TWI644888B - 用於製備經取代之鄰胺苯甲酸衍生物之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明關於用於製備式(I)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物之方法： 其中R1、R2、R3和R4分別如說明書中所定義，該方法係將通式(IV)化合物在鈀觸媒及一氧化碳的存在下轉化。本發明同樣關於通式(IV)化合物：

Description

用於製備經取代之鄰胺苯甲酸衍生物之方法
本發明關於用於製備式(I)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物之新穎方法： 其中R1 為視情況地經氟-或氯-單或多次相同地或不同地取代之C1-C6-烷基或C6-C10-芳基，或為通式(II)的雜芳基： R1 較佳為C1-C3-烷基、C6-芳基或通式(II)的雜芳基，R1 更佳為C1-C2-烷基或通式(II)的雜芳基，其中R8 為C1-C6-烷基、C3-C6-環烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷硫基、C1-C4-烷基亞磺醯基、C1-C4-烷基磺醯基，該等可視情況地經氟或氯相同或不同地單或多次取代，或為氟、氯、氰基、烷基胺基、二烷基胺基、環烷基胺基或C3-C6-三烷基矽烷基，R8 較佳為氟、氯或C1-C6-烷基， R8 更佳為氟或氯，Z 為CH或N，Z 較佳且更佳為N，及Y 為氫、氟、氯、視情況地經氟-或氯-單或多次相同或不同地取代之C1-C6-烷基、C3-C6-環烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷硫基、C1-C4-烷基亞磺醯基、C1-C4-烷基磺醯基，或為氰基、烷基胺基、二烷基胺基、環烷基胺基、C3-C6-三烷基矽烷基或通式(III)的基： 其中R9 為C1-C5-烷基，其可視情況地經鹵素相同地或不同地單或多次取代，R9 較佳為C1-C3全氟烷基，R9 更佳為CF3或C2F5，R2 為OR5或NR6R7基，R2 較佳且更佳為OR5，R2 同樣地較佳且更佳為NR6R7，其中R5、R6和R7各自獨立地為氫、C1-C6-烷基或C6-C10-芳基，R5、R6和R7較佳地各自獨立地為氫、C1-C3-烷基或C6-芳基，R5、R6和R7更佳地各自獨立地為氫或C1-C2-烷基，R3 為氫、視情況地經氟-或氯-單或多次相同或不同地取代之C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基或C3-C6-環烷基，R3 同樣為鹵素，R3 較佳為C1-C5-烷基，R3 更佳為甲基、乙基或第三丁基，R3 同樣地較佳且更佳為氯， R4 為氫、氟、氯、氰基，視情況地經氟-或氯-單或多次相同或不同地取代之C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷硫基、C1-C4-烷基亞磺醯基、C1-C4-烷基磺醯基、C1-C4-烷基胺基、二(C1-C4-烷基)胺基、C3-C6-環烷基胺基、(C1-C4-烷氧基)亞胺基、(C1-C4-烷基)(C1-C4-烷氧基)亞胺基、SF5或C3-C6-三烷基矽烷基，R4 較佳為氫、氯或氰基，R4 更佳為氯或氰基，其特徵在於將通式(IV)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物： 其中R1、R3和R4基分別如上文所定義，及X 為氯、溴或碘，較佳為溴或碘，更佳為溴，在鈀觸媒及視情況的膦配體存在下同時與一氧化碳及通式(V)化合物：R5-OH (V)其中R5係如上文所定義，或通式(VI)化合物反應：HNR6R7 (VI)，其中R6和R7分別如上文所定義。
文獻已經陳述有可能藉由以下反應而獲得式(I)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物：將通式(VII)的鄰胺苯甲酸衍生物 與通式(VIII)的羧酸：R1-COOH (VIII)在用於活化所欲反應之羧基的劑(例如，亞硫醯氯、草醯氯、光氣、甲烷磺醯氯或甲苯磺醯氯)存在下反應(WO 2003/015519；WO 2003/106427；WO 2004/067528；WO 2006/062978；WO 2008/010897；WO 2008/070158；WO 2008/082502；WO 2009/006061；WO 2009/061991；WO 2009/085816；WO 2009 111553；Bioorg.& Med.Chem.Lett.15(2005)4898-4906；Bioorg.& Med.Chem.16(2008)3163-3170)。
已知的反應可由以下的反應流程例證，其中R1、R3、R4、R6和R7具有例如上文提出之定義：
a)R 2 =OR 5 其中R 5 非H或NR 6 R 7
b)R 2 =OR 5 其中R 5 =H
該等已知用於製備式(I)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物之方法需要可利用的對應之通式(VII)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物。該等通式(VII)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物為已知的或可知的有機化學方法製備。然而，一些該等通式(VII)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物只可以複雜的方式、多重階段及高成本製備，由於不可避免的產量損失可造成最終產物不合經濟的高成本。
通式(I)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物具有作為具有已知的殺昆蟲效力之化合物的高度興趣(參閱例如Bioorg.& Med.Chem.Lett.15(2005)4898-4906；Biorg.& Med.Chem.16(2008)3163-3170)。再者，已知通式(VII)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物可藉由將通式(IX)的經取代之鄰胺苯甲酸 衍生物與一氧化碳在鈀觸媒、配體、一級胺及鹼的存在下反應而獲得(WO 2012/103436)。然而，是否可對應使用通式(IV)的鄰胺苯甲酸醯胺為未知。
因此，本發明的目的係提供用於製備式(I)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物的經濟上更可行之新穎方法。
該目的係根據本發明用於製備通式(I)的鄰胺苯甲酸衍生物之方法而達成，其特徵在於將通式(IX)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物： 其中X、R3和R4分別如上文所定義，與通式(VIII)的酸反應，得到通式(IV)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物： 及接著將後者在鈀觸媒及視情況的膦配體存在下同時與一氧化碳及通式(V)化合物：R5-OH (V)，其中R5係如上文所定義，或通式(VI)化合物反應：HNR6R7 (VI)，其中R6和R7分別如上文所定義，得到通式(I)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物。
根據本發明之方法可以下列流程例證。
本發明同樣地提供通式(IV)的新穎化合物： 其中R1、R3、R4和X基分別如上文所定義。
優先選擇為通式(IV)化合物，其中R1 為視情況地經氟-或氯-單或多次相同或不同地取代之C1-C6-烷基或C6-C10-芳基，或為通式(II)的雜芳基 其中R8 為視情況地經氟-或氯-單或多次相同或不同地取代之C1-C6-烷基、C3-C6-環烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷硫基、C1-C4-烷基亞磺醯基、C1-C4-烷基磺醯基，或為氟、氯、氰基、烷基胺基、二烷基胺基、環烷基胺基或C3-C6-三烷基矽烷基，較佳為氟、氯或C1-C6-烷基，更佳為氟或氯，Z 為CH或N，較佳為N，及Y 為氫、氟、氯，視情況地經氟-或氯-單或多次相同或不同地取代之C1-C6-烷基、C3-C6-環烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷硫基、C1-C4-烷基亞磺醯基、C1-C4-烷基磺醯基，或為氰基、烷基胺基、二烷基胺基、 環烷基胺基、C3-C6-三烷基矽烷基或通式(III)的基： 其中R9 為C1-C5-烷基，其可經鹵素相同地或不同地單或多次取代，R9 較佳為C1-C3-全氟烷基，R9 更佳為CF3或C2F5，R3 為氯，R3 同樣為甲基，R4 為氯或氰基，及X 為溴或碘。
特別優先選擇為通式(IV)化合物，其中R1 為通式(II)的雜芳基： 其中R8 為氟或氯，Z 為N，及Y 為氫、氟、氯或通式(III)的基： 其中 R9 為CF3或C2F5，R3 為甲基，R4 為氯或氰基，及X 為溴。
特別佳的通式(IV)化合物之實例包括：N-(2-溴-4-氰基-6-甲基苯基)-1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-甲醯胺，N-(2-溴-4-氯-6-甲基苯基)-1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(五氟乙基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-甲醯胺。
一般定義：經一或多個氟或氯原子取代之烷基(=氟-或氯烷基)係選自例如三氟甲基(CF3)、二氟甲基(CHF2)、CCl3、CFCl2、CF3CH2、ClCH2、CF3CCl2。
在本發明的上下文中，烷基為直鏈或支鏈烴基，除非有不同的定義。
烷基和C1-C12-烷基定義包含例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二和第三丁基、正戊基、正己基，1,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、正庚基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基之意義。
在本發明的上下文中，環烷基為環飽和烴基，除非有不同的定義。
在本發明的上下文中，除非有不同的定義，芳基為可具有一、二或多個選自O、N、P和S之雜原子且可視情況地經更多基團取代之芳族烴基。
在本發明的上下文中，除非有不同的定義，芳基烷基和芳基烷氧基分別為經芳基取代且可具有伸烷基鏈之烷基和烷氧基。芳基烷基定義尤其包含例如苯甲基和苯乙基之意義，及芳基烷氧基定義尤其包含例如苯甲氧基之意義。
在本發明的上下文中，除非有不同的定義，烷基芳基(烷芳基)和烷基芳氧基分別為經烷基取代，可具有C1-8-伸烷基鏈且可在芳基骨架或芳氧基骨架中具有一或多個選自O、N、P和S之雜原子的芳基和芳氧基。
步驟1
式(IV)的鄰胺苯甲酸衍生物可如以下方式製備：
反應係在縮合劑的存在下進行。適合用於此目的之劑為習用於此等偶合反應之所有劑。實例包括酸鹵化物形成劑，諸如光氣、三溴化磷、三氯化磷、五氯化磷、磷醯氯、草醯氯或亞硫醯氯；酐形成劑，諸如氯甲酸乙酯、氯甲酸甲酯、氯甲酸異丙酯、氯甲酸異丁酯或甲烷磺醯氯；碳二醯亞胺，諸如N,N'-二環己基碳二醯亞胺(DCC)；或其他習用的縮合劑，諸如五氧化磷、多磷酸、1,1'-羰基二咪唑、2-乙氧基-N-乙氧基羰基-1,2-二氫喹啉(EEDQ)、三苯膦/四氯化碳、六氟磷酸溴三吡咯啶鏻、氯化雙(2-酮基-3-唑啶基)膦或六氟磷酸苯并三唑-1-氧基參(二甲基胺基)鏻。同樣有可能使用經聚合物承載之試劑，例如經聚合物結合之環己基碳二醯亞胺。
優先選擇為光氣、甲磺醯氯和亞硫醯氯。
方法步驟1可視情況地在習用於此等反應之惰性有機稀釋劑的存在下進行。該等較佳地包括脂族、脂環族或芳族烴，例如石油醚、己烷、庚烷、環己烷、甲基環己烷、苯、甲苯、二甲苯或十氫萘；鹵化烴類，例如氯苯、二氯苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷或三氯乙烷；醚類，諸如二乙醚、二異丙醚、甲基第三丁醚、甲基第三戊醚、二烷、四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷或苯甲醚；酮類，諸如丙酮、丁酮、甲基異丁酮或環己酮；腈類，諸如乙腈、丙腈、正-或異丁腈或苯甲腈；醯胺類，諸如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基甲醯苯胺，N-甲基吡咯啶酮或六甲基磷醯胺，或其混合物。
方法步驟1通常在鹼的存在下進行。
適合的鹼為鹼金屬氫氧化物，例如氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀，鹼金屬碳酸鹽，例如Na2CO3、K2CO3，及乙酸鹽，例如NaOAc、KOAc、 LiOAc，亦及烷氧化物，例如NaOMe、NaOEt、NaOt-Bu、KOt-Bu。同樣適合的鹼為有機鹼，諸如三烷基胺、烷基吡啶、磷腈和1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一烯(DBU)。優先選擇為有機鹼，諸如吡啶、烷基吡啶，例如2,6-二甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶或2,3-二甲基吡啶。
本發明之方法步驟1較佳地在從20℃至+100℃之溫度範圍內進行，更佳在30℃至+80℃之溫度下，更佳在30-60℃下。
本發明之方法步驟1通常在標準壓力下進行。然而，另一選擇地亦可能在真空下或在上升壓力下於熱壓器中運作。
反應時間可根據批次大小和溫度而選擇在介於1小時與數小時之間的範圍內。
方法步驟1可視情況地在觸媒的存在下進行。實例包括4-二甲基胺基吡啶或1-羥基苯并三唑。
步驟2
通式(I)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物可依照如以下方式之方法步驟2製備：
反應係在鈀觸媒的存在下進行。在根據本發明之方法中所使用的鈀觸媒為鈀(II)鹽，例如氯化鈀、溴化鈀、碘化鈀、乙酸鈀或乙醯基丙酮酸鈀，其可視情況地經更多配體穩定，例如烷基腈或Pd(0)種類，例如鈀/活化碳、Pd(PPh3)4、雙(二亞苯甲基丙酮)鈀或參(二亞苯甲基丙酮)二鈀。優先選擇為雙(二亞苯甲基丙酮)鈀、參(二亞苯甲基丙酮)二鈀、氯化鈀、溴化鈀和 乙酸鈀；特別優先選擇為雙(二亞苯甲基丙酮)鈀、氯化鈀和乙酸鈀。
在根據本發明之方法中所使用的鈀觸媒量係以所使用之通式(IV)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物為基準計0.001至20莫耳%。較佳地使用0.005至10莫耳%，更佳為0.01至5莫耳%。
在根據本發明之方法中所使用的膦配體為通式(X)的配體：PR10R11R12 (X)其中R10、R11和R12基各自獨立地為氫、直鏈或支鏈C1-C8-烷基、乙烯基、芳基或選自吡啶、嘧啶、吡咯、噻吩和呋喃之群組的雜芳基，其可依次經更多選自直鏈或支鏈C1-C8-烷基或C6-C10-芳基、直鏈或支鏈C1-C8-烷氧基或C1-C10-芳氧基、鹵化直鏈或支鏈C1-C8-烷基或鹵化C6-C10-芳基、C6-C10-芳氧基羰基、直鏈或支鏈C1-C8-烷基胺基、直鏈或支鏈C1-C8-二烷基胺基、C1-C8-芳基胺基、C1-C8-二芳基胺基、羥基、羧基、氰基和鹵素(諸如氟或氯)之群組的取代基取代。
更多有用的膦配體包括螯合雙膦。該等的實例包括1,2-雙(二苯膦基)乙烷、1,2-雙(二苯膦基)丙烷、1,2-雙(二苯膦基)丁烷、2,2’-雙(二苯膦基)-1,1’-雙萘和1,1’-雙(二苯膦基)二茂鐵。
較佳的膦配體為三烷基膦，諸如三-第三丁基膦和三金剛烷基膦，及亦為三芳基膦，諸如三苯膦、三(鄰-甲苯基)膦或三(對-甲氧基苯基)膦。特別優先選擇為三苯膦。
亦有可能使用限定之鈀錯合物作為其替代物，該鈀錯合物已從上述配體以一或多個方法步驟而獲得。
在根據本發明之方法中使用以所使用之鈀量為基準計1-20莫耳當量之膦。較佳地使用2-15莫耳當量。
根據本發明之方法的方法步驟2係在一氧化碳(CO)的存在下進行。一氧化碳典型地以氣態形式引入，所以反應通常在熱壓器中進行。按慣例在0.1至50巴之CO壓力下運作，較佳在1至25巴。
另一選擇地，原則上亦有可能引入呈適合的金屬羰基錯合物形式的一氧化碳，例如二鈷八羰基或鉬六羰基。優先選擇以氣態一氧化碳運作。
方法步驟2通常在鹼的存在下進行。適合的鹼為有機鹼，諸如三烷基胺、烷基吡啶、磷腈和1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一烯(DBU)。優先選擇為有機鹼，諸如三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、二異丙基乙基胺、吡啶、烷基吡啶，例如2,6-二甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶或2,3-二甲基吡啶。
用於製備通式(I)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物所需之通式(V)或(VI)化合物典型地使用以通式(IV)的經取代之鄰胺苯甲酸衍生物為基準計而過多的量。通式(V)或(VI)化合物的使用量亦有可能使其同時充當溶劑。
製備實例
以下的製備實例係例證而非限制本發明。
實例1
2-乙醯胺基-5-氰基-3-甲基苯甲酸
將2.54公克[10毫莫耳]N-(2-溴-4-氰基-6-甲基苯基)乙醯胺、3.89公克[21毫莫耳]三-正丁基胺、0.131公克[0.5毫莫耳]三苯基膦、0.035公克[0.05毫莫耳]氯化雙(三苯基膦)鈀(II)與2公克水在作為保護氣體的氮氣下在30毫升熱壓器中組合。在密封之後，將熱壓器以一氧化碳沖洗且加熱至110℃，並維持10巴之一氧化碳壓力。在18小時之後，容許混合物冷卻至室溫，將熱壓器除壓，將反應混合物與二氯甲烷攪拌且經由矽藻土過濾，並將過濾物先以稀釋的氫氯酸及接著以水清洗，經硫酸鈉乾燥且在減壓下濃縮。此得到1.14公克標題化合物。
LC/MS：m/e=219(MH+)。
GC/MS(sil.)：m/e=362(M+,2 x sil.,10%),347(M+-15,2 x sil.,45%)。
實例2
N-(2-溴-4-氰基-6-甲基苯基)-1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-甲醯胺
將1.86公克3-甲基吡啶添加至20毫升乙腈中的3.74公克1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-羧酸之溶液中。接著在0℃下逐滴添加1.37公克甲烷磺醯氯。在0℃下30分鐘之後，將因此獲得的紅色溶液緩慢地逐滴添加至20毫升乙腈中的2.11公克4-胺基-3-溴-5-甲基苯甲腈及1.12公克3-甲基吡啶之溶液中。將反應混合物在室溫下攪拌1小時及在40℃下攪拌1小時，並冷卻至室溫，將水及二氯甲烷添加至其中，將有機相移出，以稀釋的氫氯酸清洗，乾燥且濃縮。將因此獲得的粗產物以在矽膠上的層析術純化(環己烷/乙酸乙酯)。此得到成為淡米色固體的1.30公克標題化合物。
LC/MS：m/e=566(以79Br及35Cl之MH+)。
實例3
2-({[1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-基]羰基}胺基)-5-氰基-3-甲基苯甲酸甲酯
將0.567公克N-(2-溴-4-氰基-6-甲基苯基)-1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-甲醯胺、0.463公克三-正丁基胺、0.066公克三苯基膦、0.035公克氯化雙(三苯基膦)鈀(II)與10毫升甲醇在作為保護氣體的氮氣下在30毫升熱壓器中組合。在密封之後，將熱壓器以一氧化碳沖洗且加熱至110℃，並維持10巴之一氧化碳壓力。在18小時之後，容許混合物冷卻至室溫，將熱壓器除壓，將反應混合物與二氯甲烷攪拌且經由矽藻土過濾，並將過濾物先以稀釋的氫氯酸及接著以水清洗，經硫酸鈉乾燥且在減壓下濃縮。此得到0.49公克標題化合物。
LC/MS：m/e=546(以35Cl之MH+)。
實例4
1-(3-氯吡啶-2-基)-N-[4-氰基-2-(二甲基胺甲醯基)-6-甲基苯基]-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-甲醯胺
將0.567公克N-(2-溴-4-氰基-6-甲基苯基)-1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-甲醯胺、0.463公克三-正丁基胺、0.066公克三苯基膦、0.035公克氯化雙(三苯基膦)鈀(II)與2毫升二甲基胺在作為保護氣體的氮氣下在30毫升熱壓器中組合。在密封之後，將熱壓器以一氧化碳沖洗且加熱至110℃，並維持10巴之一氧化碳壓力。在18 小時之後，容許混合物冷卻至室溫，將熱壓器除壓，將反應混合物與二氯甲烷攪拌且經由矽藻土過濾，並將過濾物先以稀釋的氫氯酸及接著以水清洗，經硫酸鈉乾燥且在減壓下濃縮。此得到0.475公克標題化合物。
LC/MS：m/e=559(MH+ with 35Cl)。

Claims (3)

  1. 一種通式(IV)化合物， 其中R1 為通式(II)的雜芳基： 其中R8 為氟或氯，Z 為N，及Y 為通式(III)的基： 其中R9 為C1-C5-烷基，其可經鹵素相同地或不同地單或多次取代，R3 為甲基，或R3 為氯，R4 為氯或氰基，及X 為溴或碘。
  2. 根據申請專利範圍第1項之通式(IV)化合物，其中R1 為通式(II)的雜芳基： 其中R8 為氟或氯，Z 為N，及Y 為通式(III)的基： 其中R9 為CF3或C2F5，R3 為甲基，R4為氯或氰基，及X 為溴。
  3. 根據申請專利範圍第1項之通式(IV)化合物，其係為
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