CN1097412A

CN1097412A - 卤代甲基苯甲酰氰类化合物的制备及新的卤代甲基苯甲酰氰类化合物

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Publication number: CN1097412A
Application number: CN94104064A
Authority: CN
Inventors: H·伊莎克; T·韦特林; M·凯尔; B·沃尔夫; R·多泽
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 1995-01-18
Anticipated expiration: 2014-04-08
Also published as: EP0619300A3; IL109077A; HUT66608A; US5510528A; JPH06321886A; JP2006188531A; EP0619300A2; HU9400996D0; JP4096045B2; ATE146773T1; EP0619300B1; DK0619300T3; DE59401372D1; DE4311722C1; JP3811507B2; CA2120081C; CA2120081A1; KR100310591B1; IL109077A0; HU214952B

Abstract

式I Ph-CO-CN卤代甲基苯甲酰氰类化合物的制备方法以及新的卤代甲基苯甲酰氰I′。所述方法是使式II Ph-CO-Cl的卤代甲基苯甲酰氯类化合物与碱金属氰化物或过渡金属氰化物反应，必要的话，在合适的有机稀释剂中反应。式I的卤代甲基苯甲酰氰类化合物是合成植物保护剂的重要中间体。所述式I′化合物，式中字母意义见说明书中所述。

Description

本发明涉及通式Ⅰ的卤代甲基苯甲酰氰类化合物的制备方法，

其中Ph是被氯代甲基或溴代甲基取代的苯基，而且如果必要的话，苯基还可带有1至4个对反应惰性的基团。

苯甲酰氰是可按照公知的方法制备的，特别是通过苯甲酰氯与以下几种物质反应制备：

-与氰化汞反应（F.Wohler and J.Liebig，Annalen der Chemie 3，（1832）249，267），

-与氰化银反应（Liebigs′Annalen der Chemie 287，（1895），307），

-与无水氰化铜（I）反应（Org.Synthesis 24，（1944）14）

-或在吡啶存在下与无水氰化氢反应（Chem.Ber.31，（1898）1023）。

在EP-A 352543中提到了取代的苯甲酰氰类化合物（见说明书第4页式Ⅱ和权利要求5），特别是作为用于除草的4-苯基吡唑类化合物的可能的起始物质（见说明书第10页反应路线（4））。但该专利未给出制备这些苯甲酰氰类化合物的方法，除了苯甲酰氰类化合物的通式外，甚至未公开一个具体的化合物。

DE-A 4042282公开了2-苯氧甲基苯甲酰氰类化合物的制备方法，通过2-苯氧甲基苯甲酰氯类化合物与碱金属氰化物或碱土金属氰化物反应，必要的话在氢氰酸存在下反应。但是该方法看来不适合用于制备卤代甲基苯甲酰氰类化合物（Ⅰ），因为按照Houben-Weyl，Methoden der Organischen Chemie（有机化学方法），卷Ⅷ，第4版，Georg Thieme Verlay，Stuttgart 1952，第294页，芳环上的α-卤代烷基侧链非常易于与碱金属氰化物反应。关于这一点通过实例给出了苄基氯与氰化钠的反应。还可以参见无水条件下，在150℃，苄基氯与氰化铜（Ⅰ）的反应，见J.Am.Chem.Soc.68，（1946）2741。

按照类似于Houben-Weyl的方法，在卤代甲基苯甲酰氯Ⅱ类化合物与碱金属氰化物或过渡金属氰化物的反应中，相应地可预期得到氰基甲基苯甲酰氯和卤代甲基苯甲酰氰产物的混合物。

本发明的一个目的是提供制备化合物Ⅰ的可工业化应用的方法。

我们已发现该目的可通过本发明中制备卤代甲基苯甲酰氰类化合物的方法得以实现，该方法包括使式Ⅱ的卤代甲基苯甲酰氯与碱金属氰化物或过渡金属氰化物反应。

所述式Ⅱ为：

卤代甲基苯甲酰氯类化合物Ⅱ可通过已知的卤化方法由相应的甲基取代的苯衍生物（参见例如DE-A2835440）或由相应的苯甲酸类化合物（参见例如DE-A4042282）制得：

ph——COOH (cocl₂或)/(socl₂) ph-co-cl

本发明方法通常推荐在大气压或轻微减压条件下进行，反应温度为（-20）至100℃，优选0至80℃，特别是20至80℃。

在碱金属氰化物中优选氰化钠和氰化钾。在过渡金属氰化物中，合适的有，例如氰化汞（Ⅰ）、氰化银并优选氰化铜（Ⅰ）。

通常使用大约化学计量量的卤代甲基苯甲酰氯Ⅱ和碱金属氰化物或过渡金属氰化物。然而，基于Ⅱ的量计算，氰化物最好过量，不超过2倍，特别优选1.05至1.5倍。

如果使用的卤代甲基苯甲酰氯Ⅱ不是以液态存在，则需要加入惰性有机溶剂或稀释剂，特别合适的是质子惰性偶极溶剂或非极性溶剂。

质子惰性偶极溶剂应理解为是指溶剂分子具有一定偶极矩，但不带有能够形成氢桥的氢原子的溶剂，该类溶剂的介电常数大于15。可参见A.J.Parker，Chem.Rev.69（1969），第1-32页，特别是第2页关于质子惰性偶极溶剂的定义。

合适的质子惰性偶极溶剂是，例如：亚砜类例如二甲亚砜、二乙基亚砜，二甲基砜、二乙基砜、甲基乙基砜和环丁砜;腈类例如乙腈、苄腈、丁腈、异丁腈和间氯苄氰;N，N-二烷基取代的酰胺类例如二甲基甲酰胺、四甲基脲、N，N-二甲基苯甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基苯乙酰胺、N，N-二甲基环己烷甲酰胺、N，N-二甲基丙酰胺及同系N-酰基哌啶（Carboxylic acid piperidide）、N-酰基吗啉（Carboxylic acid morpholide）、N-酰基吡咯烷（Carboxylic acid pyrrolidide）、上述N，N-二甲基化合物相应的N，N-二乙基、N，N-二丙基、N，N-二异丙基、N，N-二异丁基、N，N-二苄基、N，N-二苯基、N-甲基-N-苯基-、N-环己基-N-甲基和N-乙基-N-叔丁基化合物，以及N-甲基甲酰胺、N-乙基吡咯烷酮、N-丁基吡咯烷酮、N-乙基-4-哌啶酮、N-甲基吡咯烷酮和六甲基磷酰胺。上述溶剂的混合物也是合适的。

优选二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、环丁砜、丙酮和乙腈。

合适的非极性溶剂优选芳烃类，例如苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、卤代烃类，例如二氯甲烷，和醇类例如甲醇和乙醇。特别优选甲苯。

本方法过程通过加入催化剂可顺利地进行。基于Ⅱ的量计算，0.005至2倍量，特别是0.01至0.5倍量的催化剂就足够了。

用于该目的的适合的催化剂通常是四级氮化合物的卤化物、氰化物、氢氧化物、硫酸氢盐、C₁-C₄烷基硫酸盐和四氟硼酸盐和卤化芳基鏻及卤化烷基鏻;例如：

卤化四（C₁-C₄烷基）铵，例如氯化四乙铵、溴化四乙铵、溴化四丙铵、氯化四丁铵、溴化四丁铵、碘化四丁铵、溴化四辛铵、氯化三丁基甲铵、溴化十六烷基三甲铵、氯化十六烷基三甲铵溶液、溴化乙基十六烷基二甲铵、氯化甲基三辛基铵。

下列铵、哌啶鎓和吗啉鎓离子，与乙基硫酸盐或溴反离子所形成的盐：

环己基二乙基正丁基铵，

氯化（C₁-C₆烷基）苄基二甲铵，

溴化苄基三丁基铵，

氯化苄基三丁基铵，

氯化苄基三乙基铵，

氯化苄基三甲基铵，

苄基环己基二乙基铵，

苄基-二正丙基乙基铵，

苄基-二正丁基乙基铵，

苄基丁基环己基乙基铵，

丁基二（甲氧乙基）乙基铵，

苄基二（甲氧乙基）乙基铵，

二苄基二正丙基铵，

二苄基二正丁基铵，

二正丁基二（甲氧乙基）铵，

苄基正丁基二（甲氧乙基）铵，

二苄基二（甲氧乙基）铵，

N-（正丁基）-N-乙基哌啶鎓，

N-苄基-N-乙基哌啶鎓，

4-（正丁基）-4-乙基吗啉鎓，

4-苄基-4-乙基吗啉鎓，

N-二（正丁基）哌啶鎓，

N-苄基-N-（正丁基）哌啶鎓，

4-二（正丁基）吗啉鎓，

4-苄基-4-（正丁基）吗啉鎓，

环己基二苄基乙基铵，

N，N-二（正丁基）六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（正丁基）六亚甲基亚铵

N，N-二苄基六亚甲基亚铵

N，N-二苄基哌啶鎓

4，4-二甲基吗啉鎓，

N，N-二（正丁基）吡咯烷鎓

N-苄基-N-（正丁基）吡咯烷鎓

N，N-二苄基吡咯烷鎓

N-苄基-N-己基哌啶鎓

N-苄基-N-（2-甲基戊基）哌啶鎓，

N-苄基-N-（2-乙基己基）哌啶鎓，

1，1-二正丁基-2-乙基哌啶，

1-苄基-1-正丁基-2-乙基哌啶，

4-苄基-4-己基吗啉鎓，

4-（正丁基）-4-己基吗啉鎓，

4-苄基-4-（2-乙基己基）吗啉鎓，

N-（正丁基）-N-异丁基六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-异丁基六亚甲基亚铵，

N-异戊基-N-苄基六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（正丁基）-3，3，5-三甲基六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（2-甲基丁基）哌啶鎓，

N-苄基-N-（3-甲基丁基）哌啶鎓，

N-苄基-N-（2-甲基-3-甲基丁基）哌啶鎓，

N-环戊基哌啶鎓，

N-苄基-N-（2-甲基-3-乙氧基丙基）哌啶鎓，

环己基二乙基-（正丁基）铵，

4-苄基-4-（2-甲戊基）吗啉鎓，

1-苄基-1-（正丁基）-2-（正丁基）-2-乙基哌啶鎓，

N-苄基-N-乙基六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（2-甲戊基）六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（3，5-二甲基-5-甲基己基）六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（2-甲基戊基）-3，3，5-三甲基六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（2-乙基己基）-3，3，5-三甲基六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-环己基六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（2-甲基-2-甲氧基乙基）六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（2-甲基-2-正丁氧基乙基）六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-[2-甲基-2-（2-甲氧基乙氧基）乙基]六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（2，5-二甲基-2-丙氧基乙基）六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（2-甲基-3-甲基丁基）-3，3，5-三甲基六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（四氢吡喃-2-基甲基）哌啶鎓，

N-苄基-N-（2-甲基-2-甲氧基乙基）哌啶鎓，

N-苄基-N-（2-甲基-2-正丁氧基乙基）哌啶鎓，

N-苄基-N-[2-甲基-2-（2-甲氧基乙氧基）乙基]哌啶鎓，

N-苄基-N-（4，4-二甲基戊基）哌啶鎓，

N-苄基-N-（四氢吡喃-2-基甲基）六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（2-甲基-3-甲基丁基）六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（2-甲基-3-甲基丁基）吡咯烷鎓，

4-苄基-4-（2-甲基-3-甲基丁基）吗啉鎓，

N-苄基-N-（正丙基）六亚甲基亚铵，

N-苄基-N-（异丙基）六亚甲基亚铵，

正丁基-（2-甲基丁基）-二（2-甲氧基乙基）铵，

苄基-（2-甲基丁基）-二（2-甲氧基乙基）铵，

（双-乙基丁基苄基铵）己烷，

正丁基-（3-甲基丁基）-二（2-甲氧基乙基）铵，

N-苄基-（3-甲基丁基）-二（2-甲氧基乙基）铵，

1，ω-二（N-乙基-六亚甲基亚铵）己基，

1，ω-二（N-苄基-六亚甲基亚铵）己基，

1，ω-二（N-正丁基-六亚甲基亚铵）己基，

1，ω-二（N-乙基六亚甲基亚铵）辛基，

1，ω-二（N-苄基六亚甲基亚铵）辛基，

1，ω-二（N-正丁基六亚甲基亚铵）辛基，

1，ω-二（N-乙基哌啶鎓）己基，

1，ω-二（N-苄基哌啶鎓）己基，

1，ω-二（N-正丁基哌啶鎓）己基，

1，ω-二（N-乙基哌啶鎓）辛基，

1，ω-二（N-苄基哌啶鎓）辛基，

1，ω-二（N-正丁基哌啶鎓）辛基，

1，ω-二（N-乙基吡咯烷鎓）己基，

1，ω-二（N-苄基吡咯烷鎓）己基，

1，ω-二（N-正丁基吡咯烷鎓）己基，

1，ω-二（N-乙基吡咯烷鎓）辛基，

1，ω-二（N-苄基吡咯烷鎓）辛基，

1，ω-二（N-正丁基吡咯烷鎓）辛基，

二丁基乙基苯乙基铵

正丁基-2-甲基丁基-二（2-甲氧基乙基）铵，

二（2-甲氧基乙基）-二（正丙基）铵，

二（2-甲氧基乙基）二戊基铵，

（-）-N-苄基喹宁盐酸盐

（-）-N-十二烷基-N-甲基麻黄素氢溴酸盐，

氰化四（C₁-C₄烷基）铵例如氰化四乙铵、氰化四丁铵，以及氢氧化四乙铵溶液、氢氧化四丁铵溶液、氢氧化苄基三乙铵溶液、氢氧化苄基三甲铵溶液、氢氧化苄基三乙铵溶液、氟化四丁铵三水合物、四丁铵硫酸氢盐、四丁铵四氟硼酸盐、四乙铵氟硼酸盐，

烷基或芳基取代的卤化鏻，例如溴化乙基三辛基鏻、溴化三丁基十六烷基鏻、溴化四丁基鏻、氯化四丁基鏻溶液、氯化丁基三苯基鏻、溴化四苯基鏻和氯化四苯基鏻。

按照近期发现，氯化四丁铵、溴化四丁铵和氰化四烷基铵是特别合适的，优选使用其50%重量浓度的水溶液。

如果碱金属氰化物在水溶液中，且卤代甲基苯甲酰氯Ⅱ在有机相中，建议通过加入相转移催化剂来加速反应。

特别适合于此目的的相转移催化剂是诸如苯并-15-冠醚-5，三[2-（2-甲氧基乙氧基）乙基]胺、二环己基-18-冠醚-6和18-冠醚-6-四羧酸之类的冠醚。

所述相转移催化剂的用量以0.001至1mol%，特别是0.001至0.08mol%为宜（基于Ⅱ的量计算）。

本发明方法可以间歇式或连续式进行。在连续性方法中，例如反应组分可通过一个管式反应器或搅拌的串联器。本发明产物Ⅰ可按常规方法纯化，例如通过蒸馏方法。

按照本发明方法，卤代甲基苯甲酰氰类化合物Ⅰ可以以高纯度和技术上简单易行的方法得到。在制备2-卤代甲基苯甲酰氰类化合物过程中作为副产物得到的2-卤代甲基苯甲酸可转化成2-苯并[C]呋喃酮，该化合物可再用于制备Ⅱ。

对于目标产物Ⅰ，Ph优选为下式基团：

在本发明方法产物Ⅰ和式Ⅰ′的新的卤代甲基苯甲酰氰类化合物中，

X为卤素特别是氟或氯，C₁-C₄烷基特别是甲基或乙基，C₁-C₄烷氧基特别是甲氧基、乙氧基或异丙氧基，C₁-C₄卤代烷基特别是三氟甲基，-C（C₁-C₅烷基）＝N-O-（C₁-C₅烷基）或-C（C₁-C₅烷基）＝N-O-（C₂-C₅链烯基），特别是甲氧亚氨基和-C（CH₃）＝N-OCH₃;

m是0至4，优选0。

Y是氯甲基或溴甲基，优选在2位，特别优选氯甲基。

卤代甲基苯甲酰氰类化合物Ⅰ和Ⅰ′是制备各种植物保护剂的有用的中间体，例如除草的4-苯基吡唑类化合物，见EP-A352543所述。

本方法产物Ⅰ和Ⅰ′还可用于合成芳基二羟乙酸酯，见DE-A4042271所述。其中所述的由Pinner反应获得的苯基二羟乙酸酯及其酮缩醇的粗产物混合物可按DE-A4042272所述不经进一步纯化转化成苯基二羟乙酸酯的E-肟醚，见下式：

其中Ar是取代的或未取代的苯基。式Ⅲ化合物可用作植物保护中的杀真霉剂、杀螨剂或杀虫剂（例如参见EP-A253213和EP-A254426）。

制备实施例

实施例1：

在水/甲苯中相转移条件下制备2-氯代甲基苯甲酰氰

将1g（3mmol）溴化四丁铵加入到117.6g（2.4mol）氰化钠在400g水中的溶液中。然后将所得混合物用大约200g1%重量浓度的盐酸调至pH10.5，然后加入1000g甲苯。用大约30分钟时间，将378g（2.0mol）2-氯代甲基苯甲酰氯在1000ml甲苯中的溶液量入该两相混合物中。

在25-35℃搅拌约2-3小时后，分相。有机相用200ml水和200ml 1%重量浓度盐酸各洗涤一次，然后用硫酸镁干燥并浓缩。粗产物用分馏方法纯化（b.P.100℃，0.3毫巴）。产量：292.34g（82%）。

实施例2：

在乙腈/水中制备2-氯代甲基苯甲酰氰

将9.45g（0.05mol）2-氯代甲基苯甲酰氯在100ml水润湿的乙腈中的溶液用4.9g（0.1mol）氰化钠处理，然后将反应混合物在大约25-30℃搅拌24小时。HPLC分析表明混合物中19%为2-苯并[C]呋喃酮和2-氯代甲基苯甲酸，76%为2-氯代甲基苯甲酰氰及5%为二聚苯甲酰氰。

可通过硅胶色谱或分馏（见实施例1）分离粗产物。

产量：6.3g（70.5%），b.p.0.3＝100℃。

实施例3：

使用CuCN制备2-氯代甲基苯甲酰氰

将9.45g（0.05mol）2-氯代甲基苯甲酰氯在100ml乙腈中的溶液用8.9g（0.1mol）氰化铜（Ⅰ）处理，然后将反应混合物在约0℃搅拌24小时。HPLC分析表明24%为2-苯并[c]呋喃酮，62%为2-氯代甲基苯甲酰氯，约10%为二聚苯甲酰氰。

可通过硅胶色谱（洗脱剂：己烷/甲苯＝1∶1）或分馏（见实施例1所述）分离反应混合物，（b.p.0.5＝106℃）。产量：5.27g（58%）。

Claims

1、通式Ⅰ的卤代甲基苯甲酰氰类化合物的制备方法，该方法包括使通式Ⅱ的卤代甲基苯甲酰氯与碱金属氰化物或过渡金属氰化物反应，所述通式Ⅰ化合物为：

所述通式Ⅱ化合物为：

2、权利要求1的方法，其中所述反应在有机稀释剂中进行。

3、权利要求1的方法，其中所述反应在催化剂存在下在有机稀释剂中进行。

4、权利要求1的方法，其中在相转移催化剂存在下，在有机稀释剂中化合物Ⅱ与氰化钠或氰化钾水溶液反应。

5、式Ⅰ′的卤代甲基苯甲酰氰，

其中各变量意义如下：

X为卤素、C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、三氟甲基、C₁-C₅烷基-（C₁-C₅烷基）羟亚氨基及C₁-C₅烷基（C₂-C₅链烯基）羟亚氨基;

m是0至4，

Y为氯代甲基或溴代甲基。

6、权利要求5的式Ⅰ′的卤代甲基苯甲酰氰，其中Y为2-氯代甲基，m为0。