BR102017003941A2 - METHOD FOR THE PREPARATION OF 4-ALCOXY-3-HYDROXYPICOLINIC ACIDS - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE ÁCIDOS 4-ALCÓXI-3-HIDROXIPICOLÍNICOS".Patent Descriptive Report for "PROCESS FOR PREPARING 4-ALCOHYL-3-HYDROXYPICOLINIC ACIDS".
CAMPOFIELD
[001] A presente descrição refere-se a um processo para a preparação de ácidos 4-alcóxi-3-hidroxipicolínicos. Mais particularmente, a presente descrição refere-se a um processo para a preparação de ácidos 4-alcóxi-3-hidroxipicolínicos a partir de furfural. ANTECEDENTESThe present description relates to a process for the preparation of 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acids. More particularly, the present disclosure relates to a process for the preparation of 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acids from furfural. BACKGROUND
[002] A Patente U.S. N2 6.521.622 B1 e os Pedidos U.S. Números de Série 61/747.723 e 14/142.183, cujas descrições são aqui incorporadas por referência na sua totalidade, descrevem inter alia certos compostos de amida aromáticos heterocíclicos de Fórmula Geral [003] e seu uso como fungicidas.US Patent No. 6,521,622 B1 and US Serial Nos. 61 / 747,723 and 14 / 142,183, the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entirety, describe inter alia certain heterocyclic aromatic amide compounds of Formula [ 003] and its use as fungicides.
[004] Estas descrições também descrevem a preparação de ácidos 4-alcóxi-3-hidroxipicolínicos como intermediários essenciais na preparação destes compostos de amida aromáticos heterocíclicos. Seria útil ter uma via de processo eficiente e escalonável para ácidos 4-alcóxi-3-hidroxipicolínicos a partir de matérias-primas baratas. SUMÁRIOThese descriptions also describe the preparation of 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acids as essential intermediates in the preparation of these heterocyclic aromatic amide compounds. It would be useful to have an efficient and scalable process pathway for 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acids from cheap raw materials. SUMMARY
[005] A presente descrição refere-se aos processos para a preparação de ácidos 4-alcóxi-3-hidroxipicolínicos de Fórmula AThe present disclosure relates to processes for the preparation of 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acids of Formula A
[006] em que R1 é uma alquila C1-C3;Wherein R1 is a C1-C3 alkyl;
[007] a partir do composto de Fórmula B[007] from the compound of Formula B
[008] O composto de Fórmula A pode ser preparado em um processo de múltiplas etapas que compreende as seguintes etapas: [009] a) criar uma primeira mistura através da combinação entre si do composto de Fórmula B e um agente de cloração para formar uma primeira mistura;The compound of Formula A may be prepared in a multistep process comprising the following steps: a) creating a first mixture by combining the compound of Formula B together with a chlorinating agent to form a first mix;
[0010] b) isolar um composto de Fórmula C da primeira mistura;B) isolating a compound of Formula C from the first mixture;
[0011] em que R é H ou Cl.Wherein R is H or Cl.
[0012] c) criar uma segunda mistura contendo um alcóxido de metal alcalino de Fórmula D MOR1 DC) create a second mixture containing an alkali metal alkoxide of Formula D MOR1 D
[0013] em que M é Na ou K, e R1 é uma alquila C1-C3;Wherein M is Na or K, and R1 is a C1-C3 alkyl;
[0014] e o composto de Fórmula C;[0014] and the compound of Formula C;
[0015] e) isolar um composto de Fórmula E da segunda mistura [0016] em que R é H ou Cl, e R1 é uma alquila Ci-C3;E) isolating a compound of Formula E from the second mixture wherein R is H or Cl, and R 1 is a C 1 -C 3 alkyl;
[0017] f) criar uma terceira mistura contendo o composto de Fórmula E, água, e um de um ácido mineral e uma base forte;F) creating a third mixture containing the compound of Formula E, water, and one of a mineral acid and a strong base;
[0018] g) aquecer a terceira mistura;G) heating the third mixture;
[0019] h) isolar um composto de Fórmula F da terceira mistura [0020] em que R é H ou Cl e R1 é uma alquila C-|.C3;H) isolating a compound of Formula F from the third mixture wherein R is H or Cl and R 1 is a C 1 -C 3 alkyl;
[0021] i) criar uma quarta mistura contendo o composto de Fórmula F e um agente redutor; e [0022] j) isolar o composto de Fórmula A da quarta mistura.I) creating a fourth mixture containing the compound of Formula F and a reducing agent; and j) isolating the compound of Formula A from the fourth mixture.
[0023] A presente descrição refere-se também a um processo para a preparação do tricloro-3-hidroxipicolinonitrila de Fórmula CThe present disclosure also relates to a process for the preparation of trichloro-3-hydroxypicolinonitrile of Formula C
[0024] em que R é Cl;Wherein R is Cl;
[0025] a partir do composto de Fórmula BFrom the compound of Formula B
[0026] em um processo que compreende as seguintes etapas: [0027] a) criar uma mistura através da combinação entre si do composto de Fórmula B e cloreto de sulfurila para formar uma mistura;In a process comprising the following steps: a) creating a mixture by combining one another with the compound of Formula B and sulfuryl chloride to form a mixture;
[0028] b) aquecer a mistura; e [0029] c) isolar o composto de Fórmula C da mistura aquecida, em que R é Cl.B) heating the mixture; and c) isolating the compound of Formula C from the heated mixture, wherein R is Cl.
[0030] Outro aspecto da presente descrição são os novos intermediários produzidos no presente processo, a saber, os compostos selecionados do grupo que consiste em: [0031] em que R1 é uma alquila C^Cs; d) [0032] em que R1 é uma alquila Ci_C3; e) [0033] em que R1 é uma alquila C^Cs; f) [0034] em que R1 é uma alquila C^Ca. DESCRIÇÃO DETALHADAAnother aspect of the present disclosure is the novel intermediates produced in the present process, namely compounds selected from the group consisting of: wherein R1 is a C1 -C6 alkyl; d) wherein R1 is a C1 -C3 alkyl; e) wherein R1 is a C1 -C6 alkyl; f) wherein R1 is a C1 -C6 alkyl. DETAILED DESCRIPTION
[0035] Os termos "isolar", "isolando" ou "isolamento" como aqui utilizados, significam a remoção parcial ou completa do produto desejado dos outros componentes de uma mistura de processo químico finalizado utilizando métodos padrão tais como, mas não limitado a estes, filtração, extração, destilação, cristalização, centrifugação, tritu-ração, separação de fase líquido-líquido ou outros métodos conhecidos daqueles versados na técnica. O produto isolado pode ter uma pureza que varia de < 50 % a > 50 %, e pode ser purificado até um nível de pureza mais elevado utilizando métodos de purificação padrão. O produto isolado também pode ser utilizado em uma etapa subsequente do processo com ou sem purificação.The terms "isolating", "isolating" or "isolating" as used herein mean the partial or complete removal of the desired product from the other components of a finished chemical process mixture using standard methods such as, but not limited to these. , filtration, extraction, distillation, crystallization, centrifugation, trituration, liquid-liquid phase separation or other methods known to those skilled in the art. The isolated product may have a purity ranging from <50% to> 50%, and may be purified to a higher purity level using standard purification methods. The isolated product may also be used in a subsequent process step with or without purification.
[0036] Nos processos aqui descritos, os ácidos 4-alcóxi-3-hidroxipicolínicos de Fórmula A são preparados a partir de 3-hidroxipicolinonitrila (B) em uma série de etapas químicas que envolvem cloração, substituição de um grupo de cloro por um grupo de alcóxido, hidrólise de nitrila e redução de halogêneo. Algumas das etapas individuais podem ser executadas em sequências diferentes da ordem. 3-Hidroxipicolinonitrila de Fórmula B é facilmente preparada a partir de furfural como divulgado no Pedido U.S. Número de Série 14/794430.In the processes described herein, the 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acids of Formula A are prepared from 3-hydroxypolinolinitrile (B) in a series of chemical steps involving chlorination, substitution of a chlorine group with a group. alkoxide, nitrile hydrolysis and halogen reduction. Some of the individual steps can be performed in different order sequences. 3-Hydroxypicolinonitrile of Formula B is readily prepared from furfural as disclosed in U.S. Application Serial Number 14/794430.
A. Preparação do Composto de Fórmula CA. Preparation of the Formula C Compound
[0037] No processo representado no Esquema I, a cloração de 3-hidroxipicolinonitrila B pode fornecer uma mistura de mono-, di- e tri-cloro-3-hidroxipicolinonitrilas dependendo do reagente de cloração utilizado. A utilização de cloro gasoso fornece um baixo rendimento de uma mistura de di- e tricloropicolinonitrilas C (R = H, Cl), enquanto que a cloração de B com 1,3-dicloro-5,5-dimetilidantoína produz principalmente o produto de monocloração B1 e quantidades menores Esquema IIn the process depicted in Scheme I, chlorination of 3-hydroxypolinolinonitrile B may provide a mixture of mono-, di- and tri-chloro-3-hydroxypicolinonitrile depending on the chlorination reagent used. The use of chlorine gas provides a low yield of a mixture of di- and trichloropicolinonitriles C (R = H, Cl), while chlorination of B with 1,3-dichloro-5,5-dimethylidantoin produces mainly the monochlorination product. B1 and smaller quantities Scheme I
[0038] dos di- e tricloropicolinonitrilas C (R = H, Cl), a cloração de B com cloreto de sulfurila, no entanto, fornece predominantemente a tricloropicolinonitrila de Fórmula C (R = Cl) com muito bom rendimento. Os solventes de reação para a reação de cloração podem ser selecionados do grupo incluindo água, acetonitrila, sulfolano, DMF, DMSO e suas misturas.Of the di- and trichloropicolinonitrile C (R = H, Cl), chlorination of B with sulfuryl chloride, however, provides predominantly trichloropicolinonitrile of Formula C (R = Cl) in very good yield. Reaction solvents for the chlorination reaction may be selected from the group including water, acetonitrile, sulfolane, DMF, DMSO and mixtures thereof.
B. Preparação do Composto de Fórmula AB. Preparation of the Formula A Compound
[0039] As etapas químicas utilizadas para converter o composto C (R = H, Cl) no ácido 4-alcóxi-3-hidroxipicolínico de Fórmula A são mostradas no Esquema II. Na reação de substituição para substituir o grupo de 4-cloro do composto de Fórmula C com um grupo de alcóxi (Etapa a), o uso de um alcóxido de metal alcalino de fórmula MOR1 (M é um metal alcalino, R1 é uma alquila Ci_C3) produz a 4-alcoxipicolinonitrila de Fórmula D (R = H, Cl). Pelo menos 2 equivalentes, e de preferência de 2 a 5 equivalentes, do alcóxido de metal alcalino são utilizados nesta reação. Os alcóxidos de metal alcalino típicos úteis nesta reação incluem metóxido, etóxido, 1-propóxido ou 2-propóxido de sódio ou potássio. A reação pode ser realizada em um solvente prótico ou no meio de reação tal como metanol (para metóxido), etanol (para etóxido), 1-propanol (para 1-propóxido) ou 2-propanol (para 2-propóxido), ou misturas de metanol, etanol, 1-propanol ou 2-propanol com um co-solvente aprótico polar como DMSO, DMF, sulfolano ou NMP. A reação também pode ser conduzida com um alcóxido de metal alcalino em um ou mais dos solventes polares apróticos na ausência de um co-solvente de álcool. A temperatura na qual a reação é conduzida está entre cerca de 20 Ό e cerca de 15 0 Ό, de preferência entre cerca de 40 Ό e cerca de 100 *€. A reaçã o de substituição geral mente requer de cerca de 1 a cerca de Esquema IIThe chemical steps used to convert compound C (R = H, Cl) to the 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acid of Formula A are shown in Scheme II. In the substitution reaction to replace the 4-chloro group of the compound of Formula C with an alkoxy group (Step a), the use of an alkali metal alkoxide of formula MOR1 (M is an alkali metal, R1 is a C1 -C3 alkyl ) yields the 4-alkoxypicolinonitrile of Formula D (R = H, Cl). At least 2 equivalents, and preferably from 2 to 5 equivalents, of alkali metal alkoxide are used in this reaction. Typical alkali metal alkoxides useful in this reaction include sodium or potassium methoxide, ethoxide, 1-propoxide or 2-propoxide. The reaction may be carried out in a protic solvent or reaction medium such as methanol (for methoxide), ethanol (for ethoxide), 1-propanol (for 1-propoxide) or 2-propanol (for 2-propoxide), or mixtures. methanol, ethanol, 1-propanol or 2-propanol with a polar aprotic co-solvent such as DMSO, DMF, sulfolane or NMP. The reaction may also be conducted with an alkali metal alkoxide in one or more of the aprotic polar solvents in the absence of an alcohol co-solvent. The temperature at which the reaction is conducted is between about 20 ° C and about 150 ° C, preferably between about 40 ° C and about 100 ° C. The substitution reaction generally requires from about 1 to about Scheme II.
[0040] 48 horas para prosseguir até a conclusão e pode ser conduzida sob pressão em um recipiente vedado para evitar a perda de solventes voláteis. Após a reação estar completa, o produto desejado é recuperado mediante o emprego de técnicas de isolamento e purificação padrão.48 hours to proceed to completion and may be conducted under pressure in a sealed container to prevent loss of volatile solvents. After the reaction is complete, the desired product is recovered by employing standard isolation and purification techniques.
[0041] Em algumas modalidades, a preparação do composto de Fórmula D (R = H, Cl) a partir do composto/ de Fórmula C pode ser conduzida mediante o emprego de misturas de solvente incluindo pelo menos um de um solvente prótico e um solvente aprótico polar, pelo qual a relação de porcentagem em volume (% em vol) do solvente prótico para o solvente aprótico polar na mistura de solvente total varia de cerca de 100:0 a cerca de 0:100. Em algumas modalidades, a relação de porcentagem em volume (% em vol) do solvente prótico para o solvente aprótico polar na mistura de solvente total é de 80 a 100 % em vol de solvente prótico para 0 a 20 % em vol de solvente aprótico polar, de 60 a 80 % em vol de solvente prótico para 20 a 40 % em vol de solvente aprótico polar, de 40 a 60 % em vol de solvente prótico para 40 a 60 % em volume de solvente aprótico polar, de 20 a 40 % em vol de solvente prótico para 60 a 80% em vol de solvente aprótico polar, ou de 0 a 20 % em vol de solvente prótico para 80 a 100 % em vol de solvente aprótico polar. As relações de porcentagem em volume preferíveis (% em vol) do solvente prótico para o solvente aprótico polar são ao redor de 0,01 a 10 % em vol de solvente prótico para ao redor de 90 a 99,99 % em vol de solvente aprótico polar. Em algumas modalidades as misturas de solvente utilizadas para preparar o composto de Fórmula D (R1 = CH3) a partir do composto de Fórmula C são metanol e DMSO, metanol e DMF, metanol e sulfolano ou metanol e NMP.In some embodiments, the preparation of the compound of Formula D (R = H, Cl) from the compound / of Formula C may be conducted by employing solvent mixtures including at least one of a protic solvent and a solvent. polar aprotic, whereby the ratio of percent by volume (vol%) of the protic solvent to the polar aprotic solvent in the total solvent mixture ranges from about 100: 0 to about 0: 100. In some embodiments, the ratio of volume percent (vol%) of the protic solvent to the polar aprotic solvent in the total solvent mixture is from 80 to 100 vol% of the protic solvent to 0 to 20 vol% of the polar aprotic solvent. from 60 to 80% by volume of protic solvent to 20 to 40% by volume of polar aprotic solvent, from 40 to 60% by volume of protic solvent to 40 to 60% by volume of polar aprotic solvent from 20 to 40% by volume of protic solvent to 60 to 80% by volume of polar aprotic solvent, or from 0 to 20% by volume of protic solvent to 80 to 100% by volume of polar aprotic solvent. Preferred volume-to-volume ratios (% by volume) of the protic solvent to the polar aprotic solvent are about 0.01 to 10% by volume of protic solvent to around 90 to 99.99% by volume of aprotic solvent. polar. In some embodiments the solvent mixtures used to prepare the compound of Formula D (R1 = CH3) from the compound of Formula C are methanol and DMSO, methanol and DMF, methanol and sulfolane or methanol and NMP.
[0042] Na reação de hidrólise do grupo de nitrila das 4-alcóxi-3-hidroxipicolinonitrilas de Fórmulas D e F para produzir os ácidos 4-alcóxi-3-hidroxipicolínicos de Fórmulas E e A, respectivamente (Etapas b no Esquema II), as picolinonitrilas de partida são tipicamente colocadas em suspensão em um meio de reação de ácida mineral aquoso forte e aquecidas durante um período de tempo em temperatura elevada com uma boa mistura. Os ácidos minerais fortes úteis na reação de hidrólise incluem ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido clorídrico e ácido bromídrico. Os meios de reação de ácido mineral forte preferidos incluem misturas aquosas de ácido sulfúrico tais como ao redor de 25 %, ao redor de 30 %, ao redor de 35 %, ao redor de 40 %, ao redor de 45 %, ao redor de 50 %, ao redor de 55 %, ao redor de 60 %, ao redor de 65 %, ao redor de 70 %, ao redor de 75 % ou ao redor de 80 % de ácido sulfúrico em água em uma base de peso. Mais preferivelmente, de cerca de 25 % a cerca de 70 % de ácido sulfúrico em água pode ser utilizado. A temperatura na qual a reação de hidrólise pode ser conduzida está geralmente entre cerca de 75 Ό e cerca de 150 Ό e de preferência entre cerca de 80 Ό e cerca de 120 Ό. A reação de hidrólise requer geralmente de cerca de 8 a cerca de 48 horas, de preferência de cerca de 8 a cerca de 36 horas, para alcançar a conclusão. Após a reação estar completa, o produto desejado [0043] é recuperado pelo esfriamento e despejo lento da mistura de reação em água fria e emprego de técnicas de isolamento e purificação padrão.In the hydrolysis reaction of the 4-alkoxy-3-hydroxypolinolinonitrile nitrile group of Formulas D and F to produce the 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acids of Formulas E and A, respectively (Steps b in Scheme II), The starting picolinonitriles are typically suspended in a strong aqueous mineral acid reaction medium and heated over a period of time at elevated temperature with a good mixture. Strong mineral acids useful in the hydrolysis reaction include sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid and hydrobromic acid. Preferred strong mineral acid reaction media include aqueous sulfuric acid mixtures such as around 25%, around 30%, around 35%, around 40%, around 45%, around 50%, around 55%, around 60%, around 65%, around 70%, around 75% or around 80% sulfuric acid in water on a weight basis. More preferably, from about 25% to about 70% sulfuric acid in water may be used. The temperature at which the hydrolysis reaction may be conducted is generally between about 75 ° C and about 150 ° C, and preferably between about 80 ° C and about 120 ° C. The hydrolysis reaction generally requires from about 8 to about 48 hours, preferably from about 8 to about 36 hours, to reach completion. After the reaction is complete, the desired product is recovered by cooling and slowly pouring the reaction mixture into cold water and employing standard isolation and purification techniques.
[0044] Em algumas modalidades, a reação de hidrólise do grupo de nitrila das 4-alcóxi-3-hidroxipicolinonitrilas de Fórmulas D e F para produzir os ácidos 4-alcóxi-3-hidroxipicolínicos de Fórmulas E e A, respectivamente (Etapas b no Esquema II), as picolinonitrilas de partida são colocadas em suspensão em um meio de reação aquoso contendo uma base forte, tal como um hidróxido de um metal alcalino ou alcalinoterroso, e aquecidas durante um período de tempo em temperatura elevada com uma boa mistura. As bases fortes para uso na hidrólise das picolinonitrilas incluem hidróxido de sódio e hidróxido de potássio. A concentração da base forte utilizada na hidrólise das picolinonitrilas pode variar de cerca de 10 a cerca de 40 por cento em peso (% em peso), de cerca de 15 a cerca de 40 % em peso, de cerca de 20 a cerca de 40 % em peso, de cerca de 30 a cerca de 40 % em peso, ou de cerca de 15 a cerca de 25 % em peso. A relação de equivalente molar de base forte para o material de partida de nitrila com relação à reação de hidrólise pode variar de cerca de 3:1 a cerca de 10:1, de preferência de cerca de 4:1 a cerca de 7:1. A temperatura na qual a reação de hidrólise de base forte pode ser conduzida está geralmente entre cerca de 75 *C e cerca de 150 Ό e de preferê ncia entre cerca de 80 *C e cerca de 120 *C. A reação de hidrólise d e base forte requer geralmente de cerca de 8 a cerca de 48 horas, de preferência de cerca de 8 a cerca de 36 horas, para alcançar a conclusão. Após a reação de hidrólise estar completa, o produto desejado pode ser isolado atra- vés da acidificação da mistura de reação e do emprego de técnicas de isolamento e purificação padrão.In some embodiments, the hydrolysis reaction of the 4-alkoxy-3-hydroxypicolinonitrile nitrile group of Formulas D and F to produce the 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acids of Formulas E and A, respectively (Steps b in Scheme II), the starting picolinonitriles are suspended in an aqueous reaction medium containing a strong base, such as alkali or alkaline earth metal hydroxide, and heated for a period of time at elevated temperature with a good mixture. Strong bases for use in picolinonitrile hydrolysis include sodium hydroxide and potassium hydroxide. The concentration of the strong base used in picolinonitrile hydrolysis may range from about 10 to about 40 weight percent (% by weight), from about 15 to about 40 weight percent, from about 20 to about 40 weight percent. wt.%, from about 30 to about 40 wt.%, or from about 15 to about 25 wt.%. The ratio of strong base molar equivalent to nitrile starting material to hydrolysis reaction may range from about 3: 1 to about 10: 1, preferably from about 4: 1 to about 7: 1. . The temperature at which the strong base hydrolysis reaction may be conducted is generally between about 75 ° C and about 150 ° C, and preferably between about 80 ° C and about 120 ° C. The strong base hydrolysis reaction generally requires from about 8 to about 48 hours, preferably from about 8 to about 36 hours, to reach completion. After the hydrolysis reaction is complete, the desired product can be isolated by acidifying the reaction mixture and employing standard isolation and purification techniques.
[0045] A remoção dos grupos cloro das posições 5 e 6 do composto de Fórmula E para produzir o produto reduzido de Fórmula A pode ser conseguida pela redução catalítica utilizando uma fonte de hidrogênio e um catalisador de metal de transição.Removal of chlorine groups from positions 5 and 6 of the compound of Formula E to produce the reduced Formula A product can be accomplished by catalytic reduction using a hydrogen source and a transition metal catalyst.
[0046] Na redução catalítica com hidrogênio, as fontes de hidrogênio adequadas incluem gás de hidrogênio ou reagentes de transferência de hidrogênio tais como formiato de amônio, potássio ou sódio. Os catalisadores de metal de transição adequados incluem, mas não são limitados a estes, paládio em carbono (Pd/C) e níquel de Raney (Ra/Ni). Estes catalisadores podem ser utilizados em níveis de cerca de 0,01 % a cerca de 10 % em uma base de peso do metal para o substrato de cloropiridina. Os solventes exemplares para uso nesta reação incluem metanol, etanol, isopropanol, acetato de etila e ácido acético. Uma base solúvel tal como, por exemplo, trietilamina, é normalmente utilizada na redução catalítica com [0047] hidrogênio. De cerca de 2 a cerca de 4 equivalentes molares da base solúvel são normalmente utilizados. Quando o gás de hidrogênio é utilizado como a fonte de hidrogênio, a reação de redução pode ser conduzida sob uma pressão atmosférica de gás de hidrogênio, ou nas pressões elevadas de gás de hidrogênio tais como 69, 138, 276, 414, 552, 689, 1379, 2068, 2758, 3447, 4137, 4826, 5516, 6205, 6895 kPa ou mais (10, 20, 40, 60, 80, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 libras ou mais, por polegada quadrada (psi)) acima da pressão atmosférica, ou pressões de aumento de gás de hidro- gênio entre estes valores. Após a reação de redução catalítica estar completa, o produto desejado é recuperado através do emprego de técnicas de isolamento e purificação padrão.In hydrogen catalytic reduction, suitable hydrogen sources include hydrogen gas or hydrogen transfer reagents such as ammonium, potassium or sodium formate. Suitable transition metal catalysts include, but are not limited to, palladium on carbon (Pd / C) and Raney nickel (Ra / Ni). These catalysts may be used at levels of from about 0.01% to about 10% on a weight basis of the metal for the chloropyridine substrate. Exemplary solvents for use in this reaction include methanol, ethanol, isopropanol, ethyl acetate and acetic acid. A soluble base such as, for example, triethylamine is commonly used for catalytic reduction with hydrogen. From about 2 to about 4 molar equivalents of the soluble base are commonly used. When hydrogen gas is used as the hydrogen source, the reduction reaction may be conducted under an atmospheric hydrogen gas pressure, or at high hydrogen gas pressures such as 69, 138, 276, 414, 552, 689. , 1379, 2068, 2758, 3447, 4137, 4826, 5516, 6205, 6895 kPa or more (10, 20, 40, 60, 80, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 pounds or more per square inch (psi) above atmospheric pressure, or hydrogen gas increase pressures between these values. After the catalytic reduction reaction is complete, the desired product is recovered by employing standard isolation and purification techniques.
[0048] Em algumas modalidades, a remoção dos grupos cloro das posições 5 e 6 do composto de Fórmula D para produzir o produto reduzido de Fórmula F pode ser conseguida através da redução catalítica utilizando uma fonte de hidrogênio e um catalisador de metal de transição.In some embodiments, removal of the chlorine groups from positions 5 and 6 of the Formula D compound to produce the reduced Formula F product may be accomplished by catalytic reduction using a hydrogen source and a transition metal catalyst.
[0049] Os produtos obtidos por qualquer um destes processos podem ser recuperados por meios convencionais, tais como evaporação, filtração ou extração, e podem ser purificados por procedimentos padrão, tais como por recristalização ou cromatografia.The products obtained by any of these processes may be recovered by conventional means such as evaporation, filtration or extraction, and may be purified by standard procedures such as by recrystallization or chromatography.
[0050] Os seguintes exemplos são apresentados para ilustrar a descrição.The following examples are given to illustrate the description.
EXEMPLOSEXAMPLES
Exemplo 1a. 4,6-Dicloro-3-hidroxipicolinitrila e 4,5,6-tricloro-3- hi-droxipicolinitrila [0051] 3-Hidroxipicolinitrila (2,4 g, 20 mmol) e acetato de sódio (2,5 g, 30 mmol) foram dissolvidos em acetonitrila (120 ml) e água (30 ml). A mistura foi esfriada para -15 a -20 *C e tratada com uma corrente lenta de cloro até que 1,7 g de cloro tenha sido dispensado. A mistura foi aquecida para -2 a -4 O, outros 9,0 g de cloro foram dispensados para dentro da mistura e a agitação continuou durante 90 minutos. O excesso de cloro foi destruído pela adição de solução de bissulfito de sódio e duas fases foram formadas. As fases foram separadas e a fase aquosa foi extraída com 100 ml de diclorometano. As fases orgânicas combinadas foram lavadas com 20 ml de solução sat. de NaCI, secadas (Na2S04) e evaporadas sob vácuo. O material bruto foi purificado por RP-HPLC utilizando uma coluna YMC-AQ que elui com ace-tonitrila aquosa a 50 % contendo 0,20 % v/v de H3P04 para fornecer 550 mg de 4,6-dicloro-3-hidroxipicolinitrila e 660 mg de 4,5,6-tricloro-3-hidroxipicolinitrila como sólidos brancos que se decompõem quando aquecidos para determinação do ponto de fusão. 4,6-Dicloro-3-hidroxipicolinitrila: 1H RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ 8,08 (s, 1H). 13C RMN (101 MHz, DMSO-d6) δ 154,26, 140,14, 135,24, 129,48, 121,14, 114,58; ESIMS m / z 187 [(Μ - H)-]. 4,5,6-tricloro-3-hidroxipicolinitrila: 13C RMN (101 MHz, DMSO-d6) δ 155,16, 137,98, 134,29, 133,17, 118,63, 114,49. ESIMS m/z 221 [(Μ - H)-].Example 1a. 4,6-Dichloro-3-hydroxypicolinitrile and 4,5,6-trichloro-3-hydroxypicolinitrile [0051] 3-Hydroxypicolinitrile (2.4 g, 20 mmol) and sodium acetate (2.5 g, 30 mmol ) were dissolved in acetonitrile (120 mL) and water (30 mL). The mixture was cooled to -15 to -20 ° C and treated with a slow stream of chlorine until 1.7 g of chlorine was dispensed. The mixture was heated to -2 to -4 O, another 9.0 g of chlorine was dispensed into the mixture and stirring continued for 90 minutes. Excess chlorine was destroyed by the addition of sodium bisulfite solution and two phases were formed. The phases were separated and the aqueous phase was extracted with 100 ml of dichloromethane. The combined organic phases were washed with 20 ml of sat. NaCl, dried (Na 2 SO 4) and evaporated under vacuum. The crude material was purified by RP-HPLC using a YMC-AQ column eluting with 50% aqueous ace-tonitrile containing 0.20% v / v H3PO4 to afford 550 mg of 4,6-dichloro-3-hydroxypicolinitrile and 660 mg 4,5,6-trichloro-3-hydroxypicolinitrile as white solids which decompose when heated to determine melting point. 4,6-Dichloro-3-hydroxypicolinitrile: 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.08 (s, 1H). 13 C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 154.26, 140.14, 135.24, 129.48, 121.14, 114.58; ESIMS m / z 187 [(Μ - H) -]. 4,5,6-trichloro-3-hydroxypicolinitrile: 13 C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 155.16, 137.98, 134.29, 133.17, 118.63, 114.49. ESIMS m / z 221 [(Μ - H) -].
Exemplo 1b. 6-Cloro-3-hidroxipicolinitrila. 4,6-dicloro-3- hidroxipi-colinitrila e 4,5.6-tricloro-3-hidroxipicolinitrila [0052] 3-Hidroxipicolinonitrila (500 mg, 4,2 mmol) foi combinada com 1,3-dicloro-5,5-dimetilidantoína (900 mg, 4,6 mmol) em 2,5 ml de acetonitrila seca e aquecida a 50 Ό durante 20 h. Após esfriamento, a mistura foi agitada com 30 ml de acetato de etila e 10 ml de solução de bissulfito de sódio a 20 %. A fase orgânica foi lavada com 10 ml de água e 10 ml de solução sat. de NaCI, secada (Na2S04) e evaporada. O resíduo foi cromatografado por RP-HPLC utilizando uma coluna YMC-AQ que elui com acetonitrila aquosa a 50 % contendo 0,20 % v/v de H3P04 para fornecer 300 mg de 6-cloro-3-hidroxipicolinitrila, 84 mg de 4,6-dicloroidroxipicolinitrila e 214 mg de 4,5,6-tricloroidroxipicolinitrila.Example 1b. 6-Chloro-3-hydroxypicolinitrile. 4,6-Dichloro-3-hydroxypolinolinitrile and 4,5,6-trichloro-3-hydroxypolinolinitrile [5002] 3-Hydroxypolinolinitrile (500 mg, 4.2 mmol) was combined with 1,3-dichloro-5,5-dimethylidantoin (900 mg, 4.6 mmol) in 2.5 mL of dry acetonitrile and heated at 50 ° C for 20 h. After cooling, the mixture was stirred with 30 mL of ethyl acetate and 10 mL of 20% sodium bisulfite solution. The organic phase was washed with 10 ml of water and 10 ml of sat. NaCl, dried (Na 2 SO 4) and evaporated. The residue was chromatographed by RP-HPLC using a YMC-AQ column eluting with 50% aqueous acetonitrile containing 0.20% v / v H3PO4 to provide 300 mg of 6-chloro-3-hydroxypicolinitrile, 84 mg of 4, 6-dichlorohydroxypicolinitrile and 214 mg of 4,5,6-trichlorohydroxypicolinitrile.
Exemplo 1c. 4.5.6-tricloro-3-hidroxipicolinitrila [0053] A um balão de 100 ml de 3 gargalos equipado com uma sonda térmica e um condensador foram adicionadas 3-hidroxipicolinonitrila (2,00 g; 1,67 mmol) e sulfona (15 ml). A mistura de reação foi aquecida para 62 O e 4,2 ml de cloreto de sulfurila foram lentamente adicionados. Após 3 h de agitação a 62 °C, a mistura de reação foi experimentada e analisada por LC-MS, a qual mostrou cerca de 75 % de formação do produto triclorado desejado. À mistura foi adicionado mais 1,0 ml de cloreto de sulfurila. A mistura de reação foi agitada durante a noite a 62 Ό, após o que LC-MS a presentou uma conversão > 90 % no produto desejado. A mistura de reação foi esfriada à temperatura ambiente e água (25 ml) foi adicionada. Os orgânicos foram extraídos com acetato de etila (150 ml), secados por MgS04, e os voláteis foram removidos por vácuo para revelar um óleo laranja. O produto bruto foi purificado por cromatografia instantânea (gradiente de hexano-acetato de etila) para fornecer 4,5,6-tricloro-3-hidroxipicolinonitrila como um sólido amarelo (2,30 g, 62 %): 13C RMN (101 MHz, DMSO) δ 155,4 , 137,7, 134,3, 133,1, 118,6. 114,6. HRMS ESI (m/z) [M]‘ para C6HCI3N20, 221,9154; medido, 220,9087.Example 1c. 4.5.6-trichloro-3-hydroxypolinolinitrile To a 100 ml 3-necked flask equipped with a thermal probe and a condenser was added 3-hydroxypolinolinonitrile (2.00 g, 1.67 mmol) and sulfone (15 mL). ). The reaction mixture was heated to 62 ° and 4.2 ml of sulfuryl chloride was slowly added. After 3 h stirring at 62 ° C, the reaction mixture was tested and analyzed by LC-MS, which showed about 75% formation of the desired trichlorinated product. To the mixture was added another 1.0 ml of sulfuryl chloride. The reaction mixture was stirred overnight at 62 ° C, after which LC-MS showed> 90% conversion to the desired product. The reaction mixture was cooled to room temperature and water (25 mL) was added. The organics were extracted with ethyl acetate (150 ml), dried over MgSO4, and volatiles removed by vacuum to reveal an orange oil. The crude product was purified by flash chromatography (hexane-ethyl acetate gradient) to afford 4,5,6-trichloro-3-hydroxypicolinonitrile as a yellow solid (2.30 g, 62%): 13 C NMR (101 MHz, DMSO) δ 155.4, 137.7, 134.3, 133.1, 118.6. 114.6. HRMS ESI (m / z) [M] δ for C 6 HCl 3 N 2 O, 221.9154; measured 220.9087.
Exemplo 1d. 5,6-Dicloro-3-hidróxi-4-metoxipicolinonitrila [0054] A uma solução magneticamente agitada de 4,5,6-tricloro-3-hidroxipicolinonitrila (867 mg, 3,88 mmol) em DMSO (8 ml) foi adicionado metóxido de sódio a 30 % (3,494 g, 19,40 mmol) em solução de MeOH à temperatura ambiente. A mistura de reação foi aquecida a 50 C durante 2 h. A mistura de reação foi esfriada pa ra 15 a 20 °C e resfriada bruscamente com HCI 1,5 N. A camada aquosa (pH 1) foi extraída duas vezes com MTBE. As camadas orgânicas combinadas foram concentradas e o concentrado purificado por cromatografia de fase normal (CH2Cl2-MeOH) para fornecer 5,6-dicloro-3-hidróxi-4-metoxipicolinonitrila (700 mg, 3,20 mmol, rendimento de 82 %) como um sólido esbranquiçado. 1H RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ 3,96 (s, 3H); 13C RMN (101 MHz, DMSO-d6) δ 154,55, 152,59, 139,02, 127,59, 118,53, 114,57, 61,31; HRMS-ESI (m/z) [M]+ calc para C7H4CI2N2O2, 217,965; encontrado, 217,9654.Example 1d. 5,6-Dichloro-3-hydroxy-4-methoxypolinolinonitrile To a magnetically stirred solution of 4,5,6-trichloro-3-hydroxypolinolinonitrile (867 mg, 3.88 mmol) in DMSO (8 mL) was added 30% sodium methoxide (3.494 g, 19.40 mmol) in MeOH solution at room temperature. The reaction mixture was heated at 50 ° C for 2 h. The reaction mixture was cooled to 15 to 20 ° C and quenched with 1.5 N HCl. The aqueous layer (pH 1) was extracted twice with MTBE. The combined organic layers were concentrated and the concentrate purified by normal phase chromatography (CH 2 Cl 2 -MeOH) to provide 5,6-dichloro-3-hydroxy-4-methoxypolinolinonitrile (700 mg, 3.20 mmol, 82% yield) as an off-white solid. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 3.96 (s, 3H); 13 C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 154.55, 152.59, 139.02, 127.59, 118.53, 114.57, 61.31; HRMS-ESI (m / z) [M] + calcd for C 7 H 4 Cl 2 N 2 O 2, 217.965; found 217.9654.
Exemplo 1e. 6-Cloro-3-hidróxi-4-metoxipicolinonitrila [0055] A uma solução magneticamente agitada de 4,6-dicloro-3-hidroxipicolinonitrila (150 mg, 0,794 mmol) em DMSO (3 ml) foi adicionado metóxido de sódio a 30 % (715 mg, 3,97 mmol) em solução de MeOH à temperatura ambiente. A mistura de reação foi aquecida a 50 O durante 18 h. A mistura de reação foi esfriada para 15 a 20 Ό e resfriada bruscamente com HCI 1,5 N. A camada aquosa (pH ~ 1) foi extraída duas vezes com MTBE. As camadas orgânicas combinadas foram concentradas e o concentrado purificado por cromatografia de fase normal (CH2CI2-MeOH) para fornecer 6-cloro-3-hidróxi-4-metoxipicolinonitrila (110 mg, 0,596 mmol, 75 % de rendimento) como um sólido esbranquiçado. 1H RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ 11,61 (s, 1H), 7,40 (s, 1H), 3,98 (s, 3H); 13C RMN (101 MHz, DMSO-d6) δ 156,96, 148,97, 141,41, 117,68, 114,98, 111,22, 57,23; HRMS-ESI (m/z) [M]+ calc para C7H5CIN2O2, 184,0041; encontrado, 184,0040. Exemplo 1f. Ácido 5,6-dicloro-3-hidróxi-4-metoxipicolínico [0056] No sólido de 5,6-dicloro-3-hidróxi-4-metoxipicolinonitrila (153 mg, 0,7 mmol) foi adicionado KOH a 30 % (4 ml) à temperatura ambiente, e a mistura foi agitada durante a noite em 90 a 95 Ό. Após a reação estar completa, a mistura de reação foi esfriada para a ta e o pH ajustado para 2 a 3 com HCI 3 N. O sólido precipitado foi coletado, lavado com água e secado para fornecer ácido 5,6-dicloro-3-hidróxi-4-metoxipicolínico (165 mg, 0,693 mmol, rendimento de 99 %) como um sólido branco: 1H RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ 4,03 (s, 3H); 13C RMN (101 MHz, DMSO-d6) δ 168,70, 154,37, 153,49, 134,62, 131,82, 124,09, 60,23; HRMS-ESI (m/z) [M]+ calc para C7H5CI2NO4, 236,9596; encontrado, 236,9591.Example 1e. 6-Chloro-3-hydroxy-4-methoxypolinolinonitrile To a magnetically stirred solution of 4,6-dichloro-3-hydroxypolinolinonitrile (150 mg, 0.794 mmol) in DMSO (3 mL) was added 30% sodium methoxide. (715 mg, 3.97 mmol) in MeOH solution at room temperature. The reaction mixture was heated at 50 ° C for 18 h. The reaction mixture was cooled to 15 to 20 Ό and quenched with 1.5 N HCl. The aqueous layer (pH ~ 1) was extracted twice with MTBE. The combined organic layers were concentrated and the concentrate purified by normal phase chromatography (CH 2 Cl 2 -MeOH) to afford 6-chloro-3-hydroxy-4-methoxypolinolinonitrile (110 mg, 0.596 mmol, 75% yield) as an off-white solid. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 11.61 (s, 1H), 7.40 (s, 1H), 3.98 (s, 3H); 13 C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 156.96, 148.97, 141.41, 117.68, 114.98, 111.22, 57.23; HRMS-ESI (m / z) [M] + calcd for C 7 H 5 ClN 2 O 2, 184.0041; found 184.0040. Example 1f. 5,6-Dichloro-3-hydroxy-4-methoxypolyolinic acid To the solid of 5,6-dichloro-3-hydroxy-4-methoxypolyolinonitrile (153 mg, 0.7 mmol) was added 30% KOH (4 ml) at room temperature, and the mixture was stirred overnight at 90 to 95 Ό. After the reaction was complete, the reaction mixture was cooled to rt and the pH adjusted to 2 to 3 with 3 N HCl. The precipitated solid was collected, washed with water and dried to provide 5,6-dichloro-3-acid. hydroxy-4-methoxypolyolinic (165 mg, 0.693 mmol, 99% yield) as a white solid: 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 4.03 (s, 3H); 13 C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 168.70, 154.37, 153.49, 134.62, 131.82, 124.09, 60.23; HRMS-ESI (m / z) [M] + calcd for C 7 H 5 Cl 2 NO 4, 236.9596; found, 236.9591.
Exemplo 1q. Ácido 6-cloro-3-hidróxi-4-metoxipicolínico [0057] Uma mistura de 6-cloro-3-hidróxi-4-metoxipicolinonitrila (80 mg, 0,433 mmol) em KOH a 30 % (5 ml) foi agitada a 90 Ό durante 20 h. A mistura de reação foi esfriada à temperatura ambiente, seguida pela adição de HCI 6N lentamente para precipitar o produto. O sólido foi filtrado e lavado com água para fornecer ácido 6-cloro-3-hidróxi-4-metoxipicolínico (60 mg, 0,295 mmol, 68,0 % de rendimento) como um sólido branco: 1H RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ 7,29 (S, 1H), 3,92 (s, 3H); 13C RMN (101 MHz, DMSO-d6) δ 170,16, 156,99, 148,72, 139,90, 129,31, 111,03, 56,80; HRMS-ESI (m/z) [M]+ calc para C7H6CIN04, 202.9985; encontrado, 202.9990.Example 1q. 6-Chloro-3-hydroxy-4-methoxypicolinic acid A mixture of 6-chloro-3-hydroxy-4-methoxypolyolinonitrile (80 mg, 0.433 mmol) in 30% KOH (5 mL) was stirred at 90 Ό for 20 h. The reaction mixture was cooled to room temperature, followed by the addition of 6N HCl slowly to precipitate the product. The solid was filtered and washed with water to afford 6-chloro-3-hydroxy-4-methoxypicolinic acid (60 mg, 0.295 mmol, 68.0% yield) as a white solid: 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6 δ 7.29 (s, 1H), 3.92 (s, 3H); 13 C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 170.16, 156.99, 148.72, 139.90, 129.31, 111.03, 56.80; HRMS-ESI (m / z) [M] + calcd for C 7 H 6 ClNO 4, 202.9985; found 202.9990.
Exemplo 1 i. Ácido 3-hidróxi-4-metoxipicolínico [0058] Ao ácido 3-hidróxi-6-bromo-4-metoxipicolínico (60 mg) e MeOH (5 ml) em um tubo de pressão (50 ml) foi adicionado trietilamina (51 mg). Depois, sob uma atmosfera de nitrogênio, 10 % Pd/C (20 mg) foi adicionado ao tubo. A pasta fluida de reação foi colocada sob gás de hidrogênio (3447 kPa) (500 psi) e agitada a 50 °C. Após 20 h, o gás de hidrogênio foi removido. A pasta fluida de reação foi filtrada através de um tampão de celita e o tampão de celita foi lavado com metanol fresco. O filtrado metanólico foi concentrado para fornecer um sólido. O sólido foi diluído com HCI 0,2 N (10 ml) para ajustar o pH para cerca de 1 a 2 e a suspensão resultante foi coletada por filtração, lavada com água e secada ao ar livre durante várias horas e depois em um forno a vácuo a 50 °C para fornecer o ácido 3-hidróxi-4-metoxipicolínico (20 mg) como um sólido branco com 45 % de rendimento: 1H RMN (400 MHz, DMSO-d6 δ 8,04 (d, J = 6,4 Hz, 1H), 7,39 (d, J = 6,5 Hz, 1H), 4,04 (s, 3H); 13C RMN (101 MHz, DMSO-d6) δ 164,16, 162,03, 152,52, 132,32, 126,57, 109,13, 57,35; HRMS-ESI (m/z) calc para C7H7N04, 169,0379; encontrado, 169,0375.Example 1 i. 3-Hydroxy-4-methoxypolycinic acid To 3-hydroxy-6-bromo-4-methoxypolyolinic acid (60 mg) and MeOH (5 ml) in a pressure tube (50 ml) was added triethylamine (51 mg) . Then, under a nitrogen atmosphere, 10% Pd / C (20 mg) was added to the tube. The reaction slurry was placed under 500 psi (3447 kPa) hydrogen gas and stirred at 50 ° C. After 20 h, the hydrogen gas was removed. The reaction slurry was filtered through a pad of celite and the pad of celite was washed with fresh methanol. The methanolic filtrate was concentrated to afford a solid. The solid was diluted with 0.2 N HCl (10 mL) to adjust the pH to about 1 to 2 and the resulting suspension was collected by filtration, washed with water and dried outdoors for several hours and then in an oven. vacuum at 50 ° C to provide 3-hydroxy-4-methoxypolycinic acid (20 mg) as a white solid in 45% yield: 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6 δ 8.04 (d, J = 6, 4 Hz, 1H), 7.39 (d, J = 6.5 Hz, 1H), 4.04 (s, 3H); 13 C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 164.16, 162.03, 152.52, 132.32, 126.57, 109.13, 57.35 HRMS-ESI (m / z) calcd for C 7 H 7 NO 4, 169.0379, found 169.0375.
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