KR100695634B1 - 살충 중간체의 새로운 제조 방법 - Google Patents

살충 중간체의 새로운 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 Ⅰ의 화합물의 제조 방법에 관한 것이다 :
[화학식 Ⅰ]
Figure 112001019344455-pct00012
[상기 식 중, W, R1, R2 및 R3는 명세서에서 정의된 바와 같다].

Description

살충 중간체의 새로운 제조 방법{NEW PROCESS FOR PREPARING PESTICIDAL INTERMEDIATES}
본 발명은 살충제 또는 살충 중간체 (특히, 5-아미노-1-아릴-3-시아노피라졸 유도체)의 신규의 제조 방법에 관한 것이다.
유럽 특허 공개 제 0295117 호 및 제 0234119 호는 살충적으로 활성인 페닐피라졸 화합물 및 그들의 합성에 사용되는 5-아미노-1-아릴-3-시아노피라졸 중간체 화합물의 제조에 대해 기술하고 있다.
이들 화합물의 다양한 제조 방법이 공지되어 있다. 본 발명은 살충제 및 그들을 제조하는데 있어 유용한 상기 중간체 화합물의 제조에 대해 개선된 또는 더욱 경제적인 방법을 제공하는 것을 추구한다.
본 발명의 첫번째 목적은, 높은 수율 및 높은 순도로 수득되는 살충적으로 활성인 페닐피라졸 화합물 또는 5-아미노-1-아릴-3-시아노피라졸 살충 중간체의 편리한 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 두번째 목적은, 디아조화 반응 단계를 필요로 하지 않으면서 수행되고, 따라서 그러한 반응에 수반되는 것으로 공지된 위험과 같은 문제를 피하도록 하는, 살충적으로 활성인 페닐피라졸 화합물 또는 5-아미노-1-아릴-3-시아노피라졸 살충 중간체의 편리한 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 세번째 목적은, 수행하기 간단하고 공지된 방법보다 덜 비싼 출발 물질을 사용하는, 살충적으로 활성인 페닐피라졸 화합물 또는 5-아미노-1-아릴-3-시아노피라졸 살충 중간체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
살충적으로 활성인 화합물의 제조에 있어서, 신규인 중간체를 제공하는 것 역시 본 발명의 목적이다.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적들은 하기의 기술로부터 명백해질 것이고, 본 발명에 의하여 전반적으로 또는 부분적으로 성취된다.
본 발명은 따라서 하기 화학식 Ⅱ의 화합물을 시아나이드 염과 반응시키는 것을 포함하는 방법인 하기 화학식 Ⅰ의 화합물의 제조 방법 A를 제공한다 :
Figure 112001019344455-pct00001
Figure 112001019344455-pct00002
[상기 식 중, W는 질소 또는 -CR4를 나타내고 ;
R1은 할로겐, 할로알킬(바람직하게는 트리플루오로메틸), 할로알콕시(바람직하게는 트리플루오로메톡시), R5S(O)n-, 또는 -SF5 를 나타내고 ;
R2는 수소 또는 할로겐(예컨대, 염소 또는 브롬)을 나타내고 ;
R3는 수소 또는 R6S(O)m-을 나타내고 ;
R4는 할로겐(예컨대 염소 또는 브롬)을 나타내고 ;
R5 및 R6는 알킬 또는 할로알킬을 나타내고 ;
m 및 n은 0,1 또는 2를 나타내고 ;
R7은 이탈기(바람직하게 염소 또는 브롬)를 나타내고 ;
R8은 염소 또는 브롬을 나타낸다(바람직하게 R7 및 R8은 각각 염소를 나타냄)]. 상기 반응은 반응 조건 하에서 일반적으로 고리화하는 하기 화학식 Ⅲ의 디시아노 중간체를 거쳐서 수행되므로, 간단하고 편리한 방법을 제공한다 :
Figure 112001019344455-pct00003
[상기 식 중, R1, R2, R3 및 W는 상기에 정의된 바와 같다]. 임의적으로 공지된 방법에 따라 염기의 존재하에서 화학식 Ⅲ의 중간체를 고리화시킬 수 있다. 화학식 Ⅱ 및 Ⅲ 의 화합물은 신(syn)이성질체 및 안티(anti)이성질체의 혼합물로서 존재할 수 있다.
본 명세서에서 특별한 기술이 없는 한, '알킬'은 1 내지 6개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 의미한다. 특별한 기술이 없는 한, '할로알킬' 및 '할로알콕시'는 각각 불소, 염소 또는 브롬으로부터 선택되는 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 1 내지 6개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 알콕시이다.
화학식 Ⅰ의 화합물을 형성하는 상기 반응에 적합한 시아나이드 염으로는 칼륨, 나트륨 또는 리튬 시아나이드와 같은 알칼리 금속 시아나이드, 알칼리 토금속 시아나이드 또는 암모늄 시아나이드가 포함된다. 칼륨 시아나이드 또는 나트륨 시아나이드가 바람직하다. 상기 반응은 일반적으로 용매 중에서 수행된다. 사용하기에 적합한 용매로는 아세토니트릴과 같은 니트릴, N-메틸피롤리디논과 같은 아미드, 디메틸술폭시드와 같은 술폭시드, 테트라히드로푸란과 같은 에테르 또는 에탄올과 같은 알콜이 포함된다. 물은 공용매로서 사용될 수 있다. 반응 온도는 일반적으로 약 -20℃ 내지 용매의 환류 온도이며, 바람직하게는 약 0℃ 내지 20℃이다.
일반적으로 2 내지 5몰 당량, 바람직하게는 약 2 내지 약 3 당량의 시아나이드가 사용된다.
화학식 Ⅰ,Ⅱ 및 Ⅲ, 및 하기에 서술된 화학식에서, 기호들의 바람직한 의미는 하기와 같다 :
R1은 할로알킬 (바람직하게 트리플루오로메틸), 할로알콕시 (바람직하게 트리플루오로메톡시) 또는 -SF5 를 나타내고 ;
W는 -CR4를 나타내고 ;
R2 및 R4는 할로겐(바람직하게 염소)를 나타내고 ;
R3는 수소 원자, 또는 R6S(O)m- [상기 식 중 R6는 임의로 할로겐화된 메틸 또는 에틸(바람직하게 트리플루오로메틸)을 나타냄]을 나타내고 ;
R7 및 R8은 염소를 나타낸다.
특히 바람직한 화학식 Ⅰ의 화합물로 하기의 화합물이 포함된다 :
5-아미노-3-시아노-1-(2,6-디클로로-4-트리플루오로메틸페닐)피라졸 ;
5-아미노-3-시아노-1-(2,6-디클로로-4-트리플루오로메틸페닐)-4-트리플루오로메틸티오피라졸 ;
5-아미노-3-시아노-1-(2,6-디클로로-4-트리플루오로메틸페닐)-4-트리플루오로메틸술피닐피라졸 ; 및
5-아미노-3-시아노-1-(2,6-디클로로-4-트리플루오로메틸페닐)-4-에틸술피닐피라졸.
상기 방법은 R3가 수소를 나타내는 화합물을 제조하는데 있어서, 그리고 가장 바람직하게는 5-아미노-3-시아노-1-(2,6-디클로로-4-트리플루오로메틸페닐)피라졸을 제조하는데 있어서 특히 유용하다.
화학식 Ⅱ 및 Ⅲ에서, 및 하기에 서술된 화학식에서, 기호들의 가장 바람직한 의미는 하기와 같다 :
R1은 트리플루오로메틸을 나타내고 ;
W는 -CR4를 나타내고 ;
R2, R4, R7 및 R8은 염소를 나타내고 ;
R3는 수소를 나타낸다.
본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 방법 A는 하기에 정의된 바와 같은 부가적인 방법 단계 B 및 C와 조합될 수 있다.
방법 단계 B는 화학식 Ⅱ의 화합물(상기 식 중, R1, R2, R3, R7, R8 및 W는 상기에 정의된 바와 같음)을 제공하는, 하기 화학식 Ⅳ의 화합물과 염소화제 또는 브롬화제와의 반응을 포함한다 :
Figure 112001019344455-pct00004
[상기 식 중, R1, R2, R3, R7 및 W는 상기에 정의된 바와 같다].
적합한 염소화제는 티오닐 클로라이드, 포스포릴 클로라이드, 포스포러스 트리클로라이드, 포스포러스 펜타클로라이드, 또는 트리페닐포스핀과 사염화탄소의 혼합물이다. 사용될 수 있는 브롬화제로는 티오닐 브로마이드, 포스포릴 브로마이드, 또는 트리페닐포스핀과 사브롬화탄소의 혼합물이 포함된다. 바람직하게 상기 방법은 염소화제를 사용하여 수행된다. 바람직한 염소화제는 포스포릴 클로라이드이다.
사용될 수 있는 용매로는 에테르, 톨루엔과 같은 방향족 탄화수소, 클로로벤젠과 같은 방향족 할로겐화 탄화수소, 또는 디클로로에탄과 같은 할로겐화 탄화수소가 포함된다.
상기 반응 온도는 일반적으로 0℃ 내지 120℃이고, 바람직하게는 70℃ 내지 90℃이다.
방법 단계 C는 상기에 정의된 바와 같은 화학식 Ⅳ의 화합물을 제공하는, 하기 화학식 Ⅴ의 아릴히드라진 화합물과 하기 화학식 Ⅵ 화합물과의 반응을 포함한다 :
Figure 112001019344455-pct00005
R3R7CHCOR9
[상기 식 중, R1, R2, R3, R7 및 W는 상기에 정의된 바와 같고 ;
R9는 바람직하게는 염소 또는 브롬 원자인 이탈기를 나타낸다 (일반적으로 R7 및 R9 모두 염소 원자를 나타낸다)]. 화학식 Ⅳ의 화합물을 수득하는 반응은 일반적으로 디클로로메탄과 같은 할로겐화 탄화수소, 테트라히드로푸란 또는 디옥산과 같은 에테르, 또는 N,N-디메틸포름아마미드와 같은 N,N-디알킬아미드와 같은 용매 중에서, -20℃ 내지 50℃, 바람직하게 0℃ 내지 20℃의 온도에서 수행된다.
방법 단계 A에 이은 방법 단계 B에 이은 방법 단계 C의 조합은 선행 기술에 대하여 특정의 개선점을 나타낸다.
상기 화학식 Ⅱ 및 Ⅳ의 화합물은 신규이므로 본 발명의 추가적인 특징을 구성한다.
R3가 수소 이외의 것인 경우, 화학식 Ⅲ의 화합물은 신규이다.
화학식 Ⅵ의 화합물은 공지되어 있다.
본 발명의 방법 A에 의하여 수득된, R3가 수소를 나타내는 화학식 Ⅰ의 5-아미노-1-아릴-3-시아노피라졸 중간체 화합물은, 하기 반응도에 따라 살충적으로 활성인 화학식 Ⅶ의 페닐피라졸 유도체를 제조하는데 사용될 수 있다 :
Figure 112001019344455-pct00006
[상기 식 중, 사용된 기호는 상기에 정의된 바와 같다].
하기의 비 제한적인 실시예는 본 발명을 설명한다. NMR 스펙트럼은 용매로서 듀테로클로로포름(deuterochloroform)을 사용하여 기록되었다.
실시예 1
5-아미노-1-(2,6-디클로로-4-트리플루오로메틸페닐)-3-시아노피라졸의 제조
에탄올(6ml) 중 N'-(2,6-디클로로-4-트리플루오로메틸페닐)-클로로아세토히드라조노일 클로라이드(1.1g)의 용액을 교반되는 에탄올(6ml) 및 물(6ml) 중 나트륨 시아나이드(0.475g)의 용액에 25분동안 첨가하였다. 온도를 32℃ 까지 높였다. 15분 후, 에탄올(4.5ml) 및 물(3ml)을 첨가하였고, 20℃ 에서 15분 동안 교반하였다. 물(3ml)를 추가로 첨가하였고, 상기 혼합물을 여과하였다. 잔여물을 에탄올에 용해시키고, 농축시키고, 디클로로메탄으로 용출시키는 실리카겔에서 크로마토그래피에 의하여 정제하여 표제 화합물(0.55g)을 53%의 수율로 수득하였다.
실시예 2
N'-(2,6-디클로로-4-트리플루오로메틸페닐)-클로로아세토히드라조노일 클로라이드의 제조
포스포릴 클로라이드(500 ㎕, 1.7 당량)을 교반되는 톨루엔(20ml) 중 N'-(2,6-디클로로-4-트리플루오로메틸페닐)-클로로아세토히드라자이드(1.0g, 3.11 mmol)의 용액에 일부분 첨가하고, 아르곤 대기하에서 70℃에서 20시간동안 가열하였다. 냉각된 혼합물을 증발시키고 시클로헥산으로 잔여물을 추출하였다. 상기 추출물들을 배합하고 증발시켜 오렌지색 오일로서, 표제 화합물(0.971g)을 수득하였다. NMR 4.4(s,2H), 7.55(s,2H), 7.7(s,1H). 수율은 90%이다.
실시예 3
N'-(2,6-디클로로-4-트리플루오로메틸페닐)-클로로아세토히드라자이드의 제조
아르곤 대기하에서 5 내지 12℃를 유지하면서, 무수 디클로로메탄(30ml) 중 클로로아세틸 클로라이드(2.3ml, 1.08 당량)의 용액을 교반되는 무수 디클로로메탄 (60ml) 중 2,6-디클로로-4-트리플루오로메틸페닐히드라진(6.1g, 24.89 mmol)의 용액에 30분동안 첨가하였다. 이어서, 상기 혼합물을 20℃에서 5 내지 12시간동안 교반하였다. 수산화나트륨 용액(10%, 11.2ml) 및 디클로로메탄을 첨가하였고, 유기상을 세척하고(물), 건조하고(황산 마그네슘) 증발시켜, 백색 고체로서 표제 화합물(7.25g)을 수득하였다. NMR 4.05(s,2H), 6.77(s,1H), 7.47(s,2H), 8.6(s,1H). 수율은 91%이다.

Claims (12)

  1. 하기 단계를 포함하는 하기 화학식 Ⅰ의 화합물의 제조 방법:
    (a) 하기 화학식 Ⅴ의 화합물을 하기 화학식 Ⅵ의 화합물과 반응시켜 하기 화학식 Ⅳ의 화합물을 제조함;
    (b) 상기 생성된 화학식 Ⅳ의 화합물을 염소화제 또는 브롬화제와 반응시켜 하기 화학식 Ⅱ의 화합물을 제조함; 및
    (c) 상기 생성된 화학식 Ⅱ의 화합물을 시아나이드 염과 반응시킴:
    [화학식 Ⅰ]
    Figure 112006056287895-pct00007
    [화학식 Ⅱ]
    Figure 112006056287895-pct00008
    [상기 식 중, W는 질소 또는 -CR4을 나타내고 ;
    R1은 할로겐, 할로알킬, 할로알콕시, R5S(O)n-, 또는 -SF5 를 나타내고 ;
    R2는 수소 또는 할로겐을 나타내고 ;
    R3는 수소 또는 R6S(O)m-을 나타내고 ;
    R4는 할로겐을 나타내고 :
    R5 및 R6는 알킬 또는 할로알킬을 나타내고 ;
    m 및 n은 0, 1 또는 2를 나타내고 ;
    R7은 이탈기를 나타내고 ;
    R8은 염소 또는 브롬을 나타냄];
    [화학식 Ⅳ]
    Figure 112006056287895-pct00013
    [화학식 Ⅴ]
    Figure 112006056287895-pct00014
    [화학식 Ⅵ]
    R3R7CHCOR9
    [상기 식 중, R1, R2, R3, R7 및 W는 상기 정의된 바와 같고 ;
    R9는 이탈기를 나타냄].
  2. 제 1 항에 있어서, 시아나이드 염이 알칼리 금속 시아나이드, 알칼리 토금속 시아나이드 또는 암모늄 시아나이드인 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 니트릴, 아미드, 술폭시드, 에테르 또는 알콜로부터 선택된 용매 중에서 수행되는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 2 내지 5 몰 당량의 시아나이드가 사용되는 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 화학식 Ⅳ의 화합물로부터 화학식 Ⅱ의 화합물을 제조하는데 염소화제가 사용되고, 상기 염소화제는 티오닐 클로라이드, 포스포릴 클로라이드, 포스포러스 트리클로라이드, 포스포러스 펜타클로라이드, 및 트리페닐포스핀과 사염화탄소의 혼합물로부터 선택되는 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    R1은 트리플루오로메틸, 트리플루오로메톡시 또는 -SF5를 나타내고 ;
    W는 -CR4를 나타내고 ;
    R2 및 R4는 염소 및 브롬을 나타내고 ;
    R3는 수소 원자, 또는 R6S(O)m- [상기 식 중 R6는 임의로 할로겐화된 메틸 또는 에틸을 나타냄]을 나타내고 ;
    R7 및 R8은 염소를 나타내는 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    R1은 트리플루오로메틸을 나타내고 ;
    W는 -CR4를 나타내고 ;
    R2, R4, R7 및 R8은 염소를 나타내고 ;
    R3는 수소를 나타내는 방법.
  9. R1, R2, R3, R7, R8 및 W가 제 1 항에 정의된 바와 같은 화학식 Ⅱ의 화합물.
  10. 삭제
  11. 제 3 항에 있어서, 물의 존재하에서 수행되는 방법.
  12. R1, R2, R3, R7, R8 및 W가 제 1 항에 정의된 바와 같은 화학식 Ⅳ의 화합물.
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