CN102143935B - 生产氨基联苯类的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备取代的氨基联苯类,尤其是2-氨基联苯类的方法以及一种制备该类氨基联苯类,尤其是2-氨基联苯类的(杂)芳基酰胺的方法。

Description

生产氨基联苯类的方法
本发明涉及一种制备取代的氨基联苯类,尤其是2-氨基联苯类的方法以及一种制备该类氨基联苯类,尤其是2-氨基联苯类的(杂)芳基酰胺的方法。
官能化联苯化合物作为药物和农药以及作为该类活性成分的前体尤其很令人感兴趣。对于它们的合成,可以使用一系列有机金属方法,这些方法可有效得到许多联苯衍生物。然而,有机金属方法也具有一些缺点。例如,它们的吸引力因高成本(尤其是在钯催化的反应情况下)、缺乏环境相容性(正如在镍的情况下一样)和低成熟度(尤其是在用钴和铁化合物催化的情况下)而降低。与有机金属方法相比,基于芳基自由基在芳基化合物上加成的方法尤其在最近获得些许注意。
环取代的2-氨基联苯类是可用作杀真菌剂且其重要代表为啶酰菌胺(boscalid)的芳基-和杂芳基羧酰胺的重要前体。
芳基自由基在苯胺衍生物上的加成反应已知有一段时间。例如,Allan和Muzik(Chem.Abstr.1953,8705)描述了对硝基苯基胺的重氮盐与联苯胺和N,N,N′,N′-四甲基联苯胺的反应。然而,在该四甲基衍生物进行自由基联芳基偶联的同时,未取代的联苯胺通过非自由基机理反应形成对应的三氮烯。已知自由基联芳基偶联的缺点是它们通常以低选择性进行。Allan和Muzik还在Chemickélisty 47,1801(1953)中描述了具有吸电子取代基的重氮苯盐与对苯二胺的偶联。这仅形成多芳基化苯二胺,没有实现选择性单芳基化。
本发明的目的是对于制备环取代的氨基联苯类,尤其是2-氨基联苯类以及对于制备衍生于它们的(杂)芳基羧酰胺提供易于进行的方法。这些方法额外应可以廉价进行且应基于选择性转化。
该目的由下面详述的方法实现。
本发明提供了一种制备通式(I)的氨基联苯类的方法:
其中
m为0、1、2或3;
R1各自独立地为卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟基烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基、C3-C6环烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4卤代烷硫基、硝基、氰基、SO3R3、SO2R3、SO2NR10R11、COOR2、COR4、OCOR4、CONR10R11、NR10COR4、NR10SO2R3、C1-C4烷基亚氨基、芳基、芳氧基、芳基羰基、芳基-C1-C4烷基、芳基甲氧羰基、芳基烷基亚氨基或具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中在后七个基团中的芳基和杂芳基任选带有1、2、3或4个选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基;
A为氢、NR5R6、(NR7R8R9)+V-、卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基、C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、硝基、羟基、SO3R3、COOR2、CONR10R11、COR4、芳基或芳氧基,其中后两个基团中的芳基任选带有1、2、3或4个选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基;以及
E为氢、卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟基烷基、C3-C6环烷基、芳基或具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中芳基和杂芳基任选带有1、2、3、4或5个选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基;
其中
R2各自独立地为氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟基烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基、C3-C6环烷基、芳基、具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基或阳离子等价物;
R3为氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟基烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基、C3-C6环烷基、芳基、具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基;
R4为氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟基烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基、C3-C6环烷基、芳基、具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基;
R5和R6各自独立地为氢、C1-C10烷基、C3-C4链烯基、C3-C10环烷基、C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基、C1-C4卤代烷基磺酰基、芳基、芳基-C1-C4烷基、芳基羰基、芳氧羰基或芳基甲氧羰基,其中后五个取代基的芳基任选各自带有1、2、3或4个选自卤素、硝基、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基;或
R5和R6一起形成基团=CR12-NR13R14,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基;
R7、R8和R9各自独立地为C1-C10烷基;
R10和R11各自独立地为氢、C1-C10烷基、C1-C10卤代烷基、C1-C10羟基烷基、C3-C4链烯基、C3-C4炔基、C3-C10环烷基、C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基磺酰基、C1-C4卤代烷基磺酰基、芳基、芳基-C1-C4烷基、芳基羰基、芳氧羰基、芳基甲氧羰基或具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中后六个取代基的芳基和杂芳基任选各自带有1、2、3或4个选自卤素、硝基、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基;
R12、R13和R14各自独立地为氢、C1-C10烷基或芳基;和
V-表示一价阴离子或等同于一价阴离子的多价阴离子部分;
该方法包括下列步骤:
(i)使式(II)的重氮盐与式(III)的苯胺衍生物在可以引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下反应:
其中
A′如对A所定义,条件是A′不为氢;
X-为一价阴离子或等同于一价阴离子的多价阴离子部分;以及
m、E和R1各自如上所定义,
得到式(I′)的氨基联苯:
(ii)任选将在步骤(i)中得到的式(I′)的氨基联苯转化成其中A为氢的式(I)的氨基联苯。
该方法在下文称为方法A。
在本发明上下文中,所用术语通常定义如下:
前缀Cx-Cy表示特定情况下可能的碳原子数。
术语“卤素”在每种情况下表示氟、溴、氯或碘,尤其是氟、氯或溴。
术语“C1-C4烷基”表示包含1-4个碳原子的线性或支化烷基,如甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基(异丙基)、丁基、1-甲基丙基(仲丁基)、2-甲基丙基(异丁基)或1,1-二甲基乙基(叔丁基)。
术语“C1-C10烷基”表示包含1-10个碳原子的线性或支化烷基。实例除了对C1-C4烷基所述的基团外还有戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、2-丙基庚基及其位置异构体。
本文所用以及在C1-C4卤代烷氧基的卤代烷基单元中的术语“C1-C4卤代烷基”表示具有1-4个碳原子的直链或支化烷基,其中这些基团的部分或所有氢原子已经被卤原子替换。其实例是氯甲基、溴甲基、二氯甲基、三氯甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯氟甲基、二氯一氟甲基、一氯二氟甲基、1-氯乙基、1-溴乙基、1-氟乙基、2-氟乙基、2,2-二氟乙基、2,2,2-三氟乙基、2-氯-2-氟乙基、2-氯-2,2-二氟乙基、2,2-二氯-2-氟乙基、2,2,2-三氯乙基、五氟乙基、3,3,3-三氟丙-1-基、1,1,1-三氟丙-2-基、3,3,3-三氯丙-1-基、七氟异丙基、1-氯丁基、2-氯丁基、3-氯丁基、4-氯丁基、1-氟丁基、2-氟丁基、3-氟丁基、4-氟丁基等。
术语“C1-C4羟基烷基”表示具有1-4个碳原子的直链或支化烷基,其中这些基团中的一个氢原子被OH基团替换。实例是羟基甲基,1-和2-羟基乙基,1-、2-和3-羟基丙基,1-、2-和3-羟基丙-2-基,1-、2-、3-和4-羟基丁基及其位置异构体。
术语“C3-C4链烯基”表示具有3或4个碳原子的单不饱和线性或支化脂族基团。其实例是丙烯-1-基、丙烯-2-基(烯丙基)、丁-1-烯-1-基、丁-1-烯-2-基、丁-1-烯-3-基、丁-1-烯-4-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-2-基、丁-2-烯-4-基、2-甲基丙-1-烯-1-基、2-甲基丙-2-烯-1-yl等。
术语“C3-C4炔基”表示具有叁键和3或4个碳原子的线性或支化脂族基团。其实例是丙炔-1-基、炔丙基和丁炔基。
术语“C2-C4炔基”表示具有叁键和2、3或4个碳原子的线性或支化脂族基团。其实例是乙炔基、丙炔-1-基、炔丙基和丁炔基。
术语“C3-C6环烷基”表示具有3-6个碳原子作为环成员的饱和脂环基团。实例是环丙基、环丁基、环戊基和环己基。环烷基可以带有1、2或3个选自C1-C4烷基和卤素的取代基。
术语“C3-C10环烷基”表示具有3-10个碳原子作为环成员的饱和脂环基团。实例是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基和环癸基。环烷基可以带有1、2或3个选自C1-C4烷基和卤素的取代基。
术语“C1-C4烷氧基”表示经由氧原子键合且包含1-4个碳原子的直链或支化饱和烷基。C1-C4烷氧基的实例是甲氧基、乙氧基、正丙氧基、1-甲基乙氧基(异丙氧基)、正丁氧基、1-甲基丙氧基(仲丁氧基)、2-甲基丙氧基(异丁氧基)和1,1-二甲基乙氧基(叔丁氧基)。
术语“C1-C4卤代烷氧基”表示经由氧原子键合且包含1-4个碳原子的直链或支化饱和卤代烷基。其实例是氯甲氧基、溴甲氧基、二氯甲氧基、三氯甲氧基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、氯氟甲氧基、二氯一氟甲氧基、一氯二氟甲氧基、1-氯乙氧基、1-溴乙氧基、1-氟乙氧基、2-氟乙氧基、2,2-二氟乙氧基、2,2,2-三氟乙氧基、2-氯-2-氟乙氧基、2-氯-2,2-二氟乙氧基、2,2-二氯-2-氟乙氧基、2,2,2-三氯乙氧基、1,1,2,2-四氟乙氧基、1-氯-1,2,2-三氟乙氧基、五氟乙氧基、3,3,3-三氟丙-1-氧基、1,1,1-三氟丙-2-氧基、3,3,3-三氯丙-1-氧基、1-氯丁氧基、2-氯丁氧基、3-氯丁氧基、4-氯丁氧基、1-氟丁氧基、2-氟丁氧基、3-氟丁氧基、4-氟丁氧基等。
术语“C1-C4烷硫基”表示经由硫原子键合且包含1-4个碳原子的直链或支化饱和烷基。C1-C4烷硫基的实例是甲硫基、乙硫基、正丙硫基、1-甲基乙硫基(异丙硫基)、正丁硫基、1-甲基丙硫基(仲丁硫基)、2-甲基丙硫基(异丁硫基)和1,1-二甲基乙硫基(叔丁硫基)。
术语“C1-C4卤代烷硫基”表示经由硫原子键合且包含1-4个碳原子的直链或支化饱和卤代烷基。其实例是氯甲硫基、溴甲硫基、二氯甲硫基、三氯甲硫基、氟甲硫基、二氟甲硫基、三氟甲硫基、氯氟甲硫基、二氯一氟甲硫基、一氯二氟甲硫基、1-氯乙硫基、1-溴乙硫基、1-氟乙硫基、2-氟乙硫基、2,2-二氟乙硫基、2,2,2-三氟乙硫基、2-氯-2-氟乙硫基、2-氯-2,2-二氟乙硫基、2,2-二氯-2-氟乙硫基、2,2,2-三氯乙硫基、1,1,2,2-四氟乙硫基、1-氯-1,2,2-三氟乙硫基、五氟乙硫基、3,3,3-三氟丙-1-基硫基、1,1,1-三氟丙-2-基硫基、3,3,3-三氯丙-1-基硫基、1-氯丁硫基、2-氯丁硫基、3-氯丁硫基、4-氯丁硫基、1-氟丁硫基、2-氟丁硫基、3-氟丁硫基、4-氟丁硫基等。
术语“C1-C4烷基羰基”表示经由羰基键合的具有1-4个碳原子的烷基。其实例是甲基羰基(乙酰基)、乙基羰基、丙基羰基、异丙基羰基、正丁基羰基、仲丁基羰基、异丁基羰基和叔丁基羰基。
术语“C1-C4卤代烷基羰基”表示经由羰基键合的具有1-4个碳原子的卤代烷基。其实例是氟甲基羰基、二氟甲基羰基、三氟甲基羰基、1-氟乙基羰基、2-氟乙基羰基、1,1-二氟乙基羰基、2,2-二氟乙基羰基、2,2,2-三氟乙基羰基、五氟乙基羰基等。
术语“C3-C4链烯基羰基”表示经由羰基键合的具有3或4个碳原子的链烯基。其实例是丙烯-1-基羰基、丙烯-2-基羰基(烯丙基羰基)、丁-1-烯-1-基羰基、丁-1-烯-2-基羰基、丁-1-烯-3-基羰基、丁-1-烯-4-基羰基、丁-2-烯-1-基羰基、丁-2-烯-2-基羰基、丁-2-烯-4-基羰基、2-甲基丙-1-烯-1-基羰基、2-甲基丙-2-烯-1-基羰基等。
术语“C1-C4烷氧羰基”表示经由羰基键合的具有1-4个碳原子的烷氧基。其实例是甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧羰基、正丁氧羰基、仲丁氧羰基、异丁氧羰基和叔丁氧羰基。
术语“C1-C4卤代烷氧羰基”表示经由羰基键合的具有1-4个碳原子的卤代烷氧基。其实例是氟甲氧羰基、二氟甲氧羰基、三氟甲氧羰基、1-氟乙氧羰基、2-氟乙氧羰基、1,1-二氟乙氧羰基、2,2-二氟乙氧羰基、2,2,2-三氟乙氧羰基、五氟乙氧羰基等。
术语“C3-C4链烯氧羰基”表示经由羰基键合的具有3或4个碳原子的链烯氧基。其实例是烯丙氧羰基和甲代烯丙氧羰基。
术语“C1-C4烷基磺酰基”表示经由磺酰基(SO2)键合的具有1-4个碳原子的烷基。其实例是甲基磺酰基、乙基磺酰基、丙基磺酰基、异丙基磺酰基、正丁基磺酰基、仲丁基磺酰基、异丁基磺酰基和叔丁基磺酰基。
术语“C1-C4卤代烷基磺酰基”表示经由磺酰基(SO2)键合的具有1-4个碳原子的卤代烷基。其实例是氟甲基磺酰基、二氟甲基磺酰基、三氟甲基磺酰基、1-氟乙基磺酰基、2-氟乙基磺酰基、1,1-二氟乙基磺酰基、2,2-二氟乙基磺酰基、2,2,2-三氟乙基磺酰基、五氟乙基磺酰基等。
术语“芳基”表示具有6-14个碳原子的碳环芳族基团。其实例包括苯基、萘基、芴基、甘菊环基、蒽基和菲基。芳基优选为苯基或萘基,尤其是苯基。
术语“杂芳基”表示具有1-3个选自O、N和S的杂原子的芳族基团。其实例是具有1、2或3个选自O、S和N的杂原子作为环成员的5和6员杂芳基,如吡咯基、呋喃基、噻吩基、吡唑基、咪唑基、唑基、异唑基、噻唑基、异噻唑基、三唑基、吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基和三嗪基。
术语“芳基羰基”表示经由羰基键合的芳基。其实例是苯基羰基和萘基羰基。
术语“芳基-C1-C4烷基”表示经由C1-C4烷基键合的芳基。其实例是苄基、2-苯基乙基(苯乙基)等。
术语“芳基甲氧羰基”表示经由羰基键合的芳基甲氧基。其实例是苄氧羰基和芴基甲氧羰基。
术语“C1-C4烷基亚氨基”表示式-N=R的基团,其中R为C1-C4亚烷基如CH2、CHCH3、CHCH2CH3、C(CH3)2、CHCH2CH2CH3、C(CH3)CH2CH3或CHCH(CH3)2
术语“芳基-C1-C4烷基亚氨基”表示式-N=R的基团,其中R为芳基-C1-C4亚烷基如亚苄基(R=CH-苯基)。
下面就本发明方法的优选设置,尤其就不同反应物和产物以及本发明方法的反应条件的优选设置所作的评述单独或更具体地以任何可想到的相互组合应用。
本文所述反应在常用于该类反应的反应容器中进行,其中反应可以设计成连续、半连续或分批方式。特定反应通常在大气压力下进行。然而,反应还可以在减压(例如0.1-1巴)或升高的压力(例如11-10巴)下进行。
在式(I)和(II)化合物中,m优选为1、2或3。当m为1时,R1优选位于重氮取代基的对位或间位。
在式(I)和(II)化合物中,R1优选为卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基、硝基、氰基或任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的芳氧基。R1更优选为卤素、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基或任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的芳氧基,甚至更优选卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基、氰基或任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的芳氧基,甚至进一步优选氯、溴、氟、C1-C2烷氧基或苯氧基。更具体而言,R1为2-F、3-F、4-F、2-Cl、3-Cl、4-Cl、2-Br、3-Br、4-Br、2-甲基、3-甲基、4-甲基、2-三氟甲基、3-三氟甲基、4-三氟甲基、2-甲氧基、3-甲氧基、4-甲氧基、2-三氟甲氧基、3-三氟甲氧基、4-三氟甲氧基、2-苯氧基、3-苯氧基、4-苯氧基、3,4-F2、3,4-Cl2、2,3,4-F3、3,4,5-F3或3,4,5-Cl3,尤其是2-F、4-F、2-Cl、4-Cl、2-Br、4-Br、2-甲氧基、4-甲氧基、2-苯氧基、4-苯氧基、3,4-F2、3,4-Cl2、2,3,4-F3、3,4,5-F3或3,4,5-Cl3。位置的描述涉及衍生于式(II)化合物的芳基通过其与苯胺环键合的1-位(即衍生于式(III)化合物的基团,或重氮盐II的重氮基的1-位)。
在A和A′的定义中,V-优选为卤离子,如氯离子、溴离子或碘离子,BF4 -,PF6 -1/2SO4 2-或乙酸根。V-更优选为卤离子,如氯离子、溴离子或碘离子,BF4 -1/2SO4 2-
在A、A′和R1的定义中,R2优选为氢或C1-C4烷基。
在A、A′和R1的定义中,R3优选为氢或C1-C4烷基。
在A、A′和R1的定义中,R4优选为氢或C1-C4烷基,尤其是C1-C4烷基。
在A和A′的定义中,R5和R6各自独立地优选为氢、C1-C10烷基、C3-C4链烯基、C1-C10烷基羰基、C1-C4烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C10烷基磺酰基、芳基、芳基-C1-C2烷基、芳氧羰基或芳基烷氧羰基,其中后四个基团中的芳基还可带有1、2或3个选自卤素、C1-C4烷基和C1-C4烷氧基的取代基,或者它们一起形成基团=CR12-NR13R14,其中R12优选为H且R13和R14优选各自为甲基,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或苄基亚氨基。更优选R5和R6各自独立地为氢,C3-C4链烯基(尤其是烯丙基),C1-C4烷氧羰基,C3-C4链烯氧羰基,苄基,甲基苄基,例如2-甲基苄基、3-甲基苄基或4-甲基苄基,甲氧基苄基,例如2-甲氧基苄基、3-甲氧基苄基或4-甲氧基苄基,苄氧羰基或芴基甲氧羰基,甚至更优选氢,C3-C4链烯基,尤其是烯丙基,C1-C4烷氧羰基,尤其是叔丁氧羰基,烯丙氧羰基,苄基,甲基苄基,例如2-甲基苄基、3-甲基苄基或4-甲基苄基,甲氧基苄基,例如2-甲氧基苄基、3-甲氧基苄基或4-甲氧基苄基,苄氧羰基或芴基甲氧羰基,尤其是氢或C1-C4烷氧羰基,尤其是叔丁氧羰基。优选基团R5和R6中的一个为氢且另一个具有上述定义之一。叔丁氧羰基也称为Boc。或者R5和R6优选均为烯丙基。或者R5和R6优选一起形成基团=CR12-NR13R14,其中R12优选为H且R13和R14优选各自为甲基,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或苄基亚氨基。对特定工艺变体的特殊定义各自在合适的点定义。
在式(I)化合物中,A优选为氢、溴、氯、氟、C1-C4烷氧基、硝基、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷氧羰基或NR5R6。更优选A为氢、溴、氯、氟、C1-C4烷氧基、硝基、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷氧羰基或NR5R6。具体而言,A为氢、溴、氯、氟、C1-C4烷氧基、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷氧羰基或NR5R6。A尤其为氢、C1-C4烷氧基、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷氧羰基或NR5R6
R5优选为氢且R6优选选自氢、C3-C4链烯基、C1-C10烷基羰基、C1-C4烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C10烷基磺酰基、芳基-C1-C2烷基、芳氧羰基和芳基烷氧羰基,其中三个上述基团中的芳基还可以带有1、2或3个选自卤素、C1-C4烷基和C1-C4烷氧基的取代基;更优选选自氢,C3-C4链烯基(尤其是烯丙基),C1-C4烷氧羰基,C3-C4链烯氧羰基,苄基,甲基苄基,例如2-甲基苄基、3-甲基苄基或4-甲基苄基,甲氧基苄基,例如2-甲氧基苄基、3-甲氧基苄基或4-甲氧基苄基,苄氧羰基和芴基甲氧羰基,尤其选自氢,C3-C4链烯基,尤其是烯丙基,C1-C4烷氧羰基,尤其是叔丁氧羰基,烯丙氧羰基,苄基,苄氧羰基,芴基甲氧羰基和甲氧基苄基。R6尤其为氢或C1-C4烷氧羰基,更尤其为氢或叔丁氧羰基。或者R5和R6优选均为烯丙基。或者R5和R6优选一起形成基团=CR12-NR13R14,其中R12优选为H且R13和R14优选各自为甲基,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或苄基亚氨基。
在式(III)化合物中,A′优选为溴、氯、氟、C1-C4烷氧基、硝基、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷氧羰基或NR5R6。更优选A′为溴、氯、氟、C1-C4烷氧基、硝基、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷氧羰基或NR5R6。具体而言,A′为溴、氯、氟、C1-C4烷氧基、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷氧羰基或NR5R6。A′尤其为C1-C4烷氧基、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷氧羰基或NR5R6
R5优选为氢且R6优选选自氢、C3-C4链烯基、C1-C10烷基羰基、C1-C4烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C10烷基磺酰基、芳基-C1-C2烷基、芳氧羰基和芳基烷氧羰基,其中上述三个基团中的芳基还可以带有1、2或3个选自卤素、C1-C4烷基和C1-C4烷氧基的取代基;更优选选自氢,C3-C4链烯基(尤其是烯丙基),C1-C4烷氧羰基,C3-C4链烯氧羰基,苄基,甲基苄基,例如2-甲基苄基、3-甲基苄基或4-甲基苄基,甲氧基苄基,例如2-甲氧基苄基、3-甲氧基苄基或4-甲氧基苄基,苄氧羰基和芴基甲氧羰基,尤其选自氢,C3-C4链烯基,尤其是烯丙基,C1-C4烷氧羰基,尤其是叔丁氧羰基,烯丙氧羰基,苄基,苄氧羰基,芴基甲氧羰基和甲氧基苄基。R6尤其为氢或C1-C4烷氧羰基,更尤其为氢或叔丁氧羰基。或者R5和R6优选均为烯丙基。或者R5和R6优选一起形成基团=CR12-NR13R14,其中R12优选为H且R13和R14优选各自为甲基,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或苄基亚氨基。
E优选为氢、卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟基烷基或C3-C6环烷基。R3更优选为氢、卤素或C1-C4烷基,尤其是氢。
在式(II)化合物中,X-优选为卤离子如氯离子或溴离子,BF4 -,PF6 -,SbF6 -1/2 SO4 2-,乙酸根,三氟乙酸根,三氯乙酸根,芳族1,2-二羧酰亚胺的阴离子或芳族1,2-二磺酰亚胺的阴离子。在后两种情况下,阴离子通过夺取酰亚胺氮原子上的质子而形成。芳族1,2-二羧酰亚胺的阴离子实例是邻苯二甲酰亚胺的阴离子,其中邻苯二甲酰亚胺的苯基环可以带有1、2、3或4个选自卤素、OH、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基,以及萘-1,2-二甲酰亚胺或萘-2,3-二甲酰亚胺的阴离子,其中萘二甲酰亚胺的萘基环可以带有1、2、3或4个选自卤素、OH、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基。芳族1,2-二磺酰亚胺的阴离子实例是邻苯二磺酰亚胺的阴离子,其中苯二磺酰亚胺的苯基环可以带有1、2、3或4个选自卤素、OH、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基,以及萘-1,2-二磺酰亚胺或萘-2,3-二磺酰亚胺的阴离子,其中萘二磺酰亚胺的萘基环可以带有1、2、3或4个选自卤素、OH、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基。X-更优选为卤离子,如氯离子或溴离子,BF4 -,PF6 -1/2 SO4 2-,乙酸根或芳族1,2-二磺酰亚胺的阴离子,如尤其是邻苯二磺酰亚胺的阴离子。具体而言,X-为BF4 -或氯离子。
本发明的反应通过使起始化合物,即式(II)的重氮盐和式(III)的苯胺衍生物,优选在合适溶剂中,在引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件相互接触而进行。
反应物原则上可以以不同顺序相互接触。例如,可以首先加入式III的苯胺,任选溶于或分散于溶剂(混合物)中,并与重氮盐II混合,或者相反地,可以首先加入重氮盐,任选溶于或分散于溶剂(混合物)中,并与式III的苯胺混合。然而,发现通常有利的是首先加入式III的苯胺,任选在溶剂(混合物)中,并向其中加入重氮盐II。
在步骤(i)中的反应可以在溶剂中进行或在本体中进行。在后一情况下,例如苯胺III本身用作溶剂或分散剂或者若其沸点高于室温(25℃),则首先将其以熔体加入并随后与重氮盐II在合适反应条件下混合。然而,优选在溶剂中进行。
合适的溶剂具体取决于重氮盐II分解所用特定反应条件的选择,例如反应物。然而,已经发现通常有利的是使用含水溶剂作为化合物(II)和(III)反应的溶剂。
在本发明方法中,含水溶剂应理解为指水或水与水溶混性有机溶剂的混合物。有用的有机溶剂实例在这里包括短链腈类如乙腈或丙腈,酰胺类如二甲基甲酰胺,短链一元醇或多元醇如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇或三氟乙醇,短链羧酸如冰乙酸/乙酸,以及短链酮类如丙酮,或这些有机溶剂相互的混合物。
在本发明上下文中,含水溶剂也为酸水溶液,尤其是无机酸水溶液,如盐酸、氢溴酸、硝酸、硫酸、磷酸等。其中优选非氧化性酸如盐酸或氢溴酸。在优选实施方案中,该酸溶液以稀释形式使用。就此而言,“稀释”是指该酸的浓度基于溶剂重量为0.1-20重量%,特别是3-15重量%,尤其是2-8重量%。酸水溶液还可以与上述水溶混性有机溶剂混合使用。
在特别优选的实施方案中,选择酸在含水溶剂中的浓度以使反应混合物(包含溶剂和苯胺III)的pH至多为7,例如0-7或1-7或2-7,优选<7,例如0至<7或1至<7或2至<7,更优选至多6,例如0-6或1-6或2-6,甚至更优选至多5,例如0-5或1-5或2-5或2-4;这适用于本发明方法的所有实施方案[除了下述情况外],但尤其适用于式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基通过存在至少一种还原剂,特别是至少一种还原性金属盐,尤其是至少一种钛(III)盐而引起(见下文)的情形。这些pH值与如何分解重氮盐无关地使用,并且优选也在A’为NR5R6且R5为H和R6为(吸电子)保护基团,优选为C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4卤代烷基磺酰基;或R5和R6一起形成(吸电子)保护基团,优选一起形成基团=CR12-NR13R14,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基时使用(也见实施方案A-1,第2变体,以及实施方案A-1.1)。
在另一特别优选实施方案中,反应混合物(包含溶剂和苯胺III)在含水溶剂中的pH优选为5-9,更优选5-8,甚至更优选5.5-7,尤其约6;这适用于本发明方法的所有实施方案(除了上述情况外),但尤其适用于通过在至少一种引起式II的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式(见下文)促进向化合物I′转化的溶剂中进行步骤(i)而引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的情形,还适用于通过存在至少一种Ti(III)盐以外且尤其包含Cu(I)或Fe(II)盐的还原剂(见下文)而引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的情形。
当苯胺化合物III中的A′为NR5R6(其中R5和R6各自独立地为氢、C1-C10烷基、C3-C4链烯基、C3-C10环烷基、芳基或芳基-C1-C4烷基,其中后两个取代基的芳基任选各自带有1、2、3或4个选自卤素、硝基、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基)或为(NR7R8R9)+V-时,优选选择酸的浓度以使得至多可以形成III的酸单加成盐且NH2基团优选保持未被质子化;这适用于本发明方法的所有实施方案,但尤其是通过在至少一种引起式II的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式(见下文)促进向化合物I′转化的溶剂中进行步骤(i)而引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的情形,还适用于通过存在至少一种Ti(III)盐以外且尤其包含Cu(I)或Fe(II)盐的还原剂(见下文)而引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的情形。换言之,优选选择酸的浓度以使得至少一个氨基(NH2和/或NR5R6,其中R5和R6各自如上所定义,优选NH2)以游离(即未质子化)形式存在于苯胺化合物III中。
当苯胺化合物III中的A′为NR5R6(其中R5和R6各自独立地为氢、C1-C10烷基、C3-C4链烯基、C3-C10环烷基、芳基或芳基-C1-C4烷基,其中后两个取代基的芳基任选各自带有1、2、3或4个选自卤素、硝基、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基)或为(NR7R8R9)+V-时,在特殊实施方案中优选选择酸的浓度以使得氨基NH2基于所用苯胺化合物III至少10mol%,更优选至少20mol%,甚至更优选至少50mol%,尤其是至少70mol%以未质子化形式存在于反应混合物中。这适用于本发明方法的所有实施方案(除了使用Ti(III)盐的情形;见上文以及下列评述),但尤其是通过在至少一种引起式II的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式(见下文)促进向化合物I′转化的溶剂中进行步骤(i)而引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的情形,还适用于通过存在至少一种Ti(III)盐以外且尤其包含Cu(I)或Fe(II)盐的还原剂(见下文)而引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的情形。
另外,当A′为卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基、C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、硝基、羟基、SO3R3、COOR2、CONR10R11、COR4、任选取代的芳基或任选取代的芳氧基时,在特殊实施方案中优选选择酸的浓度以使得氨基NH2基于所用苯胺化合物III至少10mol%,更优选至少20mol%,甚至更优选至少50mol%,尤其是至少70mol%以未质子化形式存在于反应混合物中。这适用于本发明方法的所有实施方案(除了使用Ti(III)盐的情形;见上文以及下列评述),但尤其是通过在至少一种引起式II的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式(见下文)促进向化合物I′转化的溶剂中进行步骤(i)而引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的情形,还适用于通过存在至少一种Ti(III)盐以外且尤其包含Cu(I)或Fe(II)盐的还原剂(见下文)而引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的情形。
非水溶剂也是合适的,例如上述水溶混性有机溶剂和这些溶剂的混合物。
当使用具有易夺取的氢原子的溶剂如伯醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇或正丁醇)、二醇、醚(尤其是环状醚,如四氢呋喃和二烷)或二甲基甲酰胺时,它们优选以与具有不易夺取的氢原子的溶剂的混合物使用,因为它们可能对形成的芳基自由基提供最佳可能地保护以免发生不希望副反应。不具有任何易夺取的氢原子的溶剂实例为水和含水无机酸,如盐酸、氢溴酸、硝酸、硫酸、磷酸等,以及相对惰性的无机溶剂如乙腈、乙酸、三氟乙酸、丙酮、三氟乙醇、二甲亚砜或其混合物,还有在α位不具有氢原子的醇类,如叔丁醇。尤其是加入水或含水无机酸如盐酸、氢溴酸、硝酸、硫酸、磷酸等通常对形成的芳基自由基具有稳定化效果,因为它们基本不与水发生副反应。水和含水无机酸因此优选作为不具有可夺取的氢原子的溶剂。因此对芳基自由基不呈惰性且由此可能导致不希望产物的具有易夺取的氢原子的溶剂基于具有和不具有易夺取的氢原子的溶剂混合物的重量以至多50重量%,更优选至多20重量%,尤其是至多10重量%的量存在。因为所用不具有易夺取的氢原子的溶剂尤其为水或含水无机酸,因此混合使用的具有易夺取的氢原子的溶剂优选为可与水溶混的那些(这些是上述醇、二醇和环状醚)。或者另外在同时使用增溶剂时可以混合使用具有易夺取的氢原子且与水不溶混或不具有良好溶混性的溶剂。术语“增溶剂”指由于其存在而使基本不溶于溶剂中的化合物在该溶剂中可溶或可乳化的(界面活性)物质。该作用通常基于增溶剂与微溶性物质形成分子键或形成胶束这一事实。然而,优选第一方案。
其他合适的溶剂体系是包含两种基本不互相溶混的溶剂体系的双相体系。“基本不溶混”是指与第二溶剂相比以更小量或以相同量使用的第一溶剂基于第一溶剂的总重量以至多20重量%,优选至多10重量%,尤其是至多5重量%的程度在第二溶剂中溶解。实例是除了上面所定义的含水溶剂外还包含一种或多种基本水不溶混性溶剂的体系,该基本水不溶混性溶剂如羧酸酯,例如乙酸乙酯、乙酸丙酯或丙酸乙酯,开链醚类如乙醚、二丙基醚、二丁基醚、甲基异丁基醚和甲基叔丁基醚,脂族烃类如戊烷、己烷、庚烷和辛烷,石油醚,卤代脂族烃类如二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷和三氯乙烷,脂环族烃类如环戊烷和环己烷,以及芳族烃类如甲苯、二甲苯类、氯苯、二氯苯类和该双相溶剂体系还可以适当地包含至少一种相转移催化剂。合适的相转移催化剂对本领域熟练技术人员是充分已知的且例如包括带电体系如有机铵盐,例如氯化或溴化四(C1-C18烷基)铵,如氯化或溴化四甲基铵、氯化或溴化四丁基铵、氯化或溴化十六烷基三甲基铵、氯化或溴化十八烷基三甲基铵、氯化或溴化甲基三己基铵、氯化或溴化甲基三辛基铵或氢氧化苄基三甲基铵(Triton B),以及氯化或溴化四(C1-C18烷基)如氯化或溴化四苯基氯化或溴化[(苯基)m-(C1-C18烷基)n](其中m=1-3,n=3-1且m+n之和=4),额外还有吡啶盐如氯化或溴化甲基吡啶以及未带电体系如冠醚或氮杂冠醚,例如12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、二苯并-18-冠-6或[2,2,2]-穴状配体(222-Kryptofix),环糊精,杯芳烃如[14]-间环芳(metacyclophane)、杯[4]芳烃和对叔丁基-杯[4]芳烃以及环芳类。
在优选实施方案中,含水溶剂为稀无机酸,即无机酸通常以0.1-20重量%,尤其是3-15重量%,尤其是2-8重量%的浓度存在于含水溶剂中。此处所用无机酸优选为盐酸。
优选选择该酸在含水溶剂中的浓度以使反应混合物的pH至多为7,例如0-7或1-7或2-7,尤其是至多5,例如0-5或1-5或2-5或3-4。
在另外优选的实施方案中,含水溶剂包括水或水与水溶混性有机溶剂的混合物(并且不加入酸或者至多以使反应介质的pH至少为5的量加入酸);这适用于本发明方法的所有实施方案(除了使用Ti(III)盐的情形;见上文以及下列评述),但尤其是通过在至少一种引起式II的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式(见下文)促进向化合物I′转化的溶剂中进行步骤(i)而引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的情形,还适用于通过存在至少一种Ti(III)盐以外且尤其包含Cu(I)或Fe(II)盐的还原剂(见下文)而引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的情形;这额外尤其还适用于其中A’为NR5R6,其中R5和R6各自独立地为氢、C1-C10烷基、C3-C4链烯基、C3-C10环烷基、芳基或芳基-C1-C4烷基,其中后两个取代基的芳基任选各自带有1、2、3或4个选自卤素、硝基、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基,或为(NR7R8R9)+V-的情形。
在优选实施方案中,溶剂以脱气形式使用(即尤其以贫含氧气的形式(即以部分除去氧气的形式)或甚至以基本不含氧气的形式)。溶剂优选以使得它们包含至多70%,更优选至多50%,甚至更优选至多30%,尤其是至多10%通常存在于特定溶剂中的氧气的形式使用(“通常存在”涉及存在于市售溶剂或通过常规方法如蒸馏得到的那些中的氧气含量)。溶剂的脱气是已知的且例如可以通过一次或多次冷冻溶剂,在减压下融化(以除去溶解/分散在溶剂中的气体)并用惰性气体如氮气或氩气补偿而进行。替换地或者额外地,可以用超声波处理溶剂。后一程序尤其在水或含水溶剂的情况下是可能的,因为在冷冻过程中水的膨胀可能导致设备问题。假定使用至少部分脱气的溶剂防止了苯胺化合物III被II多重芳基化。
优选在制备式(I)的氨基联苯类的本发明方法中,式(II)的重氮盐以0.001-0.9mol,更优选0.01-0.3mol,尤其是0.02-0.1mol的量使用,在每种情况下基于1mol式(III)的苯胺衍生物。假定以缺乏量使用重氮盐II防止了苯胺化合物III被II多重芳基化。
优选直接以游离胺使用苯胺衍生物(III)。或者还可以完全或部分以其酸加合物之一或该类加合物的混合物形式使用,特别优选化合物(III)的盐酸盐。酸加合物还可以就地形成,尤其当首先将苯胺化合物(III)加入作为溶剂的稀含水酸中时。当苯胺化合物III中的A’为NR5R6(其中R5和R6各自独立地为氢、C1-C10烷基、C3-C4链烯基、C3-C10环烷基、芳基或芳基-C1-C4烷基)或为(NR7R8R9)+V-时,优选至少一个氨基(NH2和/或NR5R6,优选NH2)以游离形式存在于化合物III中,即化合物III仅以单酸加合物(例如单盐酸盐)形式使用(当A’为(NR7R8R9)+V-时,化合物III中的氨基NH2优选为未质子化)。与A’的定义无关,苯胺衍生物(III)更优选以游离胺直接使用。
如前所述,在优选实施方案中,将重氮盐(II)加入存在于初始加料中的苯胺化合物(III)中。重氮盐可以直接加入或者溶解或分散于溶剂中。此处所用溶剂可以是上述含水溶剂或极性有机溶剂,优选上述水溶混性有机溶剂。重氮盐(II)优选逐步加入(分批或连续)。在许多情况下,逐渐加料抑制自偶联产物,即由两个或更多个重氮分子(II)相互间反应而出现的产物的形成,因为反应混合物中重氮盐(II)的低浓度确保了其与苯胺(III)的反应优于与其自身的反应。加料速率由几个因素如批料尺寸、温度、反应物的反应性和所选择的引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件类型决定,并且可以由本领域熟练技术人员在特定情况中例如通过合适的初步试验确定。例如,反应物的低反应性要求较低的加料速率,但这例如可以通过更高温度和/或通过选择加速重氮盐分解的反应条件而至少部分补偿。
估计两种上述优选措施,即以缺乏量使用重氮化合物(II)及其逐步加料通常引起有利的反应,因为它们抑制化合物(II)的自偶联。
步骤(i)的反应温度由几个因素决定,例如所用反应物的反应性和所选择的引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件类型,并且可以由本领域熟练技术人员在特定情况中例如通过简单的初步试验确定。通常而言,式(II)化合物与式(III)化合物在步骤(i)中的反应在优选为-10℃至反应混合物的沸点,优选-10℃至100℃,更优选0-80℃,尤其是0-30℃的温度下进行。这些温度适用于在溶液中进行步骤(i);相反,当在本体中进行且苯胺III的熔点高于室温时,反应温度当然至少对应于反应混合物的熔体温度。
上述条件,尤其是pH值的预定结果是本发明方法优先形成2-氨基联苯类并抑制竞争性位置异构体(3-氨基联苯类)的形成。因此,方法A的优选实施方案(实施方案A-1)涉及一种制备式(IA)的2-氨基联苯类的方法:
其中R1、m、A和E各自如上所定义,
包括下列步骤:
(i)使式(II)的重氮盐与式(III)的苯胺衍生物在可以引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下反应:
其中
A′如对A所定义,条件是A′不为氢;
X-为一价阴离子或等同于一价阴离子的多价阴离子部分;以及
m、E和R1各自如上所定义,
得到式(I′)的氨基联苯:
(i-a)需要的话从异构体I′A中除去异构体I′B:
(ii)任选将在步骤(i)或(i-a)中得到的式(I′A)的氨基联苯转化成其中A为氢的式(IA)的氨基联苯;或
(i-b1)在A′为NR5R6的情况下,其中
R5为H;和
R6为保护基团,优选为C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4卤代烷基磺酰基;或者
R5和R6一起形成保护基团,优选一起形成基团=CR12-NR13R14,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基,
需要的话从异构体I′B中除去异构体I′A;
(i-b2)除去在步骤(i)或(i-b1)中得到的氨基联苯(I′B)的氨基,得到式(XII)的联苯:
(i-b3)除去基团R6和需要的话除去基团R5,得到其中A为H的化合物(IA)。
应理解的是任何所要求的和所需的异构体分离[步骤(i-a)和(i-b1)]也可以在另一时间进行。例如,在第一方案中,可以首先将化合物I′A中的取代基A’转化成氢[步骤(ii)]并仅在这之后分离异构体混合物,并且在第二方案中同样可以使步骤(i-b2)直接跟在步骤(i)之后,而且要求的话和/或需要的话可以仅在步骤(i-b2)之后或甚至仅在步骤(i-b3)之后进行异构体分离。
异构体I’A和I’B在E不为H时可以是异构体混合物。例如,芳基可以键合在与E相同的一侧或者键合在与E相反的一侧(相对于由基团NH2和A’形成的轴);然而,优选其由于空间原因而键合在相反侧,从而I’A和I’B基本不为异构体混合物。
显而易见的是在步骤(i-b3)中得到的化合物(IA)包含相对于氨基NH2键合在与经由第一方案[步骤(i-a)和任选(ii)]得到的化合物(IA)不同的位置的基团E,因为在第二方案[步骤(i-b1)、(i-b2)、(i-b3)]中的氨基源于最初的基团A’。
尤其当维持上述pH范围时,以充分过量(过量于不希望的异构体)或甚至选择性得到所需异构体[第一方案中的(I’A)或第二方案中的(I’B))。例如,当A’具有上面所给一般性定义之一且优选为NR5R6、(NR7R8R9)+V-、卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、硝基、SO3R3、COOR2、CONR10R11、COR4或任选取代的芳基以及步骤(i)在5-9,优选5-8,特别是5.5-7,尤其是约6的pH下进行时,优先(即相对于不希望的异构体I’B以过量)得到或甚至选择性得到异构体I’A。相反,当A’为NR5R6,R5为H且R6为(吸电子)保护基团,优选为C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4卤代烷基磺酰基;或者R5和R6一起形成(吸电子)保护基团,优选均一起形成基团=CR12-NR13R14或基团=C-N(CH3)2,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基以及步骤(i)在至多7,例如0-7或1-7或2-7,优选<7,例如0-<7或1-<7或2-<7,更优选至多6,例如0-6或1-6或2-6,尤其是至多5,例如0-5或1-5或2-5或2-4的pH下进行时,优先或甚至选择性得到异构体I’B。
当A’为(NR7R8R9)+V-、卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基、C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、硝基、羟基、SO3R3、COOR2、CONR10R11、COR4、任选取代的芳基、任选取代的芳氧基或NR5R6(其中R5和R6各自具有上面所给定义之一,优选各自独立地为氢、C1-C10烷基、C3-C4链烯基、C3-C10环烷基、任选取代的芳基或任选取代的芳基-C1-C4烷基)时,尤其是当A’为NH2时,优选选择实施方案A-1的第一方案,并且此时优选在5-9,更优选5-7,尤其是5.5-7,特别是约6的pH下进行步骤(i)。当A’为NR5R6[其中R5为氢且R6为(吸电子)保护基团,优选为C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4卤代烷基磺酰基;或R5和R6一起形成(吸电子)保护基团,优选均一起形成基团=CR12-NR13R14,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基(见下文)]并且要得到含有两个氨基(NH2和NR5R6)的产物(与其中基团NH2当然被除去的第二方案相反)时也优选该方案。
当A’为NR5R6[其中R5为氢且R6为(吸电子)保护基团,优选为C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4卤代烷基磺酰基;或者R5和R6一起形成(吸电子)保护基团,优选均一起形成基团=CR12-NR13R14,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基]并且步骤(i)在至多7,例如0-7或1-7或2-7,优选<7,例如0-<7或1-<7或2-<7,更优选至多6,例如0-6或1-6或2-6,尤其是至多5,例如0-5或1-5或2-5或2-4的pH下进行时,优选选择实施方案A-1的第二方案。
第二方案的特殊实施方案(实施方案A-1.1)涉及一种制备通式(X)的2-氨基联苯类的方法:
其中
R1、E和m各自如权利要求1所定义,
包括下列步骤:
(i)使通式(II)的重氮盐与通式(III′)的苯胺衍生物在可以引起式(II)的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下反应:
其中X-、R1、E和m各自如权利要求1所定义;
R5为H;和
R6为保护基团,优选为C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4卤代烷基磺酰基;或
R5和R6一起形成保护基团,优选一起形成基团=CR12-NR13R14或=C-N(CH3)2,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基;
得到式(XI)的氨基联苯:
(i-b2)除去在步骤(i)中得到的氨基联苯的氨基,得到式(XII)的联苯:
(i-b3)除去基团R6和需要的话除去基团R5,得到化合物(X)。
在该实施方案A-1.1中以及在实施方案A-1的第二方案中,选择保护基团R6或组合的保护基团R5和R6以使它们在所给反应条件下基本稳定且不被除去。另一方面,为了确保由重氮盐(II)形成的芳基自由基攻击的高区域选择性,适当选择保护基团以使基团NR5R6总是邻位取向。“基本稳定”是指保护基团R6以及若作为保护基团存在的话,还有R5在步骤(i)过程中以所用苯胺化合物(III)的至多10mol%,优选至多5mol%,尤其是至多2mol%除去。
当在步骤(i)中的反应在酸性条件下进行时,优选选择保护基团以使得它们首先在酸性条件下,尤其是在0-7,优选0.5-7,更优选1-7,尤其是2-7的pH下水解稳定,其次使得它们所键合的氮原子的路易斯碱度降低到在所规定的pH值范围内该氮原子基本未质子化的程度。“基本未质子化”是指带有基团R5和R6的氮原子以所用苯胺化合物(III)或(III′)的至多10mol%,优选至多5mol%,尤其是至多2mol%被质子化。“基本水解稳定”是指基团R6以及若作为保护基团存在的话,还有R5在步骤(i)过程中以所用苯胺化合物(III)或(III′)的至多10mol%,优选至多5mol%,尤其是至多2mol%被水解。
根据本发明,在步骤(i)中在引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下转化化合物(II)和(III)或(III′)。优选选择在其下单电子转移到重氮盐上(SET,单电子转移)的反应条件。
在其下发生式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的合适反应条件对本领域熟练技术人员而言是公知常识。例如,甚至将重氮盐(II)加入苯胺衍生物(III)或(III′)中可以导致其分解成氮气和芳基自由基,因为至少一些苯胺化合物(III)(例如苯二胺和具有同样强或更强还原作用的其他苯胺III)具有足够的还原电势。此时,不必采取特殊工艺措施且该反应可以在上述反应条件下进行。当苯胺(III)的还原电势不够时,必须采取其他工艺措施以诱发还原步骤。然而,即使所用苯胺的还原电势足以诱发式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基,可能有利的是采取确保/加速式II的重氮盐分解或降解成氮气和芳基自由基或使该分解或降解优先于重氮盐的其他可能反应(例如偶氮偶联)进行的其他工艺措施。
优选选自如下的那些工艺措施:
a)在至少一种还原剂存在下进行步骤(i);
b)在用可见和/或紫外范围的电磁辐射辐照的同时进行步骤(i);
c)使用超声波进行步骤(i);
d)在电化学还原条件下进行步骤(i);
e)在至少一种引起式II的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式促进向化合物I′转化的溶剂中进行步骤(i);
f)在辐解条件下进行步骤(i);和
g)这些措施中至少两个的结合。
a)在至少一种还原剂存在下进行步骤(i)
术语“还原剂”指如下那些元素和化合物,其作为电子供体(包括电子供体配合物)目的在于通过释放电子而转化成更低能态,尤其是形成稳定的电子壳。还原剂强度的一个度量是氧化还原电势。
当步骤(i)在还原剂存在下进行时,优选方式应使得苯胺化合物(III)或(III′)和还原剂,优选溶解/分散于溶剂中,首先带电并逐渐与重氮盐(II)混合。对于加料速率、反应温度和溶剂,参考上述评述。
该至少一种还原剂优选选自还原性金属盐、还原性金属和还原性阴离子;然而,还原电势大到足以将电子转移到在每种情况下使用的重氮盐II上的其他还原剂也是合适的。这些包括不同化合物,如芘、抗坏血酸和血红蛋白。然而,优选使用还原性金属盐和还原性阴离子。
通常可以将任何还原性金属盐用于化合物(II)和(III)或(III′)的本发明反应,条件是它们的还原电势大到足以将电子转移到在每种情况下使用的重氮盐II上。在本发明上下文中,还原性金属盐应理解为指其中在步骤(i)的反应条件下该金属的最稳定氧化值高于所用形式并且因此该金属起还原剂作用的那些。
优选的金属盐可溶于反应介质中。因为反应介质优选为含水的,因此优选的还原性金属盐是水溶性的。优选的金属盐抗衡离子是常见的水溶性阴离子,如卤离子,尤其是氯离子,硫酸根,硝酸根,乙酸根等。然而,金属配合物也是合适的,如六氰铁酸盐(II)或二茂铁。
特别优选的还原性金属盐选自Ti(III)盐、Cu(I)盐、Fe(II)盐、锡(II)盐、铬(II)盐和钒(II)盐,尤其选自Ti(III)盐、Cu(I)盐和Fe(II)盐。其中优选其水溶性盐,如氯化物、硫酸盐、硝酸盐、乙酸盐等。特别使用Ti(III)盐,尤其是TiCl3
优选基于1mol重氮盐(II)以0.005-8mol,更优选0.1-6mol,甚至更优选0.5-6mol,甚至更优选1-6mol,尤其是2-5mol的总量使用还原性金属盐。
当反应步骤(i)在脱气溶剂(即至少部分除去氧气;见上文)中在惰性气体气氛如氮气或氩气下进行时,还原性金属盐可以以更小量使用,例如重氮盐(II)以0.005-4mol,优选0.01-1mol,更优选0.05-0.7mol,甚至更优选0.05-0.5mol,尤其是0.05-0.4mol的量使用。
优选的还原性金属选自铁、铜、钴、镍、锌、镁、钛和铬,更优选铁和铜。
还原性金属优选基于1mol重氮盐(II)以0.005-8mol,更优选0.1-6mol,甚至更优选0.5-3mol,还更优选0.1-1mol,尤其是0.25-1mol的总量使用。
合适的还原性阴离子例如为溴离子,碘离子,亚硫酸根,亚硫酸氢根,焦亚硫酸根,连二亚硫酸根,硫代硫酸根,亚硝酸根,亚磷酸根,次磷酸根,ArS-,黄原酸根(xanthate)(ROCS2 -;R=C1-C4烷基、芳基),C1-C4醇根如甲醇根、乙醇根、丙醇根、异丙醇根、丁醇根、异丁醇根和叔丁醇根,以及酚根。当步骤(i)在酸性条件下进行时,还原性阴离子当然优选选自其还原电势甚至在引起重氮盐分解的这些条件下仍足够的那些。
还原性阴离子基于1mol重氮盐(II)以优选0.005-8mol,更优选0.01-6mol,尤其是1-6mol的量使用。
然而,优选在步骤(i)中使用上述还原性金属盐作为还原剂。对于合适和优选的金属盐,参考上述评述。
b)在用可见和/或紫外范围的电磁辐射辐照的同时进行步骤(i)
替换地或者额外地,在本发明方法的优选实施方案中,在用可见和/或紫外范围的电磁辐射辐照的同时进行步骤(i)。优选使用波长为100-400nm,更优选200-380nm,尤其是250-360nm的电磁辐射。
使用辐射的步骤(i)优选以使得首先将苯胺化合物(III)或(III′)加入合适溶剂中并在重氮盐(II)的逐渐加入过程中在冷却的同时进行辐照的方式进行。尤其当使用UV辐照时,溶剂优选以脱气方式进行,因为否则的话可能形成氧自由基并且可能导致不希望的产物。因为水或水溶液不能以简单方式脱气,因此上述有机溶剂在此时是可能的。
c)使用超声波进行步骤(i)
替换地或者额外地,在本发明方法的优选实施方案中,使用超声波进行步骤(i)。象所有声波一样,超声波也引起介质的周期性压缩和膨胀;分子被挤压在一起并拉伸。它们形成小气泡,这些小气泡生长并立即再次内裂。该现象已知为空化作用。各内裂气泡发出冲击波和速度为约400km/h的细液体射流,它们作用于最接近的环境。例如可以利用空化作用来加速化学反应并提高产物在特定介质中的溶解度。
使用超声波的步骤(i)例如可以以使得其中首先将苯胺化合物(III)或(III′)加入合适溶剂中的反应容器存在于超声浴中并在逐渐加入重氮盐(II)的过程中使反应混合物暴露于超声波的方式进行。代替使用超声浴,可以将超声波发生器(sonotrode)(=将由声换能器产生的超声振动传递到待进行超声波处理的材料的装置)安装在其中首先将苯胺化合物(III)或(III′)加入合适溶剂中的反应容器中。后一方案尤其对较大批料是可能的。
对于加料速率、反应温度和溶剂,参考上述评述。
d)在电化学还原条件下进行步骤(i)
替换地或者额外地,在本发明方法的优选实施方案中,在电化学还原条件下进行步骤(i)。在该程序中,从形式上讲来自重氮盐(II)的氮自由基被阴极还原,这加速了重氮盐分解成芳基自由基和氮气。
这例如以使得将阴极和阳极排列在包含首先加入合适溶剂中的苯胺化合物(III)或(III′)的反应容器中并在逐渐加入重氮盐(II)的过程中施加电压的方式进行。待选择的电压和电流密度取决于各种因素,如加料速率和溶剂,并且必须在特定情况下例如借助初步试验进行确定。适当选择溶剂以使它们尽可能不在给定的反应条件下在电极处进行任何竞争反应。因为质子的阴极还原甚至在非常低的电流密度和电压情况下都很难避免,因此优选使用非质子极性溶剂,如乙腈、二甲基甲酰胺或丙酮。
e)在至少一种引起式(II)的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式促进向化合物(I′)转化的溶剂或溶剂体系中进行步骤(i)
替换地或者额外地,在本发明方法的优选实施方案中,在至少一种引起式II的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式促进向化合物I′转化的溶剂中进行步骤(i)。“以另一方式”例如是指溶剂将在分解中形成的芳基自由基稳定化,这防止或至少降低了不希望的副反应。
促进重氮盐II自由基分解成芳基自由基的溶剂的特征在于一定的还原电势且可以与作为还原剂的重氮盐结合起作用;换言之,溶剂本身是可氧化的。该类溶剂的实例是醇类,例如C1-C4醇类,如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、仲丁醇、异丁醇和叔丁醇,二醇如乙二醇和二甘醇,开链醚类如乙醚、甲基异丁基醚和甲基叔丁基醚,环状醚如四氢呋喃和二烷,含氮杂环如吡啶和HMP(六甲基磷酰胺),还有碱性水溶液。然而,由于碱性溶液促进或至少不抑制副反应如重氮盐的偶氮偶联,所以反应混合物的pH不应超过9。合适的碱是无机碱,如碱金属氢氧化物,例如氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾,碱土金属氢氧化物,例如氢氧化镁或氢氧化钙,碱金属碳酸盐,例如碳酸锂、碳酸钠或碳酸钾,碱金属碳酸氢盐,例如碳酸氢锂、碳酸氢钠或碳酸氢钾,以及有机碱如乙酸盐,例如乙酸钠,或醇盐,例如甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠或叔丁醇钾。在上述还原性溶剂中,尤其优选不具有易夺取的氢原子的那些,例如在α位没有氢原子的醇,如叔丁醇,因为它们基本不与形成的芳基自由基发生任何不希望的副反应。
然而,合适的溶剂还有在给定反应条件下不具有还原性作用但不具有任何易夺取的氢原子的那些,因为它们可以最佳可能地保护形成的芳基自由基以免发生不希望的副反应。然而,同时溶剂还必须对反应物具有足够的溶解能力。其实例是水和含水无机酸,如盐酸、氢溴酸、硝酸、硫酸、磷酸等,或者较为惰性的有机溶剂,如乙腈、乙酸、三氟乙酸、丙酮、三氟乙醇、二甲亚砜或其混合物,还有在α位没有氢原子的醇,如叔丁醇。尤其是加入水或含水无机酸如盐酸、氢溴酸、硝酸、硫酸、磷酸等通常对形成的芳基自由基具有稳定化效果,因为它们基本不与水发生副反应。水和含水无机酸因此优选作为不具有易夺取的氢原子的溶剂。另一方面,苯胺化合物III(尤其当A’为NR5R6或(NR7R8R9)+V-时)的过度质子化可能导致被II多重芳基化,这得到不希望的副产物。因此,在A’为NR5R6或(NR7R8R9)+V-的情况下,优选选择反应混合物的pH以使苯胺化合物A’中的至少一个氢基(NH2和/或NR5R6)以游离形式(即未质子化形式;作为NH2或NR5R6)存在。与A’的定义无关,优选选择pH以使反应混合物中的氨基NH2基于所用苯胺化合物III以至少10mol%,更优选至少20mol%,甚至更优选至少50mol%,尤其是至少70mol%的非质子化形式存在;然而,对于实施方案A-1和实施方案A-1.1的第二方案情况并非如此。
反应混合物的pH优选为5-9,更优选5-8,甚至更优选5.5-7,尤其是约6。尤其使用水(不加入酸或以使得pH至少为5的量加入酸)作为溶剂。为了使pH超过7,通常使用常规水溶性无机碱,如碱金属氢氧化物,例如氢氧化钠或氢氧化钾,碱金属碳酸盐,如碳酸钠或碳酸钾,或碱金属碳酸氢盐,如碳酸氢钠或碳酸氢钾,或水溶性有机碱如二乙胺或三乙胺。
当使用具有易夺取的氢原子的溶剂如伯醇时,它们优选以与不具有易夺取的氢原子的溶剂的混合物使用。优选具有易夺取的氢原子的溶剂[它们因此对芳基自由基不呈惰性且因此可能导致不希望的产物]基于由具有易夺取的氢原子的溶剂和不具有易夺取的氢原子的溶剂组成的混合物重量以至多50重量%,更优选至多20重量%,尤其是至多10重量%的量存在。因为所用不具有易夺取的氢原子的溶剂尤其为水或稀含水无机酸,因此在混合物中使用的具有易夺取的氢原子的溶剂优选为可与水溶混的那些(这些为上述醇类、二醇和环状醚)。或者在同时使用增溶剂时可以在混合物中使用具有易夺取的氢原子且不与水溶混或者与水不具有良好溶混性的溶剂。术语“增溶剂”指由于其存在而使基本不溶于溶剂中的其他化合物在该溶剂中可溶或可乳化的(界面活性)物质。该作用通常基于增溶剂与微溶性物质形成分子键或者形成胶束这一事实。然而,优选第一方案。
总之,引起式II的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式促进向化合物I′转化的所用溶剂优选为水、所述稀含水无机酸或上述具有一定还原电势的有机水溶混性溶剂(这些为上述醇类、二醇和环状醚)与水或所述稀含水酸的混合物。特别优选使用水或上述具有一定还原电势的有机水溶混性溶剂(这些为上述醇类、二醇和环状醚)与水的混合物。
在优选实施方案中,溶剂以脱气形式使用(即尤其至少部分除去氧气;见上文)。对于脱气,参考上述评述。
还合适的是在双相体系中进行,此时所述相之一包括上述溶剂中的至少一种且第二相基本不与该第一相溶混。该第一相优选包括上述质子性溶剂如水、醇或二醇中的至少一种。该第一相更优选为含水体系(即所用溶剂为水),含水无机酸如盐酸、氢溴酸、硝酸、硫酸、磷酸等,或水和含水酸与至少一种水溶混性有机溶剂(例如C1-C4醇类如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或三氟乙醇,二醇如乙二醇,环状醚如四氢呋喃和二烷,乙腈,酰胺如二甲基甲酰胺,羧酸如冰乙酸/乙酸,以及酮如丙酮)的混合物。第一相尤其包括水或含水无机酸,此时该无机酸优选为盐酸或氢溴酸。
第二相优选选自羧酸酯,例如乙酸乙酯、乙酸丙酯或丙酸乙酯,开链醚如乙醚、二丙基醚、二丁基醚、甲基异丁基醚和甲基叔丁基醚,脂族烃类如戊烷、己烷、庚烷和辛烷,石油醚,卤代脂族烃类如二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷和三氯乙烷,脂环族烃类如环戊烷和环己烷,以及芳族烃类如甲苯、二甲苯类、氯苯或二氯苯。
该双相溶剂体系还可以包含至少一种相转移催化剂。合适的相转移催化剂对本领域熟练技术人员而言是充分已知的且例如包括带电体系如有机铵盐,例如氯化或溴化四(C1-C18烷基)铵,如氯化或溴化四甲基铵、氯化或溴化四丁基铵、氯化或溴化十六烷基三甲基铵、氯化或溴化十八烷基三甲基铵、氯化或溴化甲基三己基铵、氯化或溴化甲基三辛基铵或氢氧化苄基三甲基铵(Triton B),以及氯化或溴化四(C1-C18烷基)如氯化或溴化四苯基氯化或溴化[(苯基)m-(C1-C18烷基)n](其中m=1-3,n=3-1且m+n=4),额外还有吡啶盐如氯化或溴化甲基吡啶以及未带电体系如冠醚或氮杂冠醚,例如12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、二苯并-18-冠-6或[2,2,2]-穴状配体(222-Kryptofix),环糊精,杯芳烃如[14]-间环芳、杯[4]芳烃和对叔丁基-杯[4]芳烃以及环芳类。
在优选实施方案中,溶剂以脱气形式使用(即尤其至少部分除去氧气)。对于脱气,参考上述评述。
总之,引起式(II)的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式促进向化合物(I′)转化的所用溶剂更优选为水、所述含水无机酸或上述具有一定还原电势的有机水溶混性溶剂(这些为上述醇类、二醇和环状醚)与水或所述含水酸的混合物。步骤(i)中所用溶剂尤其为水或含水无机酸,例如稀盐酸,其引起式(II)的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式促进反应而得到化合物(I)。在优选实施方案中,这以脱气形式使用(即尤其除去氧气)。对于脱气,参考上述评述。
这例如以使得首先将苯胺化合物(III)加入该溶剂(体系)中并随后逐渐加入重氮盐,或者相反地首先将重氮盐(II)加入该溶剂(体系)中并随后加入苯胺化合物(III)或(III′)的方式进行,优选第一方案。对于加料速率和反应温度,参考上述评述。在双相体系中进行的情况下,还可以在每种情况下首先在第一相的溶剂(混合物)中加入苯胺化合物(III)并在第二相的溶剂(混合物)中加入重氮盐。
f)在辐解条件下进行步骤(i)
替换地或者额外地,在本发明方法的优选实施方案中,在辐解条件下进行步骤(i)。此时通过用γ-射线,例如60Co源辐照而在水溶液中产生溶剂化电子。该程序详细描述于J.E.Packer等,J.Chem.Soc.,Perkin Trans.2,1975,751以及Aust.J.Chem.1980,33,965中,它们在此完全引作参考。
在所述措施中,优选在至少一种还原剂,尤其是至少一种还原性金属盐存在下进行步骤(i)[措施a)]。
或者优选在至少一种引起式II的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式促进向化合物I′转化的溶剂,尤其是水、上述稀含水无机酸之一或所述还原性有机水溶混性溶剂与水或上述稀含水无机酸之一的混合物,特别是水或所述还原性有机水溶混性溶剂与水的混合物(单独)存在下进行步骤(i)[措施e)]。优选使用脱气形式的溶剂。该实施方案尤其在使用具有相对高还原电势的苯胺如苯二胺(其用作重氮盐的还原剂)时是合适的。
当上述措施中的两种或更多种结合时,这些措施之一优选为在至少一种还原剂,尤其是至少一种还原性金属盐存在下进行步骤(i)和/或在至少一种引起式II的重氮盐自由基分解成氮气和芳基自由基和/或以另一方式促进向化合物I′转化的溶剂存在下进行步骤(i)。尤其合适的是这两种措施相互以及与使用超声波进行步骤(i)的结合。
式(II)的重氮盐属于公知常识且可以通过常见方法制备,例如如Organikum,Wiley VCH,第22版所述。例如,它们可以通过重氮化相应的苯胺衍生物而得到,例如通过使该苯胺衍生物与亚硝酸盐在酸,例如半浓缩硫酸存在下反应。制备化合物(II)的合适苯胺衍生物和式(III)的苯胺衍生物均是已知的或者可以通过已知方法制备,例如通过在合适催化剂存在下氢化或均相还原对应取代的硝基苯(例如使用氯化锡(II)/HCl;参见Houben Weyl,“Methoden d.org.Chemie”[有机化学方法],11/1,422)。偶氮苯类的制备和氨对合适苯的取代也是常见方法。其中抗衡离子选自芳族二羧酰亚胺或二磺酰亚胺的重氮盐可以类似于M.Barbero等,Synthesis 1998,1171-1175制备。
在步骤(i)中的反应得到式I′产物:
或者在实施方案A-1.1中的反应(至少主要)得到式XI产物:
其中R1、A′、E、R5、R6和m各自如上所定义。应理解的是R1和m各自如所用重氮盐(II)中所定义且E和A′以及R5和R6各自如所用苯胺(III)或(III′)中所定义(例外的是在实施方案A-1的第二方案中以及在实施方案A-1.1中,将基团A’转化成氨基NH2)。
化合物(I′)与化合物(I)相同,唯一的不同是化合物(I′)中的A′不为H。因此,在步骤(i)中得到其中A不为H的化合物(I)(化合物(I′))。当意欲制备其中A为H的化合物(I)时,必须在步骤(i)之后进行根据步骤(ii)的另一反应。在步骤(ii)中可以使用本领域熟练技术人员已知的任何适合将苯基环上的基团A′转化成氢原子的反应。因此,其中A为H的化合物(I)的制备由其中A′为可以转化成氢的基团的合适化合物(I′)开始进行。
为此,优选在步骤(ii)中使用其中A′为卤素,尤其是溴的化合物(I′)。
当取代基A′为卤素,尤其是溴时,可以借助还原性脱卤将其交换为氢原子,例如借助氢化三苯基锡(J.Org.Chem.1963,28,2332)、氢化铝锂(J.Chem.Res.1990,190)或催化氢化。
分别在本发明方法实施方案A-1和A-1.1的步骤(i-a)和(i-b-1)中的异构体分离可以借助常规分离方法,例如借助萃取方法或层析方法如柱层析、HPLC等进行。
在步骤(i-b2)中由在步骤(i)或(i-b1)中得到的氨基联苯除去氨基优选通过重氮化氨基(NH2基团)并随后还原性除去氮而进行。
重氮化通过标准方法进行,例如通过使化合物(I’)或(I’B)或(XI)与亚硝酸盐,例如亚硝酸钠,在酸,例如半浓缩盐酸、半浓缩氢溴酸或半浓缩硫酸存在下反应。还原(Meerwein还原)通常就地进行。先决条件是选择正确的溶剂。合适的溶剂尤其是环状醚,如四氢呋喃和二烷,以及二甲基甲酰胺。重氮化方法和还原重氮盐的方法例如描述于Organikum,第22版,Wiley-VCH及其中引用的文献中。
基团R6(其当然为保护基团)和需要的话还有基团R5(在R5和R6一起形成保护基团的情况下)的除去在步骤(i-b3)中通常在除去胺保护基团所常见的条件下进行。对于除去特定保护基团R6和任选除去R5最为有利的条件为本领域熟练技术人员所充分已知。例如,Boc(叔丁氧羰基)通常可以最容易地使用盐酸或氯化氢的醚或醇溶液除去,而对于乙酰基、二甲基甲脒基和亚胺也可在碱性水溶液中进行水解。
以常规方式后处理在步骤(i)和(ii)、(i-a)或(i.b3)中得到的反应混合物并分离式(I′)或(I)或(X)的化合物,例如通过萃取后处理,通过除去溶剂,例如在减压下除去溶剂,或者通过这些措施的结合。进一步的提纯例如可以通过结晶、蒸馏或层析进行。
过量或未转化的反应物(这些尤其为当然相对于重氮盐(II)优选过量使用的苯胺化合物(III)或(III′))优选在后处理过程中分离并再用于步骤(i)。
在本发明的优选实施方案中,为了后处理,将来自步骤(i)和/或(ii)和/或(i-a)和/或(i-b3)的反应混合物用合适的基本水不溶混性有机溶剂萃取不止一次,并将合并的有机相浓缩。合适的基本水不溶混性有机溶剂的实例如上面所列。随后可以为使用而保留如此分离的产物或将其直接送入使用,例如用于进一步的反应步骤中,或者可以进一步事先提纯。
尤其当在步骤(i-b3)中的反应或保护基团去除在酸性溶液中进行时,优选在用有机溶剂萃取之前至少部分中和反应混合物,这通常通过加入碱来进行。合适的碱例如为无机碱如碱金属氢氧化物,如氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾,碱土金属氢氧化物,如氢氧化镁或氢氧化钙,或碱金属和碱土金属氧化物,如氧化钠、氧化镁或氧化钙;有机碱如醇盐,如甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾等,以及胺类如二乙胺、三乙胺或乙基二异丙基胺。优选所述无机碱(优选以水溶液使用),尤其是所述碱金属氢氧化物,如氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾,优选以其水溶液形式。
还优选在该阶段向反应混合物中加入还原剂,例如亚硫酸钠水溶液。
本发明进一步提供了一种制备式(IV)化合物的方法:
其中
R1、m、E和A各自如上所定义,以及
Y为芳基或具有1、2、3或4个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中芳基和杂芳基任选带有1、2、3或4个选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基,
其包括下列步骤:
(i)使通式(II)的重氮盐与通式(III)的苯胺衍生物在可以引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下反应:
其中X-、m、R1、E和A′各自如上所定义,
得到式(I′)的氨基联苯类:
其中R1、m、E和A′各自如上所定义,
(ii)任选将在步骤(i)中得到的式(I′)的氨基联苯转化成其中A为氢的式(I)的氨基联苯。
该方法在下文称为方法B。
对于合适和优选的化合物(I)、(I′)、(II)和(III)以及步骤(i)和(ii)的进行,完全参考对方法A所作的说明。
方法B的优选实施方案(实施方案B-1)涉及制备式(IVA)化合物的方法:
其中R1、m、Y、A和E各自如上所定义,
包括下列步骤:
(i)使通式(II)的重氮盐与通式(III)的苯胺衍生物在可以引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下反应:
其中
A′如对A所定义,条件是A′不为氢;
X-为一价阴离子或等同于一价阴离子的多价阴离子部分;以及
m、E和R1各自如上所定义,
得到式(I′)的氨基联苯类:
(i-a)需要的话从异构体I′A中除去异构体I′B:
(ii)任选将在步骤(i)或(i-a)中得到的式(I′A)的氨基联苯转化成其中A为氢的式(IA)的氨基联苯;或
(i-b1)在A′为NR5R6的情况下,其中
R5为H;和
R6为保护基团,优选为C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4卤代烷基磺酰基;或者
R5和R6一起形成保护基团,优选一起形成基团=CR12-NR13R14,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基,
需要的话从异构体I′B中除去异构体I′A;
(i-b2)除去在步骤(i)或(i-b1)中得到的氨基联苯(I′B)的氨基,得到式(XII)的联苯:
(i-b3)除去基团R6和需要的话除去基团R5,得到其中A为H的化合物(IA)。
对于合适和优选的化合物(I)、(I’)、(II)和(III)以及步骤(i)、(ii)、(i-a)、(i-b1)、(i-b2)和(i-b3)的进行,完全参考对方法A-1所作的说明。
方法B-1的第二方案的特别优选实施方案(实施方案B-1.1)涉及一种制备通式(XIII)的N-酰基-2-氨基联苯类的方法:
其中
R1、E和m各自如上所定义;以及
Y为芳基或具有1、2、3或4个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中芳基和杂芳基任选带有1、2、3或4个选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基,
其包括下列步骤:
(i)使通式(II)的重氮盐与通式(III′)的苯胺衍生物在可以引起式(II)的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下反应:
其中X-、R1、E和m各自如权利要求1所定义且R5和R6各自如实施方案A-1.1所定义,
得到如上所定义的式(XI)的氨基联苯;
(i-b2)除去在步骤(i)中得到的氨基联苯的氨基,得到如上所定义的式(XII)的联苯;和
(i-b3)除去基团R6和需要的话除去基团R5,得到如上所定义的化合物(X)。
对于合适和优选的化合物(XIII)、(II)和(III′)以及步骤(i)、(i-b1)、(i-b2)和(i-b3)的进行,完全参考对方法A-1.1所作的说明。
通过现有技术中常用于酰胺形成的方法将化合物I′或I或XI转化成化合物IV′或IV或XIII。
因此,方法B在优选实施方案中还包括下列步骤:
(iii)通过与通式(V)的化合物反应而使在步骤(i)或步骤(ii)或步骤(i-a)或步骤(i-b3)中得到的式(I′)或(I)或(X)化合物N-酰化:
其中Y如上所定义;且W为离去基团,
得到式(IV)或式(IV′)或式(XIII)的化合物:
其中R1、m、E和A′各自如上所定义,以及
(iv)任选将在步骤(iii)中得到的式(IV′)化合物转化成其中A为氢的式(IV)化合物。
上面对R1、m、E、A和A′优选所述的定义也优选用于式(IV)和(IV′)或(XIII)化合物。
此处的情况也是化合物(I)和(I′)相同,唯一的不同是化合物(I′)中的A′与化合物(I)中的A相反不为氢。同样的情况是化合物(IV)和(IV′)相同,唯一的不同是化合物(IV′)中的A′与化合物(IV)中的A相反不为氢(例外的是在实施方案B-1的第二方案中以及在实施方案B-1.1中,将基团A′转化成氨基NH2)。
在式(V)、(IV)、(IV′)和(XIII)化合物中,Y优选为具有1、2或3个氮原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中杂芳基任选带有1、2或3个优选选自卤素、C1-C4烷基和C1-C4卤代烷基的取代基。5或6员杂芳基Y优选带有1或2个优选选自卤素、C1-C4烷基和C1-C4卤代烷基的取代基。
具有1、2或3个氮原子作为环成员的5或6员杂芳基例如为吡咯基如1-、2-或3-吡咯基,吡唑基如1-、3-、4-或5-(1H)-吡唑基,咪唑基如1-、3-、4-或5-(1H)-咪唑基,三唑基如1-、4-或5-[1,2,3]-(1H)-三唑基,2-或4-[1,2,3]-(2H)-三唑基,吡啶基如2-、3-或4-吡啶基,吡嗪基如2-吡嗪基,嘧啶基如2-、4-或5-嘧啶基,哒嗪基如3-或4-哒嗪基,或三嗪基如2-[1,3,5]-三嗪基。具有1、2或3个氮原子作为环成员的5或6员杂芳基优选为吡唑基如1-、3-、4-或5-(1H)-吡唑基,或吡啶基如2-、3-或4-吡啶基,尤其是吡唑-4-基或吡啶-3-基。
Y尤其为2-氯吡啶-3-基、1-甲基-3-(三氟甲基)吡唑-4-基、1-甲基-3-(二氟甲基)吡唑-4-基或1,3-二甲基-5-氟吡唑-4-基。
对于式(I)或(X)的氨基联苯在步骤(iii)中的本发明N-乙酰基化,所用的式(V)试剂通常为羧酸或能够形成酰胺的羧酸衍生物,例如酰卤、酸酐或酯。因此,离去基团W通常为羟基,卤化物,尤其是氯化物或溴化物,基团-OR7或基团-O-CO-R8
当化合物(V)以羧酸(Y-COOH;W=OH)形式使用时,在步骤(iii)中的反应可以在偶联试剂存在下进行。合适的偶联试剂(活化剂)对本领域熟练技术人员是已知的且例如选自碳二亚胺,如DCC(二环己基碳二亚胺)和DCI(二异丙基碳二亚胺),苯并三唑衍生物如HBTU(六氟磷酸(O-苯并三唑-1-基)-N,N′,N′-四甲基脲盐(uranium))和HCTU(1-[二(二甲氨基)亚甲基]-5-氯四氟硼酸1H-苯并三唑盐),以及活化剂如BOP(六氟磷酸(苯并三唑-1-基氧基)三(二甲氨基)盐)、Py-BOP(六氟磷酸(苯并三唑-1-基氧基)三吡咯烷盐)和Py-BrOP(六氟磷酸溴代三吡咯烷盐)。该活化剂通常过量使用。苯并三唑和偶联试剂通常用于碱性介质中。
羧酸Y-COOH的合适衍生物是所有可以与氨基联苯(I)、(I′)或(X)反应而得到酰胺(IV)、(IV′)或(XIII)的衍生物,例如酯Y-C(O)-OR7(W=OR7)、酰卤Y-C(O)X[其中X为卤原子(W=卤素)]或酸酐Y-CO-O-OC-R8(W=-O-CO-R8)。
酸酐Y-CO-O-OC-R8为对称酐Y-CO-O-OC-Y(R8=Y)或不对称酐,其中-O-OC-R8为可以容易地被反应中所用氨基联苯(I)、(I′)或(X)置换的基团。羧酸Y-COOH可以与其形成合适的混合酐的合适酸衍生物例如为氯甲酸的酯,例如氯甲酸异丙酯和氯甲酸异丁酯,或氯乙酸的酯。
合适的酯Y-COOR7优选衍生于其中R7为C1-C4烷基的C1-C4链烷醇R7OH,如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、丁-2-醇、异丁醇和叔丁醇,优选甲基和乙基酯(R7=甲基或乙基)。合适的酯还可以衍生于C2-C6多醇如乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、赤藓醇、季戊四醇和山梨醇,优选甘油基酯。当使用多醇酯时,可以使用混合酯,即具有不同基团R7的酯。
或者酯Y-COOR7为所谓的活性酯,其在形式上通过酸Y-COOH与形成活性酯的醇如对硝基苯酚、N-羟基苯并三唑(HOBt)、N-羟基琥珀酰亚胺或OPfp(五氟苯酚)反应而得到。
或者用于N-酰化的试剂(V)可以具有另一常见离去基团W,例如噻吩基或咪唑基。
使用上述式(V)试剂的本发明N-酰化可以类似于已知方法进行。
对于化合物(I)或(I′)或(X)的N-酰化优选使用碳酰卤(V),尤其是其中离去基团W为氯或溴,更优选氯的那些。为此,每1mol化合物(I)或(I′)或(X)优选使用0.5-4mol,尤其是1-2mol酰氯。
氨基联苯(I)或(I′)或(X)的N-酰化通常在碱如三乙胺存在下使用酰氯(V)进行,此时每1mol酰氯通常使用0.5-10mol,尤其是1-4mol碱。
式(IV)或(IV′)或(XIII)的化合物通常通过在约-30℃至50℃,尤其是0-25℃的温度下首先与碱一起加入合适的化合物(I)或(I′)或(X)(优选在溶剂中)并逐步加入酰氯(任选溶于溶剂中)而制备。然后通常使该反应在升高的温度,例如0-150℃,尤其是15-80℃下继续。
然而,酰化还可以在不存在碱下进行。为此,在双相体系中进行酰化。此时,两相之一为含水的且第二相基于至少一种基本水不溶混性有机溶剂。合适的含水溶剂和合适的基本水不溶混性有机溶剂如上所述且也如WO03/37868所述。其中也一般性地描述了在不存在碱下进行酰化方法的其他合适反应条件的该文献在此完全作为参考引入。
当化合物(I)或(I′)中的A或A′为氨基时,对于选择性制备化合物(IV)或(IV′)而言必要的是在步骤(iii)中的反应之前保护该氨基,以防止在该基团的氮原子上进行酰化。合适的保护基团和引入它们的方法对本领域熟练技术人员是已知的。例如,化合物(I)或(I′)可以通过与Boc酸酐反应而转化成其中A或A′为NHR6的化合物(I)或(I′),其中R6为叔丁氧羰基。化合物(I)或(I′)可以通过与乙酰氯反应而转化成其中A或A′为NHR6的化合物(I)或(I′),其中R6为乙酰基。化合物(I)或(I′)可以通过与二甲基甲酰胺在POCl3或亚硫酰氯存在下反应而转化成其中A或A′为N=C-(CH3)2的化合物(I)或(I′)。化合物(I)或(I′)可以通过与烯丙基氯反应而转化成其中A或A′为N(CH2-CH=CH2)2的化合物(I)或(I′)。化合物(I)或(I′)可以通过与脂族或芳族醛反应而转化成其中A或A′为N=C-R的化合物(I)或(I′),其中R为C1-C3烷基或芳基,如苯基。化合物(I)或(I′)可以通过与C1-C4烷基-或芳基磺酰氯,尤其是甲磺酰氯反应而转化成其中A或A′为NHR6的化合物(I)或(I′),其中R6为C1-C4烷基磺酰基或芳基磺酰基,尤其是甲磺酰基。化合物(I)或(I′)可以通过与烷基化剂如硫酸二甲酯、甲基碘、甲基溴、四氟硼酸三甲基氧盐或四氟硼酸三乙基氧盐反应而转化成其中A或A′为(NR7R8R9)+V-的化合物(I)或(I′),其中R7、R8和R9各自为C1-C4烷基,尤其是甲基或乙基,以及V-为卤阴离子、硫酸根或四氟硼酸根。因为在化合物(I)或(I′)阶段保护基团的引入在某些情形下不能选择性进行,因此在这些情形下更有利的是实际上在步骤(i)之前引入保护基团并因此使用其中A′为保护性氨基的化合物(III)。然后需要的话可以在步骤(iii)或(iv)完成时再次借助已知方法消去保护基团,例如通过水解或在烯丙基保护基团的情况下通过与碱在钯和亲核试剂如丙二酸存在下反应。
在步骤(iii)中的反应根据是否进行步骤(ii)而得到其中A为氢或具有不同定义(=化合物(IV′))的式(IV)产物。
应理解的是在化合物(IV)、(IV′)和(XIII)中,R1和m各自如在步骤(i)中所用重氮盐(II)中所定义,A′如在所用苯胺(III)中所定义,A如对所用苯胺(III)中的A′所定义或者在进行步骤(ii)时为氢,以及Y如在所用酰化剂(V)中所定义。
当意欲制备其中A为氢的化合物(IV)时,步骤(i)之后必须进行在步骤(ii)中的反应,或者步骤(iii)之后必须进行在步骤(iv)中的反应。或者该程序按实施方案B-1的第二方案或按实施方案B-1.1进行。
对于步骤(ii),参考有关方法A的评述。
在步骤(iv)中,如对步骤(ii)所述可以使用本领域熟练技术人员已知的任何适合将苯基环上的基团A′转化成氢原子的反应。因此,其中A为H的化合物(IV)的制备由其中A′为可以转化成氢的基团的合适化合物(IV′)开始进行。
为此,优选在步骤(iv)中使用如下化合物(IV′),其中A′为卤素,尤其是溴,或NR5R6,尤其是NH2或提供有保护基团的氨基,如叔丁氧羰基氨基(NHBoc)、乙酰基氨基、二甲基甲脒基、二烯丙基氨基,C1-C4烷基亚氨基,芳基-C1-C4烷基亚氨基,例如苄基亚氨基,C1-C4烷基磺酰氨基或芳基磺酰氨基,或A′为(NR7R8R9)+V-
当取代基A′为卤素,尤其是溴时,可以借助还原性脱卤将其交换为氢原子,例如借助氢化三苯基锡(J.Org.Chem.1963,28,2332)、氢化铝锂(J.Chem.Res.1990,190),或借助催化氢化。
在化合物(IV′)中作为取代基A′的氨基可以通过重氮化和优选就地进行的随后还原除去。当取代基A′为保护的氨基时,可以在重氮化之前首先进行常规解保护反应,例如用盐酸或氯化氢的醚或醇溶液(对于Boc)解保护,在中性、酸性或碱性水溶液中水解(乙酰基、二甲基甲脒基、亚胺)或通过与碱在钯和碳亲核试剂如丙二酸存在下反应(烯丙基)。在特殊氨基保护基团的情况下,例如在磺酰胺的情况下,脱氨基也可以无在先解保护地进行,例如通过Wang等,J.Org.Chem.2001,8293的方法(使用氯胺)。三烷基铵取代基[(NR7R8R9)+V-]可以类似于MacMillan等,J.Am.Chem.Oc.2002,7894的方法在温和还原条件(钠)下交换为氢。由于在磺酰胺和三烷基铵取代基情况下温和的脱氨基条件,代替重氮化和氨基取代基A′的随后还原,甚至可以将该取代基转化成C1-C4烷基磺酰胺基团或芳基磺酰胺基团,例如通过与C1-C4烷基磺酰氯或芳基磺酰氯反应,优选与甲磺酰氯反应,然后使其进行上述脱氨基反应,或者通过烷基化,例如使用上述烷基化剂之一,将氨基转化成三烷基铵取代基,然后使其进行上述还原性脱氨基反应。
以常规方式后处理在步骤(iii)和(iv)中得到的反应混合物并分离式(IV′)或(IV)或(XIII)的化合物,例如通过含水萃取后处理,通过除去溶剂,例如在减压下除去,或者通过这些措施的结合。进一步的提纯例如可以通过结晶、蒸馏或层析进行。
本发明的方法A和B允许以低复杂程度以及良好产率和选择性制备氨基联苯类,优选2-氨基联苯类(I)或(X),它们为制备衍生于它们的羧酰胺(IV)和(IV′)或(XIII)的合适起始化合物。
化合物(XI)是新的且同样形成本发明主题的一部分。在优选化合物(XI)中,m为1且R1为4-氟或4-氯。在优选化合物中,额外的是R5为氢且R6为乙酰基、甲氧羰基或乙氧羰基。
一些化合物I是新的且同样形成本发明主题的一部分。具体而言,本发明涉及下列式Ia化合物:
其中
A为硝基,R1a为H,R1b为Cl和R1c为H;
A为Cl,R1a为H,R1b为Cl和R1c为H;
A为Br,R1a为H,R1b为Cl和R1c为H;
A为NH2,R1a为H,R1b为Cl和R1c为Cl;
A为Br,R1a为H,R1b为Cl和R1c为Cl;
A为NH2,R1a为F,R1b为F和R1c为F;
A为硝基,R1a为F,R1b为F和R1c为F;
A为Cl,R1a为F,R1b为F和R1c为F;
A为Br,R1a为F,R1b为F和R1c为F;
A为F,R1a为F,R1b为F和R1c为F。
实施例
I.制备重氮盐
下列实施例用于举例说明如何制备重氮盐。下列实施例II中所用重氮盐使用相应取代的苯胺化合物类似地制备。
I.13,4,5-三氟苯基重氮四氟硼酸盐
在搅拌下向3,4,5-三氟苯胺(2.00g;13.6mmol)在50%四氟硼酸(5.0ml)中的冰冷溶液中滴加亚硝酸钠(1.04g;15.1mmol)在水(1.5ml)中的溶液。在0℃下再过15分钟后,将沉淀的固体滤出并用冷乙醚洗涤。在减压干燥之后,以无色粉末得到2.91g(11.8mmol;理论值的87%)标题化合物。
1H NMR(250MHz,CD3CN):δ=7.47(m,2H)
13C NMR(62.9MHz,CD3CN):δ=120.4(m,2CH)
I.24-氯苯基重氮氯
将2.6g 98%细粉状4-氯苯胺(20.0mmol)溶于20ml水和20ml 10%盐酸(该溶剂混合物事先在旋转蒸发器上抽空3次并用氩气排出)中。在10分钟内在0-5℃和氩气下将1.4g亚硝酸钠(20.0mmol)在10ml水(事先用氩气脱气)中的溶液滴加到该溶液中。将清澈的重氮盐溶液在0℃下再搅拌15分钟并在氩气下储存。
II.制备式(I)的环取代的2-氨基联苯类
通用方法
将40mmol苯胺衍生物(III)悬q或溶解于20ml水、8ml 10重量%含水盐酸和8ml氯化钛(III)在16ml 10重量%含水盐酸(48mmol HCl)中的1M溶液的混合物中。在10分钟内在室温下分成小部分以固体向该悬浮液或溶液中加入2mmol重氮化合物(II)的四氟硼酸盐。一旦将如此形成的混合物再搅拌15分钟,则加入4.0g氢氧化钠和4.0g亚硫酸钠在40ml水中的溶液。用乙醚萃取反应混合物3次,然后将合并的有机相用饱和氯化钠溶液洗涤并在硫酸钠上干燥。在减压浓缩粗产物并通过柱层析提纯之后,以浅棕色油得到2-氨基联苯。
II.14′-氟联苯-2,5-二胺
程序根据通用方法。
产率:60%
TLC:Rf 0.5(乙酸乙酯)
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=3.36(s,4H),6.52(d,J=2.9Hz,1H),6.58(dd,J=2.9Hz,J=8.3Hz,1H),6.64(d,J=8.3Hz,1H),7.11(dd,J=8.6Hz,JHF=8.6Hz,2H),7.40(dd,JHF=5.4Hz,J=8.6Hz,2H)。13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=115.5(d,JCF=21.3Hz,2×CH),116.2(CH),117.2(CH),117.6(CH),127.8(Cq),130.6(d,JCF=7.9Hz,2×CH),135.5(d,JCF=3.4Hz,Cq),135.7(Cq),138.5(Cq),161.9(d,JCF=246.1Hz,Cq)。
EI-MS:m/z(%)=203(14),202(100)[M+],201(19),200(8),185(7),184(12),174(5),108(13),101(6),100(6),91(7),86(3),84(5),80(6)。HR-EI-MS:m/z=202.0908,计算值:202.0906(C12H11FN2)。
II.2A 4′-氯联苯-2,5-二胺
程序根据通用方法。
产率:56%
TLC:Rf 0.5(乙酸乙酯)
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ=3.42(s,4H),6.52(d,J=2.5Hz,1H),6.60(dd,J=2.5Hz,J=8.5Hz,1H),6.64(d,J=8.5Hz,1H),7.37-7.41(m,4H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=116.2(CH),117.1(CH),117.2(CH),127.2(Cq),128.5(2×CH),130.1(2×CH),132.5(Cq),135.4(Cq),137.9(Cq),138.5(Cq)。
EI-MS:m/z(%)=220(34)[37Cl-M+],219(16),218(100)[35Cl-M+],183(14),182(25),181(8),167(7),166(8),92(12),91(22),86(10),84(13)。
HR-EI-MS:m/z=218.0606,计算值:218.0611(C12H11 35ClN2)。
II.2B 4′-氯联苯-2,5-二胺
(对于I.2A的批料尺寸就所用胺(III)增加为5倍且Ti(III)的量基于重氮盐降低)
在室温下向21.6g(200mmol)对苯二胺在100ml水中的溶液中加入55ml10重量%盐酸和25ml氯化钛(III)在10重量%盐酸中的1.1M溶液,在15分钟内分成小部分加入2.24g(10mmol)四氟硼酸氯苯基重氮盐。再过10分钟后,滴加20g氢氧化钠和20g亚硫酸钠在200ml水中的溶液。用30ml乙醚和150ml戊烷的混合物萃取反应混合物5次而分离出产物。随后将合并的有机相用饱和氯化钠溶液洗涤并在硫酸钠上干燥。在减压下浓缩粗产物之后,通过在硅胶上柱层析(乙酸乙酯)将其提纯。产率:60%
II.2C 4′-氯联苯-2,5-二胺
不中间分离重氮盐而合成化合物
在10分钟内在0℃和氩气下向细粉状4-氯苯胺(2.55g,20.0mmol)在水(20ml)和10%盐酸(20ml,约3M)(在旋转蒸发器上抽空该溶剂混合物并用氩气排出3次)中的溶液中滴加亚硝酸钠(1.38g,20.0mmol)在水(10ml)(事先用氩气脱气)中的溶液。将清澈的重氮盐溶液在0℃下再搅拌15分钟并保持在氩气下。对于接下来的测试,取出5ml重氮盐溶液(5ml盐溶液包含约2mmol重氮盐和2mmol盐酸)。
在6分钟内借助注射泵向苯二胺(4.32g,40.0mmol)在水(25ml)、10%盐酸(14ml)(在旋转蒸发器上脱气的水-HCl混合物)和氯化钛(III)(1ml,约1mmol)中的溶液中滴加重氮盐溶液。在加料结束后,将该混合物再搅拌10分钟并用亚硫酸钠和氢氧化钠溶液(各4g,在总共40ml水中)碱化。在用乙醚萃取3次之后,将合并的有机相用氯化钠溶液洗涤并在硫酸钠上干燥。在除去溶剂之后,所得粗产物为产物和苯二胺的约1∶1混合物。进一步提纯通过在硅胶上柱层析(洗脱液:100%乙酸乙酯)进行。
产率:70%(基于4-氯苯胺)
II.32′-氯联苯-2,5-二胺
程序根据通用方法。
产率:39%
TLC:Rf 0.5(乙酸乙酯)
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=3.23(s,4H),6.47(d,J=2.4Hz,1H),6.62(dd,J=2.4Hz,J=8.4Hz,1H),6.66(d,J=8.4Hz,1H),7.28-7.33(m,3H),7.47-7.50(m,1H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=116.8(CH),117.1(CH),117.6(CH),126.8(Cq),127.1(CH),128.9(CH),129.7(CH),131.7(CH),133.6(Cq),136.1(Cq),138.0(Cq),138.2(Cq)。
EI-MS:m/z(%)=220(34)[37Cl-M+],219(14),218(100)[35Cl-M+],184(11),183(68),182(63),181(23),167(20),166(33),154(9),139(6),127(13),109(6),108(10),92(32),91(44),86(11),84(17),80(13),77(19)。
HR-EI-MS:m/z=218.0608,计算值:262.0611(C12H11 35ClN2)。
II.42′-溴联苯-2,5-二胺
程序根据通用方法。
产率:48%
TLC:Rf 0.5(乙酸乙酯)
1H NMR(360MHz,CDCl3):(=3.23(s,4H),6.45(dd,J=0.7Hz,J=2.4Hz,1H),6.62(dd,J=2.4Hz,J=8.4Hz,1H),6.66(dd,J=0.7Hz,J=8.4Hz,1H),7.22(ddd,J=2.0Hz,J=7.2Hz,J=8.0Hz,1H),7.30(dd,J=2.0Hz,J=8.0Hz,1H),7.37(ddd,J=1.2Hz,J=7.2Hz,J=7.6Hz,1H),7.67(dd,J=1.2Hz,J=7.6Hz,1H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=116.8(CH),117.1(CH),117.4(CH),123.9(Cq),127.7(CH),128.6(Cq),129.1(CH),131.6(CH),132.9(CH),135.9(Cq),138.2(Cq),140.1(Cq)。
EI-MS:m/z(%)=265(12),264(95)[81Br-M+],263(16),262(100)[79Br-M+],184(12),183(92),182(53),181(24),167(27),166(49),154(13),119(12),105(9),92(32),91(57),86(46),84(71),77(17)。
HR-EI-MS:m/z=262.0100,计算值:262.0106(C12H11 79BrN2)。
II.54′-甲氧基联苯-2,5-二胺
程序根据通用方法。
产率:49%
TLC:Rf 0.4(乙酸乙酯)
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=3.42(s,4H),3.84(s,3H),6.55-6.59(m,2H),6.64(d,J=8.1Hz,1H),6.96(d,J=8.6Hz,2H),7.36(d,J=8.6Hz,2H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=55.3(CH3),114.1(2×CH),115.9(CH),117.0(CH),118.0(CH),128.7(Cq),130.1(2×CH),131.8(Cq),136.0(Cq),138.2(Cq),158.7(Cq)。
EI-MS:m/z(%)=215(15),214(100)[M+],199(21),182(4),171(4),170(4),169(4),154(6),148(5),133(6),123(7),119(17),109(10),108(23),107(10),105(14),91(15),85(11),80(8),71(16),70(13)。
HR-EI-MS:m/z=214.1102,计算值:214.1106(C13H14N2O)。
II.64′-苯氧基联苯-2,5-二胺
程序根据通用方法。
产率:15%
TLC:Rf 0.5(乙酸乙酯)
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=3.45(s,4H),6.58-6.62(m,2H),6.66(d,J=8.0Hz,1H),7.04-7.09(m,4H),7.13(tt,J=1.1Hz,J=7.5Hz,1H),7.37(dd,J=7.5Hz,J=8.9Hz,2H),7.40(d,J=8.8Hz,2H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=116.3(CH),117.2(CH),118.0(CH),118.8(2×CH),119.1(2×CH),123.4(CH),128.4(Cq),129.8(2×CH),130.3(2×CH),134.4(Cq),136.0(Cq),138.1(Cq),156.5(Cq),157.0(Cq)。
EI-MS:m/z(%)=277(23),276(100)[M+],183(10),182(13),167(4),154(4),138(8)。
HR-EI-MS:m/z 276.1264,计算值:276.1263(C18H16N2O)。
II.74′-氯-5-甲氧基联苯-2-胺
程序根据通用方法。
产率:15%
TLC:Rf 0.7(乙酸乙酯/二氯甲烷(1/20))
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=3.77(s,3H),3.90(br s,2H),6.70(d,J=2.7Hz,1H),6.76(dd,J=0.6Hz,J=8.6Hz,1H),6.79(dd,J=2.7Hz,J=8.6Hz,1H),7.41(s,4H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=55.8(CH3),114.7(CH),115.7(CH),117.4(CH),127.9(Cq),128.9(2×CH),130.4(2×CH),133.3(Cq),136.3(Cq),137.7(Cq),153.1(Cq)。
EI-MS:m/z(%)=239(8),237(11),235(29)[37Cl-M+]234(14),233(93)[35Cl-M+],220(33),219(16),218(100),203(11),190(14),183(10),167(9),155(9),154(11),128(11),127(19),113(7),99(7),86(44),84(62)。
HR-EI-MS:m/z=233.0601,计算值:233.0608(C13H12 35ClNO)。
II.86-氨基-4′-氯联苯-3-甲酸甲酯
程序根据通用方法。
产率:38%
TLC:Rf 0.4(乙酸乙酯/戊烷(1/4))
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=3.86(s,3H),4.20(br s,2H),6.73(d,J=8.4Hz,1H),7.38(d,J=8.7Hz,2H),7.44(d,J=8.4Hz,2H),7.79(d,J=2.1Hz,1H),7.85(dd,J=2.1Hz,J=8.4Hz,1H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=51.7(CH3),114.6(CH),120.1(Cq),125.3(Cq),129.2(2(CH),130.4(2(CH),130.8(CH),132.3(CH),133.6(Cq),136.8(Cq),147.7(Cq),167.0(Cq)。
EI-MS:m/z(%)=263(31)[37Cl-M+],262(18),261(98)[35Cl-M+],232(29),231(12),230(100),168(9),167(47),166(14),162(11),161(8),139(9),115(12),97(11),84(23)。
HR-EI-MS:m/z=261.0559,计算值:261.0557(C14H12 35ClNO2)。
II.91-(6-氨基-4′-氯联苯-3-基)乙酮
程序根据通用方法。
产率:35%
TLC:Rf 0.4(乙酸乙酯/戊烷(1/4))
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=2.52(s,3H),4.20(br s,2H),6.74(d,J=8.4Hz,1H),7.38(d,J=8.5Hz,2H),7.44(d,J=8.5Hz,2H),7.73(d,J=2.2Hz,1H),7.80(dd,J=2.2Hz,J=8.4Hz,1H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=26.1(CH3),114.5(CH),125.1(Cq),128.1(Cq),129.3(2(CH),130.0(CH),130.4(2(CH),131.4(CH),133.7(Cq),136.7(Cq),148.1(Cq),196.4(Cq)。
EI-MS:m/z(%)=245(17)[37Cl-M+],246(11),245(54)[35Cl-M+],232(34),231(17),230(100),205(13),203(37),168(12),167(66),166(15),139(16),115(16),84(23)。
HR-EI-MS:m/z=245.0608,计算值:245.0608(C14H12 35ClNO)。
II.10(6-氨基-4′-氯联苯-3-基)氨基甲酸叔丁酯
在氩气和0℃的温度下向0.68g(3.1mmol)4′-氯联苯-2,5-二胺在15ml无水二氯甲烷中的溶液中加入0.54g(2.5mmol)二碳酸二叔丁酯。在搅拌下将反应混合物温热至室温,然后再搅拌12小时。然后蒸除溶剂并将残余物借助在硅胶上柱层析(乙酸乙酯/戊烷,1∶4→1∶1)提纯。
产率:65%。
TLC:Rf 0.6(乙酸乙酯/戊烷(1/2))
1H NMR(250MHz,CDCl3):δ=1.50(s,9H),3.60(br s,2H),6.32(s,1H),6.70(d,J=8.3Hz,1H),7.08-7.15(m,2H),7.39(s,4H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=28.4(3×CH3),80.1(Cq),116.4(CH),120.5(br CH),121.7(br CH),126.9(Cq),128.9(2×CH),130.1(Cq),130.4(2×CH),133.2(Cq),137.4(Cq),139.0(Cq)(缺少一个Cq)。
II.113′,4′-二氯-5-氟联苯-2-胺
程序对应于通用方法,但在后处理中不加入亚硫酸钠。
产率:32%
TLC:Rf 0.6(乙酸乙酯/戊烷(1/4))
1H NMR(250MHz,CDCl3):(=3.80(br s,2H),6.72(dd,JHF=4.8Hz,J=8.8Hz,1H),6.82(dd,JHF=9Hz,J=3.0Hz,1H),6.90(ddd,J=3.0Hz,JHF=8.1Hz,J=8.8Hz,1H),7.30(dd,J=2.1Hz,J=8.3Hz,1H),7.52(d,J=8.3Hz,1H),7.56(d,J=2.1Hz,1H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=115.8(d,JCF=22.3Hz,CH),116.4(d,JCF=22.8Hz,CH),117.0(d,JCF=7.8Hz,CH),126.1(d,JCF=7.2Hz,Cq),128.3(s,CH),130.9(s,2xCH),131.9(s,Cq),133.0(s,Cq),138.4(d,JCF=1.6Hz,Cq),139.1(d,JCF=2.2Hz,Cq),156.4(d,JCF=227.6Hz,Cq)。
EI-MS:m/z(%)=259(11)[37Cl2-M+],258(10),257(65)[35Cl37Cl-M+],256(17),255(100)[35Cl2-M+],221(9),220(9),219(26),186(8),185(65),184(18),157(11)。
II.123′,4′,5′-三氟联苯-2,5-二胺
程序对应于通用方法。在向反应混合物中加入20ml二氯甲烷的情况下,产率增加至31%。
产率:24%和31%
TLC:Rf 0.6(100%乙酸乙酯)
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=3.35(br s,4H),6.46(dd,J=0.5Hz,J=2.4Hz,1H),6.59(dd,J=2.4Hz,J=8.3Hz,1H),6.62(dd,J=0.5Hz,J=8.3Hz,1H),7.07(dd,JHF=6.6Hz,JHF=8.7Hz,2H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=113.1(dd,JCF=6.3Hz,JCF=15.2Hz,2×CH),117.0(CH),117.1(CH),117.6(CH),125.6(m,Cq),135.4(Cq),135.6(dt,JCF=4.9Hz,JCF=7.9Hz,Cq),138.7(td,JCF=15.3Hz,JCF=251.4Hz,Cq)138.8(Cq),151.1(ddd,JCF=4.3Hz,JCF=9.9Hz,JCF=250.3Hz,2×Cq)。
EI-MS:m/z(%):239(14),238(100)[M+],220(8),218(8),217(8),210(8)。
II.135,4’-二氯联苯-2-胺
程序对应于通用方法。
产率:19%
TLC:Rf 0.5(1∶4乙酸乙酯/戊烷)
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=3.80(br s,2H),6.69(d,J=8.5Hz,1H),7.07(d,J=2.5Hz,1H),7.11(dd,J=2.5Hz,J=8.5Hz,1H),7.36(d,J=8.7Hz,2H),7.43(d,J=8.7Hz,2H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=116.8(CH),123.3(Cq),127.6(Cq),128.5(CH),129.2(2×CH),129.8(CH),130.3(2×CH),133.7(Cq),136.7(Cq),142.0(Cq)。
EI-MS:m/z(%)=241(10)[37Cl2-M+],240(10),239(68)[35Cl37Cl-M+],238(18),237[35Cl2-M+],204(7),203(10),202(25),201(30),168(7),167(50),166(18),161(7),139(12),102(9),100(19),83(27)。
HR-EI-MS:C12H9 35Cl2N    计算值:237.0112,实测值:237.0107。
II.145-溴-4′-氯联苯-2-胺
向4-溴苯胺(0.86g,5.0mmol)在氯化钛(III)(5ml,在3M HCl中的1M溶液)、水(5ml)和乙腈(5ml)中的搅拌溶液中逐渐加入四氟硼酸4-氯苯基重氮盐(0.23g,1.0mmol)。在加料结束后,将该混合物再搅拌10分钟并用3N氢氧化钠溶液(15ml)碱化。在用乙醚萃取和在硫酸钠上干燥之后,在减压下浓缩该混合物并借助在硅胶上柱层析(1∶4乙酸乙酯/戊烷)提纯粗产物。产率:18%
TLC:Rf 0.6(1∶4乙酸乙酯/戊烷)
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ=3.71(br s,2H),6.64(d,J=8.5Hz,1H),7.20(d,J=2.4Hz,1H),7.24(dd,J=2.4Hz,J=8.5Hz,1H),7.36(d,J=8.6Hz,2H),7.42(d,J=8.6Hz,2H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=110.3(Cq),117.2(CH),128.0(Cq),129.2(2×CH),130.3(2×CH),131.4(CH),132.6(CH),133.7(Cq),136.5(Cq),142.6(Cq)。
EI-MS:m/z(%)=285(26)[81Br37Cl-M+],284(16),283(100),282(2),281(86)[79Br35Cl-M+].
II.155-氯-3′,4′,5′-三氟联苯-2-胺
向4-氯苯胺(0.86g,5.0mmol)在氯化钛(III)(5ml,在3M HCl中的1M溶液)和水(5ml)中的搅拌溶液中逐渐加入四氟硼酸3,4,5-三氟苯基重氮盐(0.25g,1.0mmol)。在加料结束后,将该混合物再搅拌10分钟并用3N氢氧化钠溶液(15ml)碱化。在用乙醚萃取并在硫酸钠上干燥有机相之后,在减压下浓缩该混合物并借助在硅胶上柱层析(1∶4乙酸乙酯/戊烷)提纯粗产物。
产率:17%
TLC:Rf 0.7(1∶4乙酸乙酯/戊烷)
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=3.73(br s,2H),6.69(d,J=8.5Hz,1H),7.04(d,J=2.5Hz,1H),7.08(dd,J=6.5Hz,J=8.4Hz,2H),7.12(dd,J=2.5Hz,J=8.5Hz,1H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=113.2(dd,J=6.1Hz,J=15.2Hz,2×CH),117.1(CH),123.4(Cq),125.5(m,Cq),129.2(CH),129.6(CH),134.2(dt,J=5.0Hz,J=7.9Hz,Cq),139.2(td,J=15.3Hz,J=251.2Hz,Cq),141.9(Cq),151.4(ddd,J=4.3Hz,J=10.1Hz,251.3Hz,2×Cq)。EI-MS:m/z(%)=259(32)[37Cl-M+],258(15),257(100)[35Cl-M+].
II.163′,4′-二氯联苯-2,5-二胺
向1,4-苯二胺(0.54g,5.0mmol)在氯化钛(III)(2ml,在3M HCl中的1M溶液)和水(8ml)中的搅拌溶液中逐渐加入四氟硼酸3,4-二氯苯基重氮盐(0.26g,1.0mmol)。在加料结束后将该混合物再搅拌10分钟并用3N氢氧化钠溶液(10ml)和亚硫酸钠碱化。在用乙醚萃取并在硫酸钠上干燥有机相之后,在减压下浓缩该混合物并借助在硅胶上柱层析(100%乙酸乙酯)提纯粗产物。
产率:46%
TLC:Rf 0.6(100%乙酸乙酯)
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=3.33(br s,4H),6.49(d,J=2.3Hz,1H),6.59(dd,J=2.3Hz,J=8.4Hz,1H),6.63(d,J=8.4Hz,1H),7.29(dd,J=1.9Hz,J=8.3Hz,1H),7.48(d,J=8.3Hz,1H),7.56(d,J=1.9Hz,1H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=116.9(CH),117.3(CH),117.5(CH),126.3(Cq),128.4(CH),130.6(CH),130.9(CH),131.1(Cq),132.7(Cq),135.6(Cq),138.8(Cq),139.7(Cq)。
EI-MS:m/z(%)=256(11),255(10),254(65),253(19),252(100)。
II.174′-三氟甲基联苯-2,5-二胺
产率:21%
TLC:Rf 0.5(100%乙酸乙酯)
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=3.41(br s,4H),6.55(d,J=2.5Hz,1H),7.63(dd,J=2.5Hz,J=8.3Hz,1H),6.68(d,J=8.3Hz,1H),7.59(d,J=8.0Hz,2H),7.71(d,J=8.0Hz,2H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=116.8(CH),117.4(CH),117.5(CH),124.1(q,J=271.7Hz,Cq),125.5(q,J=3.8Hz,2×CH),127.3(Cq),129.1(q,J=32.4Hz,Cq),129.3(2×CH),135.6(Cq),138.7(Cq),143.4(q,J=1.4Hz,Cq)。
EI-MS:m/z(%)=253(16),252(100)[M+],251(12),231(8),182(9),126(5),116(5),91(7)。
HR-EI-MS:C13H11F3N2计算值:252.0874,实测值:252.0864.
根据实施方案A-1.1的联芳基偶联
II.18N-(5-氨基-4′-氯联苯-2-基)乙酰胺
首先将15.3g 98%N-(4-氨基苯基)乙酰胺(100mmol)加入60ml水和36.5ml 10%盐酸(该溶剂混合物事先在旋转蒸发器上抽空3次并用氩气排出)中并加热到50℃。在该温度下在75分钟内于氩气下滴加20mmol如I.2所述制备的芳基重氮氯溶液。在加料过程中开始放出氮气。将该混合物在50-55℃下再搅拌2小时。在冷却至25℃之后,将该混合物在自生pH(约0.4)下用50ml乙醚萃取一次。然后使用氢氧化钠溶液调节pH至5.5并将该混合物用50ml乙醚萃取4次。合并在pH 5.5下得到的乙醚萃取液,用50ml水洗涤两次并在硫酸镁上干燥。在旋转蒸发器上减压浓缩之后,得到1.2g深色残留物,其根据GC包含52面积%N-(5-氨基-4′-氯联苯-2-基)乙酰胺和9.7面积%N-(6-氨基-4′-氯联苯-3-基)乙酰胺。
异构体的摩尔质量[35Cl-M+=260]借助GC-MS证实。N-(5-氨基-4′-氯联苯-2-基)乙酰胺结构作为主产物的确定借助在CDCl3中的1H NMR进行。下列信号归属于主产物:
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=1.99(s,3H),6.54(d,4J=2.7Hz,1H),6.67(dd,3J=8.6Hz,4J=2.7Hz,1H),7.26(d,3J=8.5Hz,2H),7.38(d,3J=8.5Hz,2H),7.66(d,3J=8.6Hz,1H)
II.19N-(5-氨基-4′-氯联苯-2-基)乙酰胺(使用氯化钛(III)作为还原剂)
首先将15.3g 98%N-(4-氨基苯基)乙酰胺(100mmol)加入60ml水和36.5ml 10%盐酸(该溶剂混合物事先在旋转蒸发器上抽空3次并用氩气排出)。然后加入10g氯化钛(III)(10mmol)在10%盐酸中的15%溶液。随后在25℃下在70分钟内于氩气下滴加20mmol如I.2所述制备的芳基重氮氯溶液。在加料过程中开始放出氮气。将该混合物搅拌12小时。在自生pH(约0.7)下用50ml乙醚萃取一次。然后使用氢氧化钠溶液将pH调节至5.5并用50ml乙醚将该混合物萃取4次。合并在pH 5.5下得到的乙醚萃取液,用50ml水洗涤并在硫酸镁上干燥。在旋转蒸发器上于标准压力下浓缩之后,得到1.2g深色残留物,其根据GC包含58.5面积%N-(5-氨基-4′-氯联苯-2-基)乙酰胺、7.7面积%N-(6-氨基-4′-氯联苯-3-基)乙酰胺和20.9%4-氯苯胺。
III.制备式(IV)的N-酰化2-氨基联苯类
III.1{4′-氯-6-[(2-氯吡啶-3-羰基)氨基]联苯-3-基}氨基甲酸叔丁酯
在0℃的温度下向0.43g(1.4mmol)(6-氨基-4′-氯联苯-3-基)氨基甲酸叔丁酯和0.70ml(0.51g,5.1mmol)三乙胺在15ml二氯甲烷中的溶液中缓慢加入0.37g(2.1mmol)2-氯烟酰氯在3ml二氯甲烷(3ml)中的溶液,并将该混合物在0℃下再搅拌30分钟。然后在搅拌的同时将反应混合物温热至室温并在回流下加热1小时。最后通过用水和饱和氯化钠溶液振摇而萃取反应混合物,将有机相减压浓缩并将残余物借助在硅胶上柱层析(乙酸乙酯/戊烷,3∶1→1∶1,然后乙酸乙酯)提纯。
产率:74%。
TLC:Rf 0.5(乙酸乙酯/戊烷(1/1))
1H NMR(360MHz,CDCl3):δ=1.49(s,9H),6.76(s,1H),7.26(dd,J=2.6Hz,J=8.8Hz,1H),7.29-7.32(m,1H),7.30(d,J=8.6Hz,2H),7.38(d,J=8.6Hz,2H),7.47(s,1H),8.06(dd,J=1.9Hz,J=7.7Hz,1H),8.10(s,1H),8.17(d,J=8.8Hz,1H),8.39(dd,J=1.9Hz,J=4.7Hz,1H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=28.3(3×CH3),80.7(Cq),118.6(CH),120.1(CH),122.8(CH),123.4(CH),129.1(2×CH),129.2(Cq),130.6(2×CH),131.1(Cq),133.6(Cq),134.3(Cq),135.8(Cq),136.1(Cq),139.9(CH),146.7(Cq),151.1(CH),152.7(Cq),162.5(Cq)。
ESI-MS:m/z=460[37Cl-M++H],458[35Cl-M++H],404[37Cl-M+-C4H7],402[35Cl-M+-C4H7]。
III.22-氯-N-(4′-氯联苯-2-基)烟酰胺(啶酰菌胺)
将0.20g(0.44mmol){4′-氯-6-[(2-氯吡啶-3-羰基)氨基]联苯-3-基}氨基甲酸叔丁酯溶于4ml 10%盐酸、1ml异丙醇和3ml甲醇中并在50℃的温度下搅拌90分钟。然后将反应混合物冷却至0℃并与0.079g(1.1mmol)亚硝酸钠的1ml水溶液滴加混合。使该混合物在0℃下再搅拌30分钟,然后在室温下搅拌30分钟。在加入20ml异丙醇之后,将反应混合物加热到70℃并保持15分钟。在减压浓缩之后,加入乙酸乙酯并将水相用碳酸钠碱化。产物用乙酸乙酯萃取(3×),合并的有机相用饱和氯化钠溶液洗涤并在硫酸钠上干燥。减压浓缩之后借助在硅胶上柱层析(乙酸乙酯/戊烷,1∶1)提纯。
产率:82%
TLC:Rf 0.8(乙酸乙酯)
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ=7.25-7.27(m,2H),7.34(d,J=8.3Hz,2H),7.34-7.37(m,1H),7.41-7.46(m,1H),7.44(d,J=8.3Hz,2H),8.13-8.15(m,1H),8.15(dd,J=1.8Hz,J=7.6Hz,1H),8.42(d,J=8.2Hz,1H),8.45(J=1.8Hz,J=4.7Hz,1H)。
13C NMR(90.6MHz,CDCl3):δ=122.2(CH),122.8(CH),125.3(CH),128.8(CH),129.2(2×CH),130.2(CH),130.7(2×CH),131.0(Cq),132.3(Cq),134.2(Cq),134.3(Cq),136.2(Cq),140.0(CH),146.6(Cq),151.2(CH),162.5(Cq)。
ESI-MS:m/z=345[37Cl-M++H],343[35Cl-M++H]。

Claims (31)

1.一种制备式(I)的氨基联苯类的方法:
其中
m为0、1、2或3;
R1各自独立地为卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟基烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基、C3-C6环烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4卤代烷硫基、硝基、氰基、SO3R3、SO2R3、SO2NR10R11、COOR2、COR4、OCOR4、CONR10R11、NR10COR4、NR10SO2R3、C1-C4烷基亚氨基、芳基、芳氧基、芳基羰基、芳基-C1-C4烷基、芳基甲氧羰基、芳基烷基亚氨基或具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中在后述基团中的芳基和杂芳基任选带有1、2、3、4或5个选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基;
A为氢、NR5R6、(NR7R8R9)+V-、卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、硝基、SO3R3、COOR2、CONR10R11、COR4或芳基,其中芳基任选带有1、2、3或4个选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基;以及
E为氢、卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟基烷基、C3-C6环烷基、芳基或具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中芳基和杂芳基任选带有1、2、3、4或5个选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基;
其中
R2各自独立地为氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟基烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基、C3-C6环烷基、芳基或具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基;
R3为氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟基烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基、C3-C6环烷基、芳基、具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基;
R4为氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟基烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基、C3-C6环烷基、芳基、具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基;
R5和R6各自独立地为氢、C1-C10烷基、C3-C4链烯基、C3-C10环烷基、C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基、C1-C4卤代烷基磺酰基、芳基、芳基-C1-C4烷基、芳基羰基、芳氧羰基或芳基甲氧羰基,其中后五个取代基的芳基任选各自带有1、2、3或4个选自卤素、硝基、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基;或
R5和R6一起形成基团=CR12-NR13R14,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基;
R7、R8和R9各自独立地为C1-C10烷基;
R10和R11各自独立地为氢、C1-C10烷基、C1-C10卤代烷基、C1-C10羟基烷基、C2-C4链烯基、C2-C4炔基、C3-C10环烷基、C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基磺酰基、C1-C4卤代烷基磺酰基、芳基、芳基-C1-C4烷基、芳基羰基、芳氧羰基、芳基甲氧羰基或具有1、2或3个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中后六个取代基的芳基和杂芳基任选各自带有1、2、3或4个选自卤素、硝基、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基;
R12、R13和R14各自独立地为氢、C1-C10烷基或芳基;和
V-表示一价阴离子或等同于一价阴离子的多价阴离子部分;
该方法包括下列步骤:
(i)使式(II)的重氮盐与式(III)的苯胺衍生物在可以引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下反应:
其中
A'如对A所定义,条件是A'不为氢;
X-为一价阴离子或等同于一价阴离子的多价阴离子部分;以及
m、E和R1各自如上所定义,
得到式(I')的氨基联苯:
(ii)任选将在步骤(i)中得到的式(I')的氨基联苯转化成其中A为氢的式(I)的氨基联苯;
其中步骤(i)中引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件为下列措施:
-在至少一种还原剂存在下进行步骤(i)。
2.根据权利要求1的方法,其用于制备式(IA)的2-氨基联苯类:
其中R1、m、A和E各自如权利要求1所定义,
包括下列步骤:
(i)使式(II)的重氮盐与式(III)的苯胺衍生物在可以引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下反应:
其中
A'如对A所定义,条件是A'不为氢;
X-为一价阴离子或等同于一价阴离子的多价阴离子部分;以及
m、E和R1各自如上所定义,
得到式(I')的氨基联苯:
(i-a)需要的话从异构体I'A中除去异构体I'B:
(ii)任选将在步骤(i)或(i-a)中得到的式(I'A)的氨基联苯转化成其中A为氢的式(IA)的氨基联苯;或
(i-b1)在A'为NR5R6的情况下,其中
R5为H;和
R6为C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4卤代烷基磺酰基;或者
R5和R6一起形成基团=CR12-NR13R14,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基,
需要的话从异构体I'B中除去异构体I'A;
(i-b2)除去在步骤(i)或(i-b1)中得到的氨基联苯(I'B)的氨基,得到式(XII)的联苯:
(i-b3)除去基团R6和需要的话除去基团R5,得到其中A为H的化合物(IA);其中步骤(i)中引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件为下列措施:
-在至少一种还原剂存在下进行步骤(i)。
3.根据权利要求2的方法,其用于制备通式(X)的2-氨基联苯类:
其中
R1、E和m各自如权利要求1所定义,
包括下列步骤:
(i)使通式(II)的重氮盐与通式(III')的苯胺衍生物在可以引起式(II)的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下反应:
其中X-、R1、E和m各自如权利要求1所定义;
R5为H;和
R6为C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4卤代烷基磺酰基;或
R5和R6一起形成基团=CR12-NR13R14,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基;
得到式(XI)的氨基联苯:
(i-b2)除去在步骤(i)中得到的氨基联苯的氨基,得到式(XII)的联苯:
(i-b3)除去基团R6和需要的话除去基团R5,得到化合物(X);
其中步骤(i)中引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件为下列措施:
-在至少一种还原剂存在下进行步骤(i)。
4.一种制备通式(IV)的N-酰基氨基联苯类的方法:
其中
R1、m、E和A各自如权利要求1所定义,以及
Y为芳基或具有1、2、3或4个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中芳基和杂芳基任选带有1、2、3或4个选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基,
包括下列步骤:
(i)使通式(II)的重氮盐与通式(III)的苯胺衍生物在可以引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下反应:
其中X-、m、R1、E和A'各自如权利要求1所定义,
得到式(I')的2-氨基联苯:
其中R1、m、E和A'各自如上所定义,
(ii)任选将在步骤(i)中得到的式(I’)的氨基联苯转化成其中A为氢的式(I)的氨基联苯;
其中步骤(i)中引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件为下列措施:
-在至少一种还原剂存在下进行步骤(i),
(iii)通过与通式(V)的化合物反应而使在步骤(i)或步骤(ii)中得到的式(I')或(I)化合物N-酰化:
其中W为离去基团,
得到式(IV)或(IV')的化合物:
(iv)任选将在步骤(iii)中得到的式(IV')化合物转化成其中A为氢的式(IV)化合物。
5.一种制备通式(XIII)的N-酰基-2-氨基联苯类的方法:
其中
R1、E和m各自如权利要求1所定义;以及
Y为芳基或具有1、2、3或4个选自N、O和S的杂原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中芳基和杂芳基任选带有1、2、3或4个选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基和C1-C4卤代烷氧基的取代基,
包括下列步骤:
(i)使通式(II)的重氮盐与通式(III')的苯胺衍生物在可以引起式(II)的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件下反应:
其中X-、R1、E和m各自如权利要求1所定义且R5和R6各自如权利要求3所定义,
得到如权利要求3所定义的式(XI)的氨基联苯;
(i-b2)除去在步骤(i)中得到的氨基联苯的氨基,得到如权利要求3所定义的式(XII)的联苯;
(i-b3)除去基团R6和需要的话除去基团R5,得到如权利要求3所定义的化合物(X);
其中步骤(i)中引起式II的重氮盐分解成氮气和芳基自由基的反应条件为下列措施:
-在至少一种还原剂存在下进行步骤(i),
(iii)通过与通式(V)的化合物反应而使在步骤(i-b3)中得到的式(X)化合物N-酰化:
其中W为离去基团,
得到式(XIII)的化合物。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中所述至少一种还原剂选自还原性金属盐和还原性阴离子。
7.根据权利要求6的方法,其中所述至少一种还原剂选自还原性金属盐。
8.根据权利要求7的方法,其中所述还原性金属盐选自Ti(III)盐、Cu(I)盐和Fe(II)盐。
9.根据权利要求8的方法,其中所述金属盐为TiCl3
10.根据权利要求9的方法,其中步骤(i)在至多为5的pH下进行。
11.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中式(II)的重氮盐以0.001-0.9mol的量使用,在每种情况下基于1mol式(III)或(III')的苯胺衍生物。
12.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中式(II)的重氮盐与式(III)或(III')的苯胺衍生物的反应在至少部分除去氧气的溶剂中进行。
13.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中所述反应在含水溶剂中进行。
14.根据权利要求13的方法,其中所述含水溶剂为水或稀盐酸。
15.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中在A'为NR5R6,其中R5和R6各自独立地为氢、C1-C10烷基、C3-C4链烯基、C3-C10环烷基、芳基或芳基-C1-C4烷基;或A'为卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、硝基、SO3R3、COOR2、CONR10R11、COR4或如权利要求1任选取代的芳基的情况下,步骤(i)在5-9的pH下进行。
16.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中在A'为NR5R6,其中R5为H且R6为C1-C4烷基羰基、C1-C4卤代烷基羰基、C3-C4链烯基羰基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4卤代烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4卤代烷基磺酰基,或者R5和R6一起形成基团=CR12-NR13R14,或者与它们所键合的氮原子一起形成C1-C4烷基亚氨基或芳基-C1-C4烷基亚氨基的情况下,步骤(i)在0-7的pH下进行。
17.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中X-选自Hal-、BF4 -、PF6 -、SbF6 -、1/2SO4 2–、乙酸根、三氟乙酸根、三氯乙酸根、芳族1,2-二羧酰亚胺的阴离子和芳族1,2-二磺酰亚胺的阴离子。
18.根据权利要求1、2和4中任一项的方法,其中在化合物I中以及在母体化合物II中,R1为卤素、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基或芳氧基,其中芳氧基中的芳基任选带有1、2或3个选自卤素、C1-C4烷基和C1-C4烷氧基的取代基且m为1或2。
19.根据权利要求3或5的方法,其中在化合物X中以及在母体化合物II中,R1为卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基或芳氧基,其中芳氧基中的芳基任选带有1、2或3个选自卤素、C1-C4烷基和C1-C4烷氧基的取代基且m为1或2。
20.根据权利要求18的方法,其中R1为2-F、4-F、2-Cl、4-Cl、2-Br、4-Br、2-甲氧基、4-甲氧基、2-苯氧基、4-苯氧基、3,4-F2或3,4-Cl2
21.根据权利要求19的方法,其中R1为2-CH3、3-CH3、4-CH3、2-F、3-F、4-F、2-Cl、3-Cl、4-Cl、2-Br、3-Br、4-Br、2-甲氧基、3-甲氧基、4-甲氧基、2-CF3、3-CF3、4-CF3、2-OCF3、3-OCF3或4-OCF3
22.根据权利要求1、2和4中任一项的方法,其中A为氢、溴、氯、氟、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷氧羰基或NR5R6,以及A'为溴、氯、氟、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷氧羰基或NR5R6
23.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中R5为氢且R6选自氢、C1-C4烷基羰基、C1-C4烷氧羰基、C3-C4链烯氧羰基、C1-C4烷基氨基羰基、二-C1-C4烷基氨基羰基、苄基、甲基苄基、甲氧基苄基、苄氧羰基和芴基甲氧羰基。
24.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中E为氢。
25.根据权利要求4或5的方法,其中W为卤素。
26.根据权利要求4或5的方法,其中Y为具有1、2或3个氮原子作为环成员的5或6员杂芳基,其中杂芳基任选带有1、2或3个选自卤素、C1-C4烷基和C1-C4卤代烷基的取代基。
27.根据权利要求26的方法,其中Y选自2-氯吡啶-3-基、1-甲基-3-(三氟甲基)吡唑-4-基、1-甲基-3-(二氟甲基)吡唑-4-基和1,3-二甲基-5-氟吡唑-4-基。
28.根据权利要求1、2和4中任一项的方法,其中在化合物I和IV中,A选自氢、溴和NR5R6,以及在化合物I'和III中,A'选自溴和NR5R6
29.根据权利要求4的方法,其中在化合物I和IV中,A为氢,R1为4-氯且Y为2-氯吡啶-3-基。
30.根据权利要求4的方法,其中在化合物I和IV中,A为氟,R1为氯,m为2且Y为1-甲基-3-(二氟甲基)吡唑-4-基。
31.根据权利要求4的方法,其中在化合物I和IV中,A为氢,R1为氟,m为3且Y为1-甲基-3-(二氟甲基)吡唑-4-基。
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