ES2215120T3 - Procedimiento para la obtencion de compuestos heterociclicos. - Google Patents
Procedimiento para la obtencion de compuestos heterociclicos.Info
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Abstract
Procedimiento para la obtención de compuestos de la fórmula (I) **(fórmula)** Ri en la que R1 significa un átomo de hidrógeno, A significa un grupo etileno, que puede estar substituido por alquilo, o un grupo trimetileno, que puede estar substituido por alquilo, D significa nitro o ciano, X significa un átomo de oxígeno o de azufre o los agrupamientos **(fórmula)** ¿en los cuales R3 significa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo, y Z significa 2-cloro-pirid-5-ilo, caracterizado porque se hacen reaccionar compuestos de la fórmula (II)**(fórmula)** en la que A, D y X tienen los significados anteriormente indicados, con una base y en presencia de un diluyente y la mezcla de la reacción se hace reaccionar a continuación con la mezcla constituida por CCMP/CMP (2-cloro-5-clorometilpiridina/2-cloro-5-metilpiridina) con los hidrocloruros correspondientes.
Description
Procedimiento para la obtención de compuestos
heterocíclicos.
La presente invención se refiere a un nuevo
procedimiento para la obtención de compuestos heterocíclicos
conocidos.
Se conoce la obtención de compuestos insaturados,
heterocíclicos mediante la alquilación de átomos de productos
anulares insubstituidos, que puede llevarse a cabo, entre otras
cosas, en alcohol (EP-A-259
738).
Igualmente se conocen las reacciones de
alquilación en disolventes apróticos
(EP-A-259 738,
EP-A-235 725).
En estos casos es necesaria una purificación
subsiguiente del producto para conseguir una pureza suficiente,
además los rendimientos alcanzados con los procedimientos conocidos
son insatisfactorios.
Se ha encontrado que se obtienen los compuestos
de la fórmula (I)
en la
que
R^{1} significa un átomo de hidrógeno,
A significa un grupo etileno, que puede estar
substituido por alquilo, o un grupo trimetileno, que puede estar
substituido por alquilo,
D significa nitro o ciano,
X significa un átomo de oxígeno o de azufre o los
agrupamientos
--
\uelm{N}{\para}H o --
\uelm{C}{\para}H-R^{3}
en los
cuales
R^{3} significa un átomo de hidrógeno o un
grupo alquilo, y
Z significa
2-cloro-piril-5-ilo,
si se hacen reaccionar compuestos de la fórmula
(II)
en la
que
A, D y X tienen los significados anteriormente
indicados,
con una base y en presencia de un diluyente y la
mezcla de la reacción se hace reaccionar a continuación con la
mezcla constituida por CCMP/CMP
(2-cloro-5-clorometilpiridina/2-cloro-5-metilpiridina)
y los hidrocloruros
correspondientes.
Sorprendentemente pueden prepararse según el
procedimiento de la invención los compuestos anteriormente
indicados de manera sencilla, con un número menor de etapas del
procedimiento y con rendimientos mejores.
En las fórmulas generales (I) y (II) significan
las variables
A preferentemente un grupo etileno o trimetileno,
que pueden estar substituidos, respectivamente, por un grupo
alquilo con 1 a 3 átomos de carbono, de forma especialmente
significa un grupo etileno;
D significa nitro o ciano,
X preferentemente significa un átomo de oxígeno o
de azufre o significa el grupo
--
\uelm{N}{\para}H
de forma especialmente preferente significa un
átomo de oxígeno o el
grupo
--
\uelm{N}{\para}H
Un compuesto muy especialmente preferente de la
fórmula (I) es el compuesto de la fórmula (Ia)
que se obtiene mediante reacción del compuesto de
la fórmula
(IIa)
con una base y en presencia de un diluyente y
mediante reacción subsiguiente de la mezcla de la reacción con una
mezcla constituida por CCMP/CMP con los hidrocloruros
correspondientes.
Otro compuesto muy especialmente preferente de la
fórmula (I) es el compuesto de la fórmula (Ib)
que se obtiene mediante reacción del compuesto de
la fórmula
(IIb)
con una base y en presencia de un diluyente y
mediante reacción subsiguiente de la mezcla de la reacción con una
mezcla constituida por CCMP/CMP con los hidrocloruros
correspondientes.
Como disolventes pueden emplearse disolventes
próticos y polares-apróticos, especialmente agua,
alcoholes, cetonas (preferentemente MINK), ésteres (preferentemente
acetato de butilo), nitrilos (preferentemente acetonitrilo,
n-propionitrilo, butironitrilo), piridinas
(preferentemente CMP), amidas (DMF), DMSO o carbonatos o sus
mezclas con agua. Cuando se emplean alcoholes como disolventes
pueden obtenerse los compuestos de la fórmula (I) directamente en
una modificación ventajosa para el empleo como agente para la
protección de las plantas y con la pureza nece-
saria.
saria.
Se citarán como alcoholes empleados de manera
ejemplificativa:
- -
- alcoholes primarios tales como metanol, etanol, propanol, butanol, 2-metil-1-propanol, 1-pentanol, alcohol bencílico,
- -
- alcoholes secundarios tales como isopropanol, sec.-butanol, 2-pentanol, alcoholes terciarios tal como terc.-butanol.
Como disolventes especialmente preferentes son
los alcoholes no miscibles con agua o únicamente parcialmente
miscibles con agua, tales como n-butanol, alcohol
amílico, especialmente n-butanol o nitrilos, tales
como n-propionitrilo o butironitrilo, especialmente
n-propionitrilo.
El procedimiento se lleva a cabo en presencia de
una base. Como ejemplos pueden citarse: hidróxidos de metales
alcalinos y de metales alcalinotérreos tales como NaOH, KOH,
Ca(OH)_{2}, carbonatos de metales alcalinos o
bicarbonatos tales como Na_{2}CO_{3}, Li_{2}CO_{3},
K_{2}CO_{3}, Cs_{2}CO_{3} o NaHCO_{3} y KHCO_{3}. De
manera preferente pueden citarse K_{2}CO_{3}, NaOH y
KHCO_{3}, especialmente K_{2}CO_{3}.
Los compuestos de la fórmula general (II) pueden
emplearse también en forma de sales alcalinas o alcalinotérreas en
forma sólida o disuelta.
Cuando se trabaja en agua, mezclas de
agua-alcohol o de agua-nitrilo, el
procedimiento se llevará a cabo en un intervalo del pH comprendido
entre 6 y 13.
Como catalizadores pueden emplearse catalizadores
de transferencia de fases, en caso dado, halogenuros de amonio
cuaternario tales como bromuro o cloruro de tetrabutilamonio o
sales de Cs, etc.
La reacción puede llevarse a cabo también
disponiéndose los compuestos de la fórmula general (II) en caso
dado a modo de sales alcalinas o alcalinotérreas y calentándose en
presencia de una base a temperaturas desde 40ºC hasta 130ºC, en
caso dado en vacío, preferentemente a 100 hasta 500 mbares y, a
continuación, dosificándose la mezcla de CCMP/CMP a 50 hasta 90ºC,
en caso dado en vacío, preferentemente de 60 hasta 80ºC.
La reacción se lleva a cabo convenientemente bajo
presión atmosférica, sin embargo puede trabajarse también bajo
presión más reducida o a presión más elevada. Es especialmente
preferente la realización en vacío.
En la realización práctica del procedimiento se
hará reaccionar, por ejemplo, 1 mol de una mezcla constituida por
CCMP/CMP con 0,95 hasta 3 moles de los compuestos de la fórmula
(II), preferentemente con 1,0 hasta aproximadamente 2,5 moles en un
disolvente tal como butanol, en presencia de 1 hasta 3 moles,
preferentemente de 1,5 hasta 2,5 moles de una base tal como por
ejemplo carbonato de potasio y, en caso dado, en presencia de un
catalizador tal como bromuro de tetrabutilamonio o carbonato de
cesio.
Cuando se emplea agua en un sistema bifásico, se
trabaja preferentemente a pH 8-10.
El tiempo de la reacción está comprendido entre 3
y 12 horas, preferentemente entre 5 y 10 horas. Una vez concluida
la reacción puede llevarse a cabo en caso dado un cambio de
disolvente. En este caso se elimina por destilación la mayor parte
del diluyente de la reacción en vacío (1-1000
mbares) y se complementa la cantidad mediante uno de los diluyentes
anteriormente citados. La sustitución del disolvente puede llevarse
a cabo antes o después de la hidrólisis.
La suspensión procedente de la reacción se
hidroliza a una temperatura de 50ºC hasta 100ºC y se verifica la
separación de una fase orgánica a 50ºC hasta 80ºC. Esta se
refrigera, el producto activo precipitado se aísla, se lava y se
recristaliza.
El CMP que se encuentra en las lejías madre
(intervalo de temperatura 50ºC hasta 130ºC, intervalo de
presión
1-1000 mbares) puede recuperarse y reciclarse al proceso: las lejías madre obtenidas pueden combinarse con el diluyente de la cristalización (1 parte de lejía madre / 4 partes de disolvente - 1 parte de lejía madre / 0,5 partes de disolvente), la suspensión se refrigera y se separa por filtración el producto activo precipitado.
1-1000 mbares) puede recuperarse y reciclarse al proceso: las lejías madre obtenidas pueden combinarse con el diluyente de la cristalización (1 parte de lejía madre / 4 partes de disolvente - 1 parte de lejía madre / 0,5 partes de disolvente), la suspensión se refrigera y se separa por filtración el producto activo precipitado.
Los productos de partida de la fórmula (II) son
conocidos y/o pueden prepararse según procedimientos en sí
conocidos (véanse las publicaciones JACS 79, (1957), 3565;
Arch. Pharm. 305, (1972), 731-736;
Heerocycles 31 (1990), 1601-1604; Biosci.
Biotechnol. Biochem. 57, (1993), 127-128;
Biosci. Biotechnol. Biochem. 56, (1992),
364-365).
La obtención de la
2-cloro-5-clorometilpiridina
se consigue de manera análoga a la del procedimiento descrito
(EP-A-458 109,
EP-A-260 485). La
2-cloro-5-metilpiridina
se clora en un disolvente orgánico (acetonitrilo, tetracloruro de
carbono, agua, pH controlado) con iniciadores mediante radicales
(AIBN) a la temperatura de ebullición. La conversión de la reacción
se interrumpe aproximadamente al 40% para conseguir una elevada
selectividad en
2-cloro-5-clorometilpiridina.
A continuación se lleva a cabo la destilación del disolvente
orgánico en vacío.
La mezcla formada por CCMP/CMP contiene, después
de la destilación del disolvente, 5-15% de
disolvente residual, 30-50% de CMP y
25-45% de CCMP con los hidrocloruros
correspondientes.
Esta mezcla constituida por
2-cloro-5-metilpiridina
y
2-cloro-5-clorometil-piridina
y los hidrocloruros correspondientes sirve como producto de partida
para la reacción del producto activo. Esta mezcla puede emplearse
sin diluir o en un diluyente, que se utiliza convenientemente
también para la reacción del producto activo.
Los compuestos de la fórmula (I) son adecuados
por ejemplo para el empleo como insecticidas (EP A2 0235 752, EP A2
0259 738).
Los ejemplos siguientes explican el objeto de la
invención sin limitarla de modo alguno.
Se suspenden 0,615 moles de carbonato de potasio
y 0,3 moles de
2-ciano-iminotiazolidina en 100 ml
de n-butanol y se agitan a 60ºC durante 1 hora. En
el transcurso de 2 horas se añaden, a 70ºC, 0,315 moles de
2-cloro-5-clorometilpiridina/2-cloro-5-metilpiridina
(CCMP/CMP, 23% de CCMP en la mezcla) suspendidos en 100 ml de
n-butanol y se agita durante 2 horas a 72ºC. Tras
la refrigeración a 65ºC se añaden 400 g de agua y se separan las
fases. A continuación se agita la fase orgánica durante 3 horas a
50ºC y a continuación se agita durante 18 horas a -5ºC. El producto
precipitado se separa mediante filtración por succión y se seca;
59,6 g (78% de la teoría).
Se suspenden 0,615 moles de carbonato de potasio
y 0,3 moles de
2-ciano-iminotiazolidina en 100 ml
de n-butanol y se agitan a 60ºC durante 1 hora. En
el transcurso de 2 horas se añaden, a 70ºC, 0,315 moles de
2-cloro-5-clorometilpiridina/2-cloro-5-metilpiridina
(CCMP/CMP, 23% de CCMP en la mezcla) suspendidos en 100 ml de
n-butanol y se agita durante 2 horas a 72ºC. Tras
la refrigeración a 65ºC se añaden 400 g de agua y se separan las
fases. Seguidamente se agita la fase orgánica durante 3 horas a
50ºC y a continuación se agita durante 18 horas a -5ºC. El producto
precipitado se separa mediante filtración por succión y se seca.
Las lejías madre se combinan en la proporción de 1:1 con butanol y
se refrigeran a 0ºC, el producto sólido precipitado en este caso,
se separa mediante filtración por succión y se seca. Rendimiento
total; 66,1 g (85% de producto aislado).
Se suspenden 0,3 moles de
2-cianoiminotiazolidina y 4,2 g de bromuro de
tetrabutilamonio en 300 ml de agua y se calientan hasta 70ºC. Se
lleva a cabo la adición de 0,315 moles de mezcla de CMP/CCMP. Se
mantiene el valor del pH de la mezcla de la reacción de manera
continua de 8 hasta 8,5 con NaOH, al cabo de un tiempo de reacción
de 2 horas a 60ºC se lleva a cabo, a esta temperatura una
separación de las fases y la fase orgánica se diluye con 150 ml de
butanol y se agita. Se refrigera, en el transcurso de 3 horas,
hasta 3ºC y el producto precipitado se separa mediante filtración
por succión; de este modo se obtienen 85,5 g (76% de la
teoría).
Se recogen 1,5 moles de etilennitroguanidina (que
contiene un 16,5% de H_{2}O) en 600 g de
n-propionitrilo y se elimina el agua por destilación
azeotrópica. A continuación se lleva a cabo la adición de 342 g de
carbonato de potasio (2,5 moles) a 95ºC. A continuación se añaden 2
g de carbonato de cesio. Se añaden, en el transcurso de 30 minutos,
521 g de CMP/CCMP (31% de CCMP) a 95-100ºC. Al cabo
de un tiempo de reacción de 5 horas a 100-105ºC, se
añaden 1,2 l de agua. Se mantiene el valor del pH de la mezcla de
la reacción a 6 hasta 7 con HCl. El propionitrilo se elimina de la
fase orgánica por destilación a 180 mbares. A continuación se
añaden 500 g de n-butanol y se calienta hasta 80ºC y
se separan las fases. La fase orgánica se refrigera a 0ºC. El
producto precipitado se separa por filtración y se seca; 187,4 g
(73% de la teoría).
Claims (6)
1. Procedimiento para la obtención de compuestos
de la fórmula (I)
en la
que
R^{1} significa un átomo de hidrógeno,
A significa un grupo etileno, que puede estar
substituido por alquilo, o un grupo trimetileno, que puede estar
substituido por alquilo,
D significa nitro o ciano,
X significa un átomo de oxígeno o de azufre o los
agrupamientos
--
\uelm{N}{\para}H o --
\uelm{C}{\para}H-R^{3}
en los
cuales
R^{3} significa un átomo de hidrógeno o un
grupo alquilo, y
Z significa
2-cloro-pirid-5-ilo,
caracterizado porque se hacen reaccionar
compuestos de la fórmula
(II)
en la
que
A, D y X tienen los significados anteriormente
indicados,
con una base y en presencia de un diluyente y la
mezcla de la reacción se hace reaccionar a continuación con la
mezcla constituida por CCMP/CMP
(2-cloro-5-clorometilpiridina/2-cloro-5-metilpiridina)
con los hidrocloruros
correspondientes.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la reacción se lleva a cabo en
presencia de un alcohol no miscible con agua a solo parcialmente
miscible con agua.
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 ó
2, caracterizado porque el diluyente se elige del grupo
formado por n-butanol, alcohol amílico,
n-propionitrilo o butironitrilo.
4. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se obtiene la
mezcla constituida por CCMP/CMP y por los hidrocloruros
correspondientes, por cloración de CMP en un disolvente orgánico
con iniciadores por medio de radicales a la temperatura de
ebullición hasta una conversión del 40m% aproximadamente y, a
continuación, se destila el disolvente orgánico en vacío.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque la mezcla constituida por CCMP/CMP y
por los hidrocloruros correspondientes contiene, tras la
destilación del disolvente, desde 5 hasta 15% de disolvente
residual, desde 30 hasta 50% de CMP y desde 25 hasta 45% de CCMP
con los hidrocloruros correspondientes.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se emplean, a
modo de compuestos de la fórmula (II), el compuesto de la fórmula
(IIa) o el compuesto de la fórmula (IIb)
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