Способ получения производных 5-амино-1- арил-3- цианопиразола и промежуточные соединения для их получения

 

Настоящее изобретение относится к способу получения производных 5-амино-1-арил-3-цианопиразола формулы (I), в которой W представляет -CR⁴; R¹ - галогеналкил; R² - галоген; R³ - водород; R⁴ - галоген. Способ согласно изобретению включает взаимодействие соединения формулы (II), где R¹, R², R³ и W имеют значения, определенные выше, R⁷ представляет уходящую группу и R⁸ представляет хлор или бром с цианидной солью. Изобретение также относится к промежуточным соединениям формулы (II) и формулы (IV). Технический результат - получение пестицидных промежуточных соединений 5-амино-1-арил-3-цианопиразола удобным и простым способом с высоким выходом и высокой чистоты. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 3 пр.

Изобретение относится к новым способам получения пестицидов или пестицидных промежуточных соединений (в частности, производных 5-амино-1-арил-3-цианопиразола).

Европейские патентные публикации №0295117 и 0234119 описывают получение пестицидно активных соединений фенилпиразола и промежуточных соединений 5-амино-1-арил-3-цианопиразола, применяемых в их синтезе.

Известны различные способы получения указанных соединений. Данное изобретение предлагает усовершенствованные или более экономичные способы получения пестицидов и промежуточных соединений, используемых при их получении.

Первая цель данного изобретения - обеспечить удобный способ получения пестицидно активных соединений фенилпиразола или пестицидных промежуточных соединений 5-амино-1-арил-3-цианопиразола с высоким выходом и высокой чистоты.

Вторая цель данного изобретения - обеспечить удобный способ получения пестицидно активных соединений фенилпиразола или пестицидных промежуточных соединений 5-амино-1-арил-3-цианопиразола, осуществляемый без необходимости стадии диазотизации и, следовательно, исключающий такие проблемы, как опасности, возникающие, как известно, при таких реакциях.

Третья цель данного изобретения - обеспечить способ получения пестицидно активных соединений фенилпиразола или пестицидных промежуточных соединений 5-амино-1-арил-3-циано-пиразола, который является простым для осуществления и в котором используются менее дорогостоящие исходные материалы, чем в известных способах.

Еще одна дополнительная цель данного изобретения - обеспечить новые промежуточные соединения в производстве пестицидно активных соединений.

Указанные и другие цели изобретения станут очевидными из следующего описания, и они достигаются полностью или частично данным изобретением.

Данное изобретение соответственно относится к способу (А) получения соединения формулы (I):

где W представляет азот или -CR⁴;

R¹ представляет галоген, галогеналкил (предпочтительно трифторметил), галогеналкокси (предпочтительно трифторметокси), R⁵S(O)_n-, или -SF⁵;

R² представляет водород или галоген (например, хлор или бром);

R³ представляет водород или R⁶S(O)_m-;

R⁴ представляет галоген (например, хлор или бром);

R⁵ и R⁶ представляют алкил или галогеналкил, и m и n представляют 0, 1 или 2; включающему взаимодействие соединения формулы (II):

где R¹, R², R³ и W имеют значения, определенные выше, R⁷ представляет уходящую группу (предпочтительно хлор или бром) и R⁸ представляет хлор или бром (предпочтительно R⁷ и R⁸ каждый представляют хлор), с цианидной солью. Реакция протекает через промежуточные дициано-соединения формулы (III):

где R¹, R², R³ и W имеют значения, определенные выше,

которые, как правило, циклизуются при условиях реакции, обеспечивая, таким образом, простой и удобный способ. Необязательно промежуточные соединения формулы (III) могут быть циклизованы в присутствии основания, согласно известным способам. Соединения формулы (II) и (III) могут существовать как смесь син- и анти-изомеров.

Если не оговорено иначе, в данном описании "алкил" означает алкил с прямой или разветвленной цепью, имеющий от одного до шести атомов углерода (предпочтительно от одного до трех). Если не указано иначе, "галогеналкил" и "галогеналкокси" означают алкил или алкокси с прямой или разветвленной цепью, соответственно имеющие от одного до шести атомов углерода (предпочтительно от одного до трех), замещенные одним или более атомами галогена, выбранными из фтора, хлора или брома.

Подходящие цианидные соли для указанной реакции получения соединений формулы (I) включают цианиды щелочных металлов, такие как цианид калия, натрия или лития, цианиды щелочноземельных металлов или цианид аммония. Предпочтительными являются цианид калия или цианид натрия. Реакцию, как правило, проводят в растворителе. Подходящие для использования растворители включают нитрилы, такие как ацетонитрил, амиды, такие как N-метилпирролидинон, сульфоксиды, такие как диметилсульфоксид, простые эфиры, такие как тетрагидрофуран, или спирты, такие как этанол. Вода может быть использована в качестве сорастворителя. Температура реакции обычно находится в интервале от примерно -20°С до температуры перегонки растворителя и предпочтительно от примерно 0 до примерно 20°С. Как правило, используют от двух до 5 молярных эквивалентов цианида и предпочтительно от примерно двух до примерно трех эквивалентов.

В формулах (I), (II) и (III) и в формулах, указанных далее, предпочтительные значения символов следующие:

R¹ представляет галогеналкил (предпочтительно трифторметил), галогеналкокси (предпочтительно трифторметокси) или -SF₅;

W представляет -CR⁴;

R² и R⁴ представляют галоген (предпочтительно хлор);

R³ представляет атом водорода или R⁶S(O)_m-; где R⁶ представляет необязательно галогенированный метил или этил (предпочтительно трифторметил);

R⁷ и R⁸ представляют хлор.

Особенно предпочтительные соединения формулы (I) включают:

5-амино-3-циано-1-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)пиразол;

5-амино-3-циано-1-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)-4-трифтор-метилтиопиразол;

5-амино-3-циано-1-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)-4-трифтор-метилсульфинилпиразол и

5-амино-3-циано-1-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)-4-этилсуль-финилпиразол.

Способ особенно применим для получения соединений, в которых R³ представляет водород, и наиболее предпочтительно для 5-амино-3-циано-1-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)пиразола.

В формулах (II) и (III) и в формулах, указанных далее, наиболее предпочтительные значения символов следующие:

R¹ представляет трифторметил;

W представляет -CR⁴;

R², R⁴, R⁷ и R⁸ представляют хлор, и

R³ представляет водород.

Согласно дополнительному признаку данного изобретения вышеуказанный способ (А) может быть объединен с дополнительными стадиями способа (В) и (С), как определено ниже.

Стадия (В) способа включает взаимодействие соединения формулы (IV):

где R¹, R², R³, R⁷ и W имеют значения, определенные выше,

с агентом хлорирования или бромирования, чтобы получить соединение формулы (II), где R¹, R², R³, R⁷, R⁸ и W имеют значения, определенные выше.

Подходящими агентами хлорирования являются тионилхлорид, фосфорилхлорид, трихлорид фосфора, пентахлорид фосфора или смесь трифенилфосфина и тетрахлорида углерода. Агенты бромирования, которые могут быть использованы, включают тионилбромид, фосфорилбромид или смесь трифенилфосфина и тетрабромида углерода. Предпочтительно способ проводят с использованием агента хлорирования. Предпочтительным агентом хлорирования является фосфорилхлорид.

Растворители, которые могут быть использованы, включают простые эфиры, ароматические углеводороды, такие как толуол, ароматические галогенированные углеводороды, такие как хлорбензол, или галогенированные углеводороды, такие как дихлорэтан.

Температура реакции, как правило, находится в интервале от 0 до 120°С, предпочтительно от 70 до 90°С.

Стадия (С) способа включает взаимодействие соединения арилгидразина формулы (V):

где R¹, R² и W имеют значения, определенные выше, с соединением формулы (VI):

где R³ и R⁷ имеют значения, определенные выше, и R⁹ представляет уходящую группу, предпочтительно атом хлора или брома (как правило, оба R⁷ и R⁹ представляют атом хлора), чтобы получить соединение формулы (IV), как определено выше. Реакцию получения соединений формулы (IV) обычно проводят в растворителе, таком как галогенированные углеводороды, например дихлорметан, простые эфиры, например тетрагидрофуран или диоксан, или N,N-диалкиламиды, например N,N-диметилформамид, и при температуре от -20 до 50°С, предпочтительно от 0 до 20°С.

Вышеуказанное сочетание стадии (А) способа с предшествующей стадией (В) способа, перед которой идет стадия (С) способа, представляет в определенных аспектах усовершенствование относительно уровня техники.

Соединения формул (II) и (IV) выше являются новыми и, следовательно, представляют дополнительную особенность данного изобретения.

Соединения формулы (III), где R³ является иным, чем водород, являются новыми.

Соединения формулы (VI) известны.

Промежуточные соединения 5-амино-1-арил-3-цианопиразола формулы (I), полученные способом (А) изобретения, где R³ представляет водород, могут быть использованы при получении пестицидно активных производных фенилпиразола формулы (VII) согласно следующей схеме еакции:

где используемые выше символы являются такими же, как определено ранее.

Следующие неограничивающие примеры иллюстрируют изобретение. Спектры ЯМР регистрируют, используя в качестве растворителя дейтерохлороформ.

Пример 1.

Получение 5-амино-1-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)-3-цианопиразола

Раствор N’-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)хлорацетогид-разоноилхлорида (1,1 г) в этаноле (6 мл) добавляют в течение 25 минут к перемешиваемому раствору цианида натрия (0,475 г) в этаноле (6 мл) и воде (6 мл). Температура повышается до 32°С. Через 15 минут добавляют этанол (4,5 мл) и воду (3 мл) и перемешивают в течение 15 минут при 20°С. Еще добавляют воду (3 мл) и смесь фильтруют. Остаток растворяют в этаноле, концентрируют и очищают хроматографией на силикагеле, элюируя дихлорметаном, чтобы получить вышеуказанное соединение (0,55 г), получаемое с выходом 53%.

Пример 2.

Получение N’-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)хлорацетогидразоноилхлорида

Фосфорилхлорид (500 микролитров, 1,7 эквивалента) добавляют одной порцией к перемешиваемому раствору N’-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)хлорацетогидразида (1,0 г, 3,11 ммоль) в толуоле (20 мл) и нагревают при 70°С в атмосфере аргона в течение 20 часов. Охлажденную смесь испаряют и остаток экстрагируют циклогексаном. Экстракты объединяют и испаряют, чтобы получить вышеуказанное соединение (0,971 г) в виде оранжевого масла, ЯМР 4,4 (с, 2Н), 7,55 (с, 2Н), 7,7 (с, 1Н). Выход 90%.

Пример 3.

Получение N’-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)хлорацетогидразида

Раствор хлорацетилхлорида (2,3 мл, 1,08 эквивалента) в безводном дихлорметане (30 мл) добавляют в течение 30 минут к перемешиваемому раствору 2,6-дихлор-4-трифторметилфенилгидразина (6,1 г, 24,89 ммоль) в безводном дихлорметане (60 мл), поддерживая при температуре между 5 и 12°С в атмосфере аргона. Смесь затем перемешивают в течение 5-12 часов при 20°С. Добавляют раствор гидроксида натрия (11,2 мл 10%-ного) и дихлорметан и органическую фазу промывают (водой), сушат (сульфатом магния) и испаряют, чтобы получить вышеуказанное соединение (7,25 г) в виде белого твердого вещества, ЯМР 4,05 (с, 2Н), 6,77 (с, 1Н), 7,47 (с, 2Н), 8,6 (с, 1Н). Выход 91%.

Формула изобретения

1. Способ получения производных 5-амино-1-арил-3-цианопиразола формулы (I)

где W представляет -CR⁴;

R¹ представляет галогеналкил;

R² представляет галоген;

R³ представляет водород;

R⁴ представляет галоген,

включающий взаимодействие соединения формулы (II)

где R¹, R², R³ и W имеют значения, определенные выше;

R⁷ представляет уходящую группу;

R⁸ представляет хлор или бром,

с цианидной солью.

2. Способ по п.1, в котором цианидной солью является цианид щелочного металла, цианид щелочноземельного металла или цианид аммония.

3. Способ по п.1 или 2, который проводят в растворителе, выбранном из нитрилов, амидов, сульфоксидов, простых эфиров или спиртов, необязательно в присутствии воды.

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором используют 2-5 молярных эквивалентов цианида.

5. Способ по любому из пп.1-4, в котором соединение формулы (II) получают способом, включающим взаимодействие соединения формулы (IV)

где R¹, R², R³, R⁷ и W имеют значения, определенные в п.1,

с агентом хлорирования или бромирования, и соединение формулы (IV) получают способом, включающим взаимодействие соединения формулы (V)

где R¹, R² и W имеют значения, определенные в п.1,

с соединением формулы (VI)

где R³ и R⁷ имеют значения, определенные в п.1;

R⁹ представляет уходящую группу.

6. Способ по п.5, в котором для получения соединения формулы (II) из соединения формулы (IV) используют агент хлорирования и выбирают его из тионилхлорида, фосфорилхлорида, трихлорида фосфора, пентахлорида фосфора и смеси трифенилфосфина и тетрахлорида углерода.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором R¹ представляет трифторметил, W представляет -CR⁴, R² и R⁴ представляют хлор или бром, R³ представляет атом водорода и R⁷ и R⁸ представляют хлор.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором R¹ представляет трифторметил, W представляет -CR⁴; R², R⁴, R⁷ и R⁸ представляют хлор и R³ представляет водород.

9. Соединение формулы (II)

или формулы(IV)

где R¹, R², R³, R⁷, R⁸ и W имеют значения, определенные в п.1.