CN117940402A - 制备杀节肢动物的噁二嗪中间体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制备作为制备杀节肢动物的茚虫威的中间体的具有式I的氯甲酰基[4‑(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的方法，该方法包括使具有式(IV)的化合物与光气或光气衍生物在相转移催化剂、碱性碱和烃有机溶剂的存在下并且在有机碱和金属氢化物不存在的情况下进行反应。本发明还涉及一种用于制备具有式I的氯甲酰基[4‑(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的缩短方法，该方法包括通过使具有式(III)的苯胺衍生物的化合物与光气或光气衍生物在碳酸二甲酯和烃有机溶剂的存在下反应来制备具有式(II)的异氰酸酯；随后通过使具有式(II)的化合物与甲醇反应并蒸馏出碳酸二甲酯来制备具有式(IV)的化合物并且使具有式(IV)的化合物与光气或光气衍生物在相转移催化剂、碱性碱和烃有机溶剂的存在下进行反应。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于在有机碱和金属氢化物不存在的情况下制备作为用于制备茚虫威的关键中间体的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的方法。
背景技术：
先前在专利申请WO 9211249、WO 95/29171和WO 9319045中披露了杀节肢动物的噁二嗪和用于制备生物活性噁二嗪及其中间体的相应合成方法。特别地，在WO 95/29171中披露了在矿物油和甘醇二甲醚中使用氢化钠制备关键中间体氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯。此外，IN 241255要求保护在芳香族溶剂和醚中使用氢化钠制备氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯。此外，IN 240984要求保护由相应的氨基甲酸甲酯与三光气或二光气在有机胺和芳香族溶剂的存在下制备氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯。
然而，由于安全原因，在大规模商业制备中使用氢化钠或类似的金属氢化物是不利的。另一方面，在大规模商业方法中使用胺碱对环境和人类健康具有显著影响。由所述方法产生的胺废物必须在它们暴露于环境之前进行处理。此外，出版物IPCOM000262804D阐述了使用光气、碳酸二甲酯和甲醇制备(4-(三氟甲氧基)苯基)氨基甲酸甲酯前体，然而，没有披露通过缩短(telescopic)转化将所述前体进一步转化为最终的具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯。
基于以上所述，为了安全经济的商业操作，前述制备方法仍需改进。特别地，对于制备作为制备杀节肢动物的茚虫威的中间体的具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的更高效的方法存在需要。
发明内容：
本发明提供了一种用于制备具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的方法
该方法包括使具有式(IV)的化合物与光气或光气衍生物在相转移催化剂、碱性碱和烃有机溶剂的存在下并且在有机碱和金属氢化物不存在的情况下进行反应。
此外，本发明提供了一种用于制备具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的缩短方法
该方法包括：
a)制备具有式(II)的化合物
通过使具有式(III)的化合物与光气或光气衍生物在碳酸二甲酯和烃有机溶剂的存在下反应
b)通过使具有式(II)的化合物与甲醇反应并蒸馏出碳酸二甲酯来制备具有式(IV)的化合物
c)使具有式(IV)的化合物与光气或光气衍生物在相转移催化剂、碱性碱和烃有机溶剂的存在下进行反应。
本发明进一步提供了一种制备具有式V的茚虫威的方法
该方法使用通过包括以下步骤的方法制备的具有式(I)的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯：使具有式(IV)的化合物与光气在相转移催化剂、碱性碱和烃有机溶剂的存在下并且在有机碱和金属氢化物不存在的情况下进行反应。
说明书：
定义：
在详细阐述本主题之前，提供本文使用的某些术语的定义可能是有帮助的。除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本主题所涉及的领域技术人员通常所理解的相同的含义。
除非另外特别说明，否则如本文所使用的术语“一个/种(a或an)”包括单数和复数。因此，术语“一个/种(a/an)”或“至少一个/种(at least one)”在本申请中可互换使用。
在整个申请中，不同实施例的描述使用术语“包括/包含(comprising)”；然而，本领域技术人员将理解，在一些特定情况下，可替代地使用“基本上由……组成”或“由……组成”的语言来描述实施例。
为了更好地理解本传授内容，并且绝不限制其范围，除非另有指示，否则将在说明书和权利要求书中使用的所有表示数量、百分比或比例的数字以及其他数值应理解为在所有情况下均以术语“约”修饰。
因此，除非指明相反，否则在以下说明书和所附权利要求中列出的数值参数是近似值，其可以根据所寻求获得的所希望的特性而变化。至少，每一个数值参数至少应该按照报告的有效数字的数量以及通过应用普通的舍入技术来解释。在这方面，本文的术语“约”的使用具体包括该范围内指示值的±10％。另外，本文中涉及相同组分或特性的所有范围的端点包括端点，是可独立组合的，并且包括所有中间点和范围。
本发明的某些化合物可作为一种或多种立体异构体存在。各种立体异构体包括对映异构体、非对映异构体和几何异构体。本领域的技术人员将理解，一种立体异构体当相对于一种或多种其他立体异构体富集时，或当与一种或多种其他立体异构体分离时，可能更有活性和/或可能表现出有益的效果。此外，技术人员知晓如何分离、富集和/或选择性地制备所述立体异构体。
因此，本发明的化合物可以作为立体异构体的混合物、单独的立体异构体、或作为光学活性形式存在。
如本文使用的术语“缩短方法”是指在不需要分离中间体产物的情况下进行若干反应。特别地，缩短方法表明在不需要直接分离中间体的情况下进行多重转化(包括反应淬灭和其他后处理操作)。中间体的缩短溶液可以被萃取、过滤(只要所需的产物保留在滤液中)，并且进行溶剂交换，但中间体最终保留在溶液中并继续进行随后的转化。
本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请都在本文中通过引用以其全文并入本说明书中，其程度如同每个单独的出版物、专利或专利申请特定且单独地指明为通过引用并入本文。
本发明提供了用于在有机碱和金属氢化物不存在的情况下成功且方便地制备作为用于合成具有式V的茚虫威的中间体的具有式(I)的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的技术。
根据实施例，本发明涉及用于制备具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的方法
该方法包括使具有式(IV)的化合物与光气或光气衍生物在相转移催化剂、碱性碱和烃有机溶剂的存在下并且在有机碱和金属氢化物不存在的情况下进行反应。
在实施例中，光气衍生物选自二光气、三光气或其混合物。
在一些实施例中，“在有机碱不存在的情况下”进行的方法是指每1摩尔的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯包含不超过0.01摩尔的有机碱的方法。
在一些实施例中，“在有机碱不存在的情况下”进行的方法是指每1摩尔的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯包含不超过0.05摩尔的有机碱的方法。
在一些实施例中，“在有机碱不存在的情况下”进行的方法是指每1摩尔的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯包含不超过0.1摩尔的有机碱的方法。
在一些实施例中，“在金属氢化物不存在的情况下”进行的方法是指每1摩尔的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯包含不超过0.01摩尔的金属氢化物的方法。
在一些实施例中，“在金属氢化物不存在的情况下”进行的方法是指每1摩尔的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯包含不超过0.05摩尔的金属氢化物的方法。
在一些实施例中，“在金属氢化物不存在的情况下”进行的方法是指每1摩尔的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯包含不超过0.1摩尔的金属氢化物的方法。
根据一些实施例，该方法适合在烃有机溶剂如己烷、石油醚、甲苯、氯苯、二甲苯、均三甲苯及其混合物中进行。
在此类实施例中，该方法在氯苯中进行。
根据一些实施例，该方法涉及碱性碱，如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠及其混合物。
在此类实施例中，该方法涉及氢氧化钠、氢氧化钾或其混合物的存在。
根据一些实施例，相对于1摩尔的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯，该方法中使用的碱性碱的量为1.0至10.0摩尔。
根据一些实施例，相对于1摩尔的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯，该方法中使用的氢氧化钠碱的量为6.0摩尔。
在一些实施例中，该方法涉及相转移催化剂如四丁基碘化铵、四乙基溴化铵、四甲基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵、冠醚、PEG及其混合物的存在。
根据一些实施例，相对于1摩尔的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯，该方法中使用的相转移催化剂的量为0.001至0.1摩尔。
根据一些实施例，相对于1摩尔的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯，该方法中使用的相转移催化剂的量为0.05摩尔。
在此类实施例中，相转移催化剂是四丁基溴化铵(TBAB)。
根据另一个实施例，不将具有式(II)的化合物从反应混合物中分离。
所希望的产物、具有式I的化合物可以通过本领域技术人员已知的方法分离，这些方法包括结晶、萃取和蒸馏。
根据实施例，本发明涉及用于制备具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的缩短方法
该方法包括：
a)制备具有式(II)的化合物
通过使具有式(III)的化合物与光气或光气衍生物在碳酸二甲酯和烃有机溶剂的存在下反应
b)通过使具有式(II)的化合物与甲醇反应并蒸馏出碳酸二甲酯来制备具有式(IV)的化合物
c)使具有式(IV)的化合物与光气或光气衍生物在相转移催化剂、碱性碱和烃有机溶剂的存在下进行反应。
在此类实施例中，烃有机溶剂选自由以下组成的组：甲苯、氯苯、二甲苯、均三甲苯及其混合物。
根据一些实施例，制备具有式(II)的化合物是在10℃至70℃的温度下进行。
在此类实施例中，制备具有式(II)的化合物是在25℃至70℃的温度下进行。
在此类实施例中，制备具有式(II)的化合物是在35℃的温度下进行。
根据一些实施例，方法包括0.0:1.0至0.84:1.0摩尔比的碳酸二甲酯/氯苯。
在另外的实施例中，制备具有式(III)的化合物是在10℃至70℃的温度下进行。
在另外的实施例中，其中制备具有式(IV)的化合物是在0℃至80℃的温度下进行。
在另外的实施例中，制备具有式(I)的化合物是在0℃至80℃的温度下进行。
在一些另一个实施例中，本发明涉及制备具有式V的茚虫威
该制备使用具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯
该具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯是通过使具有式(IV)的化合物与光气或光气衍生物在相转移催化剂、碱性碱和烃有机溶剂的存在下并且在有机碱和金属氢化物不存在的情况下反应来制备，如在先前实施例中所述的。
所希望的产物、具有式V的化合物可以通过本领域技术人员已知的方法分离，这些方法包括结晶、萃取和蒸馏。
在一些另一个实施例中，本发明涉及制备具有式V的茚虫威
该制备使用具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯
该具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯是通过缩短方法来制备，该方法包括：
a)制备具有式(II)的化合物
通过使具有式(III)的化合物与光气在碳酸二甲酯和烃有机溶剂的存在下反应
b)通过使具有式(II)的化合物与甲醇反应并蒸馏出碳酸二甲酯来制备具有式(IV)的化合物
c)使具有式(IV)的化合物与光气或光气衍生物在相转移催化剂、碱性碱和烃有机溶剂的存在下反应，如在先前实施例中所述的。
所希望的产物、具有式I的化合物可以通过本领域技术人员已知的方法分离，这些方法包括结晶、萃取和蒸馏。
参考本文所述的某些实施例，通过参考详细描述制备具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯、具有式(II)、(IV)和(V)的化合物的以下实例来进一步说明本披露。对于本领域技术人员将显而易见的是，在不偏离本披露的范围的情况下，可以对材料和方法二者进行许多修改。基于对说明书的考虑，另外的实施例对于本领域技术人员将变得显而易见。
实例：
实例1：氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的制备(方法A)
将11g的氯苯和0.05g(0.15mmol)的TBAB装入带有搅拌器的三颈烧瓶中。之后，在25℃下在1h期间将14.3g(0.09mol)的25％ NaOH水溶液和3.5g(0.015mol)的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯与2.94g(0.01mol)的三光气在38.5g氯苯中的溶液逐滴添加到反应混合物中，然后将混合物再搅拌5分钟。之后，添加50ml的10％HCl水溶液，并且将有机相分离并用另外的50ml的10％ HCl水溶液洗涤。然后，将有机相在减压(在40℃下10毫巴)下浓缩以得到4.1克的产物(产率86％)。
实例2：氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的连续流制备(方法B)
对于连续流实验，典型地实验装置包括两个注射泵，随后是微混合器，然后将其连接到盘绕的PFA管(0.8mm内径，3.65mL体积)。通过改变流速来改变停留时间。在酸性溶液中收集样品，以在反应管出口处淬灭反应。在进一步稀释后，对产物进行分析。
将3.5g(0.015mol)的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯、2.94g(0.01mol)的三光气和0.05g(0.15mmol)的TBAB溶于50g氯苯中，并将3.6g的NaOH溶于11ml的水中。使用T型微混合器混合两种反应溶液，然后使用停留时间管。该过程在25℃下进行。在管中的停留时间保持在5分钟。之后，将反应混合物用10％ HCl水溶液洗涤，将有机相分离并在减压(在40℃下10毫巴)下浓缩，以得到0.5克的产物(产率98％)
实例3：氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的连续流制备(方法B)
对于连续流实验，典型地实验装置包括两个注射泵，随后是微混合器，然后将其连接到盘绕的PFA管(0.8mm内径，3.65mL体积)。通过改变流速来改变停留时间。在酸性溶液中收集样品，以在反应管出口处淬灭反应。在进一步稀释后，对产物进行分析。
将3.5g(0.015mol)的具有式(IV)的氨基甲酸甲酯、10.9g(0.01mol)的在MCB中的27％光气溶液和0.05g(0.15mmol)的TBAB溶于50g氯苯中，并将3.6g的NaOH溶于11ml的水中。使用T型微混合器混合两种反应溶液，然后使用停留时间管。该过程在25℃下进行。在管中的停留时间保持在5分钟。之后，将反应混合物用10％HCl水溶液洗涤，将有机相分离并在减压(在40℃下10毫巴)下浓缩，以得到0.38克的产物(产率74％)。
Claims (14)
1.一种用于制备具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的方法：
所述方法包括使具有式(IV)的化合物与光气、二光气或三光气在相转移催化剂、碱性碱和烃有机溶剂的存在下并且在有机碱和金属氢化物不存在的情况下进行反应
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述烃有机溶剂选自由以下组成的组：己烷、石油醚、甲苯、氯苯、二甲苯、均三甲苯及其混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱性碱选自由以下组成的组：氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠及其混合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，相转移催化剂选自由以下组成的组：四丁基碘化铵、四乙基溴化铵、四甲基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵、冠醚、PEG及其混合物。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述相转移催化剂是四丁基溴化铵(TBAB)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，不将所述具有式(IV)的化合物从反应混合物中分离。
7.一种用于制备具有式I的氯甲酰基[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的缩短方法
所述方法包括：
a)制备具有式(II)的化合物
通过使具有式(III)的化合物与光气在碳酸二甲酯和烃有机溶剂的存在下反应
b)通过使具有式(II)的化合物与甲醇反应并蒸馏出碳酸二甲酯来制备具有式(IV)的化合物
c)使具有式(IV)的化合物与光气在相转移催化剂、碱性碱和烃有机溶剂的存在下反应。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，烃有机溶剂选自由以下组成的组：甲苯、氯苯、二甲苯、均三甲苯及其混合物。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述制备具有式(II)的化合物是在10℃至70℃的温度下进行。
10.根据权利要求8所述的方法，其包括0.0:1.0至0.84:1.0的碳酸二甲酯/氯苯。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述制备具有式(III)的化合物是在10℃至70℃的温度下进行。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，所述制备具有式(IV)的化合物是在0℃至80℃的温度下进行。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述制备具有式(I)的化合物是在0℃至80℃的温度下进行。
14.一种制备具有式V的茚虫威的方法
所述方法使用通过权利要求1-7制备的具有式(I)的化合物。
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