KR100305288B1 - 2-아릴-5-트리플루오로메틸피롤화합물의제조방법 - Google Patents

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Abstract

살충제, 진드기 박멸제 및 선충류 박멸제로서 및 상기 약제의 제조에서 중간체로서 유용한 2-아릴-5-트리플루오로메틸 피롤 화합물의 제조 방법을 제공한다.

Description

[발명의 명칭]
2-아릴-5-트리플루오로메틸 피롤 화합물의 제조방법.
[발명의 상세한 설명]
농경학적으로 유해한 매우 다양한 곤충, 진드기 및 선충류는 2-아릴-5-트리플루오로메틸 피롤 화합물에 의해 능률적이고 효과적으로 방제된다.
본 발명의 목적은 곤충, 진드기 및 선충류 방제에 사용하기에 적당한 아릴 파롤 화합물의 제조에 편리하고 직접적인 방법을 제공하는 것이다. 또한, 2-아릴-5-트리플루오로메틸 피롤 화합물의 제조에 있어서 중요한 중간체의 쉽게 이용가능한 원(source)을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.
본 발명은 하기 일반식 II의 할로엔아민을:
(상기 식에서,
Y는 Cl, Br 또는 I 이고;
A는 수소 또는 페닐로 임의로 치환된 C1-C6알킬이고;
W는 CN, NO2, CO2R1또는 SO2R1이고;
L은 수소, F, Cl, Br 또는 I 이고;
M 및 R 은 각각 독립적으로 수소, C1-C4알킬, C1-C4알콕시, C1-C4알킬티오, C1-C4알킬설피닐, C1-C4알킬설포닐, CN, F, Cl, Br, I, NO2, CF3, R3CF2Z, R4CO 또는 NR5R6이고 M 및 R 이 인접 위치에 있을 때 그들이 결합된 탄소원자와 함께 취해져서 MR 이 구조 -OCH2O-, -OCF2O- 또는 -CH=CH-CH=CH-로 표현되는 고리를 형성한다.)
산 존재 하에서 및 임의 선택적으로 용매 존재 하에서 약 1몰 당량의 트리플루오로아세톤 또는 C1-C4알킬 트리플루오로아세토아세테이트와 반응시키는 것으로 구성되는 하기 일반식 I 의 2-아릴-5-트리플루오로메틸 피롤 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.
(상기 식에서, A,W, L, M 및 R 은 상기 서술된 바와 같고;
X 는 수소 또는 CO3R2이고;
R1은 C1-C6알킬, C3-C6시클로알킬 또는 페닐이고;
R2는 C1-C4알킬이고;
R3는 수소, F, CHF2, CHFCl 또는 CF3이고;
R4는 C1-C4알킬, C1-C4알콕시 또는 NR5R6이고;
R5는 수소, 또는 C1-C4알킬이고;
R6는 수소, C1-C4알킬 또는 R7CO 이고;
R7은 수소 또는 C1-C4알킬이고;
Z는 S(O)n 또는 0이고; 및
n은 0,1 또는 2인 정수이다.)
일반식 I의 2-아릴-5-트리플루오로메틸 피롤 화합물은 살충제, 진드기 박멸제 및 선충류 박멸제로서 그리고 상기 약제의 제조에서 중요한 중간체로서 유용하다. 일반식 I의 화합물의 실용성은 미합중국 특허 제 5,010,098 호에 서술된다.
비록 아릴 피롤 화합물을 합성하는 방법이 공지되었을지라도, 경제적인 및 환경적으로 안전한 상업적 규모의 제조방법을 여전히 찾고 있다. 본 발명은 단순한 단일 단계 반응에서 중요한 제조 중간체 및 유용한 아헐 화합물을 얻기 위한 방법을 제공한다.
일반식 I의 2-아릴-5-트리플루오로메틸 피롤 화합물은 일반식 II의 적절한 할로엔아민을 산 및 임의로 용매 존재 하에서, 바람직하게 승온에서 약 1몰 당량의 트리플루오로아세톤 또는 C1-C4알킬트리플루오로아세토아세테이트와 반응시킴으로써 제조될 수 있음이 확인되었다. 상기 반응은 하기 흐름도 I에 나타내었다.
본 발명의 방법에서 사용하기 적당한 산은 일반적으로 당업계에서 공지된 유기산, 특히 아세트산, 프로피온산 등과 같은 카르복실산, 바람직하게 아세트산이다. 적당한 용매 또는 용매 혼합물은 임의로 유기산과 함께 사용될 수 있다. 약 60 내지 250℃ 범위의 비점을 갖는 상기 용매는, 탄화수소, 방향족 탄화수소, 할로탄화수소, 할로방향족 탄화수소 및 그의 혼합물과 같은 유기 용매로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 방법은 약 60 내지 약 250℃ 온도범위와 같은, 승온 하에서 가장 효과적으로 수행된다. 더 낮은 반응 온도는 반응 시간을 상당히 증가시킬 수 있고 지나치게 높은 온도는 바람직하지 못한 부산물의 형성 및 분해를 유도할 수 있다. 바람직한 온도는 약 70 내지 약 180℃이다.
일반식 II의 화합물은 흐름도 II에 나타낸 바와 같이, 일반식 III의 적절한 엔아민을 할로겐, N-할로숙신이미드, 하이포헬라이트 등과 같은 할로겐화제와 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
일반식 III의 화합물 및 그의 제조 방법은 미합중국 특허 제 5,128,485호에서 서술된다.
일반식 I 의 2-아릴-5-트리플루오로메틸 피롤 화합물은 중요한 아릴 피롤 살충제의 제조에 유용한 중간체의 원이다. 예로서, X 가 COOR1인 일반식 I 의 화합물의 경우에, 일반식 IV의 살충제 생성물은 흐름도 III 에 나타낸 바와 같이 브롬화 탈카르복실화에 의해 직접 얻을 수 있다.
[흐름도 III]
유사하게, X 가 수소인 일반식 I 의 화합물은 흐름도 IV 에서 보이는 바와 같이 직접 브롬화에 의해, 원하는 일반식 IV 의 생성물 또는 그의 4-할로 유사체로 쉽게 전환될 수 있다.
[흐름도 IV]
A가 수소인 일반식 IV 의 화합물은 알코올, R8OH 존재하에서 수산화나트륨 및 디할로메탄제와의 반응을 통해 일반식 V의 1-(알콕시메틸) 피롤 화합물로 전환될 수 있다. 상기 반응을 흐름도 V 에 나타낸다.
[흐름도 V]
상기 흐름도에서, Y' 및 Y"은 각각 독립적으로 염소, 브롬 또는 요오드이고, R8은 C1-C6알킬이며, W, L, M 및 R 은 일반식 II 의 아릴 피롤 화합물에 대하여 상기한 바와 같다.
일반식 V 의 화합물은 또한 미합중국 특허 5,151,536호에 서술된 절차에 의해 제조될 수 있다. 대안적으로, 일반식 V 의 화합물은 일반식 IVa의 적절한 피롤 중간체를 테트라히드로푸란과 같은 비양자성 용매에서 적어도 2몰당량의 NaH와 반응시킴으로써 상응하는 피롤 음이온을 형성하고, 임의로 승온하에서 음이온을 적어도 1 몰당량의 디할로메탄제로 처리함으로써 반응 혼합물을 형성하고, 반응 혼합물을 알코올, R8OH로 적가 처리함으로써, 그 결과 반응 혼합물내의 알코올의 총농도가 낮게 유지되도록 할 수 있다.
구체적으로 W가 CN이고 R8이 에틸인, 보다 구체적으로 W가 CN이고, R8이 에틸이며, L 및 R이 수소이고, M이 염소인 일반식 V의 화합물은 매우 효과적인 살충제, 진드기 박멸제 및 선충류 박멸제이다.
쉽게 알 수 있는 바와 같이, 매우 다양한 살충제 아릴 피롤은 치환기 A, L, M, R 및 W를 변화시킴으로써 일반식 I의 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다.
본 발명의 이해를 더욱 용이하게 하기 위해서, 하기 실시예를 보다 상세한 예시를 위해 제공한다. 본 발명은 청구범위에서 규정된 바를 제외하고 그것에 의해 제한되지 않는다. 용어 IR 및 NMR은 각각 적외선 및 핵 자기 공명을 나타낸다. 용어 HPLC는 고성능 액체 크로마토그래피를 나타낸다.
[실시예 1]
2-(p-클로로페닐)-1-메틸-5-(트리플루오로메틸)피롤-3-카르보니트릴의 제조
아세트산 내 a-브로모-p-클로로-b-(메틸아미노)신나모니트릴, (E)-또는 (Z)-(5.43g, 0.02mol) 및 트리플루오로아세톤(3.36g, 2.7ml, 0.03mol)의 용액을 80℃에서 1-2시간동안 가열하고, 100℃에서 밤새 가열하고, 물로 희석하고, 무수 Na2SO4로 건조시키고 진공에서 농축하여 검(gum)을 얻는다. 검을 실리카겔 및 헵탄 용액 내 15% 에틸 아세테이트를 사용하여 플래시 크로마토그래피하여1H 및19FNMR 스펙트럼 분석에 의해 확인되는 황색 고체(1.7g, 융점 129℃-131℃)로서 표제 생성물을 얻는다.
[실시예 2]
2-(p-클로로페닐)-5-(트리플루오로메틸)피롤-3-카르보니트릴의 제조
아세트산 내 트리플루오로아세톤(3.36 g, 2.7 ml , 0.03 mol)의 용액을 100℃에서 4와 1/2 시간에 걸쳐 아세트산 내 β -아미노-α -브로모-p-클로로신나모니트릴, (E)-또는 (Z)-(5.15g, 0.02mol)의 용액에 적가한다. 반응 혼합물을 100℃에서 밤새 가열하고, 물로 희석한 후 에틸 아세테이트로 추출한다. 합친 유기 추출물을 물로 세척하고, 무수 Na2SO4로 건조시키고 진공에서 농축시켜 검을 얻는다. 상기 검은 실리카겔 및 헵탄 용액 내 15% 에틸 아세테이트를 사용하여 플래시 크로마토그래피하여1H 및19FNMR 스펙트럼 분석에 의해 확인되는 황색 고체(1.8g, 융점 129℃ -131℃)로서 표제 생성물을 얻는다.
[실시예 3]
α-브로모-p-클로로-β-(메틸아미노)신나모니트릴, (E)-또는(Z)-의 제조
사염화 탄소 내 브롬(10.9 ml , 33.6 g, 0.21mol) 용액을 55℃ -60℃에서 30 분에 걸쳐 사염화탄소 및 테트라히드로푸란 내 p-클로로-β -(메틸아미노)신나모니트릴 (E)-또는 (Z)-(38.53g, 0.2 mol )의 혼합물에 첨가한다. 반응혼합물을 실온까지 냉각시키고, 진공에서 원래 부피의 반까지 농축시키고 여과시켜 고체를 얻는다. 고체를 사염화탄소로 희석시키고 결과 혼합물을 환류에서 가열하고, 앵각 및 여과시켜1H 및13CNMR 스펙트럼 분석에 의해 확인되는 황색 고체(43.6g, 융점 17℃ -178.5℃)로서 표제 생성물을 얻는다.
p-클로로-β -(메틸아미노)신나모니트릴, (E)-또는 (Z)-, β -아미노-α -브로모-p-클로로신나모니트릴, (E)-또는 (Z)-를 β-아미노-p-클로로신나모니트릴로 치환하는 것을 제외하고, 본질적으로 동일한 절차를 사용하여 융점 190℃ -191.5℃의 흰색 고체로서 얻는다.
[실시예 4]
α-브로모-p-클로로-β-(메틸아미노)신나모니트릴, E 또는 Z 이성질체의제조
사염화탄소 내 E-클로로-β-(메틸아미노)신나모니트릴(19.3 g, 0.1 몰)의 용액을 70℃에서 30 -40 분동안 사염화탄소 내 브롬(16.8g, 0.105mol ) 용액으로 적가 처리한다(반응 혼합물의 용해를 돕기 위해 브롬 첨가 동안 테트라히드로푸란을 필요한 만큼 첨가한다). 반응 혼합물을 70℃에서 30 분동안 교반하고 실온까지 냉각시키고 농축시켜 황색 결정 침전물을 얻는다. 혼합물을 여과시키고, 필터 케이크를 사염화탄소로 세척하고 건조시켜 IR, NMR 및 질량 스펙트럼 분석에 의해 확인되는 융점 178.0℃ -178.5℃의 황색 고체 18.8g(69% 수율)으로 표제 생성물을 얻는다.
[실시예 5]
2-(p-클로로페닐)-1-메틸-5-(트리플루오로메틸)피롤-3-카르보니트릴(I)및4-카르보에톡시-2-(p-클로로페닐)-1-메틸-5-(트리플루오로메틸)피롤-3-카르보니트릴(II)의제조
아세트산 내 2-브로모-p-클로로-β-(메틸아미노)신나모니트뭘(10.0g, 0.0368mol) 및 에틸 트리플루오로아세토아세테이트(10.17 g, 0.0552mol)의 교반된 혼합물을 116℃ -118℃에서 7 시간동안 가열하고, 실온까지 냉각시키고, 물로 희석시킨 후 에틸 아세테이트로 추출한다. 추출물을 합치고, 물로 세척한 다음 Na2SO4로 건조시키고 진공에서 농축시켜 검 잔여물을 얻는다. 잔여물을 실리카겔 및 용리제로서 15:1의 에틸 아세테이트:헵탄을 사용하여 플래시 크로마토그래피시켜1HNMR 및19FNMR 스펙트럼 분석에 의해 확인되는 융점 127℃-129℃의 흰색 고체 로서 2.7g의 표제 생성물(I) 및1HNMR 및19FNMR 스펙트럼 분석에 의해 확인되는 융점 129℃ -131℃의 오렌지색 결정으로서 다른 표제 생성물(II) 1.65g을 얻는다.
[실시예 6]
4-브로모-2-(p-클로로페닐)-5-(트리플루오로메틸)피롤-3-카르보니트릴의 제조
사염화 탄소내 2-(p-클로로페닐)-5-(트리플루오로메틸)피롤-3-카르보니트릴 (1 당량)의 용액을 브롬(1.8 당량)으로 처리하고, 반응이 완결될 때까지 주변온도(ambient temperature)에서 교반하고 진공에서 농축시켜 IR, NMR 및 질량 스펙트럼 분석에 의해 확인된 표제 생성물을 정량적으로 수율로 얻는다.
[실시예 7]
4-브로모-2-(p-클로로페닐)-1-(에톡시메틸)-5-(트리플루오로메틸)피롤-3-카르보니트릴의 제조
질소하에서, 테트라히드로푸란 내 수산화 나트륨(26.5g, 1.105mol)의 교반된 혼합물을 60℃ 이하의 온도에서 테트라히드로푸란 내 4-브로모-2-(p-클로로페닐)-5-(트리플루오로메틸)피롤-3-카르보니트릴(1.00g, 0.273mol)의 용액으로 서서히 처리한다. 첨가가 완결되었을 때, 반응 혼합물을 브로모클로로메탄(93.0g, 0.718mol )으로 처리하고, 63℃ -65℃로가열하고, 5.5 시간동안 무수에탄올 (39.5g, 0.859mol)로 적가 처리하고, 다시 3시간동안63℃ -65℃에서 교반하고 진공에서 농축시킨다. 농축물을 물 및 염화메틸렌의 혼합물에 분산시킨다. 수성층을 분리하고 염화메틸렌으로 세척한다. 유기층을 합치고 농축시킨다. 농축물을 헥산에 분산시키고, 5℃ -10℃까지 냉각시킨후 여과한다. 필터케이크를 세척하여 HPLC 분석에 의한 순도가 91.2%이며 흰색고체로서 111.6g(91.3% 수율)을 얻는다.g(913%수율)을 얻는다.

Claims (9)

  1. 하기 일반식 II의 할로엔아민을
    (상기 식에서, Y는 Cl, Br 또는 I 이고; A는 수소 또는 페닐로 임의로 치환된 C1-C6알킬이고; W는 CN, NO2, CO2R1또는 SO2R1이고; L은 수소, F, Cl, Br 또는 I 이고; M 및 R 은 각각 독립적으로 수소, C1-C4알킬, C1-C4알콕시, C1-C4알킬티오, C1-C4알킬설피닐, C1-C4알킬설포닐, CN, F, Cl, Br, I, NO2, CF3, R3CF2Z, R4CO 또는 NR5R6이고 M 및 R 이 인접 위치에 있을 때 그들이 결합된 탄소원자와 함께 취해져서 MR 이 구조 -OCH2O-, -OCF2O- 또는 -CH=CH-CH=CH-로 표현되는 고리를 형성한다.) 산 존재 하에서 및 임의 선택적으로 용매 존재 하에서 1몰 당량의 트리플루오로아세톤 또는 C1-C4알킬 트리플루오로아세토아세테이트와 반응시키는 것으로 구성되는 하기 일반식 I 의 2-아릴-5-트리플루오로메틸 피롤 화합물의 제조 방법.
    (상기 식에서, A, W, L, M 및 R 은 상기 서술한 바와 같고; X 는 수소 또는 CO3R2이고; R1은 C1-C6알킬, C3-C6시클로알킬 또는 페닐이고; R2는 C1-C4알킬이고; R3는 수소, F, CHF2, CHFCl 또는 CF3이고; R4는 C1-C4알킬, C1-C4알콕시 또는 NR5R6이고; R5는 수소, 또는 C1-C4알킬이고; R6는 수소, C1-C4알킬 또는 R7CO 이고; R7은 수소 또는 C1-C4알킬이고; Z는 S(O)n 또는 0이고; 및 n은 0,1 또는 2인 정수이다.)
  2. 제1항에 있어서, 반응이 승온에서 일어나는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 산이 아세트산인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 일반식 II의 할로엔아민을 1몰당량의 트리플루오로아세톤과 반응시키는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 일반식 II의 할로엔아민을 1몰당량의 C1-C4알킬 트리플루오로아세토아세테이트와 반응시키는 방법.
  6. 제2항에 있어서, 승온이 60℃ 내지 250℃인 방법.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 반응이 70℃ 내지 180℃의 승온에서 일어나는 방법.
  8. 제1항에 있어서, W 가 CN 인 방법.
  9. 제8항에 있어서, A 가 수소 또는 C1-C6알칼인 방법.
KR1019930025148A 1992-11-25 1993-11-24 2-아릴-5-트리플루오로메틸피롤화합물의제조방법 KR100305288B1 (ko)

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