液得到半固态残留物。用20ml己烷研磨此残留物，过滤收集得到的固体。用50ml己烷洗涤此固体并干燥，得到20.4g(93.4％收率)2-(2，4-二氯苯基)酰肼乙烷亚氨酸(A)。
加热回流7.5g(0.0344mol)2-(2，4-二氯苯基)-酰肼乙烷亚氨酸(A)、7.4g(0.0344mol)碳酸二苯酯和0.2g(0.0017mol)4-二甲基氨基吡啶(DMAP)的20g甲苯的搅拌溶液约30分钟。此后该反应混合物的GC分析表明存在未反应的碳酸二苯酯。再加入0.3g(A)(总共7.8g-0.0358mol)，再加热回流此反应混合物约30分钟。然后冷却此反应混合物，在减压下浓缩得到残留物。在回流的己烷中将此残留物浆化约2小时，然后过滤收集，得到约8.1g标题化合物(I)(自A的收率为93.2％，自(I)的收率为87.0％)。
本发明已用如上优选实施例进行了描述，但本领域技术人员可以理解可以使用这些优选实施例的各种变化，而且本发明可以以与本文所述不同的方法进行。因此本发明包括权利要求所定义的精神和范围内的所有改进。
权利要求
1.一种制备式I化合物的方法 其特征在于，所述的方法包括用一种或多种环化剂缩合式(A)的腙基衍生物，其中式(A)是 且其中X和Y各选择氢、卤素、硝基和氨基；Z选自氢、卤素、烷基、烷氧基、硝基、氨基或烷基磺酰基氨基；W是卤素、-NCO、-OSO2CH3、-OSO2CF3或-OSO2(p-CH3Ph)；和R1是氢、烷基、卤代烷基、烷氧基、乙酰基或芳基；所述环化剂选自氰酸钠、氰酸钾、氰酸银、氨基甲酸甲酯、氨基甲酸乙酯、氨基甲酸苯酯、氰酸、异氰酸、乙酰异氰酸和三甲基硅异氰酸酯。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的X、Y、Z和R是氢且R1是甲基。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的X是2-氟；Y是4-氯；Z是氢；和R1是甲基。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的缩合是在至少一种有机溶剂中进行的。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的缩合是在约-20℃到200℃的温度范围中进行的。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的溶剂含有促进反应速率量的水。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的缩合是在催化剂存在时进行的。
8.一种式(A)的化合物 其特征在于，W是卤素；X和Y各选自氢，氯或氟，条件是X和Y不同时是氯；Z选自氢、溴、碘、硝基、氨基或甲基磺酰基氨基；和R1是氢、C1-C12烷基，条件是当W是氯，X、Y或Z任一不是氢。
9.如权利要求8所述的化合物，其特征在于，所述的W是氯；X是2-氯或2-氟；Y和Z是氢；和R1是甲基、乙基或丙基。
10.如权利要求8所述的化合物，其特征在于，所述的W是氯；X是2-氟；Y是4-氯；Z是氢、5-溴、5-碘或5-硝基；和R1是甲基、乙基或丙基。
全文摘要
本发明提供了制备用于生产商业除草剂中的式(I)的1－芳基三唑啉酮的方法，通过i)用一种或多种羰化剂羰化式(A)的氨基腙，或ii)用一种或多种式(A)的成环剂缩合式(A)的腙基衍生物，其中本文具体定义了W、X、Y、Z和R
文档编号C07D249/00GK1927827SQ200610142158
公开日2007年3月14日 申请日期2000年10月12日 优先权日1999年10月13日
发明者J·S·高达尔 申请人:Fmc有限公司