合成N-(1,3,4-噁二唑-2-基)芳基甲酰胺的方法与流程

文档序号:14643832发布日期:2018-06-08 20:41阅读:563来源:国知局

WO 2012/126932 A1公开了除草活性的N-(1,3,4-噁二唑-2-基)芳基甲酰胺。其中也描述了一种用于N-(1,3,4-噁二唑-2-基)芳基甲酰胺制备的方法。在此方法中,在活化剂例如羰基咪唑(CDI)、二环己基碳二亚胺或2,4,6-三丙基-1,3,5,2,4,6-三氧杂三磷杂环己烷-2,4,6-三氧化物的存在下,将取代的苯甲酸与5-位被取代的2-氨基-1,3,4-噁二唑反应。然而,这样的试剂不适用于大规模的反应,因为它们非常昂贵且不能重复使用。从Zhur.Org Khim.V.25,N.10,1989,2216已知,取代的苯甲酰氯与2-氨基-1,3,4-噁二唑反应不仅生成期望的2-苯甲酰基氨基-1,3,4-噁二唑,也生成同分异构的3-苯甲酰基-2-亚氨基-1,3,4-噁二唑。

本发明的目的是提供一种克服了现有技术已知的方法缺点的用于制备N-(1,3,4-噁二唑-2-基)芳基甲酰胺的方法。

现已发现,在廉价的活化剂和碱的存在下,通过使取代的苯甲酸与5-位被取代的2-氨基-1,3,4-噁二唑反应,可以具成本效益且高产地制备N-(1,3,4-噁二唑-2-基)芳基甲酰胺。

因此,本发明涉及一种制备通式(I)的N-(1,3,4-噁二唑-2-基)芳基甲酰胺的方法,其使通式(II)的2-氨基-1,3,4-噁二唑与通式(III)的苯甲酸反应,

其特征在于,所述方法在如下条件下进行

a)在活化试剂(活化剂)的存在下,所述活化试剂选自亚硫酰氯、光气、双光气、甲磺酰氯、对甲苯磺酰氯、POCl3、PCl5、草酰氯和C1-C8烷基-OC(O)Cl,和

b)在通式(IV)的碱的存在下,

c)其中取代基如下文中所定义:

R1为氢、C3-C12环烷基、C1-C8烷基、C1-C5烷氧基、卤素、氰基或苯基,

R2为氢、C1-C5烷基或卤素,

R3为氢、C1-C8烷基、C1-C8烷基亚磺酰基、C1-C8烷基亚硫酰基或C1-C8烷基磺酰基,

R4为C1-C5烷基或C1-C3卤代烷基,

R5为C1-C12烷基或苯基。

本发明的方法的主要优势是产量高,使用廉价的试剂以及可重复使用式(IV)的碱。

式(III)的取代的苯甲酸例如从WO 2012/126932 A1获知。式(II)的2-氨基-1,3,4-噁二唑是可商业获得的或可以通过例如在Tetrahedron,69,2013 2075-2080中描述的方法由羧酸肼制备。式(IV)的碱同样是可商业获得的或可通过本领域技术人员已知的方法获得。

在式(I)、(II)、(III)和(IV)中,具有多于两个碳原子的烷基基团可以为直链或支链。烷基基团为,例如,甲基,乙基,正丙基或异丙基,正丁基、异丁基、叔丁基或2-丁基,戊基,己基例如正己基、异己基和1,3-二甲基丁基。这同样适用于烷氧基和环烷基基团。

卤素为氟、氯、溴或碘,优选氟或氯。

如果基团(group)被基团(radical)多取代,这应当理解为意指该基团(group)被一个或多个相同或不同的选自所述基团(radical)的基团(radical)所取代。

式(II)和式(III)的化合物通常以0.8至1.5的摩尔比使用。相对于式(III)的化合物,式(II)的化合物优选以过量10%使用。

活化剂和式(III)的化合物通常以0.5至3,优选1至2,特别优选1.2至1.9的摩尔比使用。

使用的活化剂优选为亚硫酰氯、光气或双光气,特别优选为亚硫酰氯。

式(IV)的碱和式(III)的化合物通常以0.5至10,优选1至3,特别优选1至2.5的摩尔比使用。

本发明的方法通常在溶剂中进行。合适的溶剂为惰性有机溶剂,优选为脂肪族、脂环族或芳香族烃类,例如石油醚、己烷、庚烷、环己烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯和十氢萘;卤代烃类,例如,氯苯、二氯苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷和三氯乙烷;酯类,例如乙酸乙酯和乙酸异丙酯;醚类,例如乙醚、二异丙醚、甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚、二噁烷、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷和苯甲醚;酮类,例如丙酮、丁酮、甲基异丁基酮和环己酮;腈类,例如乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈和苄腈;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-甲基吡咯烷酮和六甲基磷酸酰胺;吡啶类,例如2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2,3-二甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶、2,6-二甲基吡啶、2,4-二甲基吡啶、3,4-二甲基吡啶和2,4,6-三甲基吡啶。上述溶剂的混合物也是合适的。

本发明的方法中使用的溶剂优选为四氢呋喃、乙腈、3-甲基吡啶或2-甲基-5-乙基吡啶。特别优选3-甲基吡啶。

本发明的方法通常在-5至50℃,优选0至25℃的温度范围内进行。

本发明的方法通常如下进行:将式(II)、(III)和(IV)的化合物加入溶剂中,在搅拌下缓慢滴加活化剂,或在活化剂为光气时加入该活化剂。反应进程可以通过HPLC监测。通常在10至20小时后反应完全。

反应完全后,冷却反应混合物且产物通常实际上定量地沉淀出来。或者,反应混合物可以用极性溶剂例如水或醇类如异丙醇稀释。式(I)的反应产物以高纯度获得,并且如果需要的话,可以进一步纯化。在3至6小时内向温度在20至35℃的反应混合物中加水是特别有利的。在这种情况下,产物以可快速过滤的方式获得。在用氢氧化钠水溶液处理母液后,大约95%的式(IV)的碱可以通过蒸馏回收。

本发明的方法优选用式(II)和(III)的化合物进行,其中

R1为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基或苯基,

R2为甲基或氯,

R3为甲基亚磺酰基、甲基亚硫酰基或甲基磺酰基,

R4为三氟甲基,

R5为甲基或正丁基。

本发明的方法特别优选用式(II)和(III)的化合物进行,其中

R1为甲基,

R2为甲基或氯,

R3为甲基磺酰基,

R4为三氟甲基,

R5为甲基。

下文的制备实施例更加具体地阐明了本发明。

2-甲基-N-(5-甲基-1,3,4-噁二唑-2-基)-3-(甲基磺酰基)-4-(三氟甲基)苯甲酰胺的制备,(变体1)

将57g(200mmol)2-甲基-3-甲基磺酰基-4-三氟甲基苯甲酸、21.8g(220mmol)2-氨基-5-甲基-1,3,4-噁二唑和32.8g(400mmol)N-甲基咪唑溶入300ml 3-甲基吡啶中并搅拌30分钟。冷却至10℃后,于60分钟内滴加38.2g(320mmol)亚硫酰氯以使反应混合物的温度保持在10℃至20℃之间。之后将反应混合物在20℃下另搅拌18小时。之后于30分钟内滴加200ml水以使反应混合物的温度保持在25℃至30℃之间。将反应混合物在40至45℃下搅拌4小时并冷却至20℃。过滤后,用200ml水和100ml 5%的盐酸洗涤产物。将残余物干燥后,获得62.4g 2-甲基-N-(5-甲基-1,3,4-噁二唑-2-基)-3-(甲基磺酰基)-4-(三氟甲基)苯甲酰胺(产率86%)。

2-甲基-N-(5-甲基-1,3,4-噁二唑-2-基)-3-(甲基磺酰基)-4-(三氟甲基)苯甲酰胺的制备,(变体2)

将57g(200mmol)2-甲基-3-甲基磺酰基-4-三氟甲基苯甲酸、21.8g(220mmol)2-氨基-5-甲基-1,3,4-噁二唑和32.8g(400mmol)N-甲基咪唑溶入300ml 3-甲基吡啶中并搅拌30分钟。冷却至10℃后,于60分钟内滴加38.2g(320mmol)亚硫酰氯以使反应混合物的温度保持在10℃至20℃之间。之后将反应混合物在20℃下另搅拌18小时。之后于6小时内滴加200ml水以使反应混合物的温度保持在25℃至30℃之间。将得到的悬浮液冷却至15℃,过滤且滤饼用200ml水和100ml 5%的盐酸洗涤。将残余物干燥后,获得65.5g 2-甲基-N-(5-甲基-1,3,4-噁二唑-2-基)-3-(甲基磺酰基)-4-(三氟甲基)苯甲酰胺(产率90%)。

出于对比目的,在其他都相同的条件和化学计量比下,采用自WO 2012/126932 A1已知的试剂草酰氯(而不是亚硫酰氯)和4-二甲基氨基吡啶(而不是N-甲基咪唑),进行了如上所述的反应。该反应得到11.1g2-甲基-N-(5-甲基-1,3,4-噁二唑-2-基)-3-(甲基磺酰基)-4-(三氟甲基)苯甲酰胺(产率15%)。

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