CN106573874A - 制造2‑氨基取代苯甲醛化合物的方法 - Google Patents

制造2‑氨基取代苯甲醛化合物的方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明，可提供一种制造氨基键合于2位、卤代基或烷氧基键合于3位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛的方法，包括：准备卤代基或烷氧基键合于3位、氢原子键合于2位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基以锂化反应在2位最具活性的方式各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛，对该苯甲醛中的甲酰基进行缩醛保护，对2位依次进行锂化、叠氮化和氨基化，接着，进行缩醛脱保护。

Description

制造2-氨基取代苯甲醛化合物的方法
技术领域
本发明涉及一种制造2－氨基取代苯甲醛化合物的方法。
本申请基于2014年9月1日在日本申请的日本特愿2014－177563号而主张优先权，将其内容援用于此。
背景技术
氨基苯甲醛化合物如专利文献3、专利文献4等所公开的那样作为农医药的制造中间体有用。提出了各种氨基苯甲醛化合物的制造方法。
例如，专利文献1公开了使三氮杂壬烷与酸反应而制造2－氨基苯甲醛化合物的方法(参照式(1))。
专利文献2公开了3－氟－4－氯－6－氨基苯甲醛。该化合物是利用含铂催化剂或含钌催化剂使3－氟－4－氯－6－硝基苯甲醛在有机溶剂中在加压下进行催化氢化还原而得到的。专利文献3公开了2－氨基－3－甲氧基苯甲醛衍生物的制造方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5－255211号公报
专利文献2：日本特开平8－283217号公报
专利文献3：WO2007/117607A1
专利文献4：日本特开2013－237648号公报
发明内容
2－氨基－3－卤代－苯甲醛或2－氨基－3－烷氧基－苯甲醛是甲酰基与氨基与卤代基或烷氧基相邻地取代于苯环的不稳定的结构的化合物。该化合物容易发生分子间缩合。因此，难以在温和的条件下以高收率得到2－氨基－3－卤代－苯甲醛或2－氨基－3－烷氧基－苯甲醛。
本发明的课题在于提供一种在温和的条件下以高收率制造2－氨基取代苯甲醛化合物(参照式(III))的方法。
式(III)中，R3为卤代基或烷氧基。R4、R5和R6各自独立地为氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基。
为了解决上述课题进行了深入研究，结果完成了包含以下方式的本发明。
〔1〕一种制造氨基键合于2位、卤代基或烷氧基键合于3位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛的方法，包括：
准备卤代基或烷氧基键合于3位、氢原子键合于2位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基以锂化反应在2位最具活性的方式各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛(以下，有时称为2－非取代苯甲醛(I－1))，
对2－非取代苯甲醛(I－1)中的甲酰基进行缩醛保护，
对2位依次进行锂化、叠氮化和氨基化，
接着，进行缩醛脱保护。
〔2〕一种制造氨基键合于2位、卤代基或烷氧基键合于3位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛的方法，包括：
准备卤代基或烷氧基键合于3位、氢原子键合于2位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基以硼化反应在2位最具活性的方式各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛(以下，有时称为2－非取代苯甲醛(I－2))，
对2－非取代苯甲醛(I－2)中的甲酰基进行缩醛保护，
对2位依次进行硼化、叠氮化和氨基化，
接着，进行缩醛脱保护。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所述的制造方法，其中，所述2－非取代苯甲醛(I－1)或(I－2)为式(I－12)所示的化合物。
〔式(I－12)中，
R3为卤代基或烷氧基。
R4、R5和R6各自独立地为氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基。
其中，
R4为氢原子时，R5为氢原子、烷基或氰基。
R5为氢原子时，R4或R6中的至少任一者为氢原子、烷基或氰基。
R6为氢原子时，R5为氢原子、烷基或氰基。〕
〔4〕一种化合物，由式(III－1)表示。
式(III－1)中，X3和X4各自独立地为卤代基。
本发明的2－氨基－3,4－二卤代苯甲醛(参照式(III－1))为新型的化合物。本发明的2－氨基－3,4－二卤代苯甲醛作为农医药的制造中间体有用。根据本发明的制造方法，能够以高收率得到2－氨基－3,4－二卤代苯甲醛等作为农医药的制造中间体有用的2－氨基取代苯甲醛化合物(参照式(III))。
具体实施方式
通过本发明的制造方法得到的2－氨基取代苯甲醛化合物是氨基键合于2位、卤代基或烷氧基键合于3位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛。2－氨基取代苯甲醛化合物为式(III)所示的化合物。
式(III)中，R3为卤代基或烷氧基。R4、R5和R6各自独立地为氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基。
式(III)所示的化合物中，式(III－1)所示的化合物为新型的化合物。
式(III－1)中，X3和X4各自独立地为卤代基。
式(III)所示的化合物作为农医药的制造中间体有用。
(第一实施方式)
制造本发明的第一实施方式所涉及的2－氨基取代苯甲醛化合物的方法是包括如下操作的方法：准备2－非取代苯甲醛(I－1)，对2－非取代苯甲醛(I－1)中的甲酰基进行缩醛保护，对2位依次进行锂化、叠氮化和氨基化，接着，进行缩醛脱保护。
本发明中所使用的2－非取代苯甲醛(I－1)是卤代基或烷氧基键合于3位、氢原子键合于2位，且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基以锂化反应在2位最具活性的方式各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛。具体而言，是式(I－1)所示的化合物。
式(I－1)中，R3为卤代基或烷氧基。R4、R5和R6各自独立地为氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基。
本发明中优选使用的2－非取代苯甲醛(I－1)为式(I－12)所示的化合物。
〔式(I－12)中，
R3为卤代基或烷氧基。
R4、R5和R6各自独立地为氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基。
其中，
R4为氢原子时，R5为氢原子、烷基或氰基。
R5为氢原子时，R4或R6中的至少任一者为氢原子、烷基或氰基。
R6为氢原子时，R5为氢原子、烷基或氰基。〕
2－非取代苯甲醛(I－1)例如可以通过如下操作得到(参照式(A))：将卤代基或烷氧基键合于3位、氢原子键合于2位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基以锂化反应在2位最具活性的方式键合于4位、5位和6位的苯通过公知的方法氯甲基化，接着进行氧化。
2－非取代苯甲醛(I－1)中的甲酰基的缩醛保护可以通过公知的方法进行。例如可举出使二醇在酸性条件下反应的方法。作为二醇，优选使用乙二醇等1,2－二醇、1,3－丙二醇等1,3－二醇。另外，也优选使用碳原子数1～6的一元醇。碳原子数1～6的一元醇中，更优选使用碳原子数1～3的一元醇，进一步优选使用甲醇、乙醇等。该反应是为了保护羰基而经常使用的反应。该反应为可逆反应，因此，为了使反应完成，优选过量地使用二醇、一元醇或除去副产生的水。
2位的锂化、叠氮化和氨基化以及缩醛脱保护可以通过公知的方法进行。锂化例如可通过使正丁基锂等有机锂化合物作用来进行。叠氮化例如可以通过使甲苯磺酰基叠氮等叠氮化合物作用来进行。氨基化例如可以通过钯催化剂存在下的还原反应来进行。缩醛脱保护例如可以通过加入水来进行。
作为本发明的第一实施方式所涉及的制造方法的例子，可举出包括如下操作(参照式(C))的方法：使3,4－二取代苯甲醛与二醇反应而得到3,4－二取代苯基－环状缩醛，将其锂化，接着，使其与叠氮化剂反应而得到(2－叠氮基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛，将该(2－叠氮基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛还原而得到(2－氨基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛，接着，使二醇从该(2－氨基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛脱离。
应予说明，式(C)中，R3和R4为取代基。该取代基优选为对二醇、叠氮化物和还原剂为非活性或低活性的取代基。作为该取代基，优选卤代基，更优选氟基。
3,4－二取代苯甲醛可以使用市售的物质或通过本领域技术人员公知的方法制造的化合物。例如，3,4－二氟苯甲醛可以通过如下操作得到：将1,2－二氟苯溴化而得到4－溴－1,2－二氟苯，使其与一氧化碳反应；或者使氯化钠、硫酸和多聚甲醛与1,2－二氟苯作用而得到4－氯甲基－1,2－二氟苯，使其与过氧化氢作用。
3,4－二取代苯甲醛与二醇的反应优选在酸性条件下进行。作为二醇，优选使用乙二醇等1,2－二醇、1,3－丙二醇等1,3－二醇。该反应是为了保护羰基而经常使用的反应。该反应为可逆反应，因此，为了使反应完成，优选过量地使用二醇、一元醇或除去副产生的水。
接着，使n－BuLi等碱作用而将2位锂化。然后，通过利用甲苯磺酰基叠氮、三氟甲磺酰基叠氮等叠氮化剂的亲核取代反应将叠氮基导入至苯环。叠氮基优先导入至2位。
通过在靶催化剂存在下使氢气与(2－叠氮基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛作用或使氢化铝锂等还原剂或磷化合物与(2－叠氮基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛作用，能够使叠氮基变为氨基。
然后，使二醇从作为保护基团的环状缩醛结构脱离而恢复为羰基。该反应可以在水的存在下以酸性条件进行。
(第二实施方式)
制造本发明的第二实施方式所涉及的2－氨基取代苯甲醛化合物的方法是包括如下操作的方法：准备2－非取代苯甲醛(I－2)，对2－非取代苯甲醛(I－2)中的甲酰基进行缩醛保护，对2位依次进行硼化、叠氮化和氨基化，接着，进行缩醛脱保护。
本发明中所使用的2－非取代苯甲醛(I－2)是卤代基或烷氧基键合于3位、氢原子键合于2位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基以硼化反应在2位最具活性的方式各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛。具体而言，是式(I－2)所示的化合物。
式(I－2)中，R3为卤代基或烷氧基。R4、R5和R6各自独立地为氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基。本发明中优选使用的2－非取代苯甲醛(I－2)为式(I－12)所示的化合物。2－非取代苯甲醛(I－2)可以通过与2－非取代苯甲醛(I－1)相同的方法制造。
2－非取代苯甲醛(I－2)中的甲酰基的缩醛保护可以通过与第一实施方式中说明的方法相同的方法进行。
2位的硼化、叠氮化和氨基化以及缩醛脱保护可以通过公知的方法进行。硼化例如可以通过使硼化反应剂作用来进行。叠氮化例如可以通过使甲苯磺酰基叠氮等叠氮化合物作用来进行。氨基化例如可以通过钯催化剂的存在下的还原反应来进行。缩醛脱保护例如可以通过加入水来进行。
作为本发明的第二实施方式所涉及的制造方法的例子，可举出包括如下操作的方法：使3,4－二取代苯甲醛与二醇反应而得到3,4－二取代苯基－环状缩醛，使该3,4－二取代苯基－环状缩醛与硼化反应剂作用而得到(2－二羟基硼烷基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛，使该(2－二羟基硼烷基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛与叠氮化剂反应，进行还原而得到(2－氨基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛，接着，使二醇从该(2－氨基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛脱离。3位和4位的取代基优选为对二醇、硼化剂、叠氮化剂和还原剂为非活性或低活性的取代基。作为该取代基，优选卤代基，更优选氟基。
第二实施方式的制法在使3,4－二取代苯基－环状缩醛硼化来代替使其锂化的方面与第一实施方式不同。硼化反应剂是由n－BuLi等有机锂和三烷氧基硼烷构成的物质。通过该反应，生成(2－二羟基硼烷基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛。
通过使叠氮化物和NaBH4等还原剂与生成的(2－二羟基硼烷基－3,4－二取代苯基)－环状缩醛在铜催化剂的存在下作用，进行向氨基的转化以及脱保护。
以上的反应均在温和的条件下进行反应，难以发生分子间的缩合反应。根据本发明的方法，能够以高收率得到2－氨基－3,4－二取代苯甲醛等式(III)所示的化合物。
实施例
示出实施例对本发明更详细地进行说明。但是，本发明的技术范围并不限定于这些实施例。
〔实施例1〕2－氨基－3,4－二氟苯甲醛的制造
(工序1)2－(3,4－二氟苯基)－1,3－二氧戊环的制造
使3,4－二氟苯甲醛50.22g(纯度99.7％，352mmol)溶解于甲苯176mL。在该溶液中添加乙二醇23mL(389mmol)。对该反应系统进行氮置换，一边使用Dean－Stark装置进行脱水一边回流2.4小时。然后，将反应液冷却至94℃，添加对甲苯磺酸1水合物0.33g(1.73mmol)，回流1.7小时。进一步追加乙二醇4.2mL(71.0mmol)，回流2.5小时。将反应液冷却至室温。在其中加入5％氢氧化钠水溶液100mL。将水相分离并用甲苯50mL萃取生成物，收集有机相并用水50mL清洗。接着，用饱和食盐水50mL清洗，用硫酸镁使其干燥，进行过滤。将滤液用HPLC进行定量分析，结果2－(3,4－二氟苯基)－1,3－二氧戊环的生成率为94.1％。
得到的化合物的1H－NMR分析结果如下所述。
1H－NMR(400MHz，CDCl3)δ7.33－7.12(m，3H)，5.75(s，1H)，4.12－4.00(m，4H).
(工序2)2－(2－叠氮基－3,4－二氟苯基)－1,3－二氧戊环的制造
(间歇反应)
在氮气流下，使2－(3,4－二氟苯基)－1,3－二氧戊环1.93g(纯度96.1％，9.96mmol)溶解于甲苯20mL。将反应液冷却至－78℃。在其中添加N,N,N’,N’－四甲基乙二胺1.65mL(11.1mmol)，接着，用8分钟滴加正丁基锂1.6M己烷溶液6.9mL(11.0mmol)。在－78℃下搅拌1小时。
然后，用5分钟滴加甲苯磺酰基叠氮15％甲苯溶液22.5mL(15.2mmol)，将反应溶液升温至0℃并搅拌1小时。加入水50mL，将甲苯相分离。用水20mL从甲苯相萃取生成物。收集水相，用乙酸乙酯20mL萃取4次。收集乙酸乙酯相，用饱和食盐水20mL清洗，用硫酸镁使其干燥，进行过滤。将滤液用HPLC进行定量分析，结果2－(2－叠氮基－3,4－二氟苯基)－1,3－二氧戊环的生成率为83.7％。
(工序3)6－(1,3－二氧戊环－2－基)－2,3－二氟苯胺的制造
在2－(2－叠氮基－3,4－二氟苯基)－1,3－二氧戊环20.2％乙酸乙酯溶液11.30g(10.0mmol)中添加10％钯碳22.3mg(水分55.24％，纯钯9.3μmol)。对体系内进行氮置换后，用氢取代。然后，将反应溶液升温至40℃，搅拌3小时。将反应溶液冷却至室温，对体系内进行氮置换后，过滤出催化剂，用乙酸乙酯清洗。对滤液进行定量分析，结果6－(1,3－二氧戊环－2－基)－2,3－二氟苯胺的生成率为95.5％。
得到的化合物的1H－NMR分析结果如下所述。
1H－NMR(400MHz，CDCl3)δ7.03－6.99(m，1H)，6.53－6.47(m，1H)，5.78(s，1H)，4.40(br，2H)，4.13－4.03(m，4H).
(工序4)2－氨基－3,4－二氟苯甲醛的制造
使6－(1,3－二氧戊环－2－基)－2,3－二氟苯胺1.01g(纯度99.5％，5.00mmol)溶解于丙酮－水1：1混合液15mL。将反应溶液升温至30℃，添加对甲苯磺酸吡啶14.7mg(0.0584mmol)，搅拌2.7小时。然后，将反应溶液升温至40℃并搅拌2小时。将反应液冷却至室温并放置一晚后，加入丙酮，制成均匀溶液。对溶液进行定量分析，结果2－氨基－3,4－二氟苯甲醛的生成率为96.5％。
得到的化合物的1H－NMR分析结果如下所述。
1H－NMR(400MHz，CDCl3)δ9.82(d，J＝1.6Hz，1H)，7.30－7.26(m，1H)，6.58－6.52(m，1H)，6.30(br，2H).
〔实施例2〕2－氨基－3,4－二氟苯甲醛的制造
通过以下记载的流动反应进行工序2，除此以外，通过与实施例1相同的方法制造2－氨基－3,4－二氟苯甲醛。
(流动反应)
在50mL量瓶中称量2－(3,4－二氟苯基)－1,3－二氧戊环4.14g(纯度96.0％，21.2mmol)、N,N,N’,N’－四甲基乙二胺2.72g(23.4mmol)，制备用甲苯定容至50mL的溶液(设为A液)。
用气密注射器分别吸取50mL的A液和正丁基锂1.6M己烷溶液(设为B液)，安装于注射泵，与流动反应器连接。泵的流量以混合液的滞留时间为30秒、正丁基锂相对于基质为1.1当量的方式设定。将流动反应器的预冷部、锂化滞留部冷却至－30℃，同时开始A液和B液的送液。送液至A液和B液的混合液流出为止，然后暂时停止送液。将放入有甲苯磺酰基叠氮15％甲苯溶液22.5mL(15.2mmol)的反应容器在氮气流下冷却至0℃，将流动反应器与其连接并再次开始送液。在将A液送液23.54mL(基质10.0mmol)时，停止A液、B液两者的送液。B液的送液量为6.883mL(正丁基锂11.0mmol)。
然后，在0℃下搅拌1小时。加入水50mL，将甲苯相分离后，用水20mL萃取生成物。收集水相，用乙酸乙酯20mL萃取4次。收集乙酸乙酯相，用饱和食盐水20mL清洗，用硫酸镁使其干燥，进行过滤。将滤液用HPLC进行定量分析，结果2－(2－叠氮基－3,4－二氟苯基)－1,3－二氧戊环的生成率为94.1％。
得到的化合物的1H－NMR分析结果如下所述。
1H－NMR(400MHz，CDCl3)δ7.30(ddd，J＝8.8，6.0，2.4Hz，1H)，6.95(dt，J＝8.8，7.2Hz，1H)，5.96(s，1H)，4.15－4.02(m，4H).
产业上的可利用性
根据本发明的制造方法，能够以高收率得到2－氨基－3,4－二卤代苯甲醛等作为农医药的制造中间体有用的2－氨基取代苯甲醛化合物。因此，本发明在产业上极其有用。

Claims (4)

1.一种制造氨基键合于2位、卤代基或烷氧基键合于3位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛的方法，包括：
准备卤代基或烷氧基键合于3位、氢原子键合于2位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基以锂化反应在2位最具活性的方式各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛，以下，将该苯甲醛称为2－非取代苯甲醛(I－1)，
对2－非取代苯甲醛(I－1)中的甲酰基进行缩醛保护，
对2位依次进行锂化、叠氮化和氨基化，
接着，进行缩醛脱保护。
2.一种制造氨基键合于2位、卤代基或烷氧基键合于3位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛的方法，包括：
准备卤代基或烷氧基键合于3位、氢原子键合于2位且氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基以硼化反应在2位最具活性的方式各自独立地键合于4位、5位和6位的苯甲醛，以下，将该苯甲醛称为2－非取代苯甲醛(I－2)，
对2－非取代苯甲醛(I－2)中的甲酰基进行缩醛保护，
对2位依次进行硼化、叠氮化和氨基化，
接着，进行缩醛脱保护。
3.如权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述2－非取代苯甲醛(I－1)或(I－2)为式(I－12)所示的化合物，
式(I－12)中，
R3为卤代基或烷氧基，
R4、R5和R6各自独立地为氢原子、烷基、卤代基、烷氧基或氰基，
其中，
R4为氢原子时，R5为氢原子、烷基或氰基，
R5为氢原子时，R4或R6中的至少任一者为氢原子、烷基或氰基，R6为氢原子时，R5为氢原子、烷基或氰基。
4.一种化合物，由式(III－1)表示，
式(III－1)中，X3和X4各自独立地为卤代基。
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