TW201321387A - 製備二硫雜己環并-四甲醯胺類之方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種製備二硫雜己環并-四甲醯胺類之新穎方法。
Description
本發明係關於一種製備二硫雜己環并-四甲醯胺類之新穎方法。
二硫雜己環并-四甲醯胺類是已知。以已知這些二硫雜己環并-四甲醯胺類可以作為對抗動物的寄生蟲的驅蟲藥使用,更確定的是線蟲,並具有殺蟲活性(參見US 3,364,229)。因此,已知某些二硫雜己環并-四甲醯胺類具有抗菌活性且具有某些活性對抗人類真菌病之致病微生物(參見Il Farmaco 2005,60,944-947)。也已知二硫雜己環并-四甲醯胺類可以在電子照相感光受體中作為顏料或在油漆及聚合物中作為染料使用(參見JP-A 10-251265,PL-B 143804)。
式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類
其中R1及R2是相同或不同且是氫、或是C1-C8-烷基其隨意地經鹵基、-OR3、及/或-COR4取代一或多次、是C3-C7-環烷基其隨意地經鹵基、C1-C4-烷基或C1-C4-鹵烷基取代一或多次、或是芳基或芳基
-(C1-C4-烷基)其各隨意地經鹵基、C1-C4-烷基、C1-C4-鹵烷基、-COR4或磺醯基胺基取代一或多次,R3 是氫、C1-C4-烷基或C1-C4-烷基羰基或是芳基其隨意地經鹵基、C1-C4-烷基或C1-C4-鹵烷基取代一或多次,R4 是羥基、C1-C4-烷基或C1-C4-鹵烷基,可以在多種已知的方法中製備。
例如,在一種方法(參見US 3,364,229;Chem.Ber.1967,100,1559-1570),在第一個步驟中,式(II)的二氯馬來酸酐與式(III)之胺隨意地在稀釋劑存在下反應。隨後,式(IV)之所得的二氯馬來醯亞胺與硫化合物(例如硫化氫或硫脲)反應。經由此方法製備式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類,可以用下面的圖示說明:
此方法具有缺點,例如操作非常高毒性氣體硫化氫從技術的角度來看是非常困難、昂貴且不便。當使用硫脲時,除了標的產物之外得到不要的副產物,且很難將其移除,並減損可獲得的產量(參見J.Heterocycl.Chem.1988,25,901-906)。
在已經揭示的另一種方法(參見Synthetic Communications 2006,36,3591-3597),在第一個步驟
中,式(V)之琥珀酸酐與式(III)之胺隨意地在稀釋劑存在下反應。隨後,式(VI)之所得的琥珀單醯胺與大量亞硫醯氯在二烷作為稀釋劑存在下,在室溫反應6小時,在一系列的許多反應步驟後,最後得到式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類。該二硫雜己環并-四甲醯胺類是隨意地直接從反應混合物分離或加入水後藉由過濾。取決於反應條件(稀釋劑)及基團R之本質,在某些情形下可能在轉化成式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類之前分離式(VII)之二硫雜己環并-二異醯亞胺。經由此方法製備式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類,可以用下面的圖示說明:
此方法的缺點是長反應時間以及結果是所得的產量通常不超過約30-40%的理論值或者是分離產物的純度不合適(見比較實例)。另一個缺點是在反應混合物的水性處理中,其涉及破壞大量的亞硫醯氯;必須處置形成的氣體(SO2及HCl)。同樣地,一個缺點是事實上從經驗(見比較實例)得知,產物不是一整份獲得。相反地,經常的情形是經由過濾第一次分離產物後,長時間放置
(例如過夜)後其他產物從過濾液沈澱,且必須經由過濾再度分離。偶而此操作必須再度進行。此方法是非常費力且耗時。
另外,已知二硫雜己環并-四甲醯胺類是藉由溶解N-取代之琥珀醯胺在無水1,4-二烷中且隨後添加亞硫醯氯至溶液中而獲得。隨後加熱反應混合物並真空將溶液濃縮,且經由管柱層析法分離及純化(參見J.Heterocycl.Chem.2010,47,188-193)。
因此,持續需求技術上簡單且經濟的製備方法用於式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類。
經發現一種新的方法用於製備通式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類。
在此方法中,式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類可以在相當高產量、相對短時間、及相對高純度下獲得。
在本發明方法第一個步驟中得到的產物混合物也已經包括式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類,但是其主要成份是式(IX)之多硫化物,
以及,取決於處理方法,也包括式(VIII)之硫磺酸衍生物
通式(VIII)之硫磺酸衍生物及通式(IX)之多硫化物是新的化合物且同樣經由本發明提供。
在通式(VIII)之硫磺酸衍生物中,R代表上面指出的R1及R2之定義,且X代表氯或羥基。
在通式(IX)之多硫化物中,R1及R2代表上面指出的定義,且n代表0、1、2、3、4、5、6、7或8。
通式(VI)之化合物與亞硫醯氯反應,當反應混合物濃縮後,得到通式(VIII)之化合物以及其他產物。
通式(VI)之化合物與亞硫醯氯反應,當反應混合物濃縮、溶解在惰性、與水互溶的溶劑例如二氯甲烷中,請藉由在室溫與水搖動而萃取,得到通式(IX)之化合物以及其他產物。移除有機層、乾燥及濃縮後,得到的混合物其除了式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類之外,含有通式(IX)之主要成份。
經由此方法製備式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類,可以用下面的圖示說明:
當進行本發明之方法時,作為起始物質使用的琥珀單醯胺羧酸鹽類之一般定義是經由式(VI)提供。R代表
R1或R2之定義。
R1及R2較佳是相同或不同,且較佳是氫、或是C1-C6-烷基其係隨意地經氟、氯、溴、-OR3及/或-COR4取代一或多次、或是C3-C7-環烷基其係隨意地經氯、甲基或三氟甲基取代一或多次、或是苯基或苯基-(C1-C4-烷基)其各隨意地經氟、氯、溴、甲基、三氟甲基、-COR4及/或磺醯基胺基取代一或多次。
R1及R2更佳是相同或不同且更佳是氫、或是C1-C4-烷基其係隨意地經氟、氯、羥基、甲氧基、乙氧基、甲基羰基氧基及/或羧基取代一或多次、或是C3-C7-環烷基其係隨意地經氯、甲基或三氟甲基取代一或多次、或是苯基、苄基、1-苯乙基、2-苯乙基或2-甲基-2-苯乙基其各隨意地經氟、氯、溴、甲基、三氟甲基、-COR4及/或磺醯基胺基取代一或多次。
R1及R2非常較佳是相同或不同且非常較佳是氫、甲基、乙基、正丙基、異丙基、2,2-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基或是環丙基或環己基其各隨意地經氯、甲基或三氟甲基取代一或多次。
R1及R2更特別較佳同時是甲基。
R3 較佳是氫、甲基、乙基、甲基羰基或乙基羰基或是苯基其隨意地經氟、氯、甲基、乙基、正丙基、異丙基或三氟甲基取代一或多次。
R3 更佳是氫、甲基、甲基羰基或苯基。
R4 較佳是羥基、甲基、乙基、甲氧基、或乙氧基。
R4 更佳是羥基或甲氧基。
M 較佳是Li、Na、K、Rb或Cs且m 是1,或
Be、Mg、Ca、Sr或Ba,且m 是2,或Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al,且m 是1、2、3或4。
M 更佳是Li、Na、K,且m 是1,或Be、Mg、Ca,且m 是2,或Mn、Fe、Co、Al,且m 是1、2、3或4。
M 非常較佳是Na、K,且m 是1,或Mg,Ca,且m 是2,或Mn、Fe、Al,且
m 是2、3或4。
至於起始物質,特別較佳使用N-甲基琥珀烯羧酸鹽,得到最終產物化合物(I-1)2,6-二甲基-1H,5H-[1,4]二硫雜己環并[2,3-c:5,6-c']二吡咯-1,3,5,7(2H,6H)-四酮。
如果N-第三丁基琥珀烯羧酸鈉是作為起始物質使用,所得的最終產物是化合物(I-2)2,6-二第三丁基-1H,5H-[1,4]二硫雜己環并[2,3-c:5,6-c']二吡咯-1,3,5,7(2H,6H)-四酮。
如果N-環己基琥珀烯羧酸鈉是作為起始物質使用,所得的最終產物是化合物(I-3)2,6-二環己基-1H,5H-[1,4]二硫雜己環并[2,3-c:5,6-c']二吡咯-1,3,5,7(2H,6H)-四酮。
如果N-丙基琥珀烯羧酸鈉是作為起始物質使用,所得的最終產物是化合物(I-4)2,6-二丙基-1H,5H-[1,4]二硫雜己環并[2,3-c:5,6-c']二吡咯-1,3,5,7(2H,6H)-四酮。
所得的中間物特別較佳是(VIII-1)S-(4-氯-1-甲基-2,5-二酮基-2,5-二氫-1H-吡咯-3-基)氯硫代硫酸鹽(R=Me,X=Cl),(IX-1)3,3'-三硫烷-1,3-二基雙(4-氯-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮)(R1=R2=Me,n=1)
(IX-2)3,3'-二硫烷二基雙(4-氯-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮)(R1=R2=Me,n=0)
(IX-3)3,3'-二硫烷二基雙(1-第三丁基-4-氯-1H-吡咯-2,5-二酮)(R1=R2=t-Bu,n=0)
(IX-4)3,3'-三硫烷-1,3-二基雙(1-第三丁基-4-氯-1H-吡咯-2,5-二酮)(R1=R2=t-Bu,n=1)
(IX-5)3,3'-三硫烷-1,3-二基雙(4-氯-1-環己基-1H-吡咯-2,5-二酮)(R1=R2=環己基,n=1)
在本發明方法第一個步驟中的亞硫醯氯的量是介於1及100莫耳每莫耳式(VI)之琥珀單醯胺羧酸鹽。較佳使用介於2及50莫耳,更較佳的量是介於4及40莫耳,每莫耳式(VI)之琥珀單醯胺羧酸鹽。
在本發明方法第一個步驟中的反應溫度可以在大範圍內變化且介於0℃及150℃。為了得到滿意的時空產率,較佳在介於20℃及120℃操作,更佳介於30℃及100℃。
在本發明方法第一個步驟中的反應時間是介於10分鐘及24小時。較佳操作介於30分鐘及6小時,更佳介於1及4小時。
本發明方法第一個步驟可以隨意地在反應條件下儘可能是惰性的稀釋劑存在下進行。此種稀釋劑包括例如脂族烴類例如戊烷、己烷、庚烷、環己烷、甲基環己烷、氯化烴類例如二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、芳族烴類例如甲苯、二甲苯、三甲苯、氯化芳族烴類例如氯苯、二氯苯、醚類例如乙醚、甲基第三丁基醚、四氫呋喃、二烷、腈類例如乙腈、丙腈、丁腈、酯類例如醋酸甲酯及醋酸乙酯。較佳在二氯甲烷、氯仿、或1,2-二氯乙烷中或沒有稀釋劑下操作。
亞硫醯氯原則上可以用水經由水解而移除。亞硫醯氯較佳在減壓下經由蒸餾而移除。
隨意地存在之稀釋劑也較佳在減壓下經由蒸餾而移除。
在本發明方法第二個步驟中,移除過量的亞硫醯氯及隨意的稀釋劑後所得的殘留物是溶解在新的稀釋劑中,且經由在此溶劑中加熱,轉化成式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類。在此步驟期間較佳攪拌反應混合物。
在本發明方法第二個步驟中,使用有機溶劑或溶劑混合物。
本發明方法第二個步驟的合適稀釋劑包括特別是水、二甲亞碸、環丁碸、醇類例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、第三丁醇、1-戊醇、環戊醇、環己醇、乙二醇、乙二醇單甲醚、烴類例如己烷、庚烷、環己烷、甲基環己烷、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、異丙苯、氯苯、異丙苯、二氯苯、硝基苯、酯類例如醋酸甲酯、醋酸乙酯、醯胺類例如甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯酮、醚類例如甲基第三丁基醚、四氫呋喃、1,4-二烷、腈類例如乙腈、丙腈、丁腈、苄腈、酮類例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、頻哪酮、羧酸類例如甲酸、乙酸、丙酸、或這些稀釋劑之混合物。
較佳使用水、二甲亞碸、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、第三丁醇、1-戊醇、環
己醇、乙二醇、醋酸甲酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、四氫呋喃、1,4-二烷、乙腈、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙酸、或這些稀釋劑之混合物。
非常特別較佳使用水及甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、1-戊醇、醋酸甲酯、四氫呋喃、1,4-二烷、乙腈、丙酮、乙酸之混合物。
水與有機溶劑在此的混合比例可以在大範圍內變化,例如9:1至1:9。
在本發明方法第二個步驟中的反應溫度可以在大範圍內變化且介於0℃及200℃。較佳在介於20℃及150℃操作,更佳介於30℃及130℃。
在本發明方法第二個步驟中的反應時間是介於5分鐘及24小時。較佳操作介於30分鐘及12小時,更佳介於1及6小時。
本發明也提供用於製備式(IX)的多硫化物之方法
其中R1及R2是相同或不同且較佳是氫、或是C1-C8-烷基其係隨意地經鹵基、-OR3及/或-COR4取代一或多次、是C3-C7-環烷基其係隨意地經鹵基、C1-C4-烷基或C1-C4-鹵烷基取代一或多次、或是芳基或芳基
-(C1-C4-烷基)其各隨意地經鹵基、C1-C4-烷基、C1-C4-鹵烷基、-COR4或磺醯基胺基取代一或多次,R3 是氫、C1-C4-烷基或C1-C4-烷基羰基或是芳基其係隨意地經鹵基、C1-C4-烷基或C1-C4-鹵烷基取代一或多次,R4 是羥基、C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基,n 是0、1或2,以及用於製備式(VIII)的硫磺酸衍生物的方法
其中R是R1或R2且X是氯或羥基,其特徵是在第一個步驟中,式(VI)之琥珀單醯胺
其中R是R1或R2,且M 是選自包括鹼金屬、鹼土金屬、過渡金屬及金屬之
陽離子,且m 是1、2、3或4,與過量的亞硫醯氯隨意地在稀釋劑存在下反應。
Claims (10)
- 一種用於製備通式(I)之二硫雜己環并-四甲醯胺類的方法,
- 根據申請專利範圍第1項之方法,其特徵在於第一個步驟中,每莫耳式(VI)之琥珀單醯胺羧酸鹽使用介於2及100莫耳之亞硫醯氯。
- 根據申請專利範圍第1項之方法,其特徵在於第一個步驟中,式(VI)之琥珀單醯胺羧酸鹽
- 根據申請專利範圍第1項之方法,其特徵在於第一個步驟中,式(VI)之琥珀單醯胺羧酸鹽
- 根據申請專利範圍第1項之方法,其特徵在於第一個步驟中,式(VI)之琥珀單醯胺羧酸鹽
- 根據申請專利範圍第1至5項之方法,其特徵是第一個步驟是在無溶劑下進行。
- 根據申請專利範圍第1至5項之方法,其特徵是在第一個步驟中使用的有機溶劑是至少部份與水互溶。
- 根據申請專利範圍第1至7項之方法,其特徵是在第二個步驟中使用的溶劑是包括水、二甲亞碸、環丁碸、醇類例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、第三丁醇、1-戊醇、環戊醇、環己醇、乙二醇、乙二醇單甲醚、烴類例如己烷、庚烷、環己烷、甲基環己烷、甲苯、二甲苯、三甲苯、氯苯、二氯苯、硝基苯、酯類例如醋酸甲酯、醋酸乙酯、醯胺類例如甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯酮、醚類例如甲基第三丁基醚、四氫呋喃、1,4-二烷、腈類例如乙腈、丙腈、丁腈、苄腈、酮類例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、頻哪酮、羧酸類例如甲酸、乙酸、丙酸、或這些稀釋劑之混合物。
- 根據申請專利範圍第1至8項之方法,其特徵是該第二個步驟是在溫度介於20℃及150℃進行。
- 一種用於製備式(IX)的多硫化物之方法,
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