HU220082B - 2-Aril-5-(trifluor-metil)-2-pirrolin vegyületek - Google Patents

Abstract

A találmány szerinti vegyületek (I) általános képletében A jelentésehidrogénatom vagy 1–4 szénatomos alkilcsoport, W jelentésecianocsoport, L jelentése hidrogén- vagy halogénatom, és M és Rjelentése hidrogénatom. A találmány szerinti vegyületek inszekticidkészítmények hatóanyagainak hasznos köztitermékei. ŕ

Description

A találmány számos rovar-, fonálféreg- és atkaölő arilpirrol vegyület gyártási eljárásához alkalmazható köztitermékekre vonatkozik.

A találmány tárgyköréhez 2-aril-5-(trifluor-metil)-2pirrolin-vegyületek tartoznak. Ezek a vegyületek atka-, fonálféreg- és rovarkártevők elszaporodásának meggátlására, és betakarított, valamint termesztett növények fenti rovarkártevők elleni védelmére szolgáló hatóanyagok hasznos köztitermékei.

Bizonyos helyettesített aril-pirrol vegyületeket és inszekticid, akaricid és nematocid hatóanyagként való használatukat ismerteti US-A-5 010 098. Bár a 4-klórl-(etoxi-metil)-2-(4-klór-fenil)-5-(trifluor-metil)-pirrol3-karbonitril, 4-klór-l-(klór-metil)-2-(4-klór-fenil)-5(trifluor-metil)-pirrol-3-karbonitril és 4-bróm-1 -(brómmetil)-2-(4-klór-fenil)-5-(trifluor-metil)-pinol-3-karbonitril a fenti szabadalmi leírás oltalmi köréhez tartoznak, ezeket a pirrol-3-karbonitril-származékokat nem nevezik meg, nem ismertetik, és példákon keresztül sem mutatják be. 2-Aril-l-(helyettesítetlen)-5-(trifluor-metil)pirrol-vegyületek előállítására ismertet eljárást US-A5 030 735 aza-lakton köztiterméken keresztül.

A találmány szerinti (I) általános képletű vegyület képletében

A jelentése hidrogénatom vagy 1-4 szénatomos alkilcsoport,

W jelentése cianocsoport,

L jelentése hidrogén- vagy halogénatom, és M és R jelentése hidrogénatom.

A találmány szerinti vegyületekből, mint köztitermékekből rovarölő készítmények hatóanyagaként (IV) általános képletű vegyület állítható elő, amely képletben R₍ jelentése 1-6 szénatomos alkilcsoport,

W jelentése cianocsoport,

L jelentése hidrogén- vagy halogénatom, és M és R jelentése hidrogénatom.

(I) általános képletű vegyületeket előállíthatunk úgy, hogy egy (II) általános képletű vegyületet reagáltatunk 1,0 mólekvivalens mennyiségű, (III) általános képletű, aktivált olefinnel - a képletben W jelentése CN csoport - savanhidrid és oldószer, és adott esetben szerves bázis jelenlétében. Az előállítási eljárást az A reakcióvázlat szemlélteti.

A fenti eljárásban alkalmazható oldószerek magukban foglalják többek között a következő aprotikus, szerves oldószereket: acetonitril; észterek, így etil-acetát, metil-propionát és hasonlók; éterek, így dietil-éter, tetrahidrofúrán, dioxán, etilénglikol-dimetil-éter és hasonlók; halogénezett szénhidrogének, így metilén-klorid, 1,2-diklór-etán, kloroform, 1,1,1-triklór-etán, széntetraklorid és hasonlók; karbonsav-amidok, így Ν,Ν-dimetil-formamid, N-metil-pirrolidinon és hasonlók; szulfoxidok, így dimetil-szulfoxid; szulfonok, így tetrametilén-szulfon; aromás szénhidrogének, így benzol, toluol, xilol és hasonlók; halogénezett, aromás szénhidrogének, így klór-benzol, o-diklór-benzol és hasonlók. Az egyik előnyös szerves oldószer az acetonitril. A fenti eljárásban alkalmazható savanhidridek rövid szénláncú, alkilcsoportot tartalmazó anhidridek, így ecetsavanhidrid, míg az alkalmazható szerves bázisok többek között a piridin, morfolin, tri(l — 4 szénatomos alkil)-amin, hexametilén-tetramin, dimetil-amino-piridin és hasonlók. Előnyösen alkalmazható szerves bázisok a tri(l -4 szénatomos alkil)-aminok, így a trietil-amin.

(II) általános képletű vegyületeket a megfelelő arilaldehidből és alkalmas amin prekurzor vegyületből a Strecker-szintézis útján állíthatunk elő, amelynek során (VII) általános képletű aminosav köztiterméket kapunk, amelyet a kívánt, (II) általános képletű vegyület előállítására a B reakcióvázlatban bemutatott módon trifluor-acetilezhetünk.

Olyan (II) általános képletű vegyületeket, amelyek A helyén hidrogénatomot tartalmaznak, a megfelelő aril-glicin prekurzor vegyület trifluor-acetilezésével is előállíthatunk. Az így kapott vegyületnek rövid szénláncú alkil-halogeniddel, mint alkilezőszerrel végzett alkilezése útján olyan, (II) általános képletű vegyületeket kapunk, amelyekben A helyén 1-4 szénatomos alkilcsoport van. A C reakcióvázlat metil-jodid alkilezőszer alkalmazása esetén mutatja a reakciómat.

A találmány szerinti vegyületek köztitermékek számos rovar-, fonálféreg- és atkaölő szerként hasznos aril-pirrol előállítása során. A találmány szerinti vegyületekből előállítható aril-pirrol rovarölő hatóanyagok között vannak a 4-halogén-2-(4-klór-fenil)-l-(szubsztituált)-5-(trifluor-metil)-pirrol-3-karbonitril vegyületek.

Az A és L szubsztituensek, a halogén reakciópartner és a reakciókörülmények változtatásával az (I) általános képletű vegyületekből az aril-pirrol rovar-, fonálféreg- és atkaölő hatóanyagok számos változata állítható elő. A vegyületek előállítási eljárásai általában magukban foglalják egy 2-aril-5-(trifluor-metil)-pirrol-3karbonitril halogénezőszerrel, így hipohalittal, halogénnel vagy szulfúril-halogeniddel végzett halogénezését, a megfelelő 4-halogén-pirrol köztitermék előállítására, és a kapott köztitermék alkilezését egy megfelelő (klórmetil)-(l-6 szénatomos alkil)-éterrel.

Megállapítottuk, hogy (la) általános képletű vegyületekből könnyen és hatékonyan állíthatók elő (IV) általános képletű vegyületek. Meglepő módon a kívánt (IV) általános képletű vegyületet nagy kitermeléssel kapjuk, a termék tisztasága nagy.

Megállapítottuk, hogy a halogén fokozatos adagolása kedvezően befolyásolja a reakció kitermelését és a termék tisztaságát. Bizonyos nem kívánt reagensek, így (klór-metil)-etil-éter alkalmazásának elkerülése az (I) általános képletű vegyületek gyártása során fokozza a környezet és a kezelőszemélyzet biztonságát.

A találmány szerinti vegyületek előállítására szolgáló eljárásban a reakciósebesség növekvő hőmérséklettel növekszik, így 55 °C és 210 °C közötti, előnyösen 70 °C és 120 °C közötti tartományban lévő, megnövelt hőmérsékletek lehetővé teszik, hogy az oxidáció, a gyűrű halogénezése és az oldallánc halogénezése hatékonyan és kielégítő sebességgel menjen végbe anélkül, hogy feleslegesen káros mellékreakciókat okozna.

A következőkben a találmányt nem korlátozó jellegű példákkal szemléltetjük. Ugyancsak bemutatjuk példákon keresztül a kiindulási vegyületek előállítását. Az NMR rövidítés mágneses magrezonanciát, a HPLC rövi2

HU 220 082 Β dítés nagynyomású folyadékkromatográfiát jelöl. Egyéb utalás hiányában a megadott részeken tömegrészt értünk.

Kiindulási vegyületek előállítása

A) példa

2-(p-Klór-fenil)-szarkozin előállítása (F reakcióvázlat)

153 g (1,0 mól) p-klór-benzaldehid tetrahidrofuránban készített keverékét 88 g (1,3 mól) metil-amin-hidroklorid vizes oldatával, majd 53 g (1,0 mól) nátriumcianid vizes oldatával kezeljük, szobahőmérsékleten 16 óra időtartamig keveijük, majd toluollal extraháljuk. A szerves extraktumot 10 ml piridinnel, majd 50 ml ecetsavanhidriddel kezeljük, ami hőfejlődéssel jár, az elegyet környezeti hőmérsékleten 30 perc időtartamig keveijük, majd vákuumban betöményítjük, ennek során olajos maradékot kapunk. A maradékot víz és tömény hidrogénklorid 1:1 térfogatarányú keverékéhez adjuk, reflux hőmérsékleten 2 óra időtartamig hevítjük, lehűtjük, vízzel hígítjuk, majd a pH értékét 50 tömeg%-os nátrium-hidroxid-oldattal 2-re állítjuk be. A kapott szilárd csapadékot szűqük, és levegőn szárítjuk, ennek során 180 g, cím szerinti terméket kapunk fehér, szilárd anyag alakjában.

Kitermelés: 89,5%.

Olvadáspont: 208-213 °C.

B) példa

2-(p-Klór-fenil)-N-(trifluor-acetil)-szarkozin előállítása (G reakcíóvázlat) g (0,135 mól) 2-(4-klór-fenil)-szarkozin vízmentes toluolban készített keverékét 20 ml trifluor-ecetsavanhidriddel kezeljük, 1 óra időtartamon keresztül keverjük, és vákuumban betöményítjük, amelynek során szilárd maradékot kapunk. A maradékhoz toluolt adva ismételten bepároljuk, ennek során 38,7 g vörös, szilárd anyagként kapjuk a cím szerinti terméket, amit NMRspektroszkópia útján azonosítunk.

Kitermelés: 97%.

Olvadáspont: 117-118 °C.

C) példa

2-Fenil-N-(trifluor-acetil)-glicin előállítása (H reakcíóvázlat)

15,1 g (0,10 mól) DL-fenil-glicin metanolban készített keverékét 10,1 g (0,10 mól) trietil-aminnal és 17,8 g (0,125 mól) etil-trifluor-acetáttal kezeljük, szobahőmérsékleten 72 óra időtartamon keresztül keverjük, metanollal hígítjuk, majd Dowex 50x8 savas gyantával kezeljük. A reakcióelegyet 10 percen keresztül keverjük, és szűqük. A szűrletet vákuumban betöményítjük, amelynek során halványsárga, szilárd anyagot kapunk, ezt 1,2-diklór-etánból átkristályosítva 10,5 g, cím szerinti terméket kapunk fehér, tű alakú kristályok alakjában.

Kitermelés: 42%

Olvadáspont: 155-157 °C.

D) példa

2-(4-Klór-fenil)-N-(trifluor-acetil)-glicin előállítása (1 reakcióvázlat)

37,1 g (0,2 mól) 2-(4-klór-fenil)-glicin metanolban készített keverékét 20,2 g (0,2 mól) trietil-aminnal kezeljük, 10 percen keresztül keverjük, majd 35,5 g (0,25 mól), cseppenként adagolt etil-trifluor-acetáttal kezeljük, 4 napon keresztül keverjük, metanollal hígítjuk, és Dowex 50x8-100 ioncserélő gyantával kezeljük. A reakcióelegyet 10 percen keresztül keveijük és szüljük. A szűrőpogácsát metanollal mossuk. A szűrleteket egyesítjük, és vákuumban betöményítjük, ennek során sárga, szilárd anyagot kapunk, amelyet 1,2-diklór-etánból átkristályosítva 26,4 g, cím szerinti terméket kapunk fehér kristályok alakjában.

Kitermelés: 46,8%

Olvadáspont: 170-172 °C.

E) példa

2-Fenil-N-(trifluor-acetil)-szarkozin előállítása (J reakcióvázlat)

2,5 g (0,01 mól) 2-fenil-N-(trifluor-acetil)-glicin és 11,35 g (0,08 mól) jód-metán tetrahidrofuránban készített keverékét 1,2 g (0,03 mól) nátrium-hidrid ásványolajjal készített, részletenként adagolt, 60 tömeg%-os diszperziójával kezeljük, környezeti hőmérsékleten 1 órán keresztül keverjük, 17 órán keresztül reflux hőmérsékleten tartjuk, majd lehűtjük szobahőmérsékletre, etil-acetáttal, majd 1 ml vízzel hígítjuk, és vákuumban betöményítjük, amelynek során nedves, sárga, szilárd maradékot kapunk. A maradékot éter és víz keverékében diszpergáljuk. Az éteres réteget nátrium-hidrogénkarbonát oldattal mossuk. A vizes fázisokat egyesítjük, 10 tömeg%-os hidrogén-kloriddal savanyítjuk, és etilacetáttal extraháljuk. Az etil-acetátos extraktumot egymást követően vízzel, nátrium-tioszulfát és telített nátrium-klorid oldatával mossuk, vízmentes magnéziumszulfát felett szárítjuk, és vákuumban betöményítjük, amelynek során halványsárga, szilárd anyagot kapunk, amelyet metil-ciklohexánból átkristályosítva 0,5 g, cím szerinti terméket kapunk fehér kristályok alakjában.

Kitermelés: 19,1%

Olvadáspont: 124-126 °C.

A találmány szerinti vegyületek előállítása

1. példa

2-(4-Klór-fenil)-l-metil-5-(trífluor-metil)-2-pirrolin-3-karbonitril előállítása (K reakcíóvázlat)

7,4 g (0,02 mól) 2-(4-klór-fenil)-N-(trifluor-metil)-szarkozin acetonitrilben készített oldatát 5,1 g (0,05 mól) ecetsavanhidriddel, 1,6 g (0,03 mól) akrilnitrillel és 10 csepp trietil-aminnal kezeljük, 5,5 órán keresztül reflux hőmérsékleten tartjuk, majd lehűtjük, és vákuumban betöményítjük, amelynek során vörös színű, olajos maradékot kapunk. A maradékot szilikagélen szűrjük, ennek során hexán és etil-acetát 9:1 térfogatarányú keverékét, majd metilén-klorid és etil-acetát keverékét használjuk. Az egyesített szűrleteket vákuumban betöményítjük, ennek során 6,1 g, cím szerinti terméket kapunk vörös színű, szilárd anyag alakjában, amelyet NMR- és tömegspektrum alapján azonosítunk. A szilárd anyag egy részletét metilén-kloridból

HU 220 082 Β átkristályosítva világossárga, tű alakú kristályokat kapunk.

Olvadáspont: 158-160 °C.

2. példa 5

2-(4-Klór-fenil)-5-(trifluor-metil)-2-pirrolin-3-karbonitril előállítása (L reakcióvázlat)

Az 1. példában leírt eljárást és kiindulási anyagként 2-(4-klór-fenil)-N-(trifluor-acetil)-glicint alkalmazva a cím szerinti terméket kapjuk világossárga színű, szilárd anyag alakjában.

Olvadáspont: 158-160 °C.

Claims (2)

1. (I) általános képletű vegyületek, ahol a képletben A jelentése hidrogénatom vagy 1-4 szénatomos alkilcsoport,

W jelentése cianocsoport,

L jelentése hidrogén- vagy halogénatom, és M és R jelentése hidrogénatom.

2. Az 1. igénypont szerinti 2-(4-klór-fenil)-110 metil-5-(trifluor-metil)-2-pirrolin-3-karbonitril vagy

2-(4-klór-fenil)-5-(trifluor-metil)-2-pirrolin-3-karbo-