DE4032925A1

DE4032925A1 - Verfahren zur herstellung von 3-arylpyrrolderivaten

Info

Publication number: DE4032925A1
Application number: DE19904032925
Authority: DE
Inventors: Peter C Dr Knueppel
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1992-04-23

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstel lung von bekannten 3-Arylpyrrolderivaten, welche als Schädlingsbekämpfungsmittel verwendet werden.

Es ist bekannt, daß man 3-Arylpyrrolderivate erhält, wenn man N-(Arylsulfonylmethyl)-formamide in Gegenwart einer Base mit Phosphoroxychlorid umsetzt, die Reak tionsmischung mit Wasser versetzt, die Phasen trennt und die organische Phase, die gelöstes Arylsulfonylmethyl isocyanid enthält, mit Cinnamoylderivaten in Gegenwart einer Base umsetzt (vergleiche z. B. EP 3 78 046).

Es wurde nun gefunden, daß man 3-Arylpyrrolderivate der Formel (I),

in welcher
Ar für gegebenenfalls substituiertes Aryl steht und
R für Cyano oder für einen Rest

steht, wobei
R¹ für Wasserstoff, Alkyl, Halogenalkyl oder für jeweils gegebenenfalls substituiertes Aralkyl oder Aryl steht,
X für Sauerstoff oder eine NH-Gruppe steht und
n für eine Zahl 0 oder 1 steht,
erhält, wenn man N-(Arylsulfonylmethyl)-formamide der Formel (II),

in welcher
Ar¹ für gegebenenfalls substituiertes Aryl steht,
mit Phosgen oder Diphosgen in Gegenwart einer Base um setzt und anschließend die so erhältliche Reaktionsmi schung direkt in einem Reaktionsschritt mit Cinnamoyl derivaten der Formel (III),

in welcher
A für einen Rest der Formel

steht,
R² für Alkyl, Halogenalkyl oder für jeweils gegebenen falls substituiertes Aralkyl oder Aryl steht und
Ar, R und R¹ die oben angegebene Bedeutung haben,
gegebenenfalls in Gegenwart einer Base umsetzt.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik ist dabei die Tatsache, daß bei Verwendung von Phosgen die Zersetzung von über schüssigem Phosphoroxychlorid mit Wasser und Abtrennung der wäßrigen Phase, welche die Zersetzungsprodukte ent hält, entfällt. Überschüssiges Phosgen läßt sich ohne Schwierigkeiten durch Ausblasen mit Stickstoff oder Sät tigung mit Ammoniakgas vertreiben; bei der Verwendung von Diphosgen ist die Dosierung von äquimolaren Mengen unproblematisch, so daß auch hier die wäßrige Behand lung des Reaktionsgemisches unterbleiben kann. Darüber hinaus liefert der Einsatz von Phosgen bzw. Di phosgen wesentlich höhere Ausbeuten und reinere Endpro dukte und ist überdies im großtechnischen Einsatz auch von der Kostenseite her dem Einsatz von Phosphoroxy chlorid, besonders vom Standpunkt der Entsorgung (keine phosphorhaltigen Abwässer), überlegen.

Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält lichen 3-Arylpyrrolderivate sind durch die Formel (I) allgemein definiert. Bevorzugt herstellbar sind Verbin dungen der Formel (I), bei welchen
Ar für gegebenenfalls einfach bis mehrfach, gleich oder verschieden substituiertes Phenyl steht, wo bei als Substituenten in Frage kommen: Halogen, Cyano, Nitro, jeweils geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Alkoxy oder Alkylthio mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, jeweils geradkettiges oder ver zweigtes Halogenalkyl, Halogenalkoxy oder Halogen alkylthio mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und 1 bis 9 gleichen oder verschiedenen Halogenatomen, zweifach verknüpftes, gegebenenfalls durch Halogen einfach bis mehrfach, gleich oder verschieden sub stituiertes Dioxyalkylen mit 1 bis 3 Kohlenstoff atomen, jeweils geradkettiges oder verzweigtes Alkoxycarbonyl oder Alkoximinoalkyl mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in den einzelnen Alkyltei len oder gegebenenfalls einfach bis mehrfach, gleich oder verschieden durch Halogen und ge radkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 4 Koh lenstoffatomen substituiertes Phenyl und
R für Cyano oder für einen Rest

steht, wobei
R¹ für Wasserstoff, für geradkettiges oder ver zweigtes Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, für geradkettiges oder verzweigtes Halogen alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und 1 bis 9 gleichen oder verschiedenen Halogenatomen oder für jeweils gegebenenfalls einfach oder mehrfach, gleich oder verschieden substituier tes Benzyl oder Phenyl steht, wobei als Sub stituenten jeweils die bei Ar genannten in Frage kommen,
X für Sauerstoff oder eine NH-Gruppe steht und
n für eine Zahl 0 oder 1 steht.

Besonders bevorzugt herstellbar sind Verbindungen der Formel (I), bei welchen
Ar für gegebenenfalls ein- bis fünffach, gleich oder verschieden substituiertes Phenyl steht, wobei als Substituenten in Frage kommen: Fluor, Chlor, Brom, Cyano, Nitro, Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, i-, s- oder t-Butyl, Methoxy, Ethoxy, n- oder i- Propoxy, Methylthio, Trifluormethyl, Trifluorme thoxy, Trifluormethylthio, Dioxymethylen, Dioxy ethylen, Dioxydifluormethylen, Dioxytrifluorethylen oder Dioxytetrafluorethylen, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Methoximinomethyl, Ethoximinome thyl, Methoximinoethyl, Ethoximinoethyl oder gege benenfalls ein- bis dreifach, gleich oder verschie den durch Fluor, Chlor, Brom, Methyl und/oder Ethyl substituiertes Phenyl und
R für Cyano, für Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl oder Aminocarbonyl steht.

Ganz besonders bevorzugt herstellbar sind Verbindungen der Formel (I), bei welchen
Ar für gegebenenfalls ein- bis dreifach, gleich oder verschieden substituiertes Phenyl steht, wobei als Substituenten in Frage kommen: Fluor, Chlor, Brom, Cyano, Nitro, Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, i-, s- oder t-Butyl, Methoxy, Ethoxy, n- oder i- Propoxy, Methylthio, Trifluormethyl, Trifluorme thoxy, Trifluormethylthio, Dioxymethylen und Di oxydifluormethylen, und
R für Cyano steht.

Verwendet man beispielsweise N-(p-Toluolsulfonylmethyl)- formamid, Phosgen und 2-(2,3-Dichlorphenylmethyliden)- cyanessigsäureethylester als Ausgangsstoffe, so läßt sich der Reaktionsablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens durch das folgende Formelschema darstellen:

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Ausgangsstoffe benötigten N-(Arylsulfonylmethyl)- formamide sind durch die Formel (II) allgemein defi niert. In dieser Formel (II) steht Ar¹ vorzugsweise für gegebenenfalls einfach bis mehrfach, gleich oder ver schieden durch Halogen, Cyano, Nitro, Alkyl, Alkoxy oder Halogenalkyl substituiertes Phenyl, besonders bevorzugt für gegebenenfalls einfach oder zweifach, gleich oder verschieden durch Chlor, Brom, Nitro, Methyl, Methoxy oder Trifluormethyl substituiertes Phenyl. Ganz beson ders bevorzugt steht Ar¹ für 4-Methylphenyl. Die N- (Arylsulfonylmethyl)-formamide der Formel (II) sind be kannt oder erhältlich in Analogie zu bekannten Verfahren (vergleiche z. B. EP 3 78 046).

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weiterhin als Ausgangsstoffe benötigten Cinnamoylderi vate sind durch die Formel (III) allgemein definiert. In dieser Formel (III) stehen Ar und R vorzugsweise für diejenigen Reste, die bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der erfindungsgemäßen Stoffe der Formel (I) als bevorzugt für diese Substituenten genannt wurden.

A steht vorzugsweise für einen Rest

wobei
R¹ vorzugsweise für diejenigen Reste steht, die bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der erfindungsgemäßen Stoffe der Formel (I) als bevorzugt für diesen Substituenten genannt wurden und
R² unabhängig von R¹ für die gleichen Reste wie R¹ steht, mit Ausnahme des Wasserstoffrestes.

Die Cinnamoylderivate der Formel (III) sind bekannt oder erhältlich in Analogie zu bekannten Verfahren (verglei che z. B. EP 3 78 046; JP 6 10 30 571; JP 6 12 00 984; J. Chem. Soc. 1961, 683).

Als Verdünnungsmittel zur Durchführung des erfindungsge mäßen Verfahrens kommen inerte organische Lösungsmittel in Frage. Hierzu gehören insbesondere aliphatische, ali cyclische oder aromatische, gegebenenfalls halogenierte Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Benzin, Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Petrolether, Hexan, Cyclo hexan, Dichlormethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Ether wie Diethylether, Dioxan, Tetrahydrofuran oder Ethylenglykoldimethyl- oder -diethylether, Ketone wie Aceton oder Butanon, Nitrile wie Acetonitril oder Pro pionitril, Amide wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylformanilid, N-Methylpyrrolidon oder Hexamethyl phosphorsäuretriamid, Ester wie Essigsäureethylester oder Sulfoxide wie Dimethylsulfoxid.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in Ge genwart eines geeigneten basischen Reaktionshilfsmittels durchgeführt. Als solche kommen alle üblicherweise ver wendbaren anorganischen und organischen Basen in Frage. Vorzugsweise verwendet man Alkalimetallhydride, -hydro xide, -amide, -alkoholate, -carbonate oder -hydrogencar bonate, wie beispielsweise Natriumhydrid, Natriumamid, Natriumhydroxid, Natriummethylat, Natriumethylat, Ka lium-t-butylat, Natriumcarbonat oder Natriumhydrogencar bonat oder auch tertiäre Amine, wie beispielsweise Tri ethylamin, N,N-Dimethylanilin, Pyridin, N,N-Dimethyl aminopyridin, Diazabicyclooctan (DABCO), Diazabicyclo nonen (DBN) oder Diazabicycloundecen (DBU).

Die Reaktionstemperaturen können bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem größeren Be reich variiert werden. Im allgemeinen arbeitet man bei Temperaturen zwischen -30°C und 100°C, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen -10°C und 50°C.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man pro Mol an N-(Arylsulfonylmethyl)-formamid der Formel (II) im allgemeinen 1,0 bis 3,0 Mol, vorzugsweise 1,0 bis 1,5 Mol an Phosgen oder Diphosgen, außerdem im allgemeinen 1,0 bis 3,0 Mol, vorzugsweise 1,0 bis 1,5 Mol an Cinnamoylderivat der Formel (III) und gegebenenfalls 1,0 bis 5,0 Mol, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 Mol an Base ein.

Man geht dabei so vor, daß eine Mischung von N-(Arylsul fonylmethyl)-formamid der Formel (II) und eine entspre chende Menge an Base in einem geeigneten Verdünnungsmit tel vorgelegt wird, in welche die erforderliche Menge Phosgen, gegebenenfalls unter Kühlung, eingeleitet wird oder alternativ die entsprechende Menge Diphosgen zuge setzt wird. Nach beendeter Reaktion wird überschüssiges Phosgen mittels eines getrockneten Stickstoffstromes ausgeblasen und in die so erhältliche Reaktionsmischung unter Rühren das entsprechende Cinnamoylderivat und anschließend die erforderliche Menge an Base zugegeben.

Aufarbeitung und Isolierung der Reaktionsprodukte der Formel (I) erfolgt nach allgemein üblichen Methoden. Alternativ ist es auch möglich als wasserabspaltendes Reagenz in der Isocyanidbildungsstufe statt Phosgen oder Diphosgen andere, ähnlich reagierende, wasserabspaltende anorganische Säurechloride oder organische Reagenzien zu verwenden. In diesem Zusammenhang ist insbesondere auf Thionylchlorid, Cyanurchlorid, Triphenylphosphin in Gegenwart von Tetrachlorkohlenstoff oder Phosphoroxy chlorid in Gegenwart von Dimethylformamid (Vilsmeier Reagenz) hinzuweisen.

Die Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Ver bindungen als Schädlingsbekämpfungsmittel, z. B. die Verwendung als Fungizide ist bekannt (vgl. z. B. DE-OS 37 37 984).

Herstellungsbeispiele Beispiel 1

Es werden 42,7 g (0,20 Mol) N-(p-Toluolsulfonyl)-methyl formamid und 80,8 g Triethylamin in 200 ml 1,2-Dime thoxyethan vorgelegt. Man leitet bei einer Temperatur unterhalb von 20°C 24,7 g (0,25 Mol) Phosgen ein und sättigt nach 30 Minuten bei 20°C mit Ammoniakgas oder treibt überschüssiges Phosgen mit Stickstoff aus. Die so erhaltene, neutralisierte Lösung von (p-Toluolsulfo nyl)-methylisocyanid wird ohne vorherige Aufarbeitung unter Rühren mit 45,6 g (0,18 Mol) α-Cyano-2-Fluor-3- chlorzimtsäureethylester versetzt. Nach Kühlen des Reak tionsgemisches auf 0°C werden innerhalb von 2 Stunden 48,0 g (0,36 Mol) 30%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung zugetropft. Nach 2stündiger Reaktionszeit bei 0°C wird 200 ml Wasser zugegeben, dann die Reaktionslösung einge engt und nach Zugabe weiterer 300 ml Wasser bei Raum temperatur abfiltriert.

Man erhält 37,7 g (95% der Theorie) an 3-Cyano-4-(3- chlor-2-fluorphenyl)-pyrrol vom Schmelzpunkt 180°C bis 181°C.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von 3-Arylpyrrolderivaten der Formel (I) in welcher
Ar für gegebenenfalls substituiertes Aryl steht und
R für Cyano oder für einen Rest steht, wobei
R¹ für Wasserstoff, Alkyl, Halogenalkyl oder für jeweils gegebenenfalls substituiertes Aralkyl oder Aryl steht,
X für Sauerstoff oder eine NH-Gruppe steht und
n für eine Zahl 0 oder 1 steht,
dadurch gekennzeichnet, daß man N-(Arylsulfonyl methyl)-formamide der Formel (II), in welcher
Ar¹ für gegebenenfalls substituiertes Aryl steht,
mit Phosgen oder Diphosgen in Gegenwart einer Base umsetzt und anschließend die so erhältliche Reak tionsmischung direkt in einem Reaktionsschritt mit Cinnamoylderivaten der Formel (III), in welcher
A für einen Rest der Formel steht,
R² für Alkyl, Halogenalkyl oder für jeweils gege benenfalls substituiertes Aralkyl oder Aryl steht und
Ar, R und R¹ die oben angegebene Bedeutung haben,
gegebenenfalls in Gegenwart einer Base umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem inerten organischen Lösungsmittel durchführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart eines basischen Hilfsmittels arbeitet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Temperaturen zwischen -30°C und 100°C durchführt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man pro Mol der Formel (II) im allgemeinen 1,0 bis 3 Mol Phosgen oder Diphosgen einsetzt und außerdem 1,0 bis 3,0 Mol der Formel (III) und gegebenenfalls 1,0 bis 5,0 Mol an Base einsetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel einen aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen, gegebenenfalls halogenierten Kohlenwasserstoff einsetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Ar für gegebenenfalls einfach bis mehrfach, gleich oder verschieden substituiertes Phenyl steht, wobei als Substituenten in Frage kommen: Halogen, Cyano, Nitro, jeweils geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Alkoxy oder Alkylthio mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, jeweils geradkettiges oder verzweigtes Halogenalkyl, Halogenalkoxy oder Halogenalkylthio mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und 1 bis 9 gleichen oder verschiedenen Halogenatomen, zweifach verknüpftes, gegebenenfalls durch Halogen einfach bis mehrfach, gleich oder verschieden substituiertes Dioxyalkylen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, jeweils gerad kettiges oder verzweigtes Alkoxycarbonyl oder Alkoximinoalkyl mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in den einzelnen Alkylteilen oder gegebenenfalls einfach bis mehrfach, gleich oder verschieden durch Halogen und ge radkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiertes Phenyl und
R für Cyano oder für einen Rest steht, wobei
R¹ für Wasserstoff, für geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 4 Kohlen stoffatomen, für geradkettiges oder verzweigtes Halogenalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und 1 bis 9 gleichen oder verschiedenen Halogenatomen oder für jeweils gegebenenfalls einfach oder mehr fach, gleich oder verschieden substi tuiertes Benzyl oder Phenyl steht, wobei als Substituenten jeweils die bei Ar genannten in Frage kommen,
X für Sauerstoff oder eine NH-Gruppe steht und
n für eine Zahl 0 oder 1 steht.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß
Ar für gegebenenfalls ein- bis fünffach, gleich oder verschieden substituiertes Phenyl steht, wobei als Substituenten in Frage kommen: Fluor, Chlor, Brom, Cyano, Nitro, Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, i-, s- oder t-Butyl, Methoxy, Ethoxy, n- oder i-Propoxy, Methyl thio, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, Tri fluormethylthio, Dioxymethylen, Dioxyethylen, Dioxydifluormethylen, Dioxytrifluorethylen oder Dioxytetrafluorethylen, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Methoximinomethyl, Ethoximino methyl, Methoximinoethyl, Ethoximinoethyl oder gegebenenfalls ein- bis dreifach, gleich oder verschieden durch Fluor, Chlor, Brom, Methyl und/oder Ethyl substituiertes Phenyl und
R für Cyano, für Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl oder Aminocarbonyl steht.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Ar für gegebenenfalls ein- bis dreifach, gleich oder verschieden substituiertes Phenyl steht, wobei als Substituenten in Frage kommen: Fluor, Chlor, Brom, Cyano, Nitro, Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, i-, s- oder t-Butyl, Methoxy, Ethoxy, n- oder i-Propoxy, Methyl thio, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, Tri fluormethylthio, Dioxymethylen und Dioxydi fluormethylen, und
R für Cyano steht.