BR112016005354B1 - Processo para preparar 5-flúor-1-alquil-3-flúoralquil-1h-pirazol-4-carbaldeído, e seu intermediário - Google Patents
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Abstract
processo para preparar 5-fluoro-1-alquil-3-fluoroa lquil- 1h-pirazol-4-carbaldeído novo método para a preparação de n-metil-3- difluormetil-5-fluorpirazol aldeído partindo de n-m etil-3- haloalquil-5-clororpirazol aldeído compreendendo simultaneamente fluoração (processo em uma etapa) de grupo haloalquila na posição 3 e substituindo haloátomo na posição 5 por flúor.
Description
[001] A presente invenção se refere a um novo processo para a preparação de 5-flúor-1-alquil-3-flúoralquil-1H-pirazol-4-carbaldeído (I), um intermediário útil na fabricação de fungicidas.
[002] Os processos para a preparação de 5-flúor-1,3-dialquil-1H- pirazol-4-carbaldeído por troca de cloro para o flúor (processos halex) são conhecidos especialmente para cloretos de 5-cloro-1,3-dialquil-1-H- pirazol-4-carbonila (cf. por exemplo, WO 2007/031212 e EP-A 0 776 889).
[003] É conhecido a partir da WO 2011/061205 que cloretos de 5- flúor-1-alquil-3-flúoralquil-1H-pirazol-4-carbonila podem ser preparados fazendo reagir, em um primeiro passo 5-cloro-1-alquil-3-flúoralquil-1H- pirazol-4-carbaldeído com fluoretos de metais, como KF como reagente de fluoração para se obter 5-flúor-1-alquil-3-flúoralquil-1H-pirazol-4- carbaldeído, seguido por uma segunda reação com um agente de cloração para se obter os derivados de cloreto de acila. A fluoração de compostos de pirazol que são clorados na posição 5 e, em parte ou totalmente fluorado na posição 3 alquilo são indicados nos WO 2011/131615 e WO93/11117.
[004] A fluoração de N-alquil-3-diclorometilpirazolcarboxilato com a formação de N-alquil-3-diflúormetilpirazolcarboxilato usando complexos-HF de aminas é também descrita (vide WO 2005044804 e WO 2008077907).
[005] Foi agora desenvolvido um novo processo para a preparação de N-alquil-3-mono, di ou triflúor opcionalmente derivados de cloro- metil-5-flúorpirazol aldeído a partir de N-alquil-3-mono, di ou tricloro, - opcionalmente flúor-metil -5-cloropirazóis aldeído, éster, amida, ou derivados halogenados ácido compreendendo simultânea fluoração do grupo haloalquila na posição 3 e substituindo o átomo de cloro na posição 5 por um átomo de flúor, em processo de apenas uma etapa.
[006] A presente invenção se refere a um processo para a preparação de 5-flúor-1-alquil-3-flúoralquil-1H-pirazol-4-carbaldeido de Fórmula (I)
[007] na qual
[008] R1 representa uma C1-C6-alquila;
[009] R2 representa CF3, CHFCl, CF2H, CF2Cl, ou CFCl2;
[010] R4 representa H, F, Cl, (C1-C12)-alcóxi, N(C1-C6-alquila)2 ou um heterociclo saturado, de 4, 5 ou 6 membros, compreendendo um nitrogênio e ligado pelo átomo de nitrogênio ao átomo de carbono;
[011] caracterizado pelo fato de que 5-cloro-3-halometil-1-metil- 1H-pirazol-4-carbaldeído da Fórmula (II)
[012] na qual
[013] R3 representa CCl3, CFHCl, CHCl2, CFCl2 ou CF2Cl
[014] de modo que: - quando R3 é CCl3, então R2 é CFCl2 ou CF2Cl ou CF3; - quando R3 é CFHCl, então R2 é CF2H; - quando R3 é CHCl2, então R2 é CHFCl ou CHF2; - quando R3 é CFCl2, então R2 é CF2Cl ou CF3; - quando R3 é CF2Cl, então R2 é CF3;
[015] R1 e R4 são como definido acima;
[016] é reagido com um agente de fluoração na presença ou ausência de catalisadores.
[018] sendo que R1, R2, R3 e R4 são como definidos acima.
[019] Em uma modalidade particular da invenção, R3 é CFHCl ou CHCl2 e R2 é HCF2 ou HCFCl.
[020] Em uma outra modalidade particular da invenção, R1 representa um C1-C3-alquil. Em uma outra modalidade particular da invenção, R4 representa H.
[021] Em uma outra modalidade particular da invenção, - R3 é CFHCl ou CHCl2; - R2 é HCF2 ou HCFCl; - R1 representa um C1-C3-alquil; e - R4 representa H ou Cl.
[022] 5-Cloro-1-alquil-3-haloalquil-1H-pirazol-4-carbaldeídos são conhecidos ou obtidos por métodos conhecidos (cf. J. Het. Chem. 1990, 27, 243, WO 2006/018725), ou
[023] 5-Cloro-1-alquil-3-haloalquil-1H-pirazol-4-carbaldeido de Fórmula (II) pode ser preparado de acordo com o documento WO 2011/061205.
[024] As temperaturas da reação no processo de acordo com a invenção são de preferência entre 80 °C e 160 °C, mais preferivelmente entre 100 °C e 150 °C.
[025] Tempo de reação é de preferência entre 2 e 16 horas, mais preferivelmente entre 3 e 12 horas.
[026] O reagente de fluoração é selecionado dentre HF, HF-Pi, Et3N.3HF, Et3N.2HF, Bu3N.3HF, HF dioxano. De preferência HF ou Net33HF são usados.
[027] O processo de acordo com a presente invenção é geralmente realizado usando o reagente de fluoração em uma quantidade de entre 1 e 5 equivalentes de HF, de preferência entre 1,2 e 4 equivalente de HF, por um átomo de halogênio substituído na 5- cloro-1-metil-3-haloalquil-1H-pirazóis de Fórmula (II).
[028] A reação é realizada geralmente sem solvente.
[029] No caso de um solvente orgânico deve ser utilizado, solvente inerte tal como CH3CN, dicloroetano, diclorometano, clorobenzeno, tolueno, éter podem ser usados.
[030] O processo de acordo com a invenção é efetuado através da utilização, geralmente, entre 0,01 e 0,50 mol equivalente do catalisador por mol de 5-cloro-1-metil-3-haloalquil-1H-pirazol de Fórmula (II).
[031] O catalisador, quando presente, é selecionado dentre ZnF2, CuF2, NiF2, TiF4, AlF3. Mais preferível é ZnF2.
[032] O processo é preferivelmente realizado em equipamento que não é um equipamento de vidro, porque o fluoreto pode reagir sob as condições de reação, com o equipamento de vidro para a produção de subprodutos (H2O). Equipamentos de Teflon ou aço inoxidável são preferíveis.
[033] O processo pode ser realizado sob atmosfera normal ou sob pressão (em vaso fechado).
[035] na qual
[036] R3 é CFHCl, CFCl2 ou CF2Cl,
[037] R1 representa uma C1-C6-alquila,
[038] R4 representa H, F, Cl, (C1-C12)-alcóxi, N(C1-C6-alquil)2 ou um heterociclo saturado, de 4, 5 ou 6 membros compreendendo um átomo de nitrogênio e ligado via nitrogênio ao átomo de carbono.
[040] na qual
[041] R3 é CFHCl ou CHCl2,
[042] R1 representa um C1-C3-alquil,
[043] R4 representa H.
[044] No contexto da presente invenção, o termo "halogênios" (Hal), a menos que definido de outra forma, compreende os elementos que são selecionados a partir do grupo que compreende flúor, cloro, bromo e iodo, de preferência flúor, cloro e bromo, mais preferencialmente flúor e cloro.
[045] Os grupos opcionalmente substituídos podem ser mono- ou poli-substituído, em que os substituintes, no caso de polisubstituições podem ser iguais ou diferentes.
[046] Haloalquil: cadeia linear ou grupos alquila ramificados que possuam 1 a 6 e de preferência 1 a 3 átomos de carbono (como especificado acima), onde alguns ou todos os átomos de hidrogênio destes grupos podem ser substituídos por átomos de halogênio, tal como especificado acima, por exemplo (mas não limitado a) C1-C3- haloalquil, como clorometila, bromometila, diclorometila, triclorometila, flúormetila, diflúormetila, triflúormetila, cloroflúormetila, dicloroflúormetila, clorodiflúormetila, 1-cloroetila, 1-bromoetila, 1- flúoretila, 2-flúoretila, 2,2-diflúoretila, 2,2,2-triflúoretila, 2-cloro-2- flúoretila, 2-cloro,2-diflúoretila, 2,2-dicloro-2-flúoretila, 2,2,2-tricloroetila, pentaflúoretila e 1,1,1-triflúorprop-2-il. Esta definição também se aplica a haloalquil como parte de um substituinte compósito, por exemplo haloalquilaminoalquil etc, a menos que definido em outro local. Preferência é dada a grupos alquila substituídos por um ou mais átomos de halogênio, por exemplo triflúormetila (CF3), diflúormetila (CHF2), CF3CH2, CF2Cl ou CF3CCl2.
[047] Alcóxi: cadeia linear ou grupos alquila ramificados possuindo de 1 a 6 e de preferência 1 a 3 átomos de carbono (como especificado acima) ligados a oxigênio, por exemplo (mas não limitado a) grupo metoxi (CH3O-), grupo etoxi (CH3CH2O-).
[048] Os grupos alquila no contexto da presente invenção, a menos que definido de maneira diferente, são grupos hidrocarbila saturados lineares, ramificados ou cíclicos. A definição de C1-C12- alquila abrange a gama mais ampla aqui definido para um grupo alquila. Especificamente, esta definição inclui, por exemplo, os significados de metila, etila, n-, isopropila (i-Pr), n-, iso-, sec- e t-butila, n-pentila, n- hexila, 1,3-dimetilbutila, 3,3-dimetilbutila, n-heptila, n-nonila, n-decila, n- undecila ou n-dodecila. "Et", tal como utilizado por exemplo em Et3N.3HF, significa etila. "Bu", tal como utilizado por exemplo em Bu3N.3HF, significa butila.
[049] Os grupos alquenila no contexto da presente invenção, a menos que definido de maneira diferente, são grupos hidrocarbila linear, ramificados ou cíclicos contendo pelo menos uma única insaturação (ligação dupla). A definição C2-C12-alquenila abrange a faixa mais ampla aqui definida para um grupo alquenila. Especificamente, esta definição inclui, por exemplo, os significados de vinila; alila (2-propenila), isopropenila (1-metiletenil); but-1-enila (crotila), but-2-enila, but-3-enila; hex-1-enila, hex-2-enila, hex-3-enila, hex-4-enila, hex-5-enila; hept-1- enila, hept-2-enila, hept-3-enila, hept-4-enila, hept-5-enila, hept-6-enila; oct-1-enila, oct-2-enila, oct-3-enila, oct-4-enila, oct-5-enila, oct-6-enila, oct-7-enila; non-1-enila, non-2-enila, non-3-enila, non-4-enila, non-5- enila, non-6-enila, non-7-enila, non-8-enila; dec-1-enila, dec-2-enila, dec-3-enila, dec-4-enila, dec-5-enila, dec-6-enila, dec-7-enila, dec-8- enila, dec-9-enila; undec-1-enila, undec-2-enila, undec-3-enila, undec- 4-enila, undec-5-enila, undec-6-enila, undec-7-enila, undec-8-enila, undec-9-enila, undec-10-enila; dodec-1-enila, dodec-2-enila, dodec-3- enila, dodec-4-enila, dodec-5-enila, dodec-6-enila, dodec-7-enila, dodec-8-enila, dodec-9-enila, dodec-10-enila, dodec-11-enila; buta-1,3- dienila ou penta-1,3-dienila.
[050] Os grupos alquinila no contexto da presente invenção, a menos que definido de maneira diferente, são grupos hidrocarbila linear, ramificados ou cíclicos contendo pelo menos uma insaturação dupla (ligação tripla). A definição C2-C12-alquinila abrange a faixa mais ampla aqui definida para um grupo alquinila. Especificamente, esta definição inclui, por exemplo, os significados de etinila (acetilenila); prop-1-inil e prop-2-inila.
[051] Cicloalquila: grupos hidrocarbila monocíclicos, saturados com 3 a 8 e preferencialmente de 3 a 6 membros de anel de carbono, por exemplo (mas não limitado a) ciclopropila, ciclopentila e ciclo-hexila. Esta definição também se aplica a parte cicloalquila como substituinte de um composto, por exemplo, cicloalquilalquila, etc, a menos que definido em outro local.
[052] Os grupos arila no contexto da presente invenção, a menos que definido de maneira diferente, são grupos hidrocarbila aromáticos que podem ter um, dois ou mais heteroátomos selecionados a partir de O, N, P e S. A definição C6-18-arila abrange a faixa mais ampla aqui definida para um grupo arila possuindo 5 a 18 átomos de estrutura, em que os átomos de carbono podem ser trocados por heteroátomos. Especificamente, esta definição inclui, por exemplo, os significados de fenila, cicloheptatrienila, ciclooctatetraenila, naftila e antracenila; 2- furila, 3-furila, 2-tienila, 3-tienila, 2-pirrolila, 3-pirrolila, 3-isoxazolila, 4- isoxazolila, 5-isoxazolila, 3-isotiazolila, 4-isotiazolila, 5-isotiazolila, 3- pirazolila, 4-pirazolila, 5-pirazolila, 2-oxazolila, 4-oxazolila, 5-oxazolila, 2-tiazolila, 4-tiazolila, 5-tiazolila, 2-imidazolila, 4-imidazolila, 1,2,4- oxadiazol-3-ila, 1,2,4-oxadiazol-5-ila, 1,2,4-tiadiazol-3-ila, 1,2,4- tiadiazol-5-ila, 1,2,4-triazol-3-ila, 1,3,4-oxadiazol-2-ila, 1,3,4-tiadiazol-2- ila e 1,3,4-triazol-2-ila; 1-pirrolila, 1-pirazolila, 1,2,4-triazol-1-ila, 1- imidazolila, 1,2,3-triazol-1-il, 1,3,4-triazol-1-ila; 3-piridazinila, 4- piridazinila, 2-pirimidinila, 4-pirimidinila, 5-pirimidinila, 2-pirazinila, 1,3,5- triazin-2-ila e 1,2,4-triazin-3-ila. "Pi", como por exemplo em HF-Pi, significa piridina.
[053] Os grupos arilalquila (grupos aralquila), no contexto da presente invenção, a menos que definido de maneira diferente, são grupos alquila que são substituídos por grupos arila, podem ter uma cadeia de C1-8-alquileno e pode ter, na estrutura de arila, um ou mais heteroátomos selecionados a partir de O, N, P e S. A definição do grupo C7-19-aralquila abrange o mais amplo intervalo aqui definido para um grupo arilalquila tendo um total de 7 a 19 átomos na estrutura e na cadeia de alquileno. Especificamente, esta definição inclui, por exemplo, os significados de benzila e feniletila.
[054] Grupos alquilarila (grupos alcarila), no contexto da presente invenção, a menos que definido de maneira diferente, são grupos arila que são substituídos por grupos alquila, podem ter uma cadeia de C1-8- alquileno e pode ter, na estrutura de arila, um ou mais heteroátomos selecionados a partir de O, N, P e S. A definição do grupo C7-19- alquilarila abrange a faixa mais ampla aqui definida para um grupo alquilarila tendo um total de 7 a 19 átomos na estrutura e cadeia de alquileno. Especificamente, esta definição inclui, por exemplo, os significados de tolila ou 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- ou 3,5-dimetilfenila.
[055] O termo intermediário utilizado no contexto da presente invenção descreve as substâncias que ocorrem no processo de acordo com a invenção e são preparados para mais processamento químico e são consumidos ou nele utilizadas, a fim de ser convertido para outra substância. Os intermediários podem ser isolados e frequentemente intermediariamente armazenados ou são utilizados sem isolamento prévio no passo de reação subsequente. O termo "intermediário" também abrange os intermediários geralmente instáveis e de curta duração que ocorrem de forma transiente em reações de vários estágios (reações em etapas) e ao qual mínimo local no perfil de energia da reação pode ser atribuída.
[056] Os compostos da invenção podem estar presentes como misturas de quaisquer formas isoméricas diferentes possíveis, especialmente de estereoisômeros, por exemplo, isômeros E e Z, isômeros treo e eritro, e isômeros ópticos, mas se for o caso também de tautômeros. Tanto os isômeros E e Z são descritos e reivindicados, assim como os isômeros treo e eritro, bem como os isômeros ópticos, quaisquer misturas destes isômeros, e também as formas tautoméricas possíveis. Exemplos de preparação Exemplo 1: 5-flúor-1-metil-3-diflúormetil-1H-pirazol-4-carbaldeído (I-1)
[057] Sob argônio 2,26 g (10 mmol) de 5-cloro-1-metil-3- diclorometil-1-H-pirazol-4-carbaldeído (II-1) foram carregados inicialmente, seguido pela adição de 6,4 g (40 mmol) de NEt3 3HF. A mistura reacional foi aquecendo a 145-150 °C e agitação subsequente a essa temperatura durante 12 horas. Isto foi seguido por diluição da mistura com água. O produto foi extraído com acetato de etila e após a remoção por destilação do solvente em vácuo, a 0,5 mbar (50 Pa) e 60 °C 1,4 g (78% da teoria) de 5-flúor-1-metil-3-diflúormetil-1H-pirazole-4- carbaldeído foi obtido. O composto foi adicionalmente purificado por meio de cristalização a partir de isopropanol para se obter um sólido com uma pureza de 98% (ponto de fusão 68 °C).
[058] 1H NMR (CD3CN): δ = 9,8 (1H, s), 6,88 (1H, t), 3,7 (3H, s) ppm.
[059] 19F NMR (CD3CN): δ = -114,75 (2F, t), -124,06 (1F, s) ppm. Exemplo 2: sob argônio 2,26 g (10 mmol) de 5-cloro-1-metil-3- diclorometil-1H-pirazol-4-carbaldeído e 0,5 g (5 mmol) ZnF2 foram inicialmente carregados seguido pela adição de 6,4 g (400 mmol) de NEt3 3HF. A mistura reacional foi aquecida a 150 °C e subsequente agitada a essa temperatura durante 8 horas. Isto foi seguido por diluição da mistura com água (50 mL). O produto foi extraído com acetato de etila e, após a remoção por destilação do solvente em vácuo, a 0,5 mbar (50 Pa) e 60 °C, 1,6 g (90% da teoria) de 5-flúor-1-metil-3-diflúormetil- 1H-pirazol-4-carbaldeído foi obtido. Após recristalização a partir de isopropanol o composto tem um grau de pureza de 99%. Exemplo 3: Fluoreto de 3-(diflúormetil)-5-flúor-1-metil-1H-pirazol-4- carbonila e ácido 5-flúor-1-metil-3-diflúormetil-1H-pirazol-4-carboxílico
[060] Sob argônio 2,6 g (10 mmol) de cloreto de 5-cloro-1-metil-3- diclorometil-1H-4-pirazol-4-carbonila (II-2) foram carregados inicialmente, seguida pela adição de 8,1 g (50 mmol) de NEt33HF. A mistura reacional foi aquecida a 150 °C e agitação subsequente a essa temperatura durante 12 horas.
[061] Massa de reação foi diluída com água fria e fluoreto ácido foi rapidamente extraído com metilterc- butileter e a solução orgânica foi seca sobre MgSO4. A remoção do solvente em vácuo deu 1,7 g de fluoreto ácido como um óleo amarronzado. A agitação de fluoreto ácido com água quente durante 6 h após o resfriamento deu cristais brancos de ácido 5-flúor-1-metil-3-diflúormetil-1H-pirazol-4-carboxílico
[062] P.f. 176-178 °C, 1H NMR (CD3CN): δ = 6,93 (1H, t), 3,7 (3H, s) ppm. Exemplo 4: 5-flúor-1-metil-3-[flúor(cloro)metil]-1H-pirazol-4-carbaldeído (I-1)
[063] Sob argônio 2,26 g (10 mmol) de 5-cloro-1-metil-3- diclorometil-1H-pirazol-4-carbaldeído (II-1) foram carregados inicialmente, seguida pela adição de 6,4 g (40 mmol) de NEt3 3HF. A mistura reacional foi aquecendo a 120 °C e agitação subsequente a essa temperatura durante 6 horas. Uma análise de GC e HPLC a mistura reacional mostra a formação de dois compostos 5-flúor-1-metil- 3-[flúor(cloro)metil]-1H-pirazol-4-carbaldeído e 5-flúor-1-metil-3- diflúormetil-1H-pirazol-4-carbaldeído em razão 70:30. A mistura de reação foi diluída com água. O produto foi extraído com acetato de etila e o composto foi isolado usando LC preparativa. Sólido, com ponto de fusão 98-101 °C.
[064] 1H NMR (CD3CN): δ = 10,1 (1H, s), 7,6 (1H, d), 3,65 (3H, s) ppm.
[065] 19F NMR (CD3CN): δ = -124 (1F, d), -125,2 (1F, s) ppm.
Claims (7)
1. Processo para preparar 5-flúor-1-alquil-3-flúoralquil-1H- pirazol-4-carbaldeído da Fórmula (I) na qual R1 representa uma C1-C6 alquila; R2 representa CF3, CHFCl, CF2H, CF2Cl, ou CFCl2; R4 representa H, F, Cl, (C1-C12)-alcóxi, N(C1-C6-alquil)2 ou um heterociclo saturado, de 4, 5 ou 6 membros, compreendendo um nitrogênio e ligado pelo átomo de nitrogênio ao átomo de carbono; o referido processo sendo caracterizado pelo fato de que 5- cloro-3-halometil-1-metil-1H-pirazol-4-carbaldeído da Fórmula (II) na qual R3 representa CCl3, CFHCl, CHCl2, CFCl2 ou CF2Cl, com a condição de que: - quando R3 é CCl3, então R2 é CFCl2 ou CF2Cl ou CF3; - quando R3 é CFHCl, então R2 é CF2H; - quando R3 é CHCl2, então R2 é CHFCl ou CHF2; - quando R3 é CFCl2, então R2 é CF2Cl ou CF3; - quando R3 é CF2Cl, então R2 é CF3; R1 e R4 são selecionados como definido acima; é reagido com um agente de fluoração selecionado dentre HF, HF-Pi, Et3N.3HF Bu3N.3HF, HF, Dioxano ou Et3N.3HF, na presença ou ausência de catalisadores.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente de fluoração é HF ou Et3N.3HF.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que um catalisador selecionado dentre ZnF2, CuF2, NiF2 ou TiF4 está presente.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que nenhum catalisador está presente.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que R3 é CFHCl ou CHCl2; R2 é HCF2 ou HCFCl; R1 representa uma C1-C3-alquila, R4 representa H ou Cl.
6. Composto, caracterizado pelo fato de que apresenta a Fórmula (II) na qual R3 é CFHCl, CFCl2 ou CF2Cl, R1 representa uma C1-C6-alquila, R4 representa H, F, (C1-C12)-alcóxi, N(C1-C6-alquil)2 ou um heterociclo saturado, de 4, 5 ou 6 membros, compreendendo um nitrogênio e ligado pelo átomo de nitrogênio ao átomo de carbono.
7. Composto da Fórmula (II), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: R3 é CFHCl, R1 representa uma C1-C3-alquila, R4 representa H.
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