CN105308051A - 环氧乙烷衍生物的制备方法及唑衍生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是通过使酮衍生物(I)和硫叶立德在烃类溶剂中进行反应，从而获得环氧乙烷衍生物(II)，因此，可以提高对其中一个几何异构体的选择性。
Description
技术领域
本发明涉及环氧乙烷衍生物的制备方法及唑衍生物的制备方法。
背景技术
现已知有一种唑基甲基环戊醇衍生物，其作为农业园艺用病害防治剂及工业用材料保护剂的有效成分，显示出优异活性。例如，专利文献1中记载了一种2-(卤代烃取代)-5-苄基-1-唑基甲基环戊醇衍生物，其对人畜毒性低，对各类植物病害显示出较高的防治效果，并对各种农业园艺植物显示出角高的生长效果。
此外，专利文献1中记载了作为2-(卤代烃取代)-5-苄基-1-唑基甲基环戊醇衍生物的制备工序的一部分的以下内容：将作为中间物的2-取代-5-苄基环戊酮衍生物环氧乙烷化，并对通过环氧乙烷化获得的生成物即环氧乙烷衍生物进行唑化。
专利文献2中记载了通过上述唑化获得的生成物即唑衍生物，是一种几何异构体的混合物，其涉及环戊烷环的第1位上的取代基与第5位上的取代基之间的立体构型。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第WO2011/070771号(2011年6月16日公开)
专利文献2：国际公开第WO2012/169559号(2012年12月13日公开)
发明内容
发明要解决的问题
上述唑衍生物的立体构型，是通过其之前工序即环氧乙烷化生成的。即，上述环氧乙烷衍生物为几何异构体的混合物，且其立体构型也在唑衍生物中得以维持。唑衍生物的立体构型在之后的反应工序中也能维持，因此，只要不进行几何异构体的分离，最终生成物将成为几何异构体的混合物。从各种观点出发，作为最终生成物或者其中间物，有时只想获得其中一个几何异构体。在这种情况下，从节省原料等观点来看，在生成几何异构体的环氧乙烷化工序中，提高对其中一个几何异构体的选择性为较理想。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种在2-取代-5-苄基环戊酮衍生物的环氧乙烷化过程中，提高对其中一个几何异构体的选择性的制备方法。
解决问题的手段
本发明所涉及的环氧乙烷衍生物的制备方法是一种下述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物的制备方法，
化学式1
在式(II)中，R1和R2分别独立地表示氢原子、碳数1～4的烷基或者-CnH2n-O-G，G表示保护基，n表示1～4的整数，R1和R2也可相互键合而形成环，X表示卤素原子、碳数1～4的烷基、碳数1～4的卤代烷基、碳数1～4的烷氧基、碳数1～4的卤代烷氧基、苯基、氰基或硝基，m表示0～5的整数，m为2以上时，多个X可以相互不同。
其特征在于，使下述通式(I)所示的酮衍生物和硫叶立德在烃类溶剂中进行反应。
化学式2
式(I)中，R1、R2、X及m分别与式(II)中的R1、R2、X及m相同。
有益效果
根据本发明，通过使用烃作为2-取代-5-苄基环戊酮衍生物的环氧乙烷化中的溶剂，能够提高对所获得的生成物中的其中一个几何异构体的选择性。
具体实施方式
〔1.环氧乙烷衍生物的制备方法〕
本发明的一个实施方式所涉及的环氧乙烷衍生物的制备方法，通过使下述通式(I)所示的酮衍生物，以下称为“酮衍生物(I)”，在烃类溶剂中与硫叶立德反应而进行环氧乙烷化，从而制备下述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物的方法，即以下所述的“环氧乙烷衍生物(II)”的方法。
化学式3
化学式4
通式(I)中，X表示卤素原子、碳数1～4的烷基、碳数1～4的卤代烷基、碳数1～4的烷氧基、碳数1～4的卤代烷氧基、苯基、氰基或硝基。
作为卤素原子，例如可列举氯原子、氟原子、溴原子、以及碘原子。
作为碳数1～4的烷基，例如可列举甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基、2-甲基丙基、正丁基、以及1，1-二甲基乙基等。
作为碳数1～4的卤代烷基，例如可列举三氟甲基、1，1，2，2，2-五氟乙基、氯甲基、三氯甲基、以及溴甲基等。
作为碳数1～4的烷氧基，例如可列举甲氧基、乙氧基、以及正丙氧基等。
作为碳数1～4的卤代烷氧基，例如可列举三氟甲氧基、二氟甲氧基、1，1，2，2，2-五氟乙氧基、以及2，2，2-三氟乙氧基等。
X优选为卤素原子、碳数1～3的卤代烷基、碳数1～3的卤代烷氧基、碳数1～3的烷基、以及碳数1～3的烷氧基，较优选为卤素原子、碳数1～2的卤代烷基、以及碳数1～2的卤代烷氧基，进一步优选为卤素原子，尤其优选为氟原子或氯原子。
m表示0～5的整数。m为2以上时，多个X可为相同或相异。其中，m优选为0～3的整数，较优选为0～2的整数，进一步优选为0或者1。
对X的键合位置并无特别限制，m为1时，优选为成为4-取代苄基的位置。
R1和R2分别独立地表示氢原子、碳数1～4的烷基或者-CnH2n-O-G。R1和R2也可相互键合而形成环。
作为碳数1～4的烷基，例如可列举甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、正丁基、以及1，1-二甲基乙基等。
-CnH2n-O-G中，G表示保护基。对保护基并无特别限制，例如可列举：甲氧基甲基和乙氧基甲基等烷氧基甲基、叔丁基和甲基等低级烷基、取代或未取代的苄基、取代或未取代的四氢吡喃基、取代或未取代的四氢呋喃基、以及丙烯基等。n表示1～4的整数。其中，n优选为1～3的整数，较优选为1或者2的整数，进一步优选为1。-CnH2n-可以是直链状，也可以是分枝链状。R1和R2均为-CnH2n-O-G时，两个G也可相互键合而形成环。
作为两个G相互键合而形成环时的保护基，例如可列举亚甲基缩醛、亚乙基缩醛、叔丁基亚甲基缩酮、1-叔丁基亚乙基缩酮、1-苯基亚乙基缩酮、丙烯醛缩醛、异亚丙基缩酮即丙酮化合物、亚环戊基缩酮、亚环己基缩酮、亚环庚基缩酮、亚苄基缩醛、对甲氧基亚苄基缩醛、2，4-二甲氧基亚苄基缩酮、3，4-二甲氧基亚苄基缩酮、2-硝基亚苄基缩醛、4-硝基亚苄基缩醛、均三甲基苯缩醛、1-萘甲醛缩醛、二苯甲酮缩酮、樟脑缩酮、薄荷酮、甲氧基亚甲基缩醛、乙氧基亚甲基缩醛、二甲氧基亚甲基原酸酯、1-甲氧基亚乙基原酸酯、1-乙氧基亚乙基原酸酯、亚甲基原酸酯、苯酞原酸酯、1，2-二甲氧基亚乙基原酸酯、α-甲氧基亚苄基原酸酯、2-氧杂亚环戊基原酸酯、丁烷-2，3-双缩醛、环己烷-1，2-二缩醛、双二氢吡喃缩酮、二-叔丁基硅烯、1，3-(1，1，3，3-四异丙基)二硅氧烷(disiloxanylidene)、以及1，1，3，3-四-叔丁氧基二硅氧烷等，但并不限定于这些。
R1和R2分别优选为-CnH2n-O-G。
此外，R1和R2均为-CnH2n-O-G时，酮衍生物(I)可由下述通式(Ic)来表示。
化学式5
在通式(Ic)中，G1和G2分别表示保护基。G1和G2可以相同也可不同。此外，G1和G2也可相互键合而形成环。G1和G2的具体例与式(I)中的R1和R2为-CnH2n-O-G时的G相同。n1和n2分别独立地表示1～4的整数，即，1、2、3或4。X和m分别与式(I)中的X和m相同。
酮衍生物(I)较优选为下述通式(Ia)所示的酮衍生物，以下称为“酮衍生物(Ia)”。
化学式6
在通式(Ia)中，p和q分别独立地为1或2。p和q均优选为1。X和m分别与式(I)中的X和m相同，G1和G2分别与式(Ic)中的G1和G2相同。
酮衍生物(I)进一步优选为下述通式(Ib)所示的酮衍生物，以下称为“酮衍生物(Ib)”。
化学式7
通式(Ib)中，R3和R4分别独立地表示氢原子、碳数1～4的烷基、苯基、或者苄基。
作为碳数1～4的烷基，例如可列举甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、正丁基、以及1，1-二甲基乙基等。
R3或R4中苯基的1个以上氢原子、以及R3或R4中苄基之苯基部分的1个以上氢原子可被碳数1～4的烷基、碳数1～4的烷氧基、或者卤素原子取代。作为取代基的碳数1～4的烷基，例如可列举甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、正丁基、以及1，1-二甲基乙基等。作为用作取代基的碳数1～4的烷氧基，例如可列举甲氧基、乙氧基、以及正丙氧基等。作为用作取代基的卤素原子，例如可列举氟原子、氯原子、以及溴原子等。
其中，R3和R4分别独立，优选为氢原子或碳数1～4的烷基，较优选为碳数1～4的烷基，进一步优选为碳数1～2的烷基，尤其优选R3和R4均为甲基。
通式(Ib)中，p、q、X及m，分别与式(Ia)中的p、q、X及m相同。
作为酮衍生物(I)的适宜例，例如，可举出下述通式(Id)所示的酮衍生物，但并不限定于此。
化学式8
在通式(Id)中，X1表示氢原子、氟原子或氯原子。
对于酮衍生物(I)，例如，根据参考文献2的记载而合成即可。
式(II)中，R1、R2、X及m分别与式(I)中的R1、R2、X及m相同。
使用作为酮衍生物(I)较为合适的酮衍生物(Ia)时，作为环氧乙烷衍生物(II)，生成下述通式(IIa)所示的化合物，以下称为“环氧乙烷衍生物(IIa)”。
化学式9
通式(IIa)中，G1、G2、p、q、X及m分别与式(Ia)中的G1、G2、p、q、X及m相同。
使用作为酮衍生物(I)进一步合适的酮衍生物(Ib)时，作为环氧乙烷衍生物(II)，生成下述通式(IIb)所示的化合物，以下称为“环氧乙烷衍生物(IIb)”。
化学式10
式(IIb)中，R3、R4、p、q、X及m分别与式(Ib)中的R3、R4、p、q、X及m相同。
作为环氧乙烷衍生物(II)的几何异构体，有下述通式(II-α)所示的环氧乙烷衍生物，以下称为环氧乙烷衍生物(II-α)，以及下述通式(II-β)所示的环氧乙烷衍生物，以下称为环氧乙烷衍生物(II-β)。
化学式11
通式(II-α)和通式(II-β)中，R1、R2、X及m分别与式(I)中的R1、R2、X及m相同。
另外，在本说明书中，有关环氧乙烷衍生物(II)，将环氧乙烷衍生物(II-α)设为“顺式异构体”，将环氧乙烷衍生物(II-β)设为“反式异构体”。另外，只记为“环氧乙烷衍生物(II)”时，其中包含了环氧乙烷衍生物(II-α)和环氧乙烷衍生物(II-β)两者。
将本实施方式所涉及的环氧乙烷衍生物(II)的制备方法的反应流程，表示在下述反应流程1中。通过使酮衍生物(I)和硫叶立德在烃类溶剂中进行反应，从而制备环氧乙烷衍生物(II)。根据本实施方式所涉及的环氧乙烷衍生物的制备方法，可提高针对顺式异构体即环氧乙烷衍生物(II-α)的选择性，参照后述的实施例。
化学式12
作为烃类溶剂，例如可列举：甲苯、苯、二甲苯等芳香族烃；戊烷、己烷、庚烷等链状烃；环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷等环状烃等，也可以按照需要将这些混合而使用。其中，优选使用芳香族烃，其中更优选使用甲苯和苯。
作为硫叶立德，例如可列举二甲基亚甲基锍等亚甲基锍类和二甲基亚甲基氧锍等亚甲基氧锍类。硫叶立德，例如可通过在烃类溶剂中，使锍化合物或氧化锍化合物与碱基进行反应而生成。
作为锍化合物，例如可列举：三甲基溴化锍、三甲基氯化锍、以及三甲基碘化锍等。作为氧化锍化合物，例如可列举：三甲基氧化锍溴化物(TMSOB)、三甲基氧化锍氯化物、以及三甲基氧化锍碘化物等。从收率的观点考虑，生成硫叶立德时优选使用氧化锍化合物，其中，更优选使用三甲基氧化锍溴化物。
作为碱基，例如可列举：氢化钠等金属氢化物；甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠及叔丁醇钾等碱金属醇盐；氢氧化钾及氢氧化钠等碱金属的氢氧化物；氢氧化镁及氢氧化钙等碱土类金属氢氧化物；钠及钾等碱金属；甲基锂及正丁基锂等碱金属的有机金属化合物；碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠及碳酸氢钾等碱金属碳酸盐；碳酸钙及碳酸钡等碱土类金属碳酸盐。其中，优选为金属醇盐和金属氢氧化物，较优选为金属醇盐，进一步优选为碱金属叔丁醇，尤其优选为叔丁醇钠。另外，从制备中处理的容易性观点来看，作为溶解金属醇盐的溶剂，可列举甲醇、乙醇及叔丁醇等。
锍化合物或氧化锍化合物可分批添加。另外，碱基可分批添加。进一步，锍化合物或氧化锍化合物，及碱基两者可分批添加。关于添加锍化合物或氧化锍化合物的次数，只要是能够达成规定目的的次数，则并无特殊限定。作为次数，优选为1～20次，较优选为1～10次。分批添加碱基时也相同。
另外，也可适量添加催化剂用量的二乙二醇。
反应温度和反应时间，可根据所使用的烃类溶剂、酮衍生物(I)、锍化合物或者氧化锍化合物，以及碱基的种类等来适当设定。反应温度，例如，优选为0～150℃，较优选为25～80℃。反应时间，例如，优选为0.1小时～5日，较优选为0.2小时～1日。
相对于酮衍生物(I)，锍化合物或氧化锍化合物的合计使用量优选为0.5～5倍摩尔，较优选为0.8～2倍摩尔。
相对于酮衍生物(I)，碱基使用量优选为0.5～5倍摩尔，较优选为0.8～2倍摩尔。
本实施方式所涉及的环氧乙烷衍生物的制备方法，如上所述，可提高针对环氧乙烷衍生物(II-α)的选择性。另外，环氧乙烷衍生物(II-α)和环氧乙烷衍生物(II-β)以外的副产物的生成被抑制，从而提高环氧乙烷衍生物(II-α)的纯度和收率，参照后述的实施例。进一步，原料即酮衍生物(I)的残存量减少，从而提高环氧乙烷衍生物(II-α)的纯度和收率，参照后述的实施例。另外，作为溶剂使用N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)等质子惰性的极性溶剂的以往的制备方法中，该溶剂在水和低极性有机溶剂中均容易溶解，因此在以高收率提取环氧乙烷衍生物(II)时较费工夫，但本实施方式所涉及的环氧乙烷衍生物的制备方法，其中所使用的溶剂难以溶解于水，因此可减少提取中所费工夫。因此，本实施方式所涉及的环氧乙烷衍生物的制备方法，还可适用于工业规模。
〔2.唑衍生物的制备方法〕
本发明的一个实施方式所涉及的唑衍生物的制备方法，为下述通式(III)所示的唑衍生物，以下称为“唑衍生物(III)”的制备方法，其包含利用上述环氧乙烷衍生物的制备方法制备环氧乙烷衍生物(II)的工序。
化学式13
式(III)中，R1、R2、X及m分别与式(II)中的R1、R2、X及m相同。A表示氮原子或次甲基。A优选为氮原子。
本实施方式中的唑衍生物的制备方法，进一步，还可以包含将烃、水，或者烃和水的混合物作为溶剂，使环氧乙烷衍生物(II)与下述通式(IV)所示的化合物，以下称为化合物(IV)，进行反应而唑化，从而制备唑衍生物(III)的工序。
化学式14
通式(IV)中，M表示氢原子或者碱金属。作为碱金属，例如可列举钾、钠，以及锂。A与式(III)中的A相同。
将本实施方式所涉及的唑衍生物(III)的制备方法的反应流程的一个例子，表示在下述反应流程2中。
化学式15
作为用作溶剂的烃，例如可列举：甲苯、苯、二甲苯等芳香族烃；戊烷、己烷、庚烷等链状烃；环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷等环状烃等，也可以按照需要将这些混合而使用。作为用作溶剂的烃，其中，优选使用芳香族烃，其中更优选使用甲苯和苯。在环氧乙烷衍生物(II)的制备工序中作为溶剂所使用的烃，与在唑衍生物(III)的制备工序中作为溶剂所使用的烃，可以是相同种类，也可以是不同种类。
相对于环氧乙烷衍生物(II)，化合物(IV)的使用量优选为0.5～10倍摩尔，较优选为0.8～5倍摩尔。
反应温度和反应时间，可根据所使用的溶剂，以及化合物(IV)的种类等来适当设定。反应温度，例如，优选为0～200℃，较优选为20～150℃。此外，反应时间，例如，优选为0.1小时～数日，较优选为0.2小时～5日。
作为化合物(IV)，使用式(IV)中的M为氢原子的化合物时，唑化将在碱基存在下进行。作为唑化中的碱基，可列举作为在环氧乙烷化中所使用的碱基而列举的碱基，其中，优选为氢氧化钾及氢氧化钠等碱金属的氢氧化物。相对于唑化中的环氧乙烷衍生物(II)的碱基使用量，优选为0.02～5倍摩尔，较优选为0.05～1.5倍摩尔。
本发明的另一个实施方式所涉及的唑衍生物的制备方法中，还可包含代替烃、水，或者烃和水的混合物，将DMAc、N-甲基吡咯烷酮(NMP)，或者二甲基亚砜(DMSO)等作为溶剂，使环氧乙烷衍生物(II)与化合物(IV)进行反应，从而制备唑衍生物的工序。本发明的又另一个实施方式中的唑衍生物的制备方法中，还可包含用无溶剂，使环氧乙烷衍生物(II)与化合物(IV)进行反应，从而制备唑衍生物(III)的工序。另外，反应温度和反应时间等条件，与使用烃、水，或者烃和水的混合物时相同。
另外，在任意一个实施方式中，都可以添加合适的、相关转移催化剂。作为相关转移催化剂，例如可列举：四正丁基溴化铵、四正己基溴化铵，以及苄基三乙基氯化铵等。
在唑衍生物的制备方法中，作为溶剂使用烃、水，或者烃和水的混合物的实施方式，与使用N，N-二甲基乙酰胺等质子惰性的極性溶剂的实施方式相比较，在以高收率提取唑衍生物(III)时费较少的功夫就可获得，因此比较理想。这是因为，质子惰性的极性溶剂在水和低极性有机溶剂中均容易溶解，与此相反，烃和水只在水和低极性有机溶剂中的一方中容易溶解。故而，特别是作为溶剂使用烃、水，或者烃和水的混合物的实施方式，还可进一步适用于工业规模。
上述环氧乙烷化和唑化，可在同一反应体系内进行，此外，也可在不同反应体系内进行。在此，“反应体系”是指反应容器内发生的单一反应、以及反应容器内同时发生的多个反应。即，本实施方式的唑衍生物的制备方法中，即使是由原料经中间物获得的生成物，只要在反应容器内从原料到中间物的反应，和从中间物到生成物的反应同时发生，则视为同一反应体系。
更具体而言，当环氧乙烷化完成后再发生唑化时，环氧乙烷化及唑化的反应体系是不同的。此时，进行环氧乙烷化的容器与进行唑化的容器可以相同也可以不同。另一方面，当发生环氧乙烷化的同时还发生唑化时，环氧乙烷化与唑化同时且连续发生，因此反应体系是相同的。此时，可以预先将所有的环氧乙烷化及唑化的原料投入反应容器内，也可以在反应途中适当投放。
作为唑衍生物(III)的几何异构体，有下述通式(III-α)所示的唑衍生物，以下称为唑衍生物(III-α)，以及下述通式(III-β)所示的唑衍生物，以下称为唑衍生物(III-β)。唑衍生物(III-α)由环氧乙烷衍生物(II-α)生成，唑衍生物(III-β)由环氧乙烷衍生物(II-β)生成。因此，上述各实施方式所涉及的唑衍生物(III)的制备方法，通过包含利用上述环氧乙烷衍生物的制备方法的环氧乙烷衍生物(II)的制备工序，从而提高对唑衍生物(III)的其中一个几何异构体的选择性。
化学式16
通式(III-α)和通式(III-β)中，R1、R2、X及m分别与式(I)中的R1、R2、X及m相同，A与式(III)中的A相同。
另外，在本说明书中，有关唑衍生物(III)，将唑衍生物(III-α)设为“顺式异构体”，将唑衍生物(III-β)设为“反式异构体”。另外，只记为“唑衍生物(III)”时，其中包含了唑衍生物(III-α)和唑衍生物(III-β)两者。
仅使用了环氧乙烷衍生物(II)的一个几何异构体时，例如唑化前进行了提纯和分离时，只生成对应的唑衍生物(III)的几何异构体。
在任意一个实施方式中，在制备环氧乙烷衍生物(II)的工序之后，制备唑衍生物(III)的工序之前，还可包含分离环氧乙烷衍生物(II)的一个几何异构体，具体而言是环氧乙烷衍生物(II-α)的工序。环氧乙烷衍生物(II)的一个几何异构体的分离可利用众所周知的方法进行。环氧乙烷衍生物(II)的立体构型在其之后的反应工序中也会维持。因此，特别是通过在生成了环氧乙烷衍生物(II)的阶段，仅分离其中一个几何异构体即环氧乙烷衍生物(II-α)，可以在之后的各工序中节省原料。
唑衍生物(III)，适用于制备下述通式(V)所示的唑衍生物，以下称为“唑衍生物(V)”。
化学式17
通式(V)中，X、m及A分别与式(III)中的X、m及A相同。L表示卤素原子，作为卤素原子优选为氯原子和溴原子。
关于键合于环戊烷环的羟基与(取代)苄基的立体构型，从唑衍生物(III-α)，仅可获得与唑衍生物(III-α)相同立体构型的唑衍生物(V)，从唑衍生物(III-β)，仅可获得与唑衍生物(III-β)相同立体构型的唑衍生物(V)。
唑衍生物(V)对引发植物病害的多种细菌具有优异杀菌作用。另外，唑衍生物(III)本身也对引发植物病害的细菌具有优异杀菌作用。此外，唑衍生物(V)和唑衍生物(III)也可适用于工业用材料保护剂或者植物生长调节剂。
〔3.总结〕
如上所述，本发明所涉及的环氧乙烷衍生物的制备方法是一种下述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物的制备方法，
化学式18
在式(II)中，R1和R2分别独立地表示氢原子、碳数1～4的烷基或者-CnH2n-O-G，G表示保护基，n表示1～4的整数，R1和R2也可相互键合而形成环，X表示卤素原子、碳数1～4的烷基、碳数1～4的卤代烷基、碳数1～4的烷氧基、碳数1～4的卤代烷氧基、苯基、氰基或硝基，m表示0～5的整数，m为2以上时，多个X可以相互不同。
其特征在于，使下述通式(I)所示的酮衍生物和硫叶立德在烃类溶剂中进行反应。
化学式19
式(I)中，R1、R2、X及m分别与式(II)中的R1、R2、X及m相同。
上述烃类溶剂优选为芳香族烃。
上述烃类溶剂较优选为甲苯或苯。
上述通式(I)所示的酮衍生物是下述通式(Ia)所示的酮衍生物，
化学式20
式(Ia)中，G1和G2分别表示保护基，G1和G2也可相互键合而形成环，p和q分别独立地为1或2，X及m分别与式(II)中的X及m相同。
上述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物，优选为下述通式(IIa)所示的环氧乙烷衍生物。
化学式21
式(IIa)中，G1、G2、p、q、X及m分别与式(Ia)中的G1、G2、p、q、X及m相同
上述通式(Ia)所示的酮衍生物是下述通式(Ib)所示的酮衍生物，
化学式22
式(Ib)中，R3和R4分别独立地表示氢原子、碳数1～4的烷基、苯基或者苄基，该苯基的1以上的氢原子和该苄基的苯部上的1以上的氢原子，可被碳数1～4的烷基、碳数1～4的烷氧基或卤素原子取代，p、q、X及m分别与式(Ia)中的p、q、X及m相同。
上述通式(IIa)所示的环氧乙烷衍生物，较优选为下述通式(IIb)所示的环氧乙烷衍生物。
化学式23
式(IIb)中，R3、R4、p、q、X及m分别与式(Ib)中的R3、R4、p、q、X及m相同
进一步优选为R3和R4分别独立地为氢原子或碳数1～4的烷基。
优选为X为氟原子或氯原子，m为0或1。
本发明所涉及的唑衍生物的制备方法，为下述通式(III)所示的唑衍生物(III)的制备方法，其特征在于，包含利用上述环氧乙烷衍生物的制备方法，制备上述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物的工序。
化学式24
式(III)中，R1、R2、X及m分别与式(II)中的R1、R2、X及m相同，A表示氮原子或者次甲基
本发明所涉及的唑衍生物的制备方法，优选包含将烃、水，或者烃和水的混合物作为溶剂，使上述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物与下述通式(IV)所示的化合物进行反应，从而制备上述通式(III)所示的唑衍生物的工序。
化学式25
式(IV)中，M表示氢原子或者碱金属，A同式(III)中的A相同。
本发明所涉及的唑衍生物的制备方法，还可包含在制备上述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物的工序之后，制备上述通式(III)所示的唑衍生物的工序之前，分离上述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物的一个几何异构体的工序。
以下表示实施例，并对本发明的实施方式，进一步详细说明。当然，本发明并非限定于以下实施例，细节部分当然可采用各种方式。进而，本发明并非限定于上述实施方式，可在权利要求所示的范围内进行各种变更，对各项所公开的技术手段进行适当组合后获得的实施方式也包含在本发明所述技术范围内。此外，本说明书中记载的所有文献都作为参考被援用。
实施例
(实施例1：12-(4-氯苄基)-7，7-二甲基-1，6，8-三氧螺环[2.0.5.3]十二烷，即环氧乙烷衍生物(2)的合成1)
化学式26
混合9.99毫摩尔的2-(4-氯苄基)-8，8-二甲基-7，9-二氧杂螺[4，5]癸烷-1-酮即酮衍生物(1)、14.0毫摩尔的TMSOB，以及12.4ml的甲苯，并在75℃下进行了加热。在这里面添加12.0毫摩尔的叔丁醇钠，并在75℃下加热搅拌了6个小时。反应后，将反应液冷却至室温，并添加了水和乙酸乙酯。分离有几层后，用水及饱和食盐水进行了洗涤，且用硫酸钠酐进行了干燥。通过将溶剂蒸馏并浓缩，而获得3.276g的无色透明油状物。定量分析的结果，顺式异构体(3SR，12RS)的环氧乙烷衍生物(2c)的纯度为78.3％、换算为纯度的收率为79.6％。另外，异构体比为顺式异构体∶反式异构体(环氧乙烷衍生物(2t))＝97∶3。
化学式27
另外，环氧乙烷衍生物(2c)的纯度(％)是通过标准曲线法测量的，该标准曲线法作为样品使用了高纯度的环氧乙烷衍生物(2c)，且作为内部标准物质使用了4-甲基二苯甲酮。另外，环氧乙烷衍生物(2c)的换算为纯度的收率(％)是通过以下公式算出的，该公式为{所获得的环氧乙烷衍生物(2c)的纯度(％)}×{所获得的环氧乙烷衍生物(2c)的重量}/理论上的收量。
(实施例2：12-(4-氯苄基)-7，7-二甲基-1，6，8-三氧螺环[2.0.5.3]十二烷，即环氧乙烷衍生物(2)的合成2)
混合0.393摩尔的酮衍生物(1)、0.560摩尔的TMSOB，以及250ml的甲苯，并在50℃下进行了加热。在这里面添加0.480摩尔的叔丁醇钠，并在50℃下加热搅拌了6个小时。反应后，将反应液冷却至室温，并添加了水和乙酸乙酯。分离有几层后，用水及饱和食盐水进行了洗涤，且用硫酸钠酐进行了干燥。通过将溶剂蒸馏并浓缩，而获得172.8g的黄色清澈油状物。定量分析的结果，环氧乙烷衍生物(2c)的纯度为64.5％、换算为纯度的收率为87.8％。另外，异构体比为顺式异构体∶反式异构体＝98∶2。
(实施例3：12-(4-氯苄基)-7，7-二甲基-1，6，8-三氧螺环[2.0.5.3]十二烷，即环氧乙烷衍生物(2)的合成3)
混合9.97毫摩尔的酮衍生物(1)、14.0毫摩尔的TMSOB，以及12.4ml的甲苯，并在75℃下进行了加热。在这里面添加12.0毫摩尔的28％甲醇钠甲醇溶液，并在70℃下加热回流了6个小时。反应后，将反应液冷却至室温，并添加了水和乙酸乙酯。分离有几层后，用水及饱和食盐水进行了洗涤，且用硫酸钠酐进行了干燥。通过将溶剂蒸馏并浓缩，而获得4.007g的无色透明油状物。定量分析的结果，环氧乙烷衍生物(2c)的纯度为65.0％、换算为纯度的收率为80.9％。另外，异构体比为顺式异构体∶反式异构体＝96∶4。
(实施例4：12-(4-氯苄基)-7，7-二甲基-1，6，8-三氧螺环[2.0.5.3]十二烷，即环氧乙烷衍生物(2)的合成4)
混合9.95毫摩尔的酮衍生物(1)、14.0毫摩尔的TMSOB，以及12.4ml的甲苯，并在75℃下进行了加热。在这里面添加12.1毫摩尔的甲醇钠，并在75℃下加热搅拌了8个小时。反应后，将反应液冷却至室温，并添加了水和乙酸乙酯。分离有几层后，用水及饱和食盐水进行了洗涤，且用硫酸钠酐进行了干燥。通过将溶剂蒸馏并浓缩，而获得3.743g的无色透明油状物。定量分析的结果，环氧乙烷衍生物(2c)的纯度为30.0％、换算为纯度的收率为35.0％。另外，异构体比为顺式异构体∶反式异构体＝97∶3。
(实施例5：12-(4-氯苄基)-7，7-二甲基-1，6，8-三氧螺环[2.0.5.3]十二烷，即环氧乙烷衍生物(2)的合成5)
混合9.99毫摩尔的酮衍生物(1)、14.0毫摩尔的TMSOB、0.70毫摩尔的二乙二醇，以及12.4ml的甲苯，并在75℃下进行了加热。在这里面添加12.0毫摩尔的氢氧化钾，并在75℃下加热搅拌了6个小时。反应后，将反应液冷却至室温，并添加了水和乙酸乙酯。分离有几层后，用水及饱和食盐水进行了洗涤，且用硫酸钠酐进行了干燥。通过将溶剂蒸馏并浓缩，而获得3.684g的无色透明油状物。定量分析的结果，环氧乙烷衍生物(2c)的纯度为65.4％、换算为纯度的收率为74.8％。另外，异构体比为顺式异构体∶反式异构体＝97∶3。
(比较例1：12-(4-氯苄基)-7，7-二甲基-1，6，8-三氧螺环[2.0.5.3]十二烷，即环氧乙烷衍生物(2)的合成6)
混合9.98毫摩尔的酮衍生物(1)、14.0毫摩尔的TMSOB，以及12.4ml的N，N-二甲基乙酰胺，并在75℃下进行了加热。在这里面添加12.0毫摩尔的叔丁醇钠，并在75℃下加热搅拌了3个小时。反应后，将反应液冷却至室温，并添加了水和乙酸乙酯。分离有几层后，用水及饱和食盐水进行了洗涤，且用硫酸钠酐进行了干燥。通过将溶剂蒸馏并浓缩，而获得3.410g的无色透明油状物。定量分析的结果，环氧乙烷衍生物(2c)的纯度为65.2％、换算为纯度的收率为69.1％。另外，异构体比为顺式异构体∶反式异构体＝93∶7。
(比较例2：12-(4-氯苄基)-7，7-二甲基-1，6，8-三氧螺环[2.0.5.3]十二烷，即环氧乙烷衍生物(2)的合成7)
混合9.97毫摩尔的酮衍生物(1)、14.0毫摩尔的TMSOB、6.2ml的N，N-二甲基乙酰胺，以及6.2ml甲苯，并在75℃下进行了加热。在这里面添加12.0毫摩尔的叔丁醇钠，并在75℃下加热搅拌了5个小时。反应后，将反应液冷却至室温，并添加了水和乙酸乙酯。分离有几层后，用水及饱和食盐水进行了洗涤，且用硫酸钠酐进行了干燥。通过将溶剂蒸馏并浓缩，而获得3.572g的无色透明油状物。定量分析的结果，环氧乙烷衍生物(2c)的纯度为64.1％、换算为纯度的收率为71.2％。另外，异构体比为顺式异构体∶反式异构体＝94∶6。
(实施例1和比较例1的比较)
对实施例1中的生成物比例和比较例1中的生成物比例进行了比较。生成物比例(％)是根据HPLC的面积比而算出。结果如表1所示。
表1
如表1所示，实施例1与比较例1相比，原料即酮衍生物(1)的残存量较少，另外，副产物的生成量较少。如上所述，实施例1中，不仅提高了对环氧乙烷衍生物(2)中的几何异构体的选择性，而且减少了原料的残存及副产物的生成，因此，进一步提高了环氧乙烷衍生物(2c)的收率。
(实施例6：(1SR，2RS)-2-(4-氯苄基)-8，8-二甲基-[(1H-1，2，4-三唑-1-基甲基)]-7，9-二氧杂[4，5]癸烷-1-醇(唑衍生物(3c))的合成1)
化学式28
将按照实施例2的工序获得的部分纯化物，在甲醇和水的混合溶剂中再结晶，从而提纯环氧乙烷衍生物(2c)。量取9.88毫摩尔的该提纯的环氧乙烷衍生物(2c)、12.0毫摩尔的三唑，以及0.499毫摩尔的四-(正丁基)溴化铵，添加9.3ml的甲苯，并在90℃左右进行了加热。在这里面添加混合了12.0毫摩尔的氢氧化钾和3.1ml的水的溶液，并在88℃的回流温度下搅拌了20个小时。反应后，将反应液冷却至室温，并添加了乙酸乙酯。分离有几层后，用水及饱和食盐水进行了洗涤，且用硫酸钠酐进行了干燥。通过将溶剂蒸馏并浓缩，而获得4.513g的无色透明油状物。定量分析的结果，唑衍生物(3c)的纯度为66.5％、换算为纯度的收率为77.5％。另外，还生成了作为唑衍生物(3c)即1，2，4-三唑体的结构异构体的唑衍生物(5c)即1，3，4-三唑体，且三唑异构体比为，唑衍生物(3c)∶唑衍生物(5c)＝83∶17。
另外，唑衍生物(3c)的纯度(％)是通过标准曲线法测量的，该标准曲线法作为样品使用了高纯度的唑衍生物(3c)，且作为内部标准物质使用了4-甲基二苯甲酮。另外，唑衍生物(3c)的换算为纯度的收率(％)是通过以下公式算出的，该公式为{所获得的唑衍生物(3c)的纯度(％)}×{所获得的唑衍生物(3c)的重量}/理论上的收量。
(实施例7：(1SR，2RS)-2-(4-氯苄基)-8，8-二甲基-[(1H-1，2，4-三唑-1-基甲基)]-7，9-二氧杂[4，5]癸烷-1-醇(唑衍生物(3c))的合成2)
量取9.94毫摩尔的用与实施例6相同的方法获得的环氧乙烷衍生物(2c)、12.0毫摩尔的三唑，以及0.506毫摩尔的四-(正丁基)溴化铵，添加9.3ml的甲苯，并在90℃左右进行了加热。在这里面添加混合了12.0毫摩尔的氢氧化钠和3.1ml的水的溶液，并在88℃的回流温度下搅拌了26个小时。反应后，将反应液冷却至室温，并添加了乙酸乙酯。分离有几层后，用水及饱和食盐水进行了洗涤，且用硫酸钠酐进行了干燥。通过将溶剂蒸馏并浓缩，而获得4.483g的无色透明油状物。定量分析的结果，唑衍生物(3c)的纯度为68.0％、换算为纯度的收率为78.2％。另外，三唑异构体比为，唑衍生物(3c)∶唑衍生物(5c)＝83∶17。
(实施例8：(1SR，2RS)-2-(4-氯苄基)-8，8-二甲基-[(1H-1，2，4-三唑-1-基甲基)]-7，9-二氧杂[4，5]癸烷-1-醇(唑衍生物(3c))的合成3)
量取29.8毫摩尔的用与实施例6相同的方法获得的环氧乙烷衍生物(2c)、36.1毫摩尔的三唑，以及1.50毫摩尔的四-(正丁基)溴化铵，添加混合了36.0毫摩尔的氢氧化钾和7.2ml的水的溶液，并在88℃下搅拌了10个小时。反应后，将反应液冷却至室温，并添加了乙酸乙酯。分离有几层后，用水及饱和食盐水进行了洗涤，且用硫酸钠酐进行了干燥。通过将溶剂蒸馏并浓缩，而获得12.06g的黄色清澈油状物。定量分析的结果，唑衍生物(3c)的纯度为50.6％、换算为纯度的收率为52.2％。另外，三唑异构体比为，唑衍生物(3c)∶唑衍生物(5c)＝84∶16。
(实施例9：(1SR，2RS)-2-(4-氯苄基)-8，8-二甲基-[(1H-1，2，4-三唑-1-基甲基)]-7，9-二氧杂[4，5]癸烷-1-醇(唑衍生物(3c))的合成4)
量取9.95毫摩尔的用与实施例6相同的方法获得的环氧乙烷衍生物(2c)、12.0毫摩尔的三唑，以及0.506毫摩尔的四-(正丁基)溴化铵，添加混合了12.0毫摩尔的氢氧化钾和12.4ml的N，N-二甲基乙酰胺的溶液，并在88℃下搅拌了4个小时。反应后却至室温，并添加了乙酸乙酯。分离有几层后，用水及饱和食盐水进行了洗涤，且用硫酸钠酐进行了干燥。通过将溶剂蒸馏并浓缩，而获得4.292g的无色透明油状物。定量分析的结果，唑衍生物(3c)的纯度为77.8％、换算为纯度的收率为85.6％。另外，三唑异构体比为，唑衍生物(3c)∶唑衍生物(5c)＝91∶9。
产业实用性
本发明可适用于一种化合物的制备，该化合物可作为农业园艺用杀菌剂的有效成分而使用。
Claims (10)
1.一种环氧乙烷衍生物的制备方法，其为下述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物的制备方法，
化学式1
在式(II)中，R1和R2分别独立地表示氢原子、碳数1～4的烷基或者-CnH2n-O-G，G表示保护基，n表示1～4的整数，R1和R2也可相互键合而形成环，X表示卤素原子、碳数1～4的烷基、碳数1～4的卤代烷基、碳数1～4的烷氧基、碳数1～4的卤代烷氧基、苯基、氰基或硝基，m表示0～5的整数，m为2以上时，多个X可以相互不同。
其特征在于，使下述通式(I)所示的酮衍生物和硫叶立德在烃类溶剂中进行反应。
化学式2
式(I)中，R1、R2、X及m分别与式(II)中的R1、R2、X及m相同。
2.根据权利要求1所述的环氧乙烷衍生物的制备方法，其特征在于，所述烃类溶剂为芳香族烃。
3.根据权利要求1或2所述的环氧乙烷衍生物的制备方法，其特征在于，所述烃类溶剂为甲苯或者苯。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的环氧乙烷衍生物的制备方法，其特征在于，所述通式(I)所示的酮衍生物为下述通式(Ia)所示的酮衍生物，
化学式3
式(Ia)中，G1和G2分别表示保护基，G1和G2也可相互键合而形成环，p和q分别独立地为1或2，X及m分别与式(II)中的X及m相同。
所述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物为下述通式(IIa)所示的环氧乙烷衍生物。
化学式4
式(IIa)中，G1、G2、p、q、X及m分别与式(Ia)中的G1、G2、p、q、X及m相同。
5.根据权利要求4所述的环戊酮衍生物的制备方法，其特征在于，所述通式(Ia)所示的酮衍生物为下述通式(Ib)所示的酮衍生物，
化学式5
式(Ib)中，R3和R4分别独立地表示氢原子、碳数1～4的烷基、苯基或者苄基，所述苯基的1以上的氢原子和所述苄基的苯部上的1以上的氢原子，可被碳数1～4的烷基、碳数1～4的烷氧基或卤素原子取代，p、q、X及m分别与式(Ia)中的p、q、X及m相同。
所述通式(IIa)所示的环氧乙烷衍生物为下述通式(IIb)所示的环氧乙烷衍生物。
化学式6
式(IIb)中，R3、R4、p、q、X及m分别与式(Ib)中的R3、R4、p、q、X及m相同。
6.根据权利要求5所述的环氧乙烷衍生物的制备方法，其特征在于，R3和R4分别独立地为氢原子或碳数1～4的烷基。
7.如权利要求1至6中任一项所述的环氧乙烷衍生物的制备方法，其特征在于，X为氟原子或氯原子，m为0或1。
8.一种唑衍生物的制备方法，其为下述通式(III)所示的唑衍生物的制备方法，其特征在于，包含利用权利要求1至3中任一项所述的环氧乙烷衍生物的制备方法，制备所述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物的工序。
化学式7
式(III)中，R1、R2、X及m分别与式(II)中的R1、R2、X及m相同，A表示氮原子或者次甲基。
9.根据权利要求8所述的唑衍生物的制备方法，其特征在于，包含将烃、水，或者烃和水的混合物作为溶剂，使所述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物与下述通式(IV)所示的化合物进行反应，从而制备所述通式(III)所示的唑衍生物的工序。
化学式8
式(IV)中，M表示氢原子或者碱金属，A同式(III)中的A相同。
10.根据权利要求8或9所述的唑衍生物的制备方法，其特征在于，在制备所述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物的工序之后，制备所述通式(III)所示的唑衍生物的工序之前，包含分离所述通式(II)所示的环氧乙烷衍生物的一个几何异构体的工序。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160203 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |