способ получения несимметричного 4,6-бис(арилокси) пиримидина, промежуточное соединение
Классы МПК: | C07D239/52 два атома кислорода C07D239/60 три или более атомов кислорода или серы C07D239/47 один атом азота и один атом кислорода или серы, например цитозин |
Автор(ы): | Уилльям Уэйкфилд ВУД (GB), Сальватор Джон КУКИА (US), Роберт БРАЙГАНС (US) |
Патентообладатель(и): | АМЕРИКАН ЦИАНАМИД КОМПАНИ (US) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-03-06 публикация патента:
10.03.2002 |
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения несимметричного 4,6-бис(арилокси)пиримидина формулы I, которые находят применение в сельском хозяйстве в качестве пестицидов, и к новому промежуточному соединению формулы II для его получения. Способ получения соединения формулы I, где значения радикалов указаны в формуле изобретения, при условии, что по крайней мере один из R2 и R6 не является водородом и арилоксигруппы не одинаковы, включает взаимодействие 4,6-дигалогенпиримидина формулы III, где Х означает С1, Вr или I, с одним или менее молярным эквивалентом первого фенола формулы IV и первым основанием в присутствии первого растворителя, с получением 4-гало-6-(арилокси)пиримидина формулы V, которое взаимодействует примерно с одним мольным эквивалентом С1-С4-триалкиламина, в присутствии второго растворителя, с получением соединения формулы II, где Q означает группу R9R10R11N+-, и взаимодействие галогенида аммония с по крайней мере одним молярным эквивалентом второго фенола формулы VI и вторым основанием в присутствии третьего растворителя. Способ позволяет увеличить выход целевого продукта, исключает проблему смешанного замещения и позволяет использовать менее дорогие реагенты, чем в известных способах. 2 с. и 8 з.п.ф-лы. 




Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3






Формула изобретения
1. Способ получения несимметричного 4,6-бис(арилокси)-пиримидина, имеющего структурную формулу
где R и R8 каждый независимо представляет водород или галоген;
R1 и R7 каждый независимо представляет водород, галоген, циано, нитро, алкил, галогеналкил, алкокси, алкилтио, амино, алкиламино, диалкиламино, алкоксиалкил, галоалкоксиалкил или алкоксикарбонил;
R2 и R6 каждый независимо представляет водород, галоген, алкил, галоалкил, галоалкокси, галоалкилтио, галоалкенил, галоалкинил, галоалкоксиалкил, алкоксикарбонил, галоалкоксикарбонил, галоалкилсульфинил, галоалкилсульфонил, нитро или циано;
R3 и R5 каждый независимо представляет водород, галоген, алкил или алкокси; и
R4 представляет водород, циано, алкил, галоалкил, алкокси, алкилтио, алкилсульфинил или фенил;
при условии, что по крайней мере один из R2 и R6 не является водородом и что арилоксигруппы не одинаковы; который включает взаимодействие 4,6-дигалопиримидина, имеющего структурную формулу

где R4 такой, как указано выше, и Х представляет Сl, Вr или I,
с одним или менее молярным эквивалентом первого фенола, имеющего структурную формулу

где R, R1, R2 и R3 такие, как указано выше, и первым основанием в присутствии первого растворителя с получением 4-гало-6-(арилокси)пиримидина, имеющего структурную формулу

где R, R1, R2, R3, R4 и Х такие, как описано выше;
взаимодействие 4-гало-6-(арилокси)пиримидина с, по крайней мере, примерно одним молярным эквивалентом С1-С4-триалкиламина, в присутствии второго растворителя с получением соединения галогенида аммония, имеющего структурную формулу

где R, R1, R2, R3, R4 и Х такие, как описано выше,
Q+ представляет

где R9, R10 и R11 каждый независимо представляет С1-С4-алкил;
и взаимодействие соединения галогенида аммония с, по крайней мере, примерно одним молярным эквивалентом второго фенола, имеющего структурную формулу

где R5, R6, R7 и R8 такие, как описано выше, и вторым основанием в присутствии третьего растворителя. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первое и второе основания выбирают из группы, состоящей из карбоната щелочного металла, карбоната щелочно-земельного металла, гидрида щелочного металла, гидроксида щелочного и гидроксида щелочно-земельного металла. 3. Способ по п. 2, в котором первое и второе основания представляют собой карбонат щелочного металла. 4. Способ по п. 1, в котором первый растворитель выбирают из группы, состоящей из простого эфира, амида карбоновой кислоты, галогенированного углеводорода, сульфоксида и кетона, второй растворитель выбирают из группы, состоящей из ароматического углеводорода и хлорированного ароматического углеводорода, и третий растворитель выбирают из группы, состоящей из амида карбоновой кислоты и сульфоксида. 5. Способ по п. 1, в котором Х представляет Сl. 6. Способ по п. 1, в котором Q+ представляет

R, R3, R4, R5 и R8 представляют водород;
один из R1 и R7 представляет водород, хлор или циано, а другой - фтор; и
R2 и R6 представляют трифторметил. 10. Соединение, имеющее структурную формулу

где R представляет водород или галоген;
R1 представляет водород, галоген, циано, нитро, алкил, галоалкил, алкокси, алкилтио, амино, алкиламино, диалкиламино, алкоксиалкил, галоалкоксиалкил или алкоксикарбонил;
R2 представляет водород, галоген, алкил, галоалкил, галоалкокси, галоалкилтио, галоалкенил, галоалкинил, галоалкоксиалкил, алкоксикарбонил, галоалкоксикарбонил, галоалкилсульфинил, галоалкилсульфонил, нитро или циано;
R3 представляет водород, галоген, алкил или алкокси;
R4 представляет водород, циано, алкил, галоалкил, алкокси, алкилтио, алкилсульфинил или фенил;
X- представляет Сl-, Вr- или I-;
Q+ представляет

R9, R10 и R11 каждый независимо представляет С1-С4-алкил.
Описание изобретения к патенту
Симметричные и несимметричные 4,6-бис(арилокси)пиримидины, полезные в качестве пестицидов, описаны в WO 94/02470. Симметричные 4,6-бис(арилокси)пиримидины получают одностадийной реакцией 4,6-дигалогенпиримидина с двумя молярными эквивалентами фенола. В противоположность этому несимметричные 4,6-бис(арилокси)пиримидины получить значительно труднее, потому что арилоксигруппы нужно вводить с помощью отдельных реакций. В WO 94/02470 описано, что несимметричные 4,6-бис(арилокси) пиримидины получают взаимодействием 4,6-дигалопиримидина с одним молярным эквивалентом первого фенола в присутствии основания и затем взаимодействием полученного соединения со вторым фенолом в присутствии основания. Однако этот способ не вполне удовлетворителен для промышленного производства несимметричных 4,6-бис(арилокси)пиримидинов. При использовании 4,6-дихлорпиримидина происходит смешанное замещение арилоксигруппами, в результате чего получаются, как показано в схеме реакций I (в конце описания), симметричные соединения, которые трудно отделить от целевого несимметричного продукта. Для решения проблемы смешанного замещения, связанной с использованием 4,6-дихлорпиримидина, использовали 4,6-дифторпиримидин. Однако 4,6-дифторпиримидин получают из 4,6-дихлорпиримидина галогенообменной реакцией, которая требует использования дорогих реагентов и расхода большого количества энергии. Поэтому задачей настоящего изобретения является создание способа получения несимметричных 4,6-бис(арилокси)пиримидинов, который бы устранял недостатки известных способов. Краткое изложение сущности изобретенияНастоящее изобретение относится к способу получения несимметричного 4,6-бис(арилокси)пиримидина, имеющего структурную формулу I

где R и R8 каждый независимо представляет водород или галоген;
R1 и R7 каждый независимо представляет водород, галоген, циано, нитро, алкил, галоалкил, алкокси, алкилтио, амино, алкиламино, диалкиламино, алкоксиалкил, галоалкоксиалкил или алкоксикарбонил;
R2 и R6 каждый независимо представляет водород, галоген, алкил, галоалкил, галоалкокси, галоалкилтио, галоалкенил, галоалкинил, галоалкоксиалкил, алкоксикарбонил, галоалкоксикарбонил, галоалкилсульфинил, галоалкилсульфонил, нитро или циано;
R3 и R5 каждый независимо представляет водород, галоген, алкил или алкокси и
R4 представляет водород, циано, алкил, галоалкил, алкокси, алкилтио, алкилсульфинил или фенил;
при условии, что по крайней мере один из радикалов R2 и R6 не является водородом и что арилоксигруппы не одинаковы; который включает взаимодействие 4,6-дигалогенпиримидина, имеющего структурную формулу II

где R4 такой, как указан выше, и Х представляет С1, Вr или I, с одним или менее молярным эквивалентом первого фенола, имеющего структурную формулу III

где R, R1, R2 и R3 такие, как указаны выше, и первым основанием в присутствии первого растворителя с получением 4-гало-6-(арилокси)пиримидина, имеющего структурную формулу IV

где R, R1, R2, R3, R4 и Х такие, как описаны выше, взаимодействие 4-гало-6-(арилокси)пиримидина с по крайней мере примерно одним молярным эквивалентом С1-С4-триалкиламина, в присутствии второго растворителя с получением соединения галогенида аммония, имеющего структурную формулу V

где R, R1, R2, R3, R4 и Х такие, как описаны выше, Q+ представляет собой

R9, R10 и R11 каждый независимо представляет C1-C4-алкил, причем взятые вместе R9 и R10 могут образовывать 5- или 6-членное кольцо, в котором группа R9R10 представлена структурой -(СН2)n-, необязательно разорванной О, S или NR14, где n представляет целое число 3, 4 или 5, при условии, что R11 является С1-С4-алкилом;
Z представляет собой О, 5 или NR14;
R12 и R13 каждый независимо представляет водород, С1-С4-алкил или С1-С4-алкокси, причем взятые вместе R12 и R13 могут образовывать 5- или 6-членное насыщенное или ненасыщенное кольцо, необязательно разорванное О, S или NR14 и необязательно замещенное одной-тремя C1-C4-алкильными группами или С1-С4-алкоксигруппами и
R14 представляет С1-С4-алкил;
и взаимодействие соединения галогенида аммония с по крайней мере примерно одним молярным эквивалентом второго фенола, имеющего структурную формулу VI

где R5, R6, R7 и R8 такие, как описаны выше, и вторым основанием в присутствии третьего растворителя с получением целевого соединения формулы I. Преимуществом данного способа является то, что способ по настоящему изобретению дает несимметричные бис(арилокси)пиримидины с более высоким выходом, чем известные способы, устраняет проблему смешанного замещения, связанную с использованием в известном способе 4,6-дихлорпиримидина, и позволяет использовать менее дорогие реагенты, чем известный способ с использованием 4,6-дифторпиримидина. Подробное описание изобретения
Способ предпочтительно включает взаимодействие описанного выше 4,6-дигалопиримидина формулы II с одним молярным эквивалентом описанного выше первого фенола формулы III и по крайней мере одним молярным эквивалентом первого основания в присутствии первого растворителя предпочтительно при температуре в интервале примерно от 0 до 100oС с получением 4-гало-6-(арилокси)пиримидина формулы IV, описанного выше, взаимодействие соединения формулы IV с по крайней мере примерно одним молярным эквивалентом описанного выше амина в присутствии второго растворителя предпочтительно при температуре в интервале примерно от 0 до 100oC с получением описанного выше соединения галогенида аммония формулы V и взаимодействие соединения формулы V с одним молярным эквивалентом второго фенола формулы VI и по крайней мере примерно одним молярным эквивалентом второго основания в присутствии третьего растворителя предпочтительно при температуре в интервале примерно от 0 до 100oС c получением целевого несимметричного 4,6-бис(арилокси)пиримидина формулы I. Схема реакций показана на схеме реакции II (в конце описания). Несимметричные 4,6-бис(арилокси)пиримидины могут быть выделены разбавлением реакционной смеси водой и фильтрованием из водной смеси продукта формулы I. Полученные соединения формулы I можно также выделить экстрагированием водной смеси подходящим растворителем. Подходящие растворители для экстрагирования включают по существу не смешивающиеся с водой растворители, такие как диэтиловый эфир, этилацетат, толуол, метиленхлорид и тому подобное. Галогениды аммония являются особенно важным признаком настоящего изобретения. При взаимодействии галогенида аммония с вторым фенолом смешанного замещения арилоксигруппами не происходит. Неожиданным образом настоящее изобретение устранило недостаток, заключающийся в смешанном замещении арилоксигруппами без использования 4,6-дифторпиримидина. Амины, которые могут быть использованы в способе по настоящему изобретению для получения галогенидов аммония, представляют собой алкиламины, 5-6-членные насыщенные и 5-14-членные ненасыщенные гетероциклические амины, необязательно замещенные одной-тремя С1-С4-алкильными группами или С1-С4-алкоксигруппами. Предпочтительными аминами являются С1-С4-триалкиламины, 5- или 6-членные насыщенные гетероциклические амины и 5-14-членные ненасыщенные гетероциклические амины, в которых гетероциклическая кольцевая система содержит один-три атома азота и необязательно имеет в кольце атомы серы или кислорода. Наиболее предпочтительные амины включают триметиламин, насыщенные гетероциклические амины, включающие пиридины, пиколины, пиразины, пиридазины, триазины, хинолины, изохинолины, имидазолы, бензотиазолы и бензимидазолы, необязательно замещенные одним-тремя С1-С4-алкильными группами или С1-С4-алкоксигруппами, и ненасыщенные гетероциклические амины, такие как пирролидины, пиперидины, пиперазины, морфолины, тиазолидины и тиаморфолины. Первые и вторые основания, пригодные для использования в способе по настоящему изобретению, включают карбонаты щелочных металлов, такие как карбонат натрия и карбонат калия, карбонаты щелочноземельных металлов, такие как карбонат кальция и карбонат магния, гидроксиды щелочных металлов, такие как гидроксид натрия и гидроксид калия, и гидроксиды щелочноземельных металлов, такие как гидроксид кальция и гидроксид магния, причем предпочтительными являются карбонаты щелочных металлов. Пригодные для использования первые растворители включают простые эфиры, такие как диэтиловй эфир, тетрагидрофуран и диоксан, амиды карбоновых кислот, такие как N,N-диметилформамид и N,N-диметилацетамид, галогенированные углеводороды, такие как 1,2-дихлорэтан, тетрахлорид углерода, метиленхлорид и хлороформ, сульфоксиды, такие как диметилсульфоксид, кетоны, такие как ацетон и N-метилпирролидон, и их смеси. Вторые растворители, пригодные для использования в способе по настоящему изобретению, включают ароматические углеводороды, такие как толуол, ксилолы и бензол, галогенированные ароматические углеводороды, такие как хлорбензол и дихлорбензолы, и их смеси. Третьи растворители, пригодные для использования в предлагаемом способе, включают амиды карбоновых кислот, такие, как и N,N-диметилформамид и N,N-диметилацетамид, сульфоксиды, такие, как диметилсульфоксид и их смеси. Предпочтительные первые растворители включают амиды карбоновых кислот и кетоны. Предпочтительные вторые растворители включают ароматические углеводороды. И предпочтительные третьи растворители включают амиды карбоновых кислот. В приведенной выше формуле I подходящей алкильной группой является группа с неразветвленной или разветвленной цепью, содержащая до 8 углеродных атомов, например до 6 углеродных атомов. В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения алкильная группа содержит до 4 углеродных атомов. Алкильный фрагмент, образующий часть другой группы, например алкил галогеналкильной группы или каждый алкил алкоксиалкильной группы, является подходящим, когда имеет до 6 углеродных атомов, но предпочтительно содержит до 4 атомов углерода. В приведенной выше формуле галогеном является фтор, хлор, бром или иод. Галогеналкил и галогеналкокси представляют собой, в частности, трифторметил, пентафторэтил и трифторметокси. Способ по настоящему изобретению особенно полезен для получения несимметричных 4,6-бис(арилокси)пиримидинов формулы I, где
R и R8 одинаковы и каждый представляет водород или фтор;
R1 и R7 каждый независимо представляет водород, галоген, циано, нитро или С1-С4-алкил;
R2 и R6 каждый независимо представляет водород, фтор, хлор, С1-С4-алкил, С1-С4-галоалкил, С1-С4-галоалкокси, С2-С4-галоалкенил, С1-С4-алкоксикарбонил или нитро;
R3 и R5 каждый независимо представляет водород, галоген или С1-С4-алкил и
R4 представляет водород, С1-С4-галоалкил, С1-С4-алкилтио, С1-С4-алкилсульфинил или фенил;
при условии, что по крайней мере один из радикалов R2 и R6 не является водородом и что арилоксигруппы не одинаковы. В частности, способ по настоящему изобретению используют для получения несимметричных 4,6-бис(арилокси)пиримидинов формулы I, где
R, R3, R4, R5 и R8 представляют водород;
один из радикалов R1 и R7 представляет водород, хлор или циано, а другой фтор и
R2 и R8 представляют трифторметил. Для лучшего понимания изобретения ниже представлены примеры, иллюстрирующие его более конкретно. Данные примеры не должны ограничивать объем изобретения, определенный в пунктах формулы изобретения. ПРИМЕР 1
Получение 4[(4-хлор-






а) Получение 4-хлор-6[(




К смеси 4,6-дихлорпиримидина (1000,0 г, 6,71 моль) и карбоната калия (967,5 г, 7,00 моль) в N, N-диметилформамиде (10 л) медленно добавляли (







К раствору 4-хлор-6-[(










К смеси триметил 6-[(






Получение4-[(4-хлор-






а) Получение 4,6-дифторпиримидина

Смесь 4,6-дихлорпиримидина (223,5 г, 1,5 моль), фторида калия (279,6 г, 4,8 моль) и тетрабутиламмонийбромида (6,0 г, 0,0186 моль) в сульфолане (1 л) нагревали при 180-190oС в течение 3,5 часов и перегоняли, получив в результате указанный в заготовке продукт в виде белой жидкости (115 г, выход 66%). b) Получение 4[(4-хлор-




К раствору 4,6-дифторпиримидина (44 г, 0,379 моль) и










К смеси 4-[(4-хлор-















Получение 4[(4-хлор-






а) Получение 4-хлор-6[(




4-Хлор-6-[(










Раствор 4-хлор-6[(












Получение 4-[(






а) Получение 4-хлор-6[(




К смеси м-трифторметилфенола (16,2 г, 0,1 моль) и карбоната калия (14,5 г, 0,105 моль) в ацетоне (200 мл) добавляли 4,6-дихлорпиримидин (14,9 г, 0,1 моль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре 2 дня, нагревали с обратным холодильником в течение 3 часов, охлаждали и выливали в воду. Полученную водную смесь экстрагировали метиленхлоридом. Органические экстракты объединяли, промывали последовательно 5%-ным раствором гидроксида натрия и водой, сушили над безводным сульфатом магния и концентрировали в вакууме, получив в результате указанный в заголовке продукт в виде масла (27,4 г, выход 99%). b) Получение триметил 6[(




К раствору 4-хлор-6-[(










К смеси






Получение4-[(






а) Получение 4,6-дифторпиримидина

Смесь 4,6-дихлорпиримидина (223,5 г, 1,5 моль), фторида калия (279,6 г, 4,8 моль) и тетрабутиламмонийбромида (6,0 г, 0,0186 моль) в сульфолане (1 л) нагревали при 180-190oС в течение 3,5 часов и перегоняли, получив в результате указанный в заголовке продукт в виде бесцветной жидкости (115 г, выход 66%). b) Получение 4-фтор-6-[(




К смеси 4,6-дифторпиримидина (53,8 г, 0,46 моль) и карбоната калия (60 г, 0,43 моль) в тетрагидрофуране (700 мл) добавляли по каплям раствор м-трифторметилфенола (74,5 г, 0,46 моль) в тетрагидрофуране (300 мл). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 3 дней и выливали в воду. Полученную водную смесь промывали 2 н. раствором гидроксида натрия и экстрагировали этилацетатом. Органический экстракт сушили над безводным сульфатом магния и концентрировали в вакууме, получив в результате жидкость. Жидкость подвергали вакуумной перегонке с получением указанного в заголовке продукта в виде масла (87,4 г, выход 74%). с)Получение4-[(







Смесь 4-фтор-6-[(












Класс C07D239/52 два атома кислорода
Класс C07D239/60 три или более атомов кислорода или серы
Класс C07D239/47 один атом азота и один атом кислорода или серы, например цитозин