因此,本发明的一个目的是提供一种在制备1,2-二酰基-2-(叔烷基)肼的方法的两个步骤中均可使用的溶剂,这种溶剂不污染环境、对前述的中间体和产物具有良好的选择性、纯度和产率,在方法中易于回收和再循环,反应进行完全后使产物易于除去,不参加反应,所以不产生不需要的副产物,和在使用中是经济的。在本发明中,出人意料地发现酯,尤其是脂族酯具有这些所需要的特性。尽管US4,985,461教导了前述溶剂的使用,但它没有教导或暗示使用在1,2-二酰基-2-(叔烷基)肼的制备方法中作为溶剂比较有利的酯。
根据本发明,提供了一种使用酯或酯和水的混合物作为溶剂,在大约-20℃至大约100℃的温度下制备如下式的具有杀虫性的1,2-二酰基-2-(叔烷基)肼化合物的方法
其中R1是叔(C4-C8)烷基,
A和B各自独立地是苯基、萘基,或被1-3个相同或不同的选自下面的取代基取代的苯基或萘基,取代基包括卤素、氰基、硝基、羟基、巯基、氰硫基、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、卤代(C1-C2)烷基、卤代(C1-C2)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亚硫酰基、(C1-C4)烷基磺酰基、羧基、甲酰基、(C1-C4)烷基羰基、(C1-C4)烷氧基羰基、(C1-C4)烷酰氧基、氨基、(C1-C4)烷基氨基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的二(C1-C4)烷基氨基、氨基甲酰基、(C1-C4)烷基氨基甲酰基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的二(C1-C4)烷基氨基甲酰基、氰基(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷氧基、(C2-C6)链烯基、(C4-C6)二烯基、(C2-C6)炔基、(C1-C4)烷基连二硫酸盐、(C1-C4)烷基羰基硫基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的三(C1-C4)烷基甲硅烷基、苯基、或被1-2个相同或不同的选自下面的取代基取代的苯基,取代基包括卤素、氰基、硝基、羟基、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、卤代(C1-C2)烷基、卤代(C1-C2)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亚硫酰基、(C1-C4)烷基磺酰基、羧基、甲酰基、(C1-C4)烷基羰基、(C1-C4)烷氧基羰基、(C1-C4)烷酰氧基、氨基、(C1-C4)烷基氨基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的二(C1-C4)烷基氨基、苯基、被1-2个相同或不同的选自下面的取代基取代的苯氧基,取代基包括卤素、氰基、硝基、羟基、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、卤代(C1-C2)烷基、卤代(C1-C2)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亚硫酰基、(C1-C4)烷基磺酰基、羧基、甲酰基、(C1-C4)烷基羰基、(C1-C4)烷氧基羰基、(C1-C4)烷酰氧基、氨基、(C1-C4)烷基氨基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的二(C1-C4)烷基氨基、苯甲酰基、被1-2个相同或不同的选自下面的取代基取代的苯甲酰基,取代基包括卤素、氰基、硝基、羟基、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、卤代(C1-C2)烷基、卤代(C1-C2)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亚硫酰基、(C1-C4)烷基磺酰基、羧基、甲酰基、(C1-C4)烷基羰基、(C1-C4)烷氧基羰基、(C1-C4)烷酰氧基、氨基、(C1-C4)烷基氨基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的二(C1-C4)烷基氨基、苯氧基羰基、被1-2个相同或不同的选自下面的取代基取代的苯氧基羰基,取代基包括卤素、氰基、硝基、羟基、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、卤代(C1-C2)烷基、卤代(C1-C2)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亚硫酰基、(C1-C4)烷基磺酰基、羧基、甲酰基、(C1-C4)烷基羰基、(C1-C4)烷氧基羰基、(C1-C4)烷酰氧基、氨基、(C1-C4)烷基氨基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的二(C1-C4)烷基氨基、苯硫基、被1-2个相同或不同的选自下面的取代基取代的苯硫基,取代基包括卤素、氰基、硝基、羟基、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、卤代(C1-C2)烷基、卤代(C1-C2)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亚硫酰基、(C1-C4)烷基磺酰基、羧基、甲酰基、(C1-C4)烷基羰基、(C1-C4)烷氧基羰基、(C1-C4)烷酰氧基、氨基、(C1-C4)烷基氨基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的二(C1-C4)烷基氨基、苯基(C1-C4)烷基,苯环上被1-2个相同或不同的选自下面的取代基取代的苯基(C1-C4)烷基,取代基包括卤素、氰基、硝基、羟基、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、卤代(C1-C2)烷基、卤代(C1-C2)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亚硫酰基、(C1-C4)烷基磺酰基、羧基、甲酰基、(C1-C4)烷基羰基、(C1-C4)烷氧基羰基、(C1-C4)烷酰氧基、氨基、(C1-C4)烷基氨基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的二(C1-C4)烷基氨基;或当苯环上的相邻位置被烷氧基取代时,这些基团可以连接形成5或6元的二氧戊环基(亚甲基二氧基)或二噁烷基(1,2-亚乙基二氧基)杂环;和它们的农学上可接受的盐;
其中所述的方法包括:
a.在碱存在下使如下式的芳香酰基氯
与如下式的叔(C4-C8)烷基肼
或所述的叔(C4-C8)烷基肼相应的酸加成盐反应,产生如下式的中间体1-酰基-2-(叔烷基)肼
其中A和R1具有与前面相同的定义;和
b.在碱存在下使得自步骤a的中间体肼与如下式的芳香酰基氯反应,
形成所述的1,2-二酰基-2-(叔烷基)肼,其中B具有与前面相同的定义。
卤素是氯、氟、溴或碘。
(C1-C4)烷基是直链或支链的烷基,例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基。
叔(C4-C8)烷基是,例如,叔丁基、1,1-二甲基戊基和1,1,3,3-四甲基丁基。
(C2-C6)链烯基是,例如,乙烯基、烯丙基或2-丁烯-1-基。
(C4-C6)二烯基是,例如,2,4-戊二烯-1-基,
(C2-C6)炔基是,例如,炔丙基。
(C1-C4)烷氧基是,例如,甲氧基,乙氧基或异丙氧基。
(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基是,例如,甲氧基甲基或2-甲氧基乙基。
卤代(C1-C2)烷基是,例如,三氟甲基,1,1,2,2,2-五氟乙基或氯甲基。
卤代(C1-C2)烷氧基是,例如,二氟甲氧基。
(C1-C4)烷硫基是,例如,甲硫基。
(C1-C4)烷基羰基是,例如,甲基羰基(乙酰基)。
(C1C4)烷氧基羰基是,例如,乙氧基羰基。
(C1-C4)烷酰氧基是,例如,甲基羰基氧基(乙酰氧基)。
(C1-C4)烷基氨基是,例如,异丁基氨基。
二(C1-C4)烷基氨基是,例如,二甲基氨基或N-甲基-N-乙基氨基。
(C1-C4)烷基氨基甲酰基是,例如,正丁基氨基甲酰基。
二(C1-C4)烷基氨基甲酰基是,例如,二甲基氨基甲酰基或N-甲基-N-乙基氨基甲酰基。
(C1-C4)烷基亚硫酰基是,例如,甲基亚硫酰基。
(C1-C4)烷基磺酰基是,例如,甲基磺酰基。
(C1-C4)烷基二硫酸盐是,例如,甲基连二硫酸盐。
(C1-C4)烷基羰基硫基是,例如,乙基羰基硫基。
三(C1-C4)烷基甲硅烷基是,例如,三甲基甲硅烷基或二乙基甲基甲硅烷基。
苯基(C1-C4)烷基是,例如,苄基或4-氯苯基乙基。
亚甲苯二氧基是-OCH2O一部分。
1,2-亚乙基二氧基是-OCH2CH2O一部分。
可以在本发明的方法中使用的代表性酰基氯包括(但不限于)苯甲酰氯,3-甲基苯甲酰氯,3,5-二甲基苯甲酰氯,3,5-二氯苯甲酰氯,4-乙基苯甲酰氯、4-氯苯甲酰氯、2-甲基-3-甲氧基苯甲酰氯、3,5-二氯苯甲酰氯、3-氯苯甲酰氯、4-氰基苯甲酰氯、3-硝基苯甲酰氯、2,3-二甲基苯甲酰氯、3-甲氧基苯甲酰氯、3-氟苯甲酰氯、4-叔丁基苯甲酰氯、2,4-二氯苯甲酰氯、3-(三氟甲基)苯甲酰氯、2-乙酰氧基苯甲酰氯、4-(4-氯苯乙基)苯甲酰氯、1-萘甲酰氯、4-异丙基苯甲酰氯、2,6-二氟苯甲酰氯、2-(二氟甲氧基)苯甲酰氯、4-乙酰基苯甲酰氯、3-(二甲基氨基)苯甲酰氯、2-硝基-4-((4-三氟甲基)-2-氯苯氧基)苯甲酰氯、苯硫基苯甲酰氯、4-(2-氟苄基)苯甲酰氯、4-(4-氯苯甲酰基)苯甲酰氯、4-(苯氧基羰基)苯甲酰氯、2-甲基-3,4-(1,2-亚乙基二氧基)苯甲酰氯、2-甲基-3,4-(亚甲基二氧基)苯甲酰氯,等。
可以在本发明的方法中使用的代表性叔烷基肼包括(但不限于)叔丁基肼,1,1-二甲基戊基肼和1,1,3,3-四甲基丁基肼等和它们相应的酸加成盐如盐酸盐,例如,叔丁基肼盐酸盐。
可以用本发明的方法制备的代表性的1,2-二酰基-2-叔烷基肼产物包括(但不限于)N′-叔丁基-N,N′-二苯甲酰基肼、N′-叔丁基-N-(4-氯苯甲酰基)-N′-苯甲酰基肼、N′-叔丁基-N-(4-乙基苯甲酰基)-N′-(3,5-二甲基苯甲酰基)肼、N′-叔丁基-N-(2-甲基-3-氧基苯甲酰基)-N′-(3,5-二甲基苯甲酰基)肼,N′-叔丁基-N-(4-乙基苯甲酰基)-N′-(3-甲基苯甲酰基)肼,N′-叔丁基-N-(2-乙基-3-甲氧基苯甲酰基)-N′-(3,5-二甲基苯甲酰基)肼、N′-叔丁基-N-(2,3-二甲基苯甲酰基)-N′-(3,5-二甲基苯甲酰基)肼,N′-叔丁基-N-(2,3-二甲基苯甲酰基)-N′-(3-甲基苯甲酰基)肼,N′-叔丁基-N-(4-乙基苯甲酰基)-N′-(3,5-二氯苯甲酰基)肼、N′-叔丁基-N-(2-甲基-3,4-(1,2-亚乙基二氧基)苯甲酰基)-N′-(3,5-二甲基苯甲酰基)肼、N′-叔丁基-N-(2-甲基-3,4-(亚甲基二氧基)苯甲酰基)-N′-(3,5-二甲基苯甲酰基)肼、N′-叔丁基-N-(2-氟苯甲酰基)-N′-苯甲酰基肼、N′-叔丁基-N-(1-萘甲酰基)-N′-(3,5-二甲基苯甲酰基)肼、N′-(1,1-二甲基戊基)-N-(4-氯苯甲酰基)-N′-苯甲酰基肼和N′-(1,1,3,3-四甲基丁基)-N-(2-甲基-3-甲氧基苯甲酰基)-N′-(3,5-二甲基苯甲酰基)肼,等。
在本发明的方法中可被用作溶剂或与水一起用作共溶剂的代表性的酯包括(但不限于)(C1-C4)烷基(C1-C5)链烷酸酯,如,乙酸正丁酯、正丁酸甲酯、异丙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸乙酯、戊酸甲酯、乙酸异丁酯、正丁酸乙酯,等。
在本发明的方法中,如下式的芳香酰基氯
在碱存在下于酯溶剂或水和酯溶剂的混合物中与如下式的叔(C4-C8)烷基肼
或叔(C4-C8)烷基肼相应的酸加成盐进行反应形成如下式的1-酰基-2-(叔烷基)肼中间体
其中A和R1具有与前述相同的定义;然后在碱存在下和于同样的酯溶剂或水和同样酯溶剂的混合物中使中间体肼与如下式的芳香酰基氯
反应,生成所需要的下式的1,2-二酰基-2-(叔烷基)肼产物
其中A、B和R1与前述定义相同。当A和B相同时,例如,A和B均为4-氯苯基,丙当量的下式芳香酰基氯
在碱存在下于酯溶剂或水和酯溶剂的混合物中与如下式的叔(C4-C8)烷基肼
或叔(C4-C8)烷基肼相应的酸加成盐进行反应生成所需要的具有下式结构的1,2-二酰基-2-(叔烷基)肼产物
其中A和R1与前述定义相同。
在本发明的方法中所使用的碱的实例包括(但不限于)叔胺如三乙胺、吡啶、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾或它们的混合物。
本发明的方法可以在大约-20℃至大约100℃的温度下于大约大气压力下进行,但如果需要,可以采用更高或更低的压力。更具体地说,在本发明方法中的第一步(步骤a)中所使用的温度为大约-20℃至大约40℃。在本方法的第二步(步骤b)中所使用的温度为大约25℃至大约100℃。
在本方法中使用基本上等摩尔量的反应物(如果需要可以使用更高或更低的量)。通常,每当量的芳香酰基氯起始物料使用大约1.0至大约1.5当量的碱。当使用叔烷基肼的酸加成盐时,额外再加入1当量的碱。
对本发明方法的改进可能是必不可少的以适应特定的A和/或B取代基的反应性官能度。这样的改进对于本领域的技术人员是明显的和已知的。对本领域的技术人员来说制备由本发明的方法所产生的产物所包括的农学上可接受的盐的步骤也是熟知的和已在上文叙述。
在本发明的优选的实施方案中,提供了一种使用(C2-C4)烷基(C2-C5)链烷酸酯或(C2-C4)烷基(C2-C5)链烷酸酯和水的混合物作为溶剂制备如下式的1,2-二酰基-2-(叔烷基)肼化合物的方法
其中
R1是叔丁基、1,1-二甲基戊基或1,1,3,3-四甲基丁基,
A和B各自独立地是苯基、萘基,或被1-3个相同或不同的选自下面的取代基取代的苯基或萘基,取代基包括卤素、氰基、硝基、氰硫基、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基,卤代(C1-C2)烷基,卤代(C1-C2)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亚硫酰基、(C1-C4)烷基磺酰基、羧基、甲酰基、(C1-C4)烷基羰基、(C1-C4)烷氧基羰基、(C1-C4)烷酰氧基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的二(C1-C4)烷基氨基、氨基甲酰基、(C1-C4)烷基氨基甲酰基,每个烷基上独立地具有所述碳原子数的二(C1-C4)烷基氨基甲酰基、氰基(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基(C1-C4)烷基、(C2-C6)链烯基、(C4-C6)二烯基、(C2-C6)炔基、(C1-C4)烷基连二硫酸盐、(C1-C4)烷基羰基硫基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的三(C1-C4)烷基甲硅烷基,苯基、苯氧基、苯甲酰基、苯基(C1-C2)烷基或苯环上被1-2个相同或不同的选自下面的取代基取代的苯基(C1-C2)烷基,取代基包括卤素、氰基、硝基、羟基、(C1-C4)烷基、(C1-C4)烷氧基、卤代(C1-C2)烷基、卤代(C1-C2)烷氧基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亚硫酰基、(C1-C4)烷基磺酰基、羧基、甲酰基、(C1-C4)烷基羰基、(C1-C4)烷氧基羰基、(C1-C4)烷酰氧基、每个烷基上独立地具有所述碳原子数的二(C1-C4)烷基氨基;或当苯环上相邻的位置被烷氧基取代时,这些基团可以连接形成5或6元的二氧戊环基或二噁烷基杂环;和
它们的农学上可接受的盐;
其中所述的方法包括:
a.使下式的芳香酰基氯
与叔丁基肼,1,1-二甲基戊基肼,或1,1,3,3-四甲基丁基肼或所述肼的相应的酸加成盐在氢氧化钾,氢氧化钠,碳酸钠,碳酸钾,碳酸氢钠,碳酸氢钾或它们的混合物存在下于大约-5℃至大约40℃的温度下进行反应,生成如下式的中间体1-酰基-2-(叔烷基)肼
其中A和R1具有与前面相同的定义;和
b.使所述的从步骤a中得到的中间体肼与如下式的芳香酰基氯
在氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾或它们的混合物存在下于大约25℃至大约95℃的温度下进行反应,生成所述的1,2-二酰基-2-(叔烷基)肼,其中B具有与前面相同的定义。
在本发明的更优选的实施方案中,提供了一种使用水的选自乙酸异丁酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯和乙酸正丁酯的酯的混合物作为溶剂制备如下式的1,2-二酰基-2-(叔丁基)肼化合物的方法,
其中
A和B各自独立地是苯基,或被1-3个相同或不同的选自卤素,(C1-C2)烷基、(C1-C2)烷氧基、(C1-C2)烷氧基(C1-C2)烷基的取代基取代的苯基或当苯环上相邻的位置被烷氧基取代时,这些取代基可以连接形成一个5或6元二氧戊环基或二噁烷基杂环;
其中所述的方法包括:
a.使如下式的芳香酰基氯
与叔丁基肼或叔丁基肼盐酸盐在氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、或它们的混合物存在下反应,生成如下式的中间体1-酰基-2-(叔丁基)肼
其中A具有与前面相同的定义;和
b.使所述的从步骤a中得到的中间体肼与如下式的芳香酰基氯
在碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或它们的混合物存在下进行反应,生成所述的1,2-二酰基-2-(叔丁基)肼,其中B具有与前述相同的定义。
在本发明最优选的实施方案中,提供了一种用水和乙酸正丁酯的混合物作为溶剂制备如下式的1,2-二酰基-2-(叔丁基)肼化合物的方法
其中
A是苯基、2-氟苯基、4-氯苯基,2-甲基-3-甲氧基苯基或4-乙基苯基,
B是苯基,3,5-二甲基苯基,3-甲基苯基,3-氯苯基或3,5-二氯苯基;
其中所述的方法包括:
a.使如下式的芳香酰基氯
与叔丁基肼盐酸盐在氢氧化钠和碳酸钾的混合物存在下进行反应,生成如下式的中间体1-酰基-2-(叔丁基)肼
其中A具有与前述相同的定义;和
b.使所述的从步骤a中得到的中间体肼与如下式的芳香酰基氯
在碳酸钠或碳酸钾存在下进行反应,生成所述的1,2-二酰基-2-(叔丁基)肼,其中B具有与前述相同的定义。