CN1425665A - 2-氯苯并咪唑衍生物的制备方法 - Google Patents

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CN1425665A CN02126958A CN02126958A CN1425665A CN 1425665 A CN1425665 A CN 1425665A CN 02126958 A CN02126958 A CN 02126958A CN 02126958 A CN02126958 A CN 02126958A CN 1425665 A CN1425665 A CN 1425665A
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L·阿斯曼
H·-J·弗罗布罗斯基
C·卡瑟
D·比勒费尔德特
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Abstract

本发明涉及新的1,3-二氢苯并咪唑(硫)酮类化合物(式(II))及其制备方法,其中X代表氧或硫。

Description

2-氯苯并咪唑衍生物的制备方法
本申请是1998年7月21日提交的申请号为98116139.1申请案的分案申请,其发明名称与本申请相同。
技术领域
本发明涉及制备已知2-氯苯并咪唑衍生物的新方法,该类衍生物可作为合成具有杀微生物活性化合物的中间物。此外,本发明还涉及新的1,3-二氢-苯并咪唑(硫)酮类及其制备方法。
背景技术
业已知道,苯并咪唑衍生物2位的氯代产物,可由相应的2-溴代咪唑和氯化氢反应得到(参看WO-A 97-06171)。因此举例而言,在二甲基甲酰胺的存在下,2-溴-6,6-二氟-[1.3]间二氧杂戊环-[4,5-f]苯并咪唑与氯化氢反应,可得到2-氯-6,6-二氟-(1,3)间二氧杂戊环-(4,5-f)苯并咪唑。但是,这种方法的缺点是产率十分低。
此外还已知道,在氯化氢的存在下,1,3-二氢苯并咪唑-2-酮与三氯氧磷(磷酰氯)反应,可得到2-氯苯并咪唑(参看J.Chem.Soc.1963,2930)。然而对于在1,3-二氢苯并咪唑-2-酮的芳环上再稠合一个杂环的相应衍生物的氯代反应至今未见描述。
发明内容
现已发现,2-氯苯并咪唑衍生物(如式(I)所示)其中
A:代表任意的卤代亚烷基(含1或2个碳),可由1,3-二氢苯并咪唑(硫)酮类化合物(如式(II)所示)与磷酰氯在温度50°至150°之间,如果合适的话,在氯化氢,或五氯化磷存在下,如果合适的话在稀释剂存在下反应获得。
Figure A0212695800042
其中
A:同上定义,
X:代表氧或硫。
令人惊奇的是根据本发明的方法得到2-氯苯并咪唑衍生物(式(I))的产率要比根据现有技术得到的产率高的多。另外,磷酰氯特别适合于1,3-二氢苯并咪唑(硫)酮类化合物(式(II))的氯代反应也是出乎意料的。
本发明的方法具备许多优点:如前所述,该方法合成式(I)2-氯苯并咪唑衍生物有很高的产率;其次,该方法所需的反应物易于合成和大量获得;最后,该方法在进行反应和产物分离时不会引起任何问题。
以6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环-[4,5-f]-1,3-二氢苯并咪唑-2-酮起始反应物,以在气态氯化氢存在下的磷酰氯为氯代试剂,本发明的方法的反应过程如以下反应式所示:
Figure A0212695800051
式(II)提供了作为本发明方法的起始反应物1,3-二氢苯并咪唑(硫)酮类化合物的总的定义。
优选的式(II)1,3-二氢苯并咪唑(硫)酮类化合物是
其中
A:代表任意被氟和/或氯单取代或双取代的亚甲基,或者任意被氟和/或氯单取代至四取代的亚乙基,
X:代表氧或硫。
特别优选的式(II)1,3-二氢苯并咪唑(硫)酮类化合物,是其中
A:代表基团-CH2-,-CF2-,-CCl2-,-CF2-CF2-,-CHF-CF2-,-CHF-CHF-,-CF2-CFCl-或-CFCl-CFCl-;
X:代表氧或硫。
这些如分子式(II)示的1,3-二氢苯并咪唑(硫)酮类化合物属首次发现。它们可由苯二胺类化合物(式(III)所示)其中
A:同上定义
在以下反应条件下获得:
a)在温度10℃至120℃之间,稀释剂存在下,与碳酰氯(IV)反应。
Figure A0212695800062
b)在温度10℃到80℃之间,稀释剂存在下,与下式1,1-羰基二咪唑反应。
Figure A0212695800063
或者
c)在温度130℃到200℃之间,如果合适,在稀释剂存在下,与下式尿素反应。
d)在温度20℃到100℃之间,稀释剂存在下,与下式O-乙基黄原酸钾反应。
Figure A0212695800065
以5,6-二氨基-2,2-二氟-苯并间二氧杂戊环和碳酰氯为起始原料,其反应过程如下反应式所示:
Figure A0212695800071
分子式(III)给出了苯二胺类化合物总的定义,以它们为起始反应物,可由上述反应制备1,3-二氢苯并咪唑(硫)酮类化合物,式(III)中的A代表与前述式(II)中A的优选基团相同的基团。
苯二胺类化合物(式(III))为已知化合物或可由已知方法制备(参看DE-A 36 05 977和WO 97-06171)。
作为反应物,进行前述反应(反应路线a到d),以制备1,3-二氢苯并咪唑(硫)酮类化合物(式(II))的具有式(IV)到(VII)的各化合物均为已知化合物。
前述方法的a路线中的稀释剂以惰性的有机和无机溶剂为宜,优选水、盐酸水溶液和卤代脂肪烃或芳香烃,比如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳或氯苯。
当进行前述方法a路线的反应时,反应温度可以在相当宽的范围中变化。一般而言,反应温度在10℃到120℃为宜,优选20℃到110℃之间。
前述方法a路线反应一般在常压下进行,然而,也可在更高的压力下进行。
当进行前述方法a路线的反应时,每摩尔苯二胺类化合物(式III)优选与1摩尔到5摩尔碳酰氯(式(IV))反应。后处理可由常规方法进行。一般而言,在光气化反应完成后,将得到的固体滤出,洗涤并干燥。
前述方法的b路线中的适宜稀释剂是常规惰性有机溶剂,优选醚类,比如乙醚、二异丙醚、甲基叔丁醚、甲基叔戊醚、二氧六环、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷或苯甲醚。
当进行前述方法b路线的反应时,反应温度可以在一定的范围中变化。一般而言,反应温度在10℃到80℃,优选20℃到70℃之间。
前述方法b路线反应一般在常压下进行,然而,也可在更高的压力下进行。
当进行前述方法b路线的反应时,每摩尔苯二胺类化合物(式(III))一般与等当量或过量的(优选1.1摩尔到1.5摩尔)1,1-羰基二咪唑反应(式(V))。后处理可由常规方法进行。一般而言,将反应混和物倾入无机酸稀溶液中,反复用可微量混溶于水的有机溶剂萃取,收集有机相,洗涤并干燥,减压蒸馏浓缩。可用常规方法,如重结晶和色谱法除去产物中仍然存在的杂质。
前述方法c路线反应优选在熔融态而不加任何稀释剂条件下进行。该反应温度可以在一定的范围中变化。一般而言,反应温度在130℃到200℃,优选140℃到190℃之间。
然而,前述方法c路线反应也可在有稀释剂的条件下进行,举例而言,可在二甲基甲酰胺或二甘醇存在下进行该反应。
前述方法c路线反应一般在常压下进行,然而,也可在更高或更低的压力下进行。
当进行前述方法c路线的反应时,每摩.尔苯二胺类化合物(式(III))一般与等当量或过量的(优选2摩尔到4摩尔)尿素反应(式(VI))。后处理可由常规方法进行。一般而言,将反应混和物与碱金属氢氧化物的稀水溶液混和,再将得到的混和物过滤,将滤液酸化,最后将得到的沉淀滤出、洗涤并干燥。
前述方法的d路线中的适宜稀释剂是常规惰性有机溶剂,优选醇类,比如甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇。
当进行前述方法d路线的反应时,反应温度可以在相当宽的范围中变化。一般而言,反应温度在20℃到100℃,优选30℃到90℃之间。
前述方法d路线反应一般在常压下进行,然而,也可在更高或更低的压力下进行。
当进行前述方法d路线反应时,每摩尔苯二胺类化合物(式(III))一般与等当量或过量(优选1.1摩尔到1.5摩尔)O-乙基黄原酸钾反应(式(VII)。后处理可由常规方法进行。一般而言,如果适当的话,反应混和物首先用适量活性炭处理,将处理后的混和物过滤,滤液与水混和并酸化,将酸化后得到的沉淀抽滤滤出、洗涤并干燥。
如果适当的话在氯化氢或五氯化磷存在下,很适合本发明方法的反应物是磷酰氯。
磷酰氯、卤代脂肪烃或卤代芳香烃可适于作为前述发明方法中的稀释剂,例如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷、氯苯或二氯苯等。该反应以磷酰氯同时作为反应物和稀释剂为优选。
当进行前述发明方法反应时,反应温度可以在相当宽的范围中变化。一般而言,反应温度在50℃到150℃,优选70℃到130℃之间。
前述本发明方法一般在常压下进行,然而,也可在更高压力下进行。该反应采取于封闭容器中,在反应自身产生的压力下进行反应为本发明的优选方案。
当进行本发明方法的反应时,作为反应物和稀释剂的磷酰氯相对于1,3-二氢苯并咪唑(硫)酮类化合物(式(II))大大过量,而且,如果合适。反应混和物中还加入适量的氯化氢气体或五氧化二磷。后处理由常规方法进行。一般而言,反应混和物首先减压蒸馏浓缩,残余物与冰或水混和,将产生的沉淀抽滤,洗涤并干燥。酸性滤液用碱溶液中和,将中和后得到的沉淀抽滤,洗涤并干燥。
由前述发明方法得到的2-氯苯并咪唑衍生物(式(I))是合成一些具有杀微生物活性(特别是杀真菌活性)的化合物很有用的中间物(参看WO-A 97-06 171)。因此,具有杀真菌活性的氯代苯并咪唑类化合物(见式(VIII))
Figure A0212695800091
其中
A:定义同上。
可由2-氯苯并咪唑衍生物(式(I))
Figure A0212695800092
其中
A:定义同上。
与3,5-二甲基-异噁唑-4-硫酰氯(式(IX))
在酸结合剂如氢化钠或碳酸钾存在,及在稀释剂如四氢呋喃或乙腈存在下反应得到。
本发明方法的应用举例描述如下:制备实例:
实施例1
将10g(44mmol)的6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环-[4,5-f]-1,3-二氢苯并咪唑-2-酮和100ml新蒸馏过的磷酰氯的混和物加热回流15分钟,混和物再在通入气态氯化氢(以约8个气泡/秒的速度通入)条件下继续回流加热6小时。将反应混和物减压蒸馏,浓缩至其溶液仍能很容易搅拌为限。将残留物与100g冰混和,并在5℃搅拌16小时,将其抽滤,用水洗涤,并用五氧化二磷干燥。由上法得到3.5g主要含2-氯-6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环[4,5-f]苯并咪唑产品。
将酸性滤液在冷却条件下用浓氨水中和,混和物在5℃下搅拌40分钟,将产生的固体抽滤,用水洗涤,并用五氧化二磷干燥。由此得到9g产品,含2-氯-6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环[4,5-f]苯并咪唑80%。
上法的2-氯-6,6-二氟[1,3]间二氧杂戊环[4,5-f]苯并咪唑相当于理论总产率为85%。实施例2
室温下,将9.4kg(46.2mol)5,6-二氨基-2,2-二氟-苯并间二氧杂戊环和47kg水混和,在不继搅拌下,首先将5.0kg碳酰氯以1.7kg/h的速率导入混和物中,再将3.5kg碳酰氯以0.6kg/h的速率导入混和物中,反应混和物的温度升至45℃。在此温度下,将混和物搅拌13小时,再加入0.34kg碳酰氯。将反应混和物的温度冷至室温,反应器通入氯气,将15.8kg的45%重量浓度氢氧化钠水溶液加入,以中和反应混和物。将产生的沉淀抽滤,用总共50kg水分多次洗涤,在60℃减压干燥。由以上步骤,可得到9.85kg〔理论值91.8%〕的6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环-[4,5-f]-1,3-二氢-苯并咪唑-2-酮固体物,其熔点高于220℃。
1H NMR谱(DMSO,TMS)
        δ=7.05ppm(s 2H,CH)
        δ=10.8ppm(s 2H,NH)
实施例3
在30℃到40℃条件下,将150g碳酰氯在搅拌下以1小时的时间引入含有0.8mol 5,6-二氨基-2,2-二氟-苯并间二氧杂戊环、600ml水和250ml的37%重量浓度盐酸混和溶液中,反应器通氮气下,在30℃到40℃条件下继续搅拌1小时,将得到的固体过滤,并用水洗涤、干燥。由以上步骤,可得到160g(理论值92%)的6,6-二氟-[1,3 ]间二氧杂戊环-[4,5-f]-1,3-二氢-苯并咪唑-2-酮固体物,其熔点高于220℃。实施例4
在室温条件下,将18.8g(0.1mol)5,6-二氨基-2,2-二氟-苯并间二氧杂戊环在不断搅拌下加入20.8g(0.13mol)1,1-羰基二咪唑和150ml四氢呋喃的混合物中,反应温度略有上升。反应混和物在室温条件下继续搅拌18小时,再将其倾入600ml的1N硫酸中。将得到的混和物用总体积300ml的乙醚反复萃取,合并有机相,用200ml水洗涤,并用硫酸钠干燥,将其减压蒸馏浓缩。残余物与50ml石油醚搅拌,将所得的沉淀抽滤、干燥。由以上步骤,可得到19.3g的产品,经HPLC分析,产品含84%的6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环-[4,5-f]-1,3-二氢-苯并咪唑-2-酮,相当于76%的理论产率。熔点高于220℃。
实施例5
在140℃条件下,将94g(0.5mol)5,6-二氨基-2,2-二氟-苯并间二氧杂戊环和60g(1mol)尿素的混合物中,分批在不断搅拌下加入30g(0.5mol)熔融的尿素,加入时间30分钟。熔融物在170℃下继续搅拌3小时后,冷却至70℃,再与600ml的2N氢氧化钠水溶液混和,并搅拌30分钟。将所得的沉淀抽滤滤出,滤液用乙酸酸化,将所得的沉淀抽滤、用水洗涤、干燥。由以上步骤,可得到89.5g的6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环-[4,5-f]-1,3-二氢-苯并咪唑-2-酮,相当于83%的理论产率。
实施例6
Figure A0212695800123
将18.8g(0.1mol)5,6-二氨基-2,2-二氟-苯并间二氧杂戊环、18.5g(0.11mol)O-乙基黄原酸钾、100ml乙醇和15ml水的混和物加热回流3小时。冷却至室温后,通入氮气并加入4g活性炭。混和物再加热回流15分钟,进行热抽滤,滤饼用热乙醇漂洗。将滤液加热到60到70℃并与100ml温度为60到70℃的水混合,向其中加入含8.3ml(0.13mol)冰醋酸的16.7ml水的溶液,将混和物置于4℃下16小时。将所得的沉淀抽滤,用冷水洗涤、并用五氧化二磷干燥。由以上步骤,可得到18.1g的产品,经HPLC分析,产品含78.34%的6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环-[4,5-f]-1,3-二氢-苯并咪唑-2-硫酮,相当于62%的理论产率。
实施例7
将10.6g(40mmol)6,6,7,7-四氟-[1,4]二氧杂己环-[2,3-f]-1,3-二氢-苯并咪唑-2-酮和60ml磷酰氯混和物加热回流20小时。然后将反应混和物倾入600ml冰中,再用乙醚萃取该反应混和物,每次用150ml乙醚,共萃取两次。合并有机相,用水洗涤,并用硫酸钠干燥,将其减压蒸馏浓缩。产物用石油醚在硅胶上层析。由以上步骤,可得到4.1g固体产品,经HPLC分析,产品含82%的2-氯-6,6,7,7-四氟-[1,4]二氧杂已环-[2,3-f]苯并咪唑相当于30%的理论产率。
实施例8
Figure A0212695800132
室温条件下,在不断搅拌的同时将23.8g(0.1mol)的6,7-二氨基-2,2,3,3-四氟-苯并二氧杂已环加入16.0g(0.1mol)1,1-羰基二咪唑和150ml四氢呋喃混和液中,反应温度略有上升。反应混和物在室温条件下继续搅拌18小时,再将其倾入600ml浓度为1N的硫酸中。将得到的混和物用总体积300ml乙醚反复萃取,合并有机相,用100ml水洗涤,并用硫酸钠干燥,将其减压蒸馏浓缩。将残余物与30ml石油醚和10ml乙醚搅拌,将所得的沉淀抽滤、干燥。由以上步骤,可得到20.7g的产品,经HPLC分析,产品含75%的6,6,7,7-四氟-[1,4]二氧杂己环-[2,3-f]-1,3-二氢-苯并咪唑-2-酮,相当于59%的理论产率。
实施例9
将10g(44mmol)的6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环-[4,5-f]-1,3-二氢-苯并咪唑-2-酮和100ml新蒸馏过的磷酰氯的混和物在封闭耐压容器120℃加热6小时,反应自身产生约2Bar的压力。将反应混和物减压蒸馏、浓缩,将残留液与冰混和,并用氨水中和。将残余物减压抽滤、用水洗涤,并用五氧化二磷干燥。由上法得到10.35g产品,经HPLC分析,含95.6%的2-氯-6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环-[4,5-f]-苯并咪唑。相当于理论产率的90%。比较实例A
Figure A0212695800142
在120℃,将气态氯化氢通入溶有2.8g(10mmol)的2-溴-6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环-[4,5-f]-苯并咪唑的30ml二甲基甲酰胺中2小时,将反应混和物倾入200g冰/水中,用乙酸乙酯萃取三次,每次用80ml乙酸乙酯。合并有机相并用硫酸钠干燥,将其减压蒸馏浓缩。残余物用乙醚在硅胶上层析。由以上步骤,可得到0.5g(理论产率的21.5%)的2-氯-6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环[4,5-f]苯并咪唑白色固体,其熔点高于220℃。用途实施例I
Figure A0212695800151
在室温条件下,将96.6g(0.4mol)2-氯-6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环-[4,5-f]苯并咪唑和600ml乙腈不断搅拌下与81.6g(0.6mol)碳酸钾粉末混和,并在室温下继续搅拌10分钟。加入79.2g(0.4mol)3,5-二甲基-异噁唑-4-硫酰氯,并在室温下继续搅拌20小时。将反应混和物倾入2升水中,并用二氯甲烷萃取三次,每次用500ml。合并有机相并用硫酸钠干燥,将其减压蒸馏浓缩。残余物用二氯甲烷作洗脱剂在硅胶上层析。由以上步骤,可得到117g(理论值的75%)的1-(3,5-二甲基-异噁唑-4-硫酰)-2-氯-6,6-二氟-[1,3]间二氧杂戊环-[4,5-f]苯并咪唑无色固体,其熔点在128℃到131℃之间。

Claims (5)

1.下式(II)代表的1,3-二氢苯并咪唑酮类化合物
其中A:代表有1或2个碳原子的任意卤代的亚烷基,
X:代表氧或硫。
2.权利要求1的1,3-二氢苯并咪唑酮类化合物,其中
A:代表任意被氟和/或氯单取代或双取代的亚甲基或者代表被氟和/或氯任意单取代至四取代的亚乙基,
X:代表氧或硫。
3.权利要求1的1,3-二氢苯并咪唑酮类化合物,其中
A:代表-CH2-、-CF2-、-CCl2-、-CF2-CF2-、-CHF-CF2-、-CHF-CHF-、-CF2-CFCl-或-CFCl-CFCl-;
X:代表氧或硫。
4.权利要求6的1,3-二氢苯并咪唑酮类化合物,它是下式所示的化合物:
Figure A0212695800022
5.制备权利要求1的式(II)所示的1,3-二氢苯并咪唑酮类化合物的方法,其特征在于将下式(III)的苯二胺类化合物进行下述的反应
Figure A0212695800023
其中A的定义同权利要求1,
a)在稀释剂存在下于10℃-120℃的温度下,与下式(IV)的碳酰氯反应或者
b)在稀释剂存在下于10℃-80℃的温度下,与下式(V)的1,1-羰基二咪唑反应
Figure A0212695800032
或者
c)在130℃-200℃的温度下,任选在稀释剂存在下,与下式(VI)的尿素反应或者
d)在20℃-100℃的温度下和在稀释剂存在下,与下式(VII)的O-乙基黄原酸钾反应
Figure A0212695800034
CN02126958A 1997-07-24 2002-07-24 2-氯苯并咪唑衍生物的制备方法 Pending CN1425665A (zh)

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