JP4731503B2 - 複素環式化合物のスルフィニル化方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複素環式化合物の新規なスルフィニル化方法に関する。
複素環式化合物のスルフィニル化、即ち基RS(O)−の取り込みは通常、置換すべき炭素上に1個の水素原子を有する複素環式化合物に式RSX(R及びXは以下で定義する)の生成物を作用させることにより行われる。従って、この反応によりスルフェニル複素環式化合物が得られる。所望のスルフィニル化合物を得るには前記化合物を酸化しなければならない。しかしながら、この酸化段階はしばしば困難であることが判明している。更には、化合物RSXは場合によって非常に有毒であることが判明した。例えば、化合物CF3SClの場合がそうであり、このため取り扱いが非常に複雑になる。他の従来の方法は、中間体のジスルフィド化合物を介して処理し、これを化合物RXによりS−S結合で開裂させてスルフェニル化合物を生成し、次いでこれを酸化してスルフィニル化合物とすることからなる。この方法では化合物RSXの使用が回避されるが、その後の酸化段階は避けられない。
従って、本発明の目的は、反応の総収率を損なわず、同時に反応段階の数を減らしてRS(O)Xと複素環式化合物とを作用させて直接スルフィニル化する方法を提起することにより、前述の2つの欠点(困難な酸化及び反応体の毒性)を回避することである。これらの性能容易性、収率及び安全性の目標の全てに又は一部分に適合する方法が判明した。この方法が本発明の目的である。
ヨーロッパ特許出願第0,295,117号、第0,460,940号及び第0,484,165号は、スルフィニル化複素環式化合物の多数の製造例を記載している。従って、2種の方法が明白である:
第1の方法はスルフェニル化化合物を製造することからなり、所望の化合物を生成するには後でこれを酸化しなければならない。スルフェニル化化合物は、反応体のRSXをスルフェニル化すべき位置に水素原子を有する複素環式化合物に直接作用させるか、有機マグネシウム試薬、もしくは化合物R’IもしくはR’Br(R’はアルキルもしくはハロアルキル基である)をチオシアネート複素環と作用させるか、又は最後に化合物R’Iの存在下でジスルフィド化合物を還元させることにより製造される。これらの変形方法は、ヨーロッパ特許出願公開第0,295,117号に記載されている(11〜12ページの方法b、d1、d2、d3参照)。ジスルフィド化合物を用いる他の方法は、ヨーロッパ特許B1 374,061号に記載されている。
第2の方法は、反応生成物が環化によってスルフィニル化複素環式化合物を生成するようにスルフィニル化化合物を特定化合物と反応させることからなる。これらの方法の詳細についても、ヨーロッパ特許出願公開第0,295,117号(11ページの方法a、c)を参照されたい。
更には、芳香族及び非複素環式化合物の場合は、直接芳香族(フェニル環)スルフィニル化に基づく参考文献が知られている。例えば、Bull. Chem. Soc. Jpn. 46, (1973)3615は、AlCl3触媒の存在下でのメトキシベンゼンとp−メチルフェニルスルフィニルクロライドとのスルフィニル化反応を記載している。この種の他の反応は、Zh Org Khim, 17(9)(1981)1800に記載されている。この反応では、グリニャール試薬、即ち臭化パラメチルベンゼンマグネシウムが塩化ナフチルスルフィニルと一緒に置かれている。
本発明の目的は複素環式化合物の新規なスルフィニル化方法であり、この方法は、
−式RS(O)X[式中、Rは1〜4個の炭素原子を有し、同一又は異なる1個以上のハロゲン原子で置換されている線状又は分枝状アルキル基であり、Xはハロゲン原子、ヒドロキシル基もしくはその塩のひとつ、ジアルキルアミノ基NR(式中のR及びRは1〜4個の炭素原子を有するアルキルもしくはハロアルキル基である)、又はアリールオキシ基(式中のアリール部分は好ましくはフェニル基に相当し、1個以上のハロゲン原子、もしくは1〜4個の炭素原子を有するアルキルもしくはハロアルキル基で任意に置換されている)である]で表される誘導体を、
−ピロール、ピラゾール、イミダゾール、オキサゾール、イソキサゾール、チアゾール、イソチアゾール又はトリアゾールからなる群の中から選択される複素環式化合物Het
と反応させることからなる。これらの複素環Hetは全て、ハロゲン、非置換の又は1〜4個の炭素原子を有する1個もしくは2個のアルキル基で置換されたアミン、ニトリル、アリール、1個以上のハロゲン原子及び/又は1個以上のアルキル、ハロアルキルもしくはSF基で置換されたアリールの中から選択された1個以上の原子又は基で任意に置換されているが、HetがピロールのときにRはn−ブチルでないものとし、Hetが2,5−ジメチルピロールのときにRはメチルでないものとする。
好ましい方法は、ピロール、ピラゾール及びイミダゾールからなる群の中から複素環Hetを選択することからなり、この場合は、任意にほぼ等モル量のパラトルエンスルホン酸の存在下にて、第一級、第二級もしくは第三級アミン(好ましくはジメチルアミン、ピリジン、トリメチルアミン、ジエチルアミンもしくはイソプロピルアミン)のトシレート、塩酸塩及びメシレート、又は塩化水素ガスからなる群の中から選択された化合物Cを加えて、反応を終了してもよい。
ホスゲン(COCl)、クロロホルメート、PCl又はSOClからなる群の中から選択した反応体を任意に使用して、前記反応を生起してもよい。
アミノ基で置換された複素環を選択することが有利である。この基は次にRS(O)Xと反応して、スルフィンアミド化合物を生成する。次いでこれを転位反応させて、1個の炭素原子によって担持されているアミノ基及びスルフィニル基RS(O)をビシナル炭素上に有する複素環式化合物を生成する。
本発明の特定例によれば、化合物CFS(O)X(式中、Xは塩素原子である)を使用する。この場合、化合物CFS(O)Clがこれまで使用されている化合物CF3SClよりも毒性が低いことが知られている。このことは本発明の利点のひとつである。この他に、既に指摘したようにその後の酸化段階も回避される。更には、CFSClは室温では気体化合物であるが、CFS(O)Clは液体であるため、この方が取り扱いが簡単である。
本発明の第2の特定例によれば、化合物CFS(O)X(式中、XはN(CH又はN(C基である)を使用する。
本発明の第3の特定例によれば、化合物CFS(O)X(式中、XはヒドロキシルOH又はONa基である)を使用する。この場合、ホスゲン(COCl)又はSOClの存在下で反応させる。
本方法及びその好ましい実施態様は、複素環Hetが以下の式A又はB:
Figure 0004731503
[式中、Rはハロゲン原子(好ましくはフッ素)又はアルキル、ハロアルキル(好ましくはCF)もしくはSF基を示す]の化合物のときに特に適している。
本発明は更に、式:
Figure 0004731503
[式中、Rは1〜4個の炭素原子を有し、同一又は異なる1個以上のハロゲン原子で置換されている線状又は分枝状アルキル基であり、Rはハロゲン原子(好ましくはフッ素)又はアルキル、ハロアルキル(好ましくはCF)もしくはSF基を示す]で表される4−スルフィニルピラゾールの製造方法に関し、本方法は、式:
Figure 0004731503
で表される化合物を、式RS(O)X[式中、Rは1〜4個の炭素原子を有し、同一又は異なる1個以上のハロゲン原子で置換されている線状又は分枝状アルキル基であり、Xはハロゲン原子、ヒドロキシル基もしくはその塩のひとつ、ジアルキルアミノ基NR(式中のR及びRは1〜4個の炭素原子を有するアルキルもしくはハロアルキル基である)、又はアリールオキシ基(式中のアリール部分は好ましくはフェニル基に相当し、1個以上のハロゲン原子もしくは1〜4個の炭素原子を有するアルキルもしくはハロアルキル基で任意に置換されている)である]で表される反応体と反応させることからなる。前記4−Hピラゾール化合物に対してモル過剰の反応体RS(O)Xを用いて反応させる。この過剰は約10〜50%、好ましくは20〜30%である。
第一級、第二級又は第三級アミン(好ましくはジメチルアミン、ピリジン、トリメチルアミン、ジエチルアミン又はイソプロピルアミン)のトシレート、塩酸塩又はメシレートからなる群の中から選択した化合物Cを使用して、前記反応を終了させることが有利である。この化合物Cは塩化水素ガスであってもよく、場合によってはほぼ等モル量のパラトルエンスルホン酸の存在下で反応させる。化合物C対複素環式化合物のモル比は有利には0.5〜2であり、好ましくは1〜2である。更には、トルエン、1,2−ジクロロエタン及びジクロロメタンからなる群の中から選択された溶媒中にて、有機媒質で反応させる。反応温度は0〜100℃、好ましくは3〜60℃、更に好ましくは30〜55℃である。
場合によっては、ホスゲン(COCl)、クロロホルメート、PCl又はSOClからなる群の中から選択した反応体を使用して、前記反応を生起してもよい。
前述のピラゾールのスルフィニル化方法は、式:
Figure 0004731503
で表される4−スルフィニルピラゾールの生成で更に有利に使用される。この方法は、前述の方法及びその実施態様に従って、CFS(O)Cl、CFS(O)N(CHもしくはCFS(O)N(C、又はホスゲンもしくはSOClもしくはClCOを含むCFS(O)OHもしくはCFS(O)ONaを、以下の式:
Figure 0004731503
のいずれかで表される4−Hピラゾールと反応させることからなる。
本発明は更に、式RS(O)NH−Het(式中、Het−NHはピロール、ピラゾール、イミダゾール、オキサゾール、イソキサゾール、チアゾール、イソチアゾール及びトリアゾールからなる群の中から選択されるアミノ置換複素環であり、これらの複素環Het−NHは全て、ハロゲン、非置換の又は1〜4個の炭素原子を有する1個もしくは2個のアルキル基で置換されたアミン、ニトリル、アリール、1個以上のハロゲン原子及び/又は1個以上のアルキル、ハロアルキルもしくはSF基で置換されたアリールの中から選択された1個以上の原子又は基で任意に置換される)で表される中間体のスルフィンアミド化合物に関する。
RS(O)NH−Het(式中、Het−NHは、ハロゲン、非置換の又は1〜4個の炭素原子を有する1個もしくは2個のアルキル基で置換されたアミン、ニトリル、アリール、1個以上のハロゲン原子及び/又は1個以上のアルキル、ハロアルキルもしくはSF基で置換されたアリールの中から選択された1個以上の原子又は基で任意に置換されており、スルフィンアミド基がこの複素環の5位に位置する)で表される化合物が更に有利には本発明の一部分を構成する。
更に有利には、本発明は、化合物の5−(N−トリフルオロメチルスルフィニル)アミノ−3−シアノ−1−[2,6−ジクロロ−4−CF−フェニル]−4−H−ピラゾール及び5−(N−トリフルオロメチルスルフィニル)アミノ−3−シアノ−1−[2,6−ジクロロ−4−SF−フェニル]−4−H−ピラゾールに関する。
(実施例)
以下の非制限的な実施例は本発明を例示するものであり、本発明の実施方法を示している。
CFS(O)Clを用いるスルフィニル化:5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)−4−トリフルオロメチルスルフィニルピラゾールの合成。
8.06g(25mmol)の5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)ピラゾールと、8.15g(38mmol)のジメチルアミントシレートとを50mlのトルエンに懸濁させた。
すぐに塩化トリフルオロメチルスルフィニル(5g,即ち32mmol)をこの混合物に加えた。次いで、反応媒質を50℃に加熱した。この温度で8時間反応させた後、反応物をアルゴン流でフラッシュした。次いで、反応媒質を20℃に冷却し、これに20mlの水を加え、沈殿物を濾過し、水、次にトルエンで洗浄した。
得られた生成物を真空加熱して乾燥した。かくして9.77g(即ち収率88%)の5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)−4−トリフルオロメチルスルフィニルピラゾールが95%以上の純度(HPLCにより測定)で得られた。
得られた化合物の物理/スペクトル特性を以下に示す:
−融点=196−198℃。
−NMR分析:HプロトンNMR,CDCl,TMS;5.1ppm(s,2H),7.8ppm(s,2H)。13C炭素NMR,アセトン−d,TMS:フェニル基:C:135.4ppm,C:137.5ppm,C:127.6ppm,C:135.5ppm,C(CF):123ppm。ピラゾール基:C:126.7ppm,C4:94.6ppm,C:152.3ppm,C(CN):111.7ppm,C(CF):126.3ppm。
−質量分析、EI+:M=436(35Cl)。
CFS(O)Clを用いるスルフィニル化:5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)−4−トリフルオロメチルスルフィニルピラゾールの合成。
0.81g(2.5mmol)の5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)ピラゾールと、0.29g(2.5mmol)の無水ピリジン塩酸塩とを5mlの1,2−ジクロロエタンに溶解した。
塩化トリフルオロメチルスルフィニル(0.5g,即ち3.2mmol)をこの混合物に加えた。次いで、反応媒質を50℃で10時間加熱した。次いで、前記実施例と同様に処理した。
かくして、5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)−4−トリフルオロメチルスルフィニルピラゾールとして評価した収率は74%であった。
CFS(O)NMeを用いるスルフィニル化:5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)−4−トリフルオロメチルスルフィニルピラゾールの合成。
0.81g(2.5mmol)の5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)ピラゾールと、0.55g(2.5mmol)の無水パラトルエンスルホン酸とを5mlのトルエンに懸濁させた。次いで、N,N−ジメチルトリフルオロメチルスルフィニルアミン(0.53g,即ち3.2mmol)、次いでHClをトルエン(即ち2.5mmol)に溶解した溶液を媒質に加えた。この媒質を50℃で8時間加熱した。次いで、実施例1と同様に処理した。
かくして、5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)−4−トリフルオロメチルスルフィニルピラゾールとして評価した収率は72%であった。
5−(N−トリフルオロメチルスルフィニル)アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)ピラゾールの合成。
本発明に包含されるスルフィンアミドピラゾールを以下の条件に従って製造し、単離してもよい。
3.23g(10mmol)の5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)ピラゾールと、3.25g(15mmol)のジメチルアミントシレートとを20mlのトルエンに懸濁させた。温度を5℃にした。すぐに塩化トリフルオロメチルスルフィニル(2g、即ち13mmol)を加えた。次いで、ジメチルアミン(5mmol)をトルエンに溶解した溶液を加えた。
5℃で30分間撹拌して反応させた。次いで、50mlのメチルt−ブチルエーテルを加えた。生成した沈殿物を濾去し、次いで洗浄した。濾液を回収し、2×10mlの氷水を用いた抽出により洗浄した。有機相を濃縮した。得られた残留物をトルエンから結晶化させた。
かくして1.75gの5−(N−トリフルオロメチルスルフィニル)−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)ピラゾールが得られた。
得られた化合物の物理/スペクトル特性を以下に示す:
−融点=123−124℃。
−NMR分析:HプロトンNMR,アセトン−d,HMDS:7.06ppm(s,1H),8.06ppm(s,2H)。13C炭素NMR,アセトン−d,TMS:フェニル基:C:136.2ppm,C:137ppm,C:127.4ppm,C:135.2ppm,C(CF):123.3ppm。ピラゾール基:C:128.5ppm,C:105.7ppm,C:140.7ppm,C(CN):113.5ppm,C(CF):124.5ppm。
実施例4のスルフィンアミドピラゾールの転位反応による5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)−4−トリフルオロメチルスルフィニルピラゾールの合成。
前記実施例で得られた0.109g(0.25mmol)のスルフィンアミドピラゾールと、0.075g(0.33mmol)のジメチルアミントシレートとをトルエンに懸濁させた。塩酸をトルエン(0.25mmolのHClと当量)に溶解した溶液を加えた。反応媒質を50℃で10時間加熱した。
5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)−4−トリフルオロメチルスルフィニルピラゾールとして評価した収率は80%であった。
CF3S(O)ONaを用いたスルフィニル化:5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)−4−トリフルオロメチルスルフィニルピラゾールの合成。
0.81g(2.5mmol)の5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)ピラゾールと、0.815g(3.8mmol)のジメチルアミントシレートと、0.51g(3.25mmol)のトリフルオロメタンスルホン酸のナトリウム塩とを5mlのトルエンに懸濁させた。この混合物を5℃に冷却し、SOCl2を加え、次いで室温で約1時間撹拌した。次いで、反応媒質を50℃で8時間加熱した。次いで、実施例1と同様に処理した。
5−アミノ−3−シアノ−1−(2,6−ジクロロ−4−トリフルオロメチルフェニル)−4−トリフルオロメチルスルフィニルピラゾールとして評価した収率は66%であった。

Claims (10)

  1. ピラゾール化合物のピラゾール部分でのスルフィニル化方法であって、式RS(O)X[式中、Rは1〜4個の炭素原子を有し、同一又は異なる1個以上のハロゲン原子で置換されている線状又は分枝状アルキル基であり、Xはハロゲン原子、ヒドロキシル基もしくはその塩のひとつ、ジアルキルアミノ基NR(式中のR及びRは1〜4個の炭素原子を有するアルキルもしくはハロアルキル基である)、又はアリールオキシ基である]で表される誘導体を、ピラゾール化物(1個のアミノ基で置換されており、さらに非置換のビシナル炭素原子を有し、さらに残余の炭素原子上が非置換であるか、ハロゲン、非置換の又は1〜4個の炭素原子を有する1個又は2個のアルキル基で置換されたアミン、ニトリル、アリール、或いは1個以上のハロゲン原子及び/又は1個以上のアルキル、ハロアルキルもしくはSF基で置換されたアリールの中から選択された1個以上の原子又は基で置換されている)と反応させることを特徴とする前記方法。
  2. アリールオキシ基のアリール部分が、フェニル基に相当し、該フェニル基は非置換であるか、又は1個以上のハロゲン原子もしくは1〜4個の炭素原子を有するアルキルもしくはハロアルキル基で置換されていることを特徴とする、請求項1記載の方法。
  3. ラゾール化合物がパラトルエンスルホン酸の存在下又は非存在下にて、第一級、第二級もしくは第三級アミンのトシレート、塩酸塩及びメシレート、又は塩酸からなる群の中から選択された化合物を使用して、反応を生起することを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
  4. ホスゲン(COCl)、クロロホルメート、PCl又はSOClからなる群の中から選択した反応体を使用して、反応を生起することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. ピラゾール化合物のピラゾール部分でのスルフィニル化方法であって、式RS(O)X[式中、Rは1〜4個の炭素原子を有し、同一又は異なる1個以上のハロゲン原子で置換されている線状又は分枝状アルキル基であり、Xはハロゲン原子、ヒドロキシル基もしくはその塩のひとつ、ジアルキルアミノ基NR(式中のR及びRは1〜4個の炭素原子を有するアルキルもしくはハロアルキル基である)、又はアリールオキシ基である]で表される誘導体を、ピラゾール化合物と反応させ、ここで該ピラゾールは1個のアミノ基で置換されており、さらに非置換のビシナル炭素原子を有し、該アミノ基はまずRS(O)Xと反応してスルフィンアミド化合物を生成し、次いでこれを転位反応させて、1個の炭素原子によって担持されているアミノ基及びスルフィニル基RS(O)をビシナル炭素上に有するピラゾール化合物を生成することを特徴とする前記方法。
  6. Rがトリフルオロメチル基CFであり、Xが塩素原子であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. Rがトリフルオロメチル基CFであり、XがN(CH又はN(C基であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  8. Rがトリフルオロメチル基CFであり、XがヒドロキシルOH又はONa基であり、ホスゲン(COCl)又はSOClの存在下で反応を生起することを特徴とする請求項4又は5に記載の方法。
  9. ピラゾール化合物が以下の式A又はB:
    Figure 0004731503
    [式中、Rはハロゲン原子又はアルキル、ハロアルキル、もしくはSF基を示す]の化合物であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. が、フッ素、CF又はSF基を示す、請求項9に記載の方法。
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